// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * eBPF JIT compiler
 *
 * Copyright 2016 Naveen N. Rao <naveen.n.rao@linux.vnet.ibm.com>
 *    IBM Corporation
 *
 * Based on the powerpc classic BPF JIT compiler by Matt Evans
 */
#include <linux/moduleloader.h>
#include <asm/cacheflush.h>
#include <asm/asm-compat.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/filter.h>
#include <linux/if_vlan.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/memory.h>
#include <linux/bpf.h>

#include <asm/kprobes.h>
#include <asm/text-patching.h>

#include "bpf_jit.h"

/* These offsets are from bpf prog end and stay the same across progs */
static int bpf_jit_ool_stub, bpf_jit_long_branch_stub;

static void bpf_jit_fill_ill_insns(void *area, unsigned int size)
{
 memset32(area, BREAKPOINT_INSTRUCTION, size / 4);
}

void dummy_tramp(void);

asm (
" .pushsection .text, \"ax\", @progbits ;"
" .global dummy_tramp   ;"
" .type dummy_tramp, @function  ;"
"dummy_tramp:     ;"
#ifdef CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE
" blr     ;"
#else
/* LR is always in r11, so we don't need a 'mflr r11' here */
" mtctr 11    ;"
" mtlr 0    ;"
" bctr     ;"
#endif
" .size dummy_tramp, .-dummy_tramp ;"
" .popsection    ;"
);

void bpf_jit_build_fentry_stubs(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
{
 int ool_stub_idx, long_branch_stub_idx;

 /*
  * Out-of-line stub:
  * mflr r0
  * [b|bl] tramp
  * mtlr r0 // only with CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE
  * b bpf_func + 4
 */
 ool_stub_idx = ctx->idx;
 EMIT(PPC_RAW_MFLR(_R0));
 EMIT(PPC_RAW_NOP());
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE))
  EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R0));
 WARN_ON_ONCE(!is_offset_in_branch_range(4 - (long)ctx->idx * 4));
 EMIT(PPC_RAW_BRANCH(4 - (long)ctx->idx * 4));

 /*
  * Long branch stub:
  * .long <dummy_tramp_addr>
  * mflr r11
  * bcl 20,31,$+4
  * mflr r12
  * ld r12, -8-SZL(r12)
  * mtctr r12
  * mtlr r11 // needed to retain ftrace ABI
  * bctr
 */
 if (image)
  *((unsigned long *)&image[ctx->idx]) = (unsigned long)dummy_tramp;
 ctx->idx += SZL / 4;
 long_branch_stub_idx = ctx->idx;
 EMIT(PPC_RAW_MFLR(_R11));
 EMIT(PPC_RAW_BCL4());
 EMIT(PPC_RAW_MFLR(_R12));
 EMIT(PPC_RAW_LL(_R12, _R12, -8-SZL));
 EMIT(PPC_RAW_MTCTR(_R12));
 EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R11));
 EMIT(PPC_RAW_BCTR());

 if (!bpf_jit_ool_stub) {
  bpf_jit_ool_stub = (ctx->idx - ool_stub_idx) * 4;
  bpf_jit_long_branch_stub = (ctx->idx - long_branch_stub_idx) * 4;
 }
}

int bpf_jit_emit_exit_insn(u32 *image, struct codegen_context *ctx, int tmp_reg, long exit_addr)
{
 if (!exit_addr || is_offset_in_branch_range(exit_addr - (ctx->idx * 4))) {
  PPC_JMP(exit_addr);
 } else if (ctx->alt_exit_addr) {
  if (WARN_ON(!is_offset_in_branch_range((long)ctx->alt_exit_addr - (ctx->idx * 4))))
   return -1;
  PPC_JMP(ctx->alt_exit_addr);
 } else {
  ctx->alt_exit_addr = ctx->idx * 4;
  bpf_jit_build_epilogue(image, ctx);
 }

 return 0;
}

struct powerpc_jit_data {
 /* address of rw header */
 struct bpf_binary_header *hdr;
 /* address of ro final header */
 struct bpf_binary_header *fhdr;
 u32 *addrs;
 u8 *fimage;
 u32 proglen;
 struct codegen_context ctx;
};

bool bpf_jit_needs_zext(void)
{
 return true;
}

struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *fp)
{
 u32 proglen;
 u32 alloclen;
 u8 *image = NULL;
 u32 *code_base;
 u32 *addrs;
 struct powerpc_jit_data *jit_data;
 struct codegen_context cgctx;
 int pass;
 int flen;
 struct bpf_binary_header *fhdr = NULL;
 struct bpf_binary_header *hdr = NULL;
 struct bpf_prog *org_fp = fp;
 struct bpf_prog *tmp_fp;
 bool bpf_blinded = false;
 bool extra_pass = false;
 u8 *fimage = NULL;
 u32 *fcode_base;
 u32 extable_len;
 u32 fixup_len;

 if (!fp->jit_requested)
  return org_fp;

 tmp_fp = bpf_jit_blind_constants(org_fp);
 if (IS_ERR(tmp_fp))
  return org_fp;

 if (tmp_fp != org_fp) {
  bpf_blinded = true;
  fp = tmp_fp;
 }

 jit_data = fp->aux->jit_data;
 if (!jit_data) {
  jit_data = kzalloc(sizeof(*jit_data), GFP_KERNEL);
  if (!jit_data) {
   fp = org_fp;
   goto out;
  }
  fp->aux->jit_data = jit_data;
 }

 flen = fp->len;
 addrs = jit_data->addrs;
 if (addrs) {
  cgctx = jit_data->ctx;
  /*
   * JIT compiled to a writable location (image/code_base) first.
   * It is then moved to the readonly final location (fimage/fcode_base)
   * using instruction patching.
 */
  fimage = jit_data->fimage;
  fhdr = jit_data->fhdr;
  proglen = jit_data->proglen;
  hdr = jit_data->hdr;
  image = (void *)hdr + ((void *)fimage - (void *)fhdr);
  extra_pass = true;
  /* During extra pass, ensure index is reset before repopulating extable entries */
  cgctx.exentry_idx = 0;
  goto skip_init_ctx;
 }

 addrs = kcalloc(flen + 1, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
 if (addrs == NULL) {
  fp = org_fp;
  goto out_addrs;
 }

 memset(&cgctx, 0, sizeof(struct codegen_context));
 bpf_jit_init_reg_mapping(&cgctx);

 /* Make sure that the stack is quadword aligned. */
 cgctx.stack_size = round_up(fp->aux->stack_depth, 16);

 /* Scouting faux-generate pass 0 */
 if (bpf_jit_build_body(fp, NULL, NULL, &cgctx, addrs, 0, false)) {
  /* We hit something illegal or unsupported. */
  fp = org_fp;
  goto out_addrs;
 }

 /*
  * If we have seen a tail call, we need a second pass.
  * This is because bpf_jit_emit_common_epilogue() is called
  * from bpf_jit_emit_tail_call() with a not yet stable ctx->seen.
  * We also need a second pass if we ended up with too large
  * a program so as to ensure BPF_EXIT branches are in range.
 */
 if (cgctx.seen & SEEN_TAILCALL || !is_offset_in_branch_range((long)cgctx.idx * 4)) {
  cgctx.idx = 0;
  if (bpf_jit_build_body(fp, NULL, NULL, &cgctx, addrs, 0, false)) {
   fp = org_fp;
   goto out_addrs;
  }
 }

 bpf_jit_realloc_regs(&cgctx);
 /*
  * Pretend to build prologue, given the features we've seen.  This will
  * update ctgtx.idx as it pretends to output instructions, then we can
  * calculate total size from idx.
 */
 bpf_jit_build_prologue(NULL, &cgctx);
 addrs[fp->len] = cgctx.idx * 4;
 bpf_jit_build_epilogue(NULL, &cgctx);

 fixup_len = fp->aux->num_exentries * BPF_FIXUP_LEN * 4;
 extable_len = fp->aux->num_exentries * sizeof(struct exception_table_entry);

 proglen = cgctx.idx * 4;
 alloclen = proglen + FUNCTION_DESCR_SIZE + fixup_len + extable_len;

 fhdr = bpf_jit_binary_pack_alloc(alloclen, &fimage, 4, &hdr, &image,
           bpf_jit_fill_ill_insns);
 if (!fhdr) {
  fp = org_fp;
  goto out_addrs;
 }

 if (extable_len)
  fp->aux->extable = (void *)fimage + FUNCTION_DESCR_SIZE + proglen + fixup_len;

skip_init_ctx:
 code_base = (u32 *)(image + FUNCTION_DESCR_SIZE);
 fcode_base = (u32 *)(fimage + FUNCTION_DESCR_SIZE);

 /* Code generation passes 1-2 */
 for (pass = 1; pass < 3; pass++) {
  /* Now build the prologue, body code & epilogue for real. */
  cgctx.idx = 0;
  cgctx.alt_exit_addr = 0;
  bpf_jit_build_prologue(code_base, &cgctx);
  if (bpf_jit_build_body(fp, code_base, fcode_base, &cgctx, addrs, pass,
           extra_pass)) {
   bpf_arch_text_copy(&fhdr->size, &hdr->size, sizeof(hdr->size));
   bpf_jit_binary_pack_free(fhdr, hdr);
   fp = org_fp;
   goto out_addrs;
  }
  bpf_jit_build_epilogue(code_base, &cgctx);

  if (bpf_jit_enable > 1)
   pr_info("Pass %d: shrink = %d, seen = 0x%x\n", pass,
    proglen - (cgctx.idx * 4), cgctx.seen);
 }

 if (bpf_jit_enable > 1)
  /*
   * Note that we output the base address of the code_base
   * rather than image, since opcodes are in code_base.
 */
  bpf_jit_dump(flen, proglen, pass, code_base);

#ifdef CONFIG_PPC64_ELF_ABI_V1
 /* Function descriptor nastiness: Address + TOC */
 ((u64 *)image)[0] = (u64)fcode_base;
 ((u64 *)image)[1] = local_paca->kernel_toc;
#endif

 fp->bpf_func = (void *)fimage;
 fp->jited = 1;
 fp->jited_len = cgctx.idx * 4 + FUNCTION_DESCR_SIZE;

 if (!fp->is_func || extra_pass) {
  if (bpf_jit_binary_pack_finalize(fhdr, hdr)) {
   fp = org_fp;
   goto out_addrs;
  }
  bpf_prog_fill_jited_linfo(fp, addrs);
out_addrs:
  kfree(addrs);
  kfree(jit_data);
  fp->aux->jit_data = NULL;
 } else {
  jit_data->addrs = addrs;
  jit_data->ctx = cgctx;
  jit_data->proglen = proglen;
  jit_data->fimage = fimage;
  jit_data->fhdr = fhdr;
  jit_data->hdr = hdr;
 }

out:
 if (bpf_blinded)
  bpf_jit_prog_release_other(fp, fp == org_fp ? tmp_fp : org_fp);

 return fp;
}

/*
 * The caller should check for (BPF_MODE(code) == BPF_PROBE_MEM) before calling
 * this function, as this only applies to BPF_PROBE_MEM, for now.
 */
int bpf_add_extable_entry(struct bpf_prog *fp, u32 *image, u32 *fimage, int pass,
     struct codegen_context *ctx, int insn_idx, int jmp_off,
     int dst_reg)
{
 off_t offset;
 unsigned long pc;
 struct exception_table_entry *ex, *ex_entry;
 u32 *fixup;

 /* Populate extable entries only in the last pass */
 if (pass != 2)
  return 0;

 if (!fp->aux->extable ||
     WARN_ON_ONCE(ctx->exentry_idx >= fp->aux->num_exentries))
  return -EINVAL;

 /*
  * Program is first written to image before copying to the
  * final location (fimage). Accordingly, update in the image first.
  * As all offsets used are relative, copying as is to the
  * final location should be alright.
 */
 pc = (unsigned long)&image[insn_idx];
 ex = (void *)fp->aux->extable - (void *)fimage + (void *)image;

 fixup = (void *)ex -
  (fp->aux->num_exentries * BPF_FIXUP_LEN * 4) +
  (ctx->exentry_idx * BPF_FIXUP_LEN * 4);

 fixup[0] = PPC_RAW_LI(dst_reg, 0);
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
  fixup[1] = PPC_RAW_LI(dst_reg - 1, 0); /* clear higher 32-bit register too */

 fixup[BPF_FIXUP_LEN - 1] =
  PPC_RAW_BRANCH((long)(pc + jmp_off) - (long)&fixup[BPF_FIXUP_LEN - 1]);

 ex_entry = &ex[ctx->exentry_idx];

 offset = pc - (long)&ex_entry->insn;
 if (WARN_ON_ONCE(offset >= 0 || offset < INT_MIN))
  return -ERANGE;
 ex_entry->insn = offset;

 offset = (long)fixup - (long)&ex_entry->fixup;
 if (WARN_ON_ONCE(offset >= 0 || offset < INT_MIN))
  return -ERANGE;
 ex_entry->fixup = offset;

 ctx->exentry_idx++;
 return 0;
}

void *bpf_arch_text_copy(void *dst, void *src, size_t len)
{
 int err;

 if (WARN_ON_ONCE(core_kernel_text((unsigned long)dst)))
  return ERR_PTR(-EINVAL);

 mutex_lock(&text_mutex);
 err = patch_instructions(dst, src, len, false);
 mutex_unlock(&text_mutex);

 return err ? ERR_PTR(err) : dst;
}

int bpf_arch_text_invalidate(void *dst, size_t len)
{
 u32 insn = BREAKPOINT_INSTRUCTION;
 int ret;

 if (WARN_ON_ONCE(core_kernel_text((unsigned long)dst)))
  return -EINVAL;

 mutex_lock(&text_mutex);
 ret = patch_instructions(dst, &insn, len, true);
 mutex_unlock(&text_mutex);

 return ret;
}

void bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
{
 if (fp->jited) {
  struct powerpc_jit_data *jit_data = fp->aux->jit_data;
  struct bpf_binary_header *hdr;

  /*
   * If we fail the final pass of JIT (from jit_subprogs),
   * the program may not be finalized yet. Call finalize here
   * before freeing it.
 */
  if (jit_data) {
   bpf_jit_binary_pack_finalize(jit_data->fhdr, jit_data->hdr);
   kvfree(jit_data->addrs);
   kfree(jit_data);
  }
  hdr = bpf_jit_binary_pack_hdr(fp);
  bpf_jit_binary_pack_free(hdr, NULL);
  WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
 }

 bpf_prog_unlock_free(fp);
}

bool bpf_jit_supports_kfunc_call(void)
{
 return true;
}

bool bpf_jit_supports_far_kfunc_call(void)
{
 return IS_ENABLED(CONFIG_PPC64);
}

void *arch_alloc_bpf_trampoline(unsigned int size)
{
 return bpf_prog_pack_alloc(size, bpf_jit_fill_ill_insns);
}

void arch_free_bpf_trampoline(void *image, unsigned int size)
{
 bpf_prog_pack_free(image, size);
}

int arch_protect_bpf_trampoline(void *image, unsigned int size)
{
 return 0;
}

static int invoke_bpf_prog(u32 *image, u32 *ro_image, struct codegen_context *ctx,
      struct bpf_tramp_link *l, int regs_off, int retval_off,
      int run_ctx_off, bool save_ret)
{
 struct bpf_prog *p = l->link.prog;
 ppc_inst_t branch_insn;
 u32 jmp_idx;
 int ret = 0;

 /* Save cookie */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC64)) {
  PPC_LI64(_R3, l->cookie);
  EMIT(PPC_RAW_STD(_R3, _R1, run_ctx_off + offsetof(struct bpf_tramp_run_ctx,
     bpf_cookie)));
 } else {
  PPC_LI32(_R3, l->cookie >> 32);
  PPC_LI32(_R4, l->cookie);
  EMIT(PPC_RAW_STW(_R3, _R1,
     run_ctx_off + offsetof(struct bpf_tramp_run_ctx, bpf_cookie)));
  EMIT(PPC_RAW_STW(_R4, _R1,
     run_ctx_off + offsetof(struct bpf_tramp_run_ctx, bpf_cookie) + 4));
 }

 /* __bpf_prog_enter(p, &bpf_tramp_run_ctx) */
 PPC_LI_ADDR(_R3, p);
 EMIT(PPC_RAW_MR(_R25, _R3));
 EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R4, _R1, run_ctx_off));
 ret = bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ro_image, ctx,
      (unsigned long)bpf_trampoline_enter(p));
 if (ret)
  return ret;

 /* Remember prog start time returned by __bpf_prog_enter */
 EMIT(PPC_RAW_MR(_R26, _R3));

 /*
  * if (__bpf_prog_enter(p) == 0)
  * goto skip_exec_of_prog;
  *
  * Emit a nop to be later patched with conditional branch, once offset is known
 */
 EMIT(PPC_RAW_CMPLI(_R3, 0));
 jmp_idx = ctx->idx;
 EMIT(PPC_RAW_NOP());

 /* p->bpf_func(ctx) */
 EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R3, _R1, regs_off));
 if (!p->jited)
  PPC_LI_ADDR(_R4, (unsigned long)p->insnsi);
 /* Account for max possible instructions during dummy pass for size calculation */
 if (image && !create_branch(&branch_insn, (u32 *)&ro_image[ctx->idx],
        (unsigned long)p->bpf_func,
        BRANCH_SET_LINK)) {
  image[ctx->idx] = ppc_inst_val(branch_insn);
  ctx->idx++;
 } else {
  EMIT(PPC_RAW_LL(_R12, _R25, offsetof(struct bpf_prog, bpf_func)));
  EMIT(PPC_RAW_MTCTR(_R12));
  EMIT(PPC_RAW_BCTRL());
 }

 if (save_ret)
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, retval_off));

 /* Fix up branch */
 if (image) {
  if (create_cond_branch(&branch_insn, &image[jmp_idx],
           (unsigned long)&image[ctx->idx], COND_EQ << 16))
   return -EINVAL;
  image[jmp_idx] = ppc_inst_val(branch_insn);
 }

 /* __bpf_prog_exit(p, start_time, &bpf_tramp_run_ctx) */
 EMIT(PPC_RAW_MR(_R3, _R25));
 EMIT(PPC_RAW_MR(_R4, _R26));
 EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R5, _R1, run_ctx_off));
 ret = bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ro_image, ctx,
      (unsigned long)bpf_trampoline_exit(p));

 return ret;
}

static int invoke_bpf_mod_ret(u32 *image, u32 *ro_image, struct codegen_context *ctx,
         struct bpf_tramp_links *tl, int regs_off, int retval_off,
         int run_ctx_off, u32 *branches)
{
 int i;

 /*
  * The first fmod_ret program will receive a garbage return value.
  * Set this to 0 to avoid confusing the program.
 */
 EMIT(PPC_RAW_LI(_R3, 0));
 EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, retval_off));
 for (i = 0; i < tl->nr_links; i++) {
  if (invoke_bpf_prog(image, ro_image, ctx, tl->links[i], regs_off, retval_off,
        run_ctx_off, true))
   return -EINVAL;

  /*
   * mod_ret prog stored return value after prog ctx. Emit:
   * if (*(u64 *)(ret_val) !=  0)
   * goto do_fexit;
 */
  EMIT(PPC_RAW_LL(_R3, _R1, retval_off));
  EMIT(PPC_RAW_CMPLI(_R3, 0));

  /*
   * Save the location of the branch and generate a nop, which is
   * replaced with a conditional jump once do_fexit (i.e. the
   * start of the fexit invocation) is finalized.
 */
  branches[i] = ctx->idx;
  EMIT(PPC_RAW_NOP());
 }

 return 0;
}

static void bpf_trampoline_setup_tail_call_cnt(u32 *image, struct codegen_context *ctx,
            int func_frame_offset, int r4_off)
{
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC64)) {
  /* See bpf_jit_stack_tailcallcnt() */
  int tailcallcnt_offset = 6 * 8;

  EMIT(PPC_RAW_LL(_R3, _R1, func_frame_offset - tailcallcnt_offset));
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, -tailcallcnt_offset));
 } else {
  /* See bpf_jit_stack_offsetof() and BPF_PPC_TC */
  EMIT(PPC_RAW_LL(_R4, _R1, r4_off));
 }
}

static void bpf_trampoline_restore_tail_call_cnt(u32 *image, struct codegen_context *ctx,
       int func_frame_offset, int r4_off)
{
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC64)) {
  /* See bpf_jit_stack_tailcallcnt() */
  int tailcallcnt_offset = 6 * 8;

  EMIT(PPC_RAW_LL(_R3, _R1, -tailcallcnt_offset));
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, func_frame_offset - tailcallcnt_offset));
 } else {
  /* See bpf_jit_stack_offsetof() and BPF_PPC_TC */
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R4, _R1, r4_off));
 }
}

static void bpf_trampoline_save_args(u32 *image, struct codegen_context *ctx, int func_frame_offset,
         int nr_regs, int regs_off)
{
 int param_save_area_offset;

 param_save_area_offset = func_frame_offset; /* the two frames we alloted */
 param_save_area_offset += STACK_FRAME_MIN_SIZE; /* param save area is past frame header */

 for (int i = 0; i < nr_regs; i++) {
  if (i < 8) {
   EMIT(PPC_RAW_STL(_R3 + i, _R1, regs_off + i * SZL));
  } else {
   EMIT(PPC_RAW_LL(_R3, _R1, param_save_area_offset + i * SZL));
   EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, regs_off + i * SZL));
  }
 }
}

/* Used when restoring just the register parameters when returning back */
static void bpf_trampoline_restore_args_regs(u32 *image, struct codegen_context *ctx,
          int nr_regs, int regs_off)
{
 for (int i = 0; i < nr_regs && i < 8; i++)
  EMIT(PPC_RAW_LL(_R3 + i, _R1, regs_off + i * SZL));
}

/* Used when we call into the traced function. Replicate parameter save area */
static void bpf_trampoline_restore_args_stack(u32 *image, struct codegen_context *ctx,
           int func_frame_offset, int nr_regs, int regs_off)
{
 int param_save_area_offset;

 param_save_area_offset = func_frame_offset; /* the two frames we alloted */
 param_save_area_offset += STACK_FRAME_MIN_SIZE; /* param save area is past frame header */

 for (int i = 8; i < nr_regs; i++) {
  EMIT(PPC_RAW_LL(_R3, _R1, param_save_area_offset + i * SZL));
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, STACK_FRAME_MIN_SIZE + i * SZL));
 }
 bpf_trampoline_restore_args_regs(image, ctx, nr_regs, regs_off);
}

static int __arch_prepare_bpf_trampoline(struct bpf_tramp_image *im, void *rw_image,
      void *rw_image_end, void *ro_image,
      const struct btf_func_model *m, u32 flags,
      struct bpf_tramp_links *tlinks,
      void *func_addr)
{
 int regs_off, nregs_off, ip_off, run_ctx_off, retval_off, nvr_off, alt_lr_off, r4_off = 0;
 int i, ret, nr_regs, bpf_frame_size = 0, bpf_dummy_frame_size = 0, func_frame_offset;
 struct bpf_tramp_links *fmod_ret = &tlinks[BPF_TRAMP_MODIFY_RETURN];
 struct bpf_tramp_links *fentry = &tlinks[BPF_TRAMP_FENTRY];
 struct bpf_tramp_links *fexit = &tlinks[BPF_TRAMP_FEXIT];
 struct codegen_context codegen_ctx, *ctx;
 u32 *image = (u32 *)rw_image;
 ppc_inst_t branch_insn;
 u32 *branches = NULL;
 bool save_ret;

 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
  return -EOPNOTSUPP;

 nr_regs = m->nr_args;
 /* Extra registers for struct arguments */
 for (i = 0; i < m->nr_args; i++)
  if (m->arg_size[i] > SZL)
   nr_regs += round_up(m->arg_size[i], SZL) / SZL - 1;

 if (nr_regs > MAX_BPF_FUNC_ARGS)
  return -EOPNOTSUPP;

 ctx = &codegen_ctx;
 memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));

 /*
  * Generated stack layout:
  *
  * func prev back chain         [ back chain        ]
  *                              [                   ]
  * bpf prog redzone/tailcallcnt [ ...               ] 64 bytes (64-bit powerpc)
  *                              [                   ] --
  * LR save area                 [ r0 save (64-bit)  ]   | header
  *                              [ r0 save (32-bit)  ]   |
  * dummy frame for unwind       [ back chain 1      ] --
  *                              [ padding           ] align stack frame
  *       r4_off                 [ r4 (tailcallcnt)  ] optional - 32-bit powerpc
  *       alt_lr_off             [ real lr (ool stub)] optional - actual lr
  *                              [ r26               ]
  *       nvr_off                [ r25               ] nvr save area
  *       retval_off             [ return value      ]
  *                              [ reg argN          ]
  *                              [ ...               ]
  *       regs_off               [ reg_arg1          ] prog ctx context
  *       nregs_off              [ args count        ]
  *       ip_off                 [ traced function   ]
  *                              [ ...               ]
  *       run_ctx_off            [ bpf_tramp_run_ctx ]
  *                              [ reg argN          ]
  *                              [ ...               ]
  *       param_save_area        [ reg_arg1          ] min 8 doublewords, per ABI
  *                              [ TOC save (64-bit) ] --
  *                              [ LR save (64-bit)  ]   | header
  *                              [ LR save (32-bit)  ]   |
  * bpf trampoline frame         [ back chain 2      ] --
  *
 */

 /* Minimum stack frame header */
 bpf_frame_size = STACK_FRAME_MIN_SIZE;

 /*
  * Room for parameter save area.
  *
  * As per the ABI, this is required if we call into the traced
  * function (BPF_TRAMP_F_CALL_ORIG):
  * - if the function takes more than 8 arguments for the rest to spill onto the stack
  * - or, if the function has variadic arguments
  * - or, if this functions's prototype was not available to the caller
  *
  * Reserve space for at least 8 registers for now. This can be optimized later.
 */
 bpf_frame_size += (nr_regs > 8 ? nr_regs : 8) * SZL;

 /* Room for struct bpf_tramp_run_ctx */
 run_ctx_off = bpf_frame_size;
 bpf_frame_size += round_up(sizeof(struct bpf_tramp_run_ctx), SZL);

 /* Room for IP address argument */
 ip_off = bpf_frame_size;
 if (flags & BPF_TRAMP_F_IP_ARG)
  bpf_frame_size += SZL;

 /* Room for args count */
 nregs_off = bpf_frame_size;
 bpf_frame_size += SZL;

 /* Room for args */
 regs_off = bpf_frame_size;
 bpf_frame_size += nr_regs * SZL;

 /* Room for return value of func_addr or fentry prog */
 retval_off = bpf_frame_size;
 save_ret = flags & (BPF_TRAMP_F_CALL_ORIG | BPF_TRAMP_F_RET_FENTRY_RET);
 if (save_ret)
  bpf_frame_size += SZL;

 /* Room for nvr save area */
 nvr_off = bpf_frame_size;
 bpf_frame_size += 2 * SZL;

 /* Optional save area for actual LR in case of ool ftrace */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE)) {
  alt_lr_off = bpf_frame_size;
  bpf_frame_size += SZL;
 }

 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32)) {
  if (nr_regs < 2) {
   r4_off = bpf_frame_size;
   bpf_frame_size += SZL;
  } else {
   r4_off = regs_off + SZL;
  }
 }

 /* Padding to align stack frame, if any */
 bpf_frame_size = round_up(bpf_frame_size, SZL * 2);

 /* Dummy frame size for proper unwind - includes 64-bytes red zone for 64-bit powerpc */
 bpf_dummy_frame_size = STACK_FRAME_MIN_SIZE + 64;

 /* Offset to the traced function's stack frame */
 func_frame_offset = bpf_dummy_frame_size + bpf_frame_size;

 /* Create dummy frame for unwind, store original return value */
 EMIT(PPC_RAW_STL(_R0, _R1, PPC_LR_STKOFF));
 /* Protect red zone where tail call count goes */
 EMIT(PPC_RAW_STLU(_R1, _R1, -bpf_dummy_frame_size));

 /* Create our stack frame */
 EMIT(PPC_RAW_STLU(_R1, _R1, -bpf_frame_size));

 /* 64-bit: Save TOC and load kernel TOC */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC64_ELF_ABI_V2) && !IS_ENABLED(CONFIG_PPC_KERNEL_PCREL)) {
  EMIT(PPC_RAW_STD(_R2, _R1, 24));
  PPC64_LOAD_PACA();
 }

 /* 32-bit: save tail call count in r4 */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32) && nr_regs < 2)
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R4, _R1, r4_off));

 bpf_trampoline_save_args(image, ctx, func_frame_offset, nr_regs, regs_off);

 /* Save our return address */
 EMIT(PPC_RAW_MFLR(_R3));
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE))
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, alt_lr_off));
 else
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, bpf_frame_size + PPC_LR_STKOFF));

 /*
  * Save ip address of the traced function.
  * We could recover this from LR, but we will need to address for OOL trampoline,
  * and optional GEP area.
 */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE) || flags & BPF_TRAMP_F_IP_ARG) {
  EMIT(PPC_RAW_LWZ(_R4, _R3, 4));
  EMIT(PPC_RAW_SLWI(_R4, _R4, 6));
  EMIT(PPC_RAW_SRAWI(_R4, _R4, 6));
  EMIT(PPC_RAW_ADD(_R3, _R3, _R4));
  EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R3, _R3, 4));
 }

 if (flags & BPF_TRAMP_F_IP_ARG)
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, ip_off));

 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE))
  /* Fake our LR for unwind */
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, bpf_frame_size + PPC_LR_STKOFF));

 /* Save function arg count -- see bpf_get_func_arg_cnt() */
 EMIT(PPC_RAW_LI(_R3, nr_regs));
 EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, nregs_off));

 /* Save nv regs */
 EMIT(PPC_RAW_STL(_R25, _R1, nvr_off));
 EMIT(PPC_RAW_STL(_R26, _R1, nvr_off + SZL));

 if (flags & BPF_TRAMP_F_CALL_ORIG) {
  PPC_LI_ADDR(_R3, (unsigned long)im);
  ret = bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ro_image, ctx,
       (unsigned long)__bpf_tramp_enter);
  if (ret)
   return ret;
 }

 for (i = 0; i < fentry->nr_links; i++)
  if (invoke_bpf_prog(image, ro_image, ctx, fentry->links[i], regs_off, retval_off,
        run_ctx_off, flags & BPF_TRAMP_F_RET_FENTRY_RET))
   return -EINVAL;

 if (fmod_ret->nr_links) {
  branches = kcalloc(fmod_ret->nr_links, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
  if (!branches)
   return -ENOMEM;

  if (invoke_bpf_mod_ret(image, ro_image, ctx, fmod_ret, regs_off, retval_off,
           run_ctx_off, branches)) {
   ret = -EINVAL;
   goto cleanup;
  }
 }

 /* Call the traced function */
 if (flags & BPF_TRAMP_F_CALL_ORIG) {
  /*
   * The address in LR save area points to the correct point in the original function
   * with both PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE as well as with traditional ftrace instruction
   * sequence
 */
  EMIT(PPC_RAW_LL(_R3, _R1, bpf_frame_size + PPC_LR_STKOFF));
  EMIT(PPC_RAW_MTCTR(_R3));

  /* Replicate tail_call_cnt before calling the original BPF prog */
  if (flags & BPF_TRAMP_F_TAIL_CALL_CTX)
   bpf_trampoline_setup_tail_call_cnt(image, ctx, func_frame_offset, r4_off);

  /* Restore args */
  bpf_trampoline_restore_args_stack(image, ctx, func_frame_offset, nr_regs, regs_off);

  /* Restore TOC for 64-bit */
  if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC64_ELF_ABI_V2) && !IS_ENABLED(CONFIG_PPC_KERNEL_PCREL))
   EMIT(PPC_RAW_LD(_R2, _R1, 24));
  EMIT(PPC_RAW_BCTRL());
  if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC64_ELF_ABI_V2) && !IS_ENABLED(CONFIG_PPC_KERNEL_PCREL))
   PPC64_LOAD_PACA();

  /* Store return value for bpf prog to access */
  EMIT(PPC_RAW_STL(_R3, _R1, retval_off));

  /* Restore updated tail_call_cnt */
  if (flags & BPF_TRAMP_F_TAIL_CALL_CTX)
   bpf_trampoline_restore_tail_call_cnt(image, ctx, func_frame_offset, r4_off);

  /* Reserve space to patch branch instruction to skip fexit progs */
  if (ro_image) /* image is NULL for dummy pass */
   im->ip_after_call = &((u32 *)ro_image)[ctx->idx];
  EMIT(PPC_RAW_NOP());
 }

 /* Update branches saved in invoke_bpf_mod_ret with address of do_fexit */
 for (i = 0; i < fmod_ret->nr_links && image; i++) {
  if (create_cond_branch(&branch_insn, &image[branches[i]],
           (unsigned long)&image[ctx->idx], COND_NE << 16)) {
   ret = -EINVAL;
   goto cleanup;
  }

  image[branches[i]] = ppc_inst_val(branch_insn);
 }

 for (i = 0; i < fexit->nr_links; i++)
  if (invoke_bpf_prog(image, ro_image, ctx, fexit->links[i], regs_off, retval_off,
        run_ctx_off, false)) {
   ret = -EINVAL;
   goto cleanup;
  }

 if (flags & BPF_TRAMP_F_CALL_ORIG) {
  if (ro_image) /* image is NULL for dummy pass */
   im->ip_epilogue = &((u32 *)ro_image)[ctx->idx];
  PPC_LI_ADDR(_R3, im);
  ret = bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ro_image, ctx,
       (unsigned long)__bpf_tramp_exit);
  if (ret)
   goto cleanup;
 }

 if (flags & BPF_TRAMP_F_RESTORE_REGS)
  bpf_trampoline_restore_args_regs(image, ctx, nr_regs, regs_off);

 /* Restore return value of func_addr or fentry prog */
 if (save_ret)
  EMIT(PPC_RAW_LL(_R3, _R1, retval_off));

 /* Restore nv regs */
 EMIT(PPC_RAW_LL(_R26, _R1, nvr_off + SZL));
 EMIT(PPC_RAW_LL(_R25, _R1, nvr_off));

 /* Epilogue */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC64_ELF_ABI_V2) && !IS_ENABLED(CONFIG_PPC_KERNEL_PCREL))
  EMIT(PPC_RAW_LD(_R2, _R1, 24));
 if (flags & BPF_TRAMP_F_SKIP_FRAME) {
  /* Skip the traced function and return to parent */
  EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R1, _R1, func_frame_offset));
  EMIT(PPC_RAW_LL(_R0, _R1, PPC_LR_STKOFF));
  EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R0));
  EMIT(PPC_RAW_BLR());
 } else {
  if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE)) {
   EMIT(PPC_RAW_LL(_R0, _R1, alt_lr_off));
   EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R0));
   EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R1, _R1, func_frame_offset));
   EMIT(PPC_RAW_LL(_R0, _R1, PPC_LR_STKOFF));
   EMIT(PPC_RAW_BLR());
  } else {
   EMIT(PPC_RAW_LL(_R0, _R1, bpf_frame_size + PPC_LR_STKOFF));
   EMIT(PPC_RAW_MTCTR(_R0));
   EMIT(PPC_RAW_ADDI(_R1, _R1, func_frame_offset));
   EMIT(PPC_RAW_LL(_R0, _R1, PPC_LR_STKOFF));
   EMIT(PPC_RAW_MTLR(_R0));
   EMIT(PPC_RAW_BCTR());
  }
 }

 /* Make sure the trampoline generation logic doesn't overflow */
 if (image && WARN_ON_ONCE(&image[ctx->idx] > (u32 *)rw_image_end - BPF_INSN_SAFETY)) {
  ret = -EFAULT;
  goto cleanup;
 }
 ret = ctx->idx * 4 + BPF_INSN_SAFETY * 4;

cleanup:
 kfree(branches);
 return ret;
}

int arch_bpf_trampoline_size(const struct btf_func_model *m, u32 flags,
        struct bpf_tramp_links *tlinks, void *func_addr)
{
 struct bpf_tramp_image im;
 int ret;

 ret = __arch_prepare_bpf_trampoline(&im, NULL, NULL, NULL, m, flags, tlinks, func_addr);
 return ret;
}

int arch_prepare_bpf_trampoline(struct bpf_tramp_image *im, void *image, void *image_end,
    const struct btf_func_model *m, u32 flags,
    struct bpf_tramp_links *tlinks,
    void *func_addr)
{
 u32 size = image_end - image;
 void *rw_image, *tmp;
 int ret;

 /*
  * rw_image doesn't need to be in module memory range, so we can
  * use kvmalloc.
 */
 rw_image = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
 if (!rw_image)
  return -ENOMEM;

 ret = __arch_prepare_bpf_trampoline(im, rw_image, rw_image + size, image, m,
         flags, tlinks, func_addr);
 if (ret < 0)
  goto out;

 if (bpf_jit_enable > 1)
  bpf_jit_dump(1, ret - BPF_INSN_SAFETY * 4, 1, rw_image);

 tmp = bpf_arch_text_copy(image, rw_image, size);
 if (IS_ERR(tmp))
  ret = PTR_ERR(tmp);

out:
 kvfree(rw_image);
 return ret;
}

static int bpf_modify_inst(void *ip, ppc_inst_t old_inst, ppc_inst_t new_inst)
{
 ppc_inst_t org_inst;

 if (copy_inst_from_kernel_nofault(&org_inst, ip)) {
  pr_err("0x%lx: fetching instruction failed\n", (unsigned long)ip);
  return -EFAULT;
 }

 if (!ppc_inst_equal(org_inst, old_inst)) {
  pr_err("0x%lx: expected (%08lx) != found (%08lx)\n",
         (unsigned long)ip, ppc_inst_as_ulong(old_inst), ppc_inst_as_ulong(org_inst));
  return -EINVAL;
 }

 if (ppc_inst_equal(old_inst, new_inst))
  return 0;

 return patch_instruction(ip, new_inst);
}

static void do_isync(void *info __maybe_unused)
{
 isync();
}

/*
 * A 3-step process for bpf prog entry:
 * 1. At bpf prog entry, a single nop/b:
 * bpf_func:
 * [nop|b] ool_stub
 * 2. Out-of-line stub:
 * ool_stub:
 * mflr r0
 * [b|bl] <bpf_prog>/<long_branch_stub>
 * mtlr r0 // CONFIG_PPC_FTRACE_OUT_OF_LINE only
 * b bpf_func + 4
 * 3. Long branch stub:
 * long_branch_stub:
 * .long <branch_addr>/<dummy_tramp>
 * mflr r11
 * bcl 20,31,$+4
 * mflr r12
 * ld r12, -16(r12)
 * mtctr r12
 * mtlr r11 // needed to retain ftrace ABI
 * bctr
 *
 * dummy_tramp is used to reduce synchronization requirements.
 *
 * When attaching a bpf trampoline to a bpf prog, we do not need any
 * synchronization here since we always have a valid branch target regardless
 * of the order in which the above stores are seen. dummy_tramp ensures that
 * the long_branch stub goes to a valid destination on other cpus, even when
 * the branch to the long_branch stub is seen before the updated trampoline
 * address.
 *
 * However, when detaching a bpf trampoline from a bpf prog, or if changing
 * the bpf trampoline address, we need synchronization to ensure that other
 * cpus can no longer branch into the older trampoline so that it can be
 * safely freed. bpf_tramp_image_put() uses rcu_tasks to ensure all cpus
 * make forward progress, but we still need to ensure that other cpus
 * execute isync (or some CSI) so that they don't go back into the
 * trampoline again.
 */
int bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type poke_type,
         void *old_addr, void *new_addr)
{
 unsigned long bpf_func, bpf_func_end, size, offset;
 ppc_inst_t old_inst, new_inst;
 int ret = 0, branch_flags;
 char name[KSYM_NAME_LEN];

 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32))
  return -EOPNOTSUPP;

 bpf_func = (unsigned long)ip;
 branch_flags = poke_type == BPF_MOD_CALL ? BRANCH_SET_LINK : 0;

 /* We currently only support poking bpf programs */
 if (!__bpf_address_lookup(bpf_func, &size, &offset, name)) {
  pr_err("%s (0x%lx): kernel/modules are not supported\n", __func__, bpf_func);
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 /*
  * If we are not poking at bpf prog entry, then we are simply patching in/out
  * an unconditional branch instruction at im->ip_after_call
 */
 if (offset) {
  if (poke_type != BPF_MOD_JUMP) {
   pr_err("%s (0x%lx): calls are not supported in bpf prog body\n", __func__,
          bpf_func);
   return -EOPNOTSUPP;
  }
  old_inst = ppc_inst(PPC_RAW_NOP());
  if (old_addr)
   if (create_branch(&old_inst, ip, (unsigned long)old_addr, 0))
    return -ERANGE;
  new_inst = ppc_inst(PPC_RAW_NOP());
  if (new_addr)
   if (create_branch(&new_inst, ip, (unsigned long)new_addr, 0))
    return -ERANGE;
  mutex_lock(&text_mutex);
  ret = bpf_modify_inst(ip, old_inst, new_inst);
  mutex_unlock(&text_mutex);

  /* Make sure all cpus see the new instruction */
  smp_call_function(do_isync, NULL, 1);
  return ret;
 }

 bpf_func_end = bpf_func + size;

 /* Address of the jmp/call instruction in the out-of-line stub */
 ip = (void *)(bpf_func_end - bpf_jit_ool_stub + 4);

 if (!is_offset_in_branch_range((long)ip - 4 - bpf_func)) {
  pr_err("%s (0x%lx): bpf prog too large, ool stub out of branch range\n", __func__,
         bpf_func);
  return -ERANGE;
 }

 old_inst = ppc_inst(PPC_RAW_NOP());
 if (old_addr) {
  if (is_offset_in_branch_range(ip - old_addr))
   create_branch(&old_inst, ip, (unsigned long)old_addr, branch_flags);
  else
   create_branch(&old_inst, ip, bpf_func_end - bpf_jit_long_branch_stub,
          branch_flags);
 }
 new_inst = ppc_inst(PPC_RAW_NOP());
 if (new_addr) {
  if (is_offset_in_branch_range(ip - new_addr))
   create_branch(&new_inst, ip, (unsigned long)new_addr, branch_flags);
  else
   create_branch(&new_inst, ip, bpf_func_end - bpf_jit_long_branch_stub,
          branch_flags);
 }

 mutex_lock(&text_mutex);

 /*
  * 1. Update the address in the long branch stub:
  * If new_addr is out of range, we will have to use the long branch stub, so patch new_addr
  * here. Otherwise, revert to dummy_tramp, but only if we had patched old_addr here.
 */
 if ((new_addr && !is_offset_in_branch_range(new_addr - ip)) ||
     (old_addr && !is_offset_in_branch_range(old_addr - ip)))
  ret = patch_ulong((void *)(bpf_func_end - bpf_jit_long_branch_stub - SZL),
      (new_addr && !is_offset_in_branch_range(new_addr - ip)) ?
      (unsigned long)new_addr : (unsigned long)dummy_tramp);
 if (ret)
  goto out;

 /* 2. Update the branch/call in the out-of-line stub */
 ret = bpf_modify_inst(ip, old_inst, new_inst);
 if (ret)
  goto out;

 /* 3. Update instruction at bpf prog entry */
 ip = (void *)bpf_func;
 if (!old_addr || !new_addr) {
  if (!old_addr) {
   old_inst = ppc_inst(PPC_RAW_NOP());
   create_branch(&new_inst, ip, bpf_func_end - bpf_jit_ool_stub, 0);
  } else {
   new_inst = ppc_inst(PPC_RAW_NOP());
   create_branch(&old_inst, ip, bpf_func_end - bpf_jit_ool_stub, 0);
  }
  ret = bpf_modify_inst(ip, old_inst, new_inst);
 }

out:
 mutex_unlock(&text_mutex);

 /*
  * Sync only if we are not attaching a trampoline to a bpf prog so the older
  * trampoline can be freed safely.
 */
 if (old_addr)
  smp_call_function(do_isync, NULL, 1);

 return ret;
}