bpf/verifier: improve register value range tracking with ARSH
authorYonghong Song <yhs@fb.com>
Sun, 29 Apr 2018 05:28:11 +0000 (22:28 -0700)
committerAlexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Sun, 29 Apr 2018 15:45:53 +0000 (08:45 -0700)
commit9cbe1f5a32dcd6d0508326f7d9098e5bc380a4fe
tree714686f3ad67476c1f58b86988bb9246d9064d67
parentafbe1a5b79cd18f0ace9107e6b4cd7aa193e5e52
bpf/verifier: improve register value range tracking with ARSH

When helpers like bpf_get_stack returns an int value
and later on used for arithmetic computation, the LSH and ARSH
operations are often required to get proper sign extension into
64-bit. For example, without this patch:
    54: R0=inv(id=0,umax_value=800)
    54: (bf) r8 = r0
    55: R0=inv(id=0,umax_value=800) R8_w=inv(id=0,umax_value=800)
    55: (67) r8 <<= 32
    56: R8_w=inv(id=0,umax_value=3435973836800,var_off=(0x0; 0x3ff00000000))
    56: (c7) r8 s>>= 32
    57: R8=inv(id=0)
With this patch:
    54: R0=inv(id=0,umax_value=800)
    54: (bf) r8 = r0
    55: R0=inv(id=0,umax_value=800) R8_w=inv(id=0,umax_value=800)
    55: (67) r8 <<= 32
    56: R8_w=inv(id=0,umax_value=3435973836800,var_off=(0x0; 0x3ff00000000))
    56: (c7) r8 s>>= 32
    57: R8=inv(id=0, umax_value=800,var_off=(0x0; 0x3ff))
With better range of "R8", later on when "R8" is added to other register,
e.g., a map pointer or scalar-value register, the better register
range can be derived and verifier failure may be avoided.

In our later example,
    ......
    usize = bpf_get_stack(ctx, raw_data, max_len, BPF_F_USER_STACK);
    if (usize < 0)
        return 0;
    ksize = bpf_get_stack(ctx, raw_data + usize, max_len - usize, 0);
    ......
Without improving ARSH value range tracking, the register representing
"max_len - usize" will have smin_value equal to S64_MIN and will be
rejected by verifier.

Acked-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
include/linux/tnum.h
kernel/bpf/tnum.c
kernel/bpf/verifier.c