// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Testsuite for eBPF verifier
 *
 * Copyright (c) 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
 * Copyright (c) 2017 Facebook
 * Copyright (c) 2018 Covalent IO, Inc. http://covalent.io
 */

#include <endian.h>
#include <asm/types.h>
#include <linux/types.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stddef.h>
#include <stdbool.h>
#include <sched.h>
#include <limits.h>
#include <assert.h>

#include <linux/unistd.h>
#include <linux/filter.h>
#include <linux/bpf_perf_event.h>
#include <linux/bpf.h>
#include <linux/if_ether.h>
#include <linux/btf.h>

#include <bpf/btf.h>
#include <bpf/bpf.h>
#include <bpf/libbpf.h>

#include "autoconf_helper.h"
#include "unpriv_helpers.h"
#include "cap_helpers.h"
#include "bpf_rand.h"
#include "bpf_util.h"
#include "test_btf.h"
#include "../../../include/linux/filter.h"
#include "testing_helpers.h"

#define MAX_INSNS BPF_MAXINSNS
#define MAX_EXPECTED_INSNS 32
#define MAX_UNEXPECTED_INSNS 32
#define MAX_TEST_INSNS 1000000
#define MAX_FIXUPS 8
#define MAX_NR_MAPS 23
#define MAX_TEST_RUNS 8
#define POINTER_VALUE 0xcafe4all
#define TEST_DATA_LEN 64
#define MAX_FUNC_INFOS 8
#define MAX_BTF_STRINGS 256
#define MAX_BTF_TYPES 256

#define INSN_OFF_MASK ((__s16)0xFFFF)
#define INSN_IMM_MASK ((__s32)0xFFFFFFFF)
#define SKIP_INSNS() BPF_RAW_INSN(0xde, 0xa, 0xd, 0xbeef, 0xdeadbeef)

#define DEFAULT_LIBBPF_LOG_LEVEL 4

#define F_NEEDS_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS (1 << 0)
#define F_LOAD_WITH_STRICT_ALIGNMENT  (1 << 1)
#define F_NEEDS_JIT_ENABLED   (1 << 2)

/* need CAP_BPF, CAP_NET_ADMIN, CAP_PERFMON to load progs */
#define ADMIN_CAPS (1ULL << CAP_NET_ADMIN | \
      1ULL << CAP_PERFMON | \
      1ULL << CAP_BPF)
#define UNPRIV_SYSCTL "kernel/unprivileged_bpf_disabled"
static bool unpriv_disabled = false;
static bool jit_disabled;
static int skips;
static bool verbose = false;
static int verif_log_level = 0;

struct kfunc_btf_id_pair {
 const char *kfunc;
 int insn_idx;
};

struct bpf_test {
 const char *descr;
 struct bpf_insn insns[MAX_INSNS];
 struct bpf_insn *fill_insns;
 /* If specified, test engine looks for this sequence of
  * instructions in the BPF program after loading. Allows to
  * test rewrites applied by verifier.  Use values
  * INSN_OFF_MASK and INSN_IMM_MASK to mask `off` and `imm`
  * fields if content does not matter.  The test case fails if
  * specified instructions are not found.
  *
  * The sequence could be split into sub-sequences by adding
  * SKIP_INSNS instruction at the end of each sub-sequence. In
  * such case sub-sequences are searched for one after another.
 */
 struct bpf_insn expected_insns[MAX_EXPECTED_INSNS];
 /* If specified, test engine applies same pattern matching
  * logic as for `expected_insns`. If the specified pattern is
  * matched test case is marked as failed.
 */
 struct bpf_insn unexpected_insns[MAX_UNEXPECTED_INSNS];
 int fixup_map_hash_8b[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_hash_48b[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_hash_16b[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_array_48b[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_sockmap[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_sockhash[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_xskmap[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_stacktrace[MAX_FIXUPS];
 int fixup_prog1[MAX_FIXUPS];
 int fixup_prog2[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_in_map[MAX_FIXUPS];
 int fixup_cgroup_storage[MAX_FIXUPS];
 int fixup_percpu_cgroup_storage[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_spin_lock[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_array_ro[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_array_wo[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_array_small[MAX_FIXUPS];
 int fixup_sk_storage_map[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_event_output[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_reuseport_array[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_ringbuf[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_timer[MAX_FIXUPS];
 int fixup_map_kptr[MAX_FIXUPS];
 struct kfunc_btf_id_pair fixup_kfunc_btf_id[MAX_FIXUPS];
 /* Expected verifier log output for result REJECT or VERBOSE_ACCEPT.
  * Can be a tab-separated sequence of expected strings. An empty string
  * means no log verification.
 */
 const char *errstr;
 const char *errstr_unpriv;
 uint32_t insn_processed;
 int prog_len;
 enum {
  UNDEF,
  ACCEPT,
  REJECT,
  VERBOSE_ACCEPT,
 } result, result_unpriv;
 enum bpf_prog_type prog_type;
 uint8_t flags;
 void (*fill_helper)(struct bpf_test *self);
 int runs;
#define bpf_testdata_struct_t     \
 struct {      \
  uint32_t retval, retval_unpriv;   \
  union {      \
   __u8 data[TEST_DATA_LEN];  \
   __u64 data64[TEST_DATA_LEN / 8]; \
  };      \
 }
 union {
  bpf_testdata_struct_t;
  bpf_testdata_struct_t retvals[MAX_TEST_RUNS];
 };
 enum bpf_attach_type expected_attach_type;
 const char *kfunc;
 struct bpf_func_info func_info[MAX_FUNC_INFOS];
 int func_info_cnt;
 char btf_strings[MAX_BTF_STRINGS];
 /* A set of BTF types to load when specified,
  * use macro definitions from test_btf.h,
  * must end with BTF_END_RAW
 */
 __u32 btf_types[MAX_BTF_TYPES];
};

/* Note we want this to be 64 bit aligned so that the end of our array is
 * actually the end of the structure.
 */
#define MAX_ENTRIES 11

struct test_val {
 unsigned int index;
 int foo[MAX_ENTRIES];
};

struct other_val {
 long long foo;
 long long bar;
};

static void bpf_fill_ld_abs_vlan_push_pop(struct bpf_test *self)
{
 /* test: {skb->data[0], vlan_push} x 51 + {skb->data[0], vlan_pop} x 51 */
#define PUSH_CNT 51
 /* jump range is limited to 16 bit. PUSH_CNT of ld_abs needs room */
 unsigned int len = (1 << 15) - PUSH_CNT * 2 * 5 * 6;
 struct bpf_insn *insn = self->fill_insns;
 int i = 0, j, k = 0;

 insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_6, BPF_REG_1);
loop:
 for (j = 0; j < PUSH_CNT; j++) {
  insn[i++] = BPF_LD_ABS(BPF_B, 0);
  /* jump to error label */
  insn[i] = BPF_JMP32_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_0, 0x34, len - i - 3);
  i++;
  insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_6);
  insn[i++] = BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_2, 1);
  insn[i++] = BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_3, 2);
  insn[i++] = BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0,
      BPF_FUNC_skb_vlan_push);
  insn[i] = BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_0, 0, len - i - 3);
  i++;
 }

 for (j = 0; j < PUSH_CNT; j++) {
  insn[i++] = BPF_LD_ABS(BPF_B, 0);
  insn[i] = BPF_JMP32_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_0, 0x34, len - i - 3);
  i++;
  insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_6);
  insn[i++] = BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0,
      BPF_FUNC_skb_vlan_pop);
  insn[i] = BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_0, 0, len - i - 3);
  i++;
 }
 if (++k < 5)
  goto loop;

 for (; i < len - 3; i++)
  insn[i] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_0, 0xbef);
 insn[len - 3] = BPF_JMP_A(1);
 /* error label */
 insn[len - 2] = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_0, 0);
 insn[len - 1] = BPF_EXIT_INSN();
 self->prog_len = len;
}

static void bpf_fill_jump_around_ld_abs(struct bpf_test *self)
{
 struct bpf_insn *insn = self->fill_insns;
 /* jump range is limited to 16 bit. every ld_abs is replaced by 6 insns,
  * but on arches like arm, ppc etc, there will be one BPF_ZEXT inserted
  * to extend the error value of the inlined ld_abs sequence which then
  * contains 7 insns. so, set the dividend to 7 so the testcase could
  * work on all arches.
 */
 unsigned int len = (1 << 15) / 7;
 int i = 0;

 insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_6, BPF_REG_1);
 insn[i++] = BPF_LD_ABS(BPF_B, 0);
 insn[i] = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, BPF_REG_0, 10, len - i - 2);
 i++;
 while (i < len - 1)
  insn[i++] = BPF_LD_ABS(BPF_B, 1);
 insn[i] = BPF_EXIT_INSN();
 self->prog_len = i + 1;
}

static void bpf_fill_rand_ld_dw(struct bpf_test *self)
{
 struct bpf_insn *insn = self->fill_insns;
 uint64_t res = 0;
 int i = 0;

 insn[i++] = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_0, 0);
 while (i < self->retval) {
  uint64_t val = bpf_semi_rand_get();
  struct bpf_insn tmp[2] = { BPF_LD_IMM64(BPF_REG_1, val) };

  res ^= val;
  insn[i++] = tmp[0];
  insn[i++] = tmp[1];
  insn[i++] = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, BPF_REG_0, BPF_REG_1);
 }
 insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_0);
 insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_RSH, BPF_REG_1, 32);
 insn[i++] = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, BPF_REG_0, BPF_REG_1);
 insn[i] = BPF_EXIT_INSN();
 self->prog_len = i + 1;
 res ^= (res >> 32);
 self->retval = (uint32_t)res;
}

#define MAX_JMP_SEQ 8192

/* test the sequence of 8k jumps */
static void bpf_fill_scale1(struct bpf_test *self)
{
 struct bpf_insn *insn = self->fill_insns;
 int i = 0, k = 0;

 insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_6, BPF_REG_1);
 /* test to check that the long sequence of jumps is acceptable */
 while (k++ < MAX_JMP_SEQ) {
  insn[i++] = BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0,
      BPF_FUNC_get_prandom_u32);
  insn[i++] = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, BPF_REG_0, bpf_semi_rand_get(), 2);
  insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_10);
  insn[i++] = BPF_STX_MEM(BPF_DW, BPF_REG_1, BPF_REG_6,
     -8 * (k % 64 + 1));
 }
 /* is_state_visited() doesn't allocate state for pruning for every jump.
  * Hence multiply jmps by 4 to accommodate that heuristic
 */
 while (i < MAX_TEST_INSNS - MAX_JMP_SEQ * 4)
  insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_0, 42);
 insn[i] = BPF_EXIT_INSN();
 self->prog_len = i + 1;
 self->retval = 42;
}

/* test the sequence of 8k jumps in inner most function (function depth 8)*/
static void bpf_fill_scale2(struct bpf_test *self)
{
 struct bpf_insn *insn = self->fill_insns;
 int i = 0, k = 0;

#define FUNC_NEST 7
 for (k = 0; k < FUNC_NEST; k++) {
  insn[i++] = BPF_CALL_REL(1);
  insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
 }
 insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_6, BPF_REG_1);
 /* test to check that the long sequence of jumps is acceptable */
 k = 0;
 while (k++ < MAX_JMP_SEQ) {
  insn[i++] = BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0,
      BPF_FUNC_get_prandom_u32);
  insn[i++] = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, BPF_REG_0, bpf_semi_rand_get(), 2);
  insn[i++] = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_10);
  insn[i++] = BPF_STX_MEM(BPF_DW, BPF_REG_1, BPF_REG_6,
     -8 * (k % (64 - 4 * FUNC_NEST) + 1));
 }
 while (i < MAX_TEST_INSNS - MAX_JMP_SEQ * 4)
  insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_0, 42);
 insn[i] = BPF_EXIT_INSN();
 self->prog_len = i + 1;
 self->retval = 42;
}

static void bpf_fill_scale(struct bpf_test *self)
{
 switch (self->retval) {
 case 1:
  return bpf_fill_scale1(self);
 case 2:
  return bpf_fill_scale2(self);
 default:
  self->prog_len = 0;
  break;
 }
}

static int bpf_fill_torturous_jumps_insn_1(struct bpf_insn *insn)
{
 unsigned int len = 259, hlen = 128;
 int i;

 insn[0] = BPF_EMIT_CALL(BPF_FUNC_get_prandom_u32);
 for (i = 1; i <= hlen; i++) {
  insn[i]        = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, BPF_REG_0, i, hlen);
  insn[i + hlen] = BPF_JMP_A(hlen - i);
 }
 insn[len - 2] = BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_0, 1);
 insn[len - 1] = BPF_EXIT_INSN();

 return len;
}

static int bpf_fill_torturous_jumps_insn_2(struct bpf_insn *insn)
{
 unsigned int len = 4100, jmp_off = 2048;
 int i, j;

 insn[0] = BPF_EMIT_CALL(BPF_FUNC_get_prandom_u32);
 for (i = 1; i <= jmp_off; i++) {
  insn[i] = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, BPF_REG_0, i, jmp_off);
 }
 insn[i++] = BPF_JMP_A(jmp_off);
 for (; i <= jmp_off * 2 + 1; i+=16) {
  for (j = 0; j < 16; j++) {
   insn[i + j] = BPF_JMP_A(16 - j - 1);
  }
 }

 insn[len - 2] = BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_0, 2);
 insn[len - 1] = BPF_EXIT_INSN();

 return len;
}

static void bpf_fill_torturous_jumps(struct bpf_test *self)
{
 struct bpf_insn *insn = self->fill_insns;
 int i = 0;

 switch (self->retval) {
 case 1:
  self->prog_len = bpf_fill_torturous_jumps_insn_1(insn);
  return;
 case 2:
  self->prog_len = bpf_fill_torturous_jumps_insn_2(insn);
  return;
 case 3:
  /* main */
  insn[i++] = BPF_RAW_INSN(BPF_JMP|BPF_CALL, 0, 1, 0, 4);
  insn[i++] = BPF_RAW_INSN(BPF_JMP|BPF_CALL, 0, 1, 0, 262);
  insn[i++] = BPF_ST_MEM(BPF_B, BPF_REG_10, -32, 0);
  insn[i++] = BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_0, 3);
  insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();

  /* subprog 1 */
  i += bpf_fill_torturous_jumps_insn_1(insn + i);

  /* subprog 2 */
  i += bpf_fill_torturous_jumps_insn_2(insn + i);

  self->prog_len = i;
  return;
 default:
  self->prog_len = 0;
  break;
 }
}

static void bpf_fill_big_prog_with_loop_1(struct bpf_test *self)
{
 struct bpf_insn *insn = self->fill_insns;
 /* This test was added to catch a specific use after free
  * error, which happened upon BPF program reallocation.
  * Reallocation is handled by core.c:bpf_prog_realloc, which
  * reuses old memory if page boundary is not crossed. The
  * value of `len` is chosen to cross this boundary on bpf_loop
  * patching.
 */
 const int len = getpagesize() - 25;
 int callback_load_idx;
 int callback_idx;
 int i = 0;

 insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_1, 1);
 callback_load_idx = i;
 insn[i++] = BPF_RAW_INSN(BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW,
     BPF_REG_2, BPF_PSEUDO_FUNC, 0,
     777 /* filled below */);
 insn[i++] = BPF_RAW_INSN(0, 0, 0, 0, 0);
 insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_3, 0);
 insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_4, 0);
 insn[i++] = BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0, BPF_FUNC_loop);

 while (i < len - 3)
  insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_0, 0);
 insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();

 callback_idx = i;
 insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_0, 0);
 insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();

 insn[callback_load_idx].imm = callback_idx - callback_load_idx - 1;
 self->func_info[1].insn_off = callback_idx;
 self->prog_len = i;
 assert(i == len);
}

/* BPF_SK_LOOKUP contains 13 instructions, if you need to fix up maps */
#define BPF_SK_LOOKUP(func)      \
 /* struct bpf_sock_tuple tuple = {} */ \
 BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_2, 0),     \
 BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_10, BPF_REG_2, -8),   \
 BPF_STX_MEM(BPF_DW, BPF_REG_10, BPF_REG_2, -16),  \
 BPF_STX_MEM(BPF_DW, BPF_REG_10, BPF_REG_2, -24),  \
 BPF_STX_MEM(BPF_DW, BPF_REG_10, BPF_REG_2, -32),  \
 BPF_STX_MEM(BPF_DW, BPF_REG_10, BPF_REG_2, -40),  \
 BPF_STX_MEM(BPF_DW, BPF_REG_10, BPF_REG_2, -48),  \
 /* sk = func(ctx, &tuple, sizeof tuple, 0, 0) */ \
 BPF_MOV64_REG(BPF_REG_2, BPF_REG_10),    \
 BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_2, -48),    \
 BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_3, sizeof(struct bpf_sock_tuple)), \
 BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_4, 0),     \
 BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_5, 0),     \
 BPF_EMIT_CALL(BPF_FUNC_ ## func)

/* BPF_DIRECT_PKT_R2 contains 7 instructions, it initializes default return
 * value into 0 and does necessary preparation for direct packet access
 * through r2. The allowed access range is 8 bytes.
 */
#define BPF_DIRECT_PKT_R2      \
 BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_0, 0),     \
 BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_2, BPF_REG_1,   \
      offsetof(struct __sk_buff, data)),   \
 BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_3, BPF_REG_1,   \
      offsetof(struct __sk_buff, data_end)),  \
 BPF_MOV64_REG(BPF_REG_4, BPF_REG_2),    \
 BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_4, 8),    \
 BPF_JMP_REG(BPF_JLE, BPF_REG_4, BPF_REG_3, 1),   \
 BPF_EXIT_INSN()

/* BPF_RAND_UEXT_R7 contains 4 instructions, it initializes R7 into a random
 * positive u32, and zero-extend it into 64-bit.
 */
#define BPF_RAND_UEXT_R7      \
 BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0,   \
       BPF_FUNC_get_prandom_u32),    \
 BPF_MOV64_REG(BPF_REG_7, BPF_REG_0),    \
 BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_7, 33),    \
 BPF_ALU64_IMM(BPF_RSH, BPF_REG_7, 33)

/* BPF_RAND_SEXT_R7 contains 5 instructions, it initializes R7 into a random
 * negative u32, and sign-extend it into 64-bit.
 */
#define BPF_RAND_SEXT_R7      \
 BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0,   \
       BPF_FUNC_get_prandom_u32),    \
 BPF_MOV64_REG(BPF_REG_7, BPF_REG_0),    \
 BPF_ALU64_IMM(BPF_OR, BPF_REG_7, 0x80000000),   \
 BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_7, 32),    \
 BPF_ALU64_IMM(BPF_ARSH, BPF_REG_7, 32)

static struct bpf_test tests[] = {
#define FILL_ARRAY
#include <verifier/tests.h>
#undef FILL_ARRAY
};

static int probe_filter_length(const struct bpf_insn *fp)
{
 int len;

 for (len = MAX_INSNS - 1; len > 0; --len)
  if (fp[len].code != 0 || fp[len].imm != 0)
   break;
 return len + 1;
}

static bool skip_unsupported_map(enum bpf_map_type map_type)
{
 if (!libbpf_probe_bpf_map_type(map_type, NULL)) {
  printf("SKIP (unsupported map type %d)\n", map_type);
  skips++;
  return true;
 }
 return false;
}

static int __create_map(uint32_t type, uint32_t size_key,
   uint32_t size_value, uint32_t max_elem,
   uint32_t extra_flags)
{
 LIBBPF_OPTS(bpf_map_create_opts, opts);
 int fd;

 opts.map_flags = (type == BPF_MAP_TYPE_HASH ? BPF_F_NO_PREALLOC : 0) | extra_flags;
 fd = bpf_map_create(type, NULL, size_key, size_value, max_elem, &opts);
 if (fd < 0) {
  if (skip_unsupported_map(type))
   return -1;
  printf("Failed to create hash map '%s'!\n", strerror(errno));
 }

 return fd;
}

static int create_map(uint32_t type, uint32_t size_key,
        uint32_t size_value, uint32_t max_elem)
{
 return __create_map(type, size_key, size_value, max_elem, 0);
}

static void update_map(int fd, int index)
{
 struct test_val value = {
  .index = (6 + 1) * sizeof(int),
  .foo[6] = 0xabcdef12,
 };

 assert(!bpf_map_update_elem(fd, &index, &value, 0));
}

static int create_prog_dummy_simple(enum bpf_prog_type prog_type, int ret)
{
 struct bpf_insn prog[] = {
  BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_0, ret),
  BPF_EXIT_INSN(),
 };

 return bpf_prog_load(prog_type, NULL, "GPL", prog, ARRAY_SIZE(prog), NULL);
}

static int create_prog_dummy_loop(enum bpf_prog_type prog_type, int mfd,
      int idx, int ret)
{
 struct bpf_insn prog[] = {
  BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_3, idx),
  BPF_LD_MAP_FD(BPF_REG_2, mfd),
  BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0,
        BPF_FUNC_tail_call),
  BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_0, ret),
  BPF_EXIT_INSN(),
 };

 return bpf_prog_load(prog_type, NULL, "GPL", prog, ARRAY_SIZE(prog), NULL);
}

static int create_prog_array(enum bpf_prog_type prog_type, uint32_t max_elem,
        int p1key, int p2key, int p3key)
{
 int mfd, p1fd, p2fd, p3fd;

 mfd = bpf_map_create(BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY, NULL, sizeof(int),
        sizeof(int), max_elem, NULL);
 if (mfd < 0) {
  if (skip_unsupported_map(BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY))
   return -1;
  printf("Failed to create prog array '%s'!\n", strerror(errno));
  return -1;
 }

 p1fd = create_prog_dummy_simple(prog_type, 42);
 p2fd = create_prog_dummy_loop(prog_type, mfd, p2key, 41);
 p3fd = create_prog_dummy_simple(prog_type, 24);
 if (p1fd < 0 || p2fd < 0 || p3fd < 0)
  goto err;
 if (bpf_map_update_elem(mfd, &p1key, &p1fd, BPF_ANY) < 0)
  goto err;
 if (bpf_map_update_elem(mfd, &p2key, &p2fd, BPF_ANY) < 0)
  goto err;
 if (bpf_map_update_elem(mfd, &p3key, &p3fd, BPF_ANY) < 0) {
err:
  close(mfd);
  mfd = -1;
 }
 close(p3fd);
 close(p2fd);
 close(p1fd);
 return mfd;
}

static int create_map_in_map(void)
{
 LIBBPF_OPTS(bpf_map_create_opts, opts);
 int inner_map_fd, outer_map_fd;

 inner_map_fd = bpf_map_create(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, NULL, sizeof(int),
          sizeof(int), 1, NULL);
 if (inner_map_fd < 0) {
  if (skip_unsupported_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY))
   return -1;
  printf("Failed to create array '%s'!\n", strerror(errno));
  return inner_map_fd;
 }

 opts.inner_map_fd = inner_map_fd;
 outer_map_fd = bpf_map_create(BPF_MAP_TYPE_ARRAY_OF_MAPS, NULL,
          sizeof(int), sizeof(int), 1, &opts);
 if (outer_map_fd < 0) {
  if (skip_unsupported_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY_OF_MAPS))
   return -1;
  printf("Failed to create array of maps '%s'!\n",
         strerror(errno));
 }

 close(inner_map_fd);

 return outer_map_fd;
}

static int create_cgroup_storage(bool percpu)
{
 enum bpf_map_type type = percpu ? BPF_MAP_TYPE_PERCPU_CGROUP_STORAGE :
  BPF_MAP_TYPE_CGROUP_STORAGE;
 int fd;

 fd = bpf_map_create(type, NULL, sizeof(struct bpf_cgroup_storage_key),
       TEST_DATA_LEN, 0, NULL);
 if (fd < 0) {
  if (skip_unsupported_map(type))
   return -1;
  printf("Failed to create cgroup storage '%s'!\n",
         strerror(errno));
 }

 return fd;
}

/* struct bpf_spin_lock {
 *   int val;
 * };
 * struct val {
 *   int cnt;
 *   struct bpf_spin_lock l;
 * };
 * struct bpf_timer {
 *   __u64 :64;
 *   __u64 :64;
 * } __attribute__((aligned(8)));
 * struct timer {
 *   struct bpf_timer t;
 * };
 * struct btf_ptr {
 *   struct prog_test_ref_kfunc __kptr_untrusted *ptr;
 *   struct prog_test_ref_kfunc __kptr *ptr;
 *   struct prog_test_member __kptr *ptr;
 * }
 */
static const char btf_str_sec[] = "\0bpf_spin_lock\0val\0cnt\0l\0bpf_timer\0timer\0t"
      "\0btf_ptr\0prog_test_ref_kfunc\0ptr\0kptr\0kptr_untrusted"
      "\0prog_test_member";
static __u32 btf_raw_types[] = {
 /* int */
 BTF_TYPE_INT_ENC(0, BTF_INT_SIGNED, 0, 32, 4),  /* [1] */
 /* struct bpf_spin_lock */                      /* [2] */
 BTF_TYPE_ENC(1, BTF_INFO_ENC(BTF_KIND_STRUCT, 0, 1), 4),
 BTF_MEMBER_ENC(15, 1, 0), /* int val; */
 /* struct val */                                /* [3] */
 BTF_TYPE_ENC(15, BTF_INFO_ENC(BTF_KIND_STRUCT, 0, 2), 8),
 BTF_MEMBER_ENC(19, 1, 0), /* int cnt; */
 BTF_MEMBER_ENC(23, 2, 32),/* struct bpf_spin_lock l; */
 /* struct bpf_timer */                          /* [4] */
 BTF_TYPE_ENC(25, BTF_INFO_ENC(BTF_KIND_STRUCT, 0, 0), 16),
 /* struct timer */                              /* [5] */
 BTF_TYPE_ENC(35, BTF_INFO_ENC(BTF_KIND_STRUCT, 0, 1), 16),
 BTF_MEMBER_ENC(41, 4, 0), /* struct bpf_timer t; */
 /* struct prog_test_ref_kfunc */ /* [6] */
 BTF_STRUCT_ENC(51, 0, 0),
 BTF_STRUCT_ENC(95, 0, 0),   /* [7] */
 /* type tag "kptr_untrusted" */
 BTF_TYPE_TAG_ENC(80, 6),   /* [8] */
 /* type tag "kptr" */
 BTF_TYPE_TAG_ENC(75, 6),   /* [9] */
 BTF_TYPE_TAG_ENC(75, 7),   /* [10] */
 BTF_PTR_ENC(8),     /* [11] */
 BTF_PTR_ENC(9),     /* [12] */
 BTF_PTR_ENC(10),    /* [13] */
 /* struct btf_ptr */ /* [14] */
 BTF_STRUCT_ENC(43, 3, 24),
 BTF_MEMBER_ENC(71, 11, 0), /* struct prog_test_ref_kfunc __kptr_untrusted *ptr; */
 BTF_MEMBER_ENC(71, 12, 64), /* struct prog_test_ref_kfunc __kptr *ptr; */
 BTF_MEMBER_ENC(71, 13, 128), /* struct prog_test_member __kptr *ptr; */
};

static char bpf_vlog[UINT_MAX >> 5];

static int load_btf_spec(__u32 *types, int types_len,
    const char *strings, int strings_len)
{
 struct btf_header hdr = {
  .magic = BTF_MAGIC,
  .version = BTF_VERSION,
  .hdr_len = sizeof(struct btf_header),
  .type_len = types_len,
  .str_off = types_len,
  .str_len = strings_len,
 };
 void *ptr, *raw_btf;
 int btf_fd;
 LIBBPF_OPTS(bpf_btf_load_opts, opts,
      .log_buf = bpf_vlog,
      .log_size = sizeof(bpf_vlog),
      .log_level = (verbose
      ? verif_log_level
      : DEFAULT_LIBBPF_LOG_LEVEL),
 );

 raw_btf = malloc(sizeof(hdr) + types_len + strings_len);

 ptr = raw_btf;
 memcpy(ptr, &hdr, sizeof(hdr));
 ptr += sizeof(hdr);
 memcpy(ptr, types, hdr.type_len);
 ptr += hdr.type_len;
 memcpy(ptr, strings, hdr.str_len);
 ptr += hdr.str_len;

 btf_fd = bpf_btf_load(raw_btf, ptr - raw_btf, &opts);
 if (btf_fd < 0)
  printf("Failed to load BTF spec: '%s'\n", strerror(errno));

 free(raw_btf);

 return btf_fd < 0 ? -1 : btf_fd;
}

static int load_btf(void)
{
 return load_btf_spec(btf_raw_types, sizeof(btf_raw_types),
        btf_str_sec, sizeof(btf_str_sec));
}

static int load_btf_for_test(struct bpf_test *test)
{
 int types_num = 0;

 while (types_num < MAX_BTF_TYPES &&
        test->btf_types[types_num] != BTF_END_RAW)
  ++types_num;

 int types_len = types_num * sizeof(test->btf_types[0]);

 return load_btf_spec(test->btf_types, types_len,
        test->btf_strings, sizeof(test->btf_strings));
}

static int create_map_spin_lock(void)
{
 LIBBPF_OPTS(bpf_map_create_opts, opts,
  .btf_key_type_id = 1,
  .btf_value_type_id = 3,
 );
 int fd, btf_fd;

 btf_fd = load_btf();
 if (btf_fd < 0)
  return -1;
 opts.btf_fd = btf_fd;
 fd = bpf_map_create(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, "test_map", 4, 8, 1, &opts);
 if (fd < 0)
  printf("Failed to create map with spin_lock\n");
 return fd;
}

static int create_sk_storage_map(void)
{
 LIBBPF_OPTS(bpf_map_create_opts, opts,
  .map_flags = BPF_F_NO_PREALLOC,
  .btf_key_type_id = 1,
  .btf_value_type_id = 3,
 );
 int fd, btf_fd;

 btf_fd = load_btf();
 if (btf_fd < 0)
  return -1;
 opts.btf_fd = btf_fd;
 fd = bpf_map_create(BPF_MAP_TYPE_SK_STORAGE, "test_map", 4, 8, 0, &opts);
 close(opts.btf_fd);
 if (fd < 0)
  printf("Failed to create sk_storage_map\n");
 return fd;
}

static int create_map_timer(void)
{
 LIBBPF_OPTS(bpf_map_create_opts, opts,
  .btf_key_type_id = 1,
  .btf_value_type_id = 5,
 );
 int fd, btf_fd;

 btf_fd = load_btf();
 if (btf_fd < 0)
  return -1;

 opts.btf_fd = btf_fd;
 fd = bpf_map_create(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, "test_map", 4, 16, 1, &opts);
 if (fd < 0)
  printf("Failed to create map with timer\n");
 return fd;
}

static int create_map_kptr(void)
{
 LIBBPF_OPTS(bpf_map_create_opts, opts,
  .btf_key_type_id = 1,
  .btf_value_type_id = 14,
 );
 int fd, btf_fd;

 btf_fd = load_btf();
 if (btf_fd < 0)
  return -1;

 opts.btf_fd = btf_fd;
 fd = bpf_map_create(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, "test_map", 4, 24, 1, &opts);
 if (fd < 0)
  printf("Failed to create map with btf_id pointer\n");
 return fd;
}

static void set_root(bool set)
{
 __u64 caps;

 if (set) {
  if (cap_enable_effective(1ULL << CAP_SYS_ADMIN, &caps))
   perror("cap_disable_effective(CAP_SYS_ADMIN)");
 } else {
  if (cap_disable_effective(1ULL << CAP_SYS_ADMIN, &caps))
   perror("cap_disable_effective(CAP_SYS_ADMIN)");
 }
}

static __u64 ptr_to_u64(const void *ptr)
{
 return (uintptr_t) ptr;
}

static struct btf *btf__load_testmod_btf(struct btf *vmlinux)
{
 struct bpf_btf_info info;
 __u32 len = sizeof(info);
 struct btf *btf = NULL;
 char name[64];
 __u32 id = 0;
 int err, fd;

 /* Iterate all loaded BTF objects and find bpf_testmod,
  * we need SYS_ADMIN cap for that.
 */
 set_root(true);

 while (true) {
  err = bpf_btf_get_next_id(id, &id);
  if (err) {
   if (errno == ENOENT)
    break;
   perror("bpf_btf_get_next_id failed");
   break;
  }

  fd = bpf_btf_get_fd_by_id(id);
  if (fd < 0) {
   if (errno == ENOENT)
    continue;
   perror("bpf_btf_get_fd_by_id failed");
   break;
  }

  memset(&info, 0, sizeof(info));
  info.name_len = sizeof(name);
  info.name = ptr_to_u64(name);
  len = sizeof(info);

  err = bpf_obj_get_info_by_fd(fd, &info, &len);
  if (err) {
   close(fd);
   perror("bpf_obj_get_info_by_fd failed");
   break;
  }

  if (strcmp("bpf_testmod", name)) {
   close(fd);
   continue;
  }

  btf = btf__load_from_kernel_by_id_split(id, vmlinux);
  if (!btf) {
   close(fd);
   break;
  }

  /* We need the fd to stay open so it can be used in fd_array.
   * The final cleanup call to btf__free will free btf object
   * and close the file descriptor.
 */
  btf__set_fd(btf, fd);
  break;
 }

 set_root(false);
 return btf;
}

static struct btf *testmod_btf;
static struct btf *vmlinux_btf;

static void kfuncs_cleanup(void)
{
 btf__free(testmod_btf);
 btf__free(vmlinux_btf);
}

static void fixup_prog_kfuncs(struct bpf_insn *prog, int *fd_array,
         struct kfunc_btf_id_pair *fixup_kfunc_btf_id)
{
 /* Patch in kfunc BTF IDs */
 while (fixup_kfunc_btf_id->kfunc) {
  int btf_id = 0;

  /* try to find kfunc in kernel BTF */
  vmlinux_btf = vmlinux_btf ?: btf__load_vmlinux_btf();
  if (vmlinux_btf) {
   btf_id = btf__find_by_name_kind(vmlinux_btf,
       fixup_kfunc_btf_id->kfunc,
       BTF_KIND_FUNC);
   btf_id = btf_id < 0 ? 0 : btf_id;
  }

  /* kfunc not found in kernel BTF, try bpf_testmod BTF */
  if (!btf_id) {
   testmod_btf = testmod_btf ?: btf__load_testmod_btf(vmlinux_btf);
   if (testmod_btf) {
    btf_id = btf__find_by_name_kind(testmod_btf,
        fixup_kfunc_btf_id->kfunc,
        BTF_KIND_FUNC);
    btf_id = btf_id < 0 ? 0 : btf_id;
    if (btf_id) {
     /* We put bpf_testmod module fd into fd_array
      * and its index 1 into instruction 'off'.
 */
     *fd_array = btf__fd(testmod_btf);
     prog[fixup_kfunc_btf_id->insn_idx].off = 1;
    }
   }
  }

  prog[fixup_kfunc_btf_id->insn_idx].imm = btf_id;
  fixup_kfunc_btf_id++;
 }
}

static void do_test_fixup(struct bpf_test *test, enum bpf_prog_type prog_type,
     struct bpf_insn *prog, int *map_fds, int *fd_array)
{
 int *fixup_map_hash_8b = test->fixup_map_hash_8b;
 int *fixup_map_hash_48b = test->fixup_map_hash_48b;
 int *fixup_map_hash_16b = test->fixup_map_hash_16b;
 int *fixup_map_array_48b = test->fixup_map_array_48b;
 int *fixup_map_sockmap = test->fixup_map_sockmap;
 int *fixup_map_sockhash = test->fixup_map_sockhash;
 int *fixup_map_xskmap = test->fixup_map_xskmap;
 int *fixup_map_stacktrace = test->fixup_map_stacktrace;
 int *fixup_prog1 = test->fixup_prog1;
 int *fixup_prog2 = test->fixup_prog2;
 int *fixup_map_in_map = test->fixup_map_in_map;
 int *fixup_cgroup_storage = test->fixup_cgroup_storage;
 int *fixup_percpu_cgroup_storage = test->fixup_percpu_cgroup_storage;
 int *fixup_map_spin_lock = test->fixup_map_spin_lock;
 int *fixup_map_array_ro = test->fixup_map_array_ro;
 int *fixup_map_array_wo = test->fixup_map_array_wo;
 int *fixup_map_array_small = test->fixup_map_array_small;
 int *fixup_sk_storage_map = test->fixup_sk_storage_map;
 int *fixup_map_event_output = test->fixup_map_event_output;
 int *fixup_map_reuseport_array = test->fixup_map_reuseport_array;
 int *fixup_map_ringbuf = test->fixup_map_ringbuf;
 int *fixup_map_timer = test->fixup_map_timer;
 int *fixup_map_kptr = test->fixup_map_kptr;

 if (test->fill_helper) {
  test->fill_insns = calloc(MAX_TEST_INSNS, sizeof(struct bpf_insn));
  test->fill_helper(test);
 }

 /* Allocating HTs with 1 elem is fine here, since we only test
  * for verifier and not do a runtime lookup, so the only thing
  * that really matters is value size in this case.
 */
 if (*fixup_map_hash_8b) {
  map_fds[0] = create_map(BPF_MAP_TYPE_HASH, sizeof(long long),
     sizeof(long long), 1);
  do {
   prog[*fixup_map_hash_8b].imm = map_fds[0];
   fixup_map_hash_8b++;
  } while (*fixup_map_hash_8b);
 }

 if (*fixup_map_hash_48b) {
  map_fds[1] = create_map(BPF_MAP_TYPE_HASH, sizeof(long long),
     sizeof(struct test_val), 1);
  do {
   prog[*fixup_map_hash_48b].imm = map_fds[1];
   fixup_map_hash_48b++;
  } while (*fixup_map_hash_48b);
 }

 if (*fixup_map_hash_16b) {
  map_fds[2] = create_map(BPF_MAP_TYPE_HASH, sizeof(long long),
     sizeof(struct other_val), 1);
  do {
   prog[*fixup_map_hash_16b].imm = map_fds[2];
   fixup_map_hash_16b++;
  } while (*fixup_map_hash_16b);
 }

 if (*fixup_map_array_48b) {
  map_fds[3] = create_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, sizeof(int),
     sizeof(struct test_val), 1);
  update_map(map_fds[3], 0);
  do {
   prog[*fixup_map_array_48b].imm = map_fds[3];
   fixup_map_array_48b++;
  } while (*fixup_map_array_48b);
 }

 if (*fixup_prog1) {
  map_fds[4] = create_prog_array(prog_type, 4, 0, 1, 2);
  do {
   prog[*fixup_prog1].imm = map_fds[4];
   fixup_prog1++;
  } while (*fixup_prog1);
 }

 if (*fixup_prog2) {
  map_fds[5] = create_prog_array(prog_type, 8, 7, 1, 2);
  do {
   prog[*fixup_prog2].imm = map_fds[5];
   fixup_prog2++;
  } while (*fixup_prog2);
 }

 if (*fixup_map_in_map) {
  map_fds[6] = create_map_in_map();
  do {
   prog[*fixup_map_in_map].imm = map_fds[6];
   fixup_map_in_map++;
  } while (*fixup_map_in_map);
 }

 if (*fixup_cgroup_storage) {
  map_fds[7] = create_cgroup_storage(false);
  do {
   prog[*fixup_cgroup_storage].imm = map_fds[7];
   fixup_cgroup_storage++;
  } while (*fixup_cgroup_storage);
 }

 if (*fixup_percpu_cgroup_storage) {
  map_fds[8] = create_cgroup_storage(true);
  do {
   prog[*fixup_percpu_cgroup_storage].imm = map_fds[8];
   fixup_percpu_cgroup_storage++;
  } while (*fixup_percpu_cgroup_storage);
 }
 if (*fixup_map_sockmap) {
  map_fds[9] = create_map(BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP, sizeof(int),
     sizeof(int), 1);
  do {
   prog[*fixup_map_sockmap].imm = map_fds[9];
   fixup_map_sockmap++;
  } while (*fixup_map_sockmap);
 }
 if (*fixup_map_sockhash) {
  map_fds[10] = create_map(BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH, sizeof(int),
     sizeof(int), 1);
  do {
   prog[*fixup_map_sockhash].imm = map_fds[10];
   fixup_map_sockhash++;
  } while (*fixup_map_sockhash);
 }
 if (*fixup_map_xskmap) {
  map_fds[11] = create_map(BPF_MAP_TYPE_XSKMAP, sizeof(int),
     sizeof(int), 1);
  do {
   prog[*fixup_map_xskmap].imm = map_fds[11];
   fixup_map_xskmap++;
  } while (*fixup_map_xskmap);
 }
 if (*fixup_map_stacktrace) {
  map_fds[12] = create_map(BPF_MAP_TYPE_STACK_TRACE, sizeof(u32),
      sizeof(u64), 1);
  do {
   prog[*fixup_map_stacktrace].imm = map_fds[12];
   fixup_map_stacktrace++;
  } while (*fixup_map_stacktrace);
 }
 if (*fixup_map_spin_lock) {
  map_fds[13] = create_map_spin_lock();
  do {
   prog[*fixup_map_spin_lock].imm = map_fds[13];
   fixup_map_spin_lock++;
  } while (*fixup_map_spin_lock);
 }
 if (*fixup_map_array_ro) {
  map_fds[14] = __create_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, sizeof(int),
        sizeof(struct test_val), 1,
        BPF_F_RDONLY_PROG);
  update_map(map_fds[14], 0);
  do {
   prog[*fixup_map_array_ro].imm = map_fds[14];
   fixup_map_array_ro++;
  } while (*fixup_map_array_ro);
 }
 if (*fixup_map_array_wo) {
  map_fds[15] = __create_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, sizeof(int),
        sizeof(struct test_val), 1,
        BPF_F_WRONLY_PROG);
  update_map(map_fds[15], 0);
  do {
   prog[*fixup_map_array_wo].imm = map_fds[15];
   fixup_map_array_wo++;
  } while (*fixup_map_array_wo);
 }
 if (*fixup_map_array_small) {
  map_fds[16] = __create_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, sizeof(int),
        1, 1, 0);
  update_map(map_fds[16], 0);
  do {
   prog[*fixup_map_array_small].imm = map_fds[16];
   fixup_map_array_small++;
  } while (*fixup_map_array_small);
 }
 if (*fixup_sk_storage_map) {
  map_fds[17] = create_sk_storage_map();
  do {
   prog[*fixup_sk_storage_map].imm = map_fds[17];
   fixup_sk_storage_map++;
  } while (*fixup_sk_storage_map);
 }
 if (*fixup_map_event_output) {
  map_fds[18] = __create_map(BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY,
        sizeof(int), sizeof(int), 1, 0);
  do {
   prog[*fixup_map_event_output].imm = map_fds[18];
   fixup_map_event_output++;
  } while (*fixup_map_event_output);
 }
 if (*fixup_map_reuseport_array) {
  map_fds[19] = __create_map(BPF_MAP_TYPE_REUSEPORT_SOCKARRAY,
        sizeof(u32), sizeof(u64), 1, 0);
  do {
   prog[*fixup_map_reuseport_array].imm = map_fds[19];
   fixup_map_reuseport_array++;
  } while (*fixup_map_reuseport_array);
 }
 if (*fixup_map_ringbuf) {
  map_fds[20] = create_map(BPF_MAP_TYPE_RINGBUF, 0,
      0, getpagesize());
  do {
   prog[*fixup_map_ringbuf].imm = map_fds[20];
   fixup_map_ringbuf++;
  } while (*fixup_map_ringbuf);
 }
 if (*fixup_map_timer) {
  map_fds[21] = create_map_timer();
  do {
   prog[*fixup_map_timer].imm = map_fds[21];
   fixup_map_timer++;
  } while (*fixup_map_timer);
 }
 if (*fixup_map_kptr) {
  map_fds[22] = create_map_kptr();
  do {
   prog[*fixup_map_kptr].imm = map_fds[22];
   fixup_map_kptr++;
  } while (*fixup_map_kptr);
 }

 fixup_prog_kfuncs(prog, fd_array, test->fixup_kfunc_btf_id);
}

static int set_admin(bool admin)
{
 int err;

 if (admin) {
  err = cap_enable_effective(ADMIN_CAPS, NULL);
  if (err)
   perror("cap_enable_effective(ADMIN_CAPS)");
 } else {
  err = cap_disable_effective(ADMIN_CAPS, NULL);
  if (err)
   perror("cap_disable_effective(ADMIN_CAPS)");
 }

 return err;
}

static int do_prog_test_run(int fd_prog, bool unpriv, uint32_t expected_val,
       void *data, size_t size_data)
{
 __u8 tmp[TEST_DATA_LEN << 2];
 __u32 size_tmp = sizeof(tmp);
 int err, saved_errno;
 LIBBPF_OPTS(bpf_test_run_opts, topts,
  .data_in = data,
  .data_size_in = size_data,
  .data_out = tmp,
  .data_size_out = size_tmp,
  .repeat = 1,
 );

 if (unpriv)
  set_admin(true);
 err = bpf_prog_test_run_opts(fd_prog, &topts);
 saved_errno = errno;

 if (unpriv)
  set_admin(false);

 if (err) {
  switch (saved_errno) {
  case ENOTSUPP:
   printf("Did not run the program (not supported) ");
   return 0;
  case EPERM:
   if (unpriv) {
    printf("Did not run the program (no permission) ");
    return 0;
   }
   /* fallthrough; */
  default:
   printf("FAIL: Unexpected bpf_prog_test_run error (%s) ",
    strerror(saved_errno));
   return err;
  }
 }

 if (topts.retval != expected_val && expected_val != POINTER_VALUE) {
  printf("FAIL retval %d != %d ", topts.retval, expected_val);
  return 1;
 }

 return 0;
}

/* Returns true if every part of exp (tab-separated) appears in log, in order.
 *
 * If exp is an empty string, returns true.
 */
static bool cmp_str_seq(const char *log, const char *exp)
{
 char needle[200];
 const char *p, *q;
 int len;

 do {
  if (!strlen(exp))
   break;
  p = strchr(exp, '\t');
  if (!p)
   p = exp + strlen(exp);

  len = p - exp;
  if (len >= sizeof(needle) || !len) {
   printf("FAIL\nTestcase bug\n");
   return false;
  }
  strncpy(needle, exp, len);
  needle[len] = 0;
  q = strstr(log, needle);
  if (!q) {
   printf("FAIL\nUnexpected verifier log!\n"
          "EXP: %s\nRES:\n", needle);
   return false;
  }
  log = q + len;
  exp = p + 1;
 } while (*p);
 return true;
}

static bool is_null_insn(struct bpf_insn *insn)
{
 struct bpf_insn null_insn = {};

 return memcmp(insn, &null_insn, sizeof(null_insn)) == 0;
}

static bool is_skip_insn(struct bpf_insn *insn)
{
 struct bpf_insn skip_insn = SKIP_INSNS();

 return memcmp(insn, &skip_insn, sizeof(skip_insn)) == 0;
}

static int null_terminated_insn_len(struct bpf_insn *seq, int max_len)
{
 int i;

 for (i = 0; i < max_len; ++i) {
  if (is_null_insn(&seq[i]))
   return i;
 }
 return max_len;
}

static bool compare_masked_insn(struct bpf_insn *orig, struct bpf_insn *masked)
{
 struct bpf_insn orig_masked;

 memcpy(&orig_masked, orig, sizeof(orig_masked));
 if (masked->imm == INSN_IMM_MASK)
  orig_masked.imm = INSN_IMM_MASK;
 if (masked->off == INSN_OFF_MASK)
  orig_masked.off = INSN_OFF_MASK;

 return memcmp(&orig_masked, masked, sizeof(orig_masked)) == 0;
}

static int find_insn_subseq(struct bpf_insn *seq, struct bpf_insn *subseq,
       int seq_len, int subseq_len)
{
 int i, j;

 if (subseq_len > seq_len)
  return -1;

 for (i = 0; i < seq_len - subseq_len + 1; ++i) {
  bool found = true;

  for (j = 0; j < subseq_len; ++j) {
   if (!compare_masked_insn(&seq[i + j], &subseq[j])) {
    found = false;
    break;
   }
  }
  if (found)
   return i;
 }

 return -1;
}

static int find_skip_insn_marker(struct bpf_insn *seq, int len)
{
 int i;

 for (i = 0; i < len; ++i)
  if (is_skip_insn(&seq[i]))
   return i;

 return -1;
}

/* Return true if all sub-sequences in `subseqs` could be found in
 * `seq` one after another. Sub-sequences are separated by a single
 * nil instruction.
 */
static bool find_all_insn_subseqs(struct bpf_insn *seq, struct bpf_insn *subseqs,
      int seq_len, int max_subseqs_len)
{
 int subseqs_len = null_terminated_insn_len(subseqs, max_subseqs_len);

 while (subseqs_len > 0) {
  int skip_idx = find_skip_insn_marker(subseqs, subseqs_len);
  int cur_subseq_len = skip_idx < 0 ? subseqs_len : skip_idx;
  int subseq_idx = find_insn_subseq(seq, subseqs,
        seq_len, cur_subseq_len);

  if (subseq_idx < 0)
   return false;
  seq += subseq_idx + cur_subseq_len;
  seq_len -= subseq_idx + cur_subseq_len;
  subseqs += cur_subseq_len + 1;
  subseqs_len -= cur_subseq_len + 1;
 }

 return true;
}

static void print_insn(struct bpf_insn *buf, int cnt)
{
 int i;

 printf("  addr  op d s off  imm\n");
 for (i = 0; i < cnt; ++i) {
  struct bpf_insn *insn = &buf[i];

  if (is_null_insn(insn))
   break;

  if (is_skip_insn(insn))
   printf("  ...\n");
  else
   printf("  %04x: %02x %1x %x %04hx %08x\n",
          i, insn->code, insn->dst_reg,
          insn->src_reg, insn->off, insn->imm);
 }
}

static bool check_xlated_program(struct bpf_test *test, int fd_prog)
{
 struct bpf_insn *buf;
 unsigned int cnt;
 bool result = true;
 bool check_expected = !is_null_insn(test->expected_insns);
 bool check_unexpected = !is_null_insn(test->unexpected_insns);

 if (!check_expected && !check_unexpected)
  goto out;

 if (get_xlated_program(fd_prog, &buf, &cnt)) {
  printf("FAIL: can't get xlated program\n");
  result = false;
  goto out;
 }

 if (check_expected &&
     !find_all_insn_subseqs(buf, test->expected_insns,
       cnt, MAX_EXPECTED_INSNS)) {
  printf("FAIL: can't find expected subsequence of instructions\n");
  result = false;
  if (verbose) {
   printf("Program:\n");
   print_insn(buf, cnt);
   printf("Expected subsequence:\n");
   print_insn(test->expected_insns, MAX_EXPECTED_INSNS);
  }
 }

 if (check_unexpected &&
     find_all_insn_subseqs(buf, test->unexpected_insns,
      cnt, MAX_UNEXPECTED_INSNS)) {
  printf("FAIL: found unexpected subsequence of instructions\n");
  result = false;
  if (verbose) {
   printf("Program:\n");
   print_insn(buf, cnt);
   printf("Un-expected subsequence:\n");
   print_insn(test->unexpected_insns, MAX_UNEXPECTED_INSNS);
  }
 }

 free(buf);
 out:
 return result;
}

static void do_test_single(struct bpf_test *test, bool unpriv,
      int *passes, int *errors)
{
 int fd_prog, btf_fd, expected_ret, alignment_prevented_execution;
 int prog_len, prog_type = test->prog_type;
 struct bpf_insn *prog = test->insns;
 LIBBPF_OPTS(bpf_prog_load_opts, opts);
 int run_errs, run_successes;
 int map_fds[MAX_NR_MAPS];
 const char *expected_err;
 int fd_array[2] = { -1, -1 };
 int saved_errno;
 int fixup_skips;
 __u32 pflags;
 int i, err;

 if ((test->flags & F_NEEDS_JIT_ENABLED) && jit_disabled) {
  printf("SKIP (requires BPF JIT)\n");
  skips++;
  sched_yield();
  return;
 }

 fd_prog = -1;
 for (i = 0; i < MAX_NR_MAPS; i++)
  map_fds[i] = -1;
 btf_fd = -1;

 if (!prog_type)
  prog_type = BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER;
 fixup_skips = skips;
 do_test_fixup(test, prog_type, prog, map_fds, &fd_array[1]);
 if (test->fill_insns) {
  prog = test->fill_insns;
  prog_len = test->prog_len;
 } else {
  prog_len = probe_filter_length(prog);
 }
 /* If there were some map skips during fixup due to missing bpf
  * features, skip this test.
 */
 if (fixup_skips != skips)
  return;

 pflags = testing_prog_flags();
 if (test->flags & F_LOAD_WITH_STRICT_ALIGNMENT)
  pflags |= BPF_F_STRICT_ALIGNMENT;
 if (test->flags & F_NEEDS_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS)
  pflags |= BPF_F_ANY_ALIGNMENT;
 if (test->flags & ~3)
  pflags |= test->flags;

 expected_ret = unpriv && test->result_unpriv != UNDEF ?
         test->result_unpriv : test->result;
 expected_err = unpriv && test->errstr_unpriv ?
         test->errstr_unpriv : test->errstr;

 opts.expected_attach_type = test->expected_attach_type;
 if (expected_ret == VERBOSE_ACCEPT)
  opts.log_level = 2;
 else if (verbose)
  opts.log_level = verif_log_level | 4; /* force stats */
 else
  opts.log_level = DEFAULT_LIBBPF_LOG_LEVEL;
 opts.prog_flags = pflags;
 if (fd_array[1] != -1)
  opts.fd_array = &fd_array[0];

 if ((prog_type == BPF_PROG_TYPE_TRACING ||
      prog_type == BPF_PROG_TYPE_LSM) && test->kfunc) {
  int attach_btf_id;

  attach_btf_id = libbpf_find_vmlinux_btf_id(test->kfunc,
      opts.expected_attach_type);
  if (attach_btf_id < 0) {
   printf("FAIL\nFailed to find BTF ID for '%s'!\n",
    test->kfunc);
   (*errors)++;
   return;
  }

  opts.attach_btf_id = attach_btf_id;
 }

 if (test->btf_types[0] != 0) {
  btf_fd = load_btf_for_test(test);
  if (btf_fd < 0)
   goto fail_log;
  opts.prog_btf_fd = btf_fd;
 }

 if (test->func_info_cnt != 0) {
  opts.func_info = test->func_info;
  opts.func_info_cnt = test->func_info_cnt;
  opts.func_info_rec_size = sizeof(test->func_info[0]);
 }

 opts.log_buf = bpf_vlog;
 opts.log_size = sizeof(bpf_vlog);
 fd_prog = bpf_prog_load(prog_type, NULL, "GPL", prog, prog_len, &opts);
 saved_errno = errno;

 /* BPF_PROG_TYPE_TRACING requires more setup and
  * bpf_probe_prog_type won't give correct answer
 */
 if (fd_prog < 0 && prog_type != BPF_PROG_TYPE_TRACING &&
     !libbpf_probe_bpf_prog_type(prog_type, NULL)) {
  printf("SKIP (unsupported program type %d)\n", prog_type);
  skips++;
  goto close_fds;
 }

 if (fd_prog < 0 && saved_errno == ENOTSUPP) {
  printf("SKIP (program uses an unsupported feature)\n");
  skips++;
  goto close_fds;
 }

 alignment_prevented_execution = 0;

 if (expected_ret == ACCEPT || expected_ret == VERBOSE_ACCEPT) {
  if (fd_prog < 0) {
   printf("FAIL\nFailed to load prog '%s'!\n",
          strerror(saved_errno));
   goto fail_log;
  }
#ifndef CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS
  if (fd_prog >= 0 &&
      (test->flags & F_NEEDS_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS))
   alignment_prevented_execution = 1;
#endif
  if (expected_ret == VERBOSE_ACCEPT && !cmp_str_seq(bpf_vlog, expected_err)) {
   goto fail_log;
  }
 } else {
  if (fd_prog >= 0) {
   printf("FAIL\nUnexpected success to load!\n");
   goto fail_log;
  }
  if (!expected_err || !cmp_str_seq(bpf_vlog, expected_err)) {
   printf("FAIL\nUnexpected error message!\n\tEXP: %s\n\tRES: %s\n",
         expected_err, bpf_vlog);
   goto fail_log;
  }
 }

 if (!unpriv && test->insn_processed) {
  uint32_t insn_processed;
  char *proc;

  proc = strstr(bpf_vlog, "processed ");
  insn_processed = atoi(proc + 10);
  if (test->insn_processed != insn_processed) {
   printf("FAIL\nUnexpected insn_processed %u vs %u\n",
          insn_processed, test->insn_processed);
   goto fail_log;
  }
 }

 if (verbose)
  printf(", verifier log:\n%s", bpf_vlog);

 if (!check_xlated_program(test, fd_prog))
  goto fail_log;

 run_errs = 0;
 run_successes = 0;
 if (!alignment_prevented_execution && fd_prog >= 0 && test->runs >= 0) {
  uint32_t expected_val;
  int i;

  if (!test->runs)
   test->runs = 1;

  for (i = 0; i < test->runs; i++) {
   if (unpriv && test->retvals[i].retval_unpriv)
    expected_val = test->retvals[i].retval_unpriv;
   else
    expected_val = test->retvals[i].retval;

   err = do_prog_test_run(fd_prog, unpriv, expected_val,
            test->retvals[i].data,
            sizeof(test->retvals[i].data));
   if (err) {
    printf("(run %d/%d) ", i + 1, test->runs);
    run_errs++;
   } else {
    run_successes++;
   }
  }
 }

 if (!run_errs) {
  (*passes)++;
  if (run_successes > 1)
   printf("%d cases ", run_successes);
  printf("OK");
  if (alignment_prevented_execution)
   printf(" (NOTE: not executed due to unknown alignment)");
  printf("\n");
 } else {
  printf("\n");
  goto fail_log;
 }
close_fds:
 if (test->fill_insns)
  free(test->fill_insns);
 close(fd_prog);
 close(btf_fd);
 for (i = 0; i < MAX_NR_MAPS; i++)
  close(map_fds[i]);
 sched_yield();
 return;
fail_log:
 (*errors)++;
 printf("%s", bpf_vlog);
 goto close_fds;
}

static bool is_admin(void)
{
 __u64 caps;

 /* The test checks for finer cap as CAP_NET_ADMIN,
  * CAP_PERFMON, and CAP_BPF instead of CAP_SYS_ADMIN.
  * Thus, disable CAP_SYS_ADMIN at the beginning.
 */
 if (cap_disable_effective(1ULL << CAP_SYS_ADMIN, &caps)) {
  perror("cap_disable_effective(CAP_SYS_ADMIN)");
  return false;
 }

 return (caps & ADMIN_CAPS) == ADMIN_CAPS;
}

static bool test_as_unpriv(struct bpf_test *test)
{
#ifndef CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS
 /* Some architectures have strict alignment requirements. In
  * that case, the BPF verifier detects if a program has
  * unaligned accesses and rejects them. A user can pass
  * BPF_F_ANY_ALIGNMENT to a program to override this
  * check. That, however, will only work when a privileged user
  * loads a program. An unprivileged user loading a program
  * with this flag will be rejected prior entering the
  * verifier.
 */
 if (test->flags & F_NEEDS_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS)
  return false;
#endif
 return !test->prog_type ||
        test->prog_type == BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER ||
        test->prog_type == BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB;
}

static int do_test(bool unpriv, unsigned int from, unsigned int to)
{
 int i, passes = 0, errors = 0;

 /* ensure previous instance of the module is unloaded */
 unload_bpf_testmod(verbose);

 if (load_bpf_testmod(verbose))
  return EXIT_FAILURE;

 for (i = from; i < to; i++) {
  struct bpf_test *test = &tests[i];

  /* Program types that are not supported by non-root we
   * skip right away.
 */
  if (test_as_unpriv(test) && unpriv_disabled) {
   printf("#%d/u %s SKIP\n", i, test->descr);
   skips++;
  } else if (test_as_unpriv(test)) {
   if (!unpriv)
    set_admin(false);
   printf("#%d/u %s ", i, test->descr);
   do_test_single(test, true, &passes, &errors);
   if (!unpriv)
    set_admin(true);
  }

  if (unpriv) {
   printf("#%d/p %s SKIP\n", i, test->descr);
   skips++;
  } else {
   printf("#%d/p %s ", i, test->descr);
   do_test_single(test, false, &passes, &errors);
  }
 }

 unload_bpf_testmod(verbose);
 kfuncs_cleanup();

 printf("Summary: %d PASSED, %d SKIPPED, %d FAILED\n", passes,
        skips, errors);
 return errors ? EXIT_FAILURE : EXIT_SUCCESS;
}

int main(int argc, char **argv)
{
 unsigned int from = 0, to = ARRAY_SIZE(tests);
 bool unpriv = !is_admin();
 int arg = 1;

 if (argc > 1 && strcmp(argv[1], "-v") == 0) {
  arg++;
  verbose = true;
  verif_log_level = 1;
  argc--;
 }
 if (argc > 1 && strcmp(argv[1], "-vv") == 0) {
  arg++;
  verbose = true;
  verif_log_level = 2;
  argc--;
 }

 if (argc == 3) {
  unsigned int l = atoi(argv[arg]);
  unsigned int u = atoi(argv[arg + 1]);

  if (l < to && u < to) {
   from = l;
   to   = u + 1;
  }
 } else if (argc == 2) {
  unsigned int t = atoi(argv[arg]);

  if (t < to) {
   from = t;
   to   = t + 1;
  }
 }

 unpriv_disabled = get_unpriv_disabled();
 if (unpriv && unpriv_disabled) {
  printf("Cannot run as unprivileged user with sysctl %s.\n",
         UNPRIV_SYSCTL);
  return EXIT_FAILURE;
 }

 jit_disabled = !is_jit_enabled();

 /* Use libbpf 1.0 API mode */
 libbpf_set_strict_mode(LIBBPF_STRICT_ALL);

 bpf_semi_rand_init();
 return do_test(unpriv, from, to);
}