bpf: add new arg_type that allows for 0 sized stack buffer
authorDaniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Fri, 19 Feb 2016 22:05:22 +0000 (23:05 +0100)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Mon, 22 Feb 2016 03:07:09 +0000 (22:07 -0500)
Currently, when we pass a buffer from the eBPF stack into a helper
function, the function proto indicates argument types as ARG_PTR_TO_STACK
and ARG_CONST_STACK_SIZE pair. If R<X> contains the former, then R<X+1>
must be of the latter type. Then, verifier checks whether the buffer
points into eBPF stack, is initialized, etc. The verifier also guarantees
that the constant value passed in R<X+1> is greater than 0, so helper
functions don't need to test for it and can always assume a non-NULL
initialized buffer as well as non-0 buffer size.

This patch adds a new argument types ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO that
allows to also pass NULL as R<X> and 0 as R<X+1> into the helper function.
Such helper functions, of course, need to be able to handle these cases
internally then. Verifier guarantees that either R<X> == NULL && R<X+1> == 0
or R<X> != NULL && R<X+1> != 0 (like the case of ARG_CONST_STACK_SIZE), any
other combinations are not possible to load.

I went through various options of extending the verifier, and introducing
the type ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO seems to have most minimal changes
needed to the verifier.

Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Acked-by: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
include/linux/bpf.h
kernel/bpf/verifier.c

index 0cadbb7456c0b9ff98dd2ce7fa950166aa12eee4..51e498e5470e8f501a8faa3dc71e6bc1b9ef4fda 100644 (file)
@@ -65,6 +65,7 @@ enum bpf_arg_type {
         */
        ARG_PTR_TO_STACK,       /* any pointer to eBPF program stack */
        ARG_CONST_STACK_SIZE,   /* number of bytes accessed from stack */
+       ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO, /* number of bytes accessed from stack or 0 */
 
        ARG_PTR_TO_CTX,         /* pointer to context */
        ARG_ANYTHING,           /* any (initialized) argument is ok */
index 42ba4ccc020b5e9a0bcd5cac4ac7216b3a68ff6a..36dc497deaa3bc601ac39a21446c6aaa9461b893 100644 (file)
@@ -779,15 +779,24 @@ static int check_xadd(struct verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
  * bytes from that pointer, make sure that it's within stack boundary
  * and all elements of stack are initialized
  */
-static int check_stack_boundary(struct verifier_env *env,
-                               int regno, int access_size)
+static int check_stack_boundary(struct verifier_env *env, int regno,
+                               int access_size, bool zero_size_allowed)
 {
        struct verifier_state *state = &env->cur_state;
        struct reg_state *regs = state->regs;
        int off, i;
 
-       if (regs[regno].type != PTR_TO_STACK)
+       if (regs[regno].type != PTR_TO_STACK) {
+               if (zero_size_allowed && access_size == 0 &&
+                   regs[regno].type == CONST_IMM &&
+                   regs[regno].imm  == 0)
+                       return 0;
+
+               verbose("R%d type=%s expected=%s\n", regno,
+                       reg_type_str[regs[regno].type],
+                       reg_type_str[PTR_TO_STACK]);
                return -EACCES;
+       }
 
        off = regs[regno].imm;
        if (off >= 0 || off < -MAX_BPF_STACK || off + access_size > 0 ||
@@ -830,15 +839,24 @@ static int check_func_arg(struct verifier_env *env, u32 regno,
                return 0;
        }
 
-       if (arg_type == ARG_PTR_TO_STACK || arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY ||
+       if (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY ||
            arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE) {
                expected_type = PTR_TO_STACK;
-       } else if (arg_type == ARG_CONST_STACK_SIZE) {
+       } else if (arg_type == ARG_CONST_STACK_SIZE ||
+                  arg_type == ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO) {
                expected_type = CONST_IMM;
        } else if (arg_type == ARG_CONST_MAP_PTR) {
                expected_type = CONST_PTR_TO_MAP;
        } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_CTX) {
                expected_type = PTR_TO_CTX;
+       } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_STACK) {
+               expected_type = PTR_TO_STACK;
+               /* One exception here. In case function allows for NULL to be
+                * passed in as argument, it's a CONST_IMM type. Final test
+                * happens during stack boundary checking.
+                */
+               if (reg->type == CONST_IMM && reg->imm == 0)
+                       expected_type = CONST_IMM;
        } else {
                verbose("unsupported arg_type %d\n", arg_type);
                return -EFAULT;
@@ -868,8 +886,8 @@ static int check_func_arg(struct verifier_env *env, u32 regno,
                        verbose("invalid map_ptr to access map->key\n");
                        return -EACCES;
                }
-               err = check_stack_boundary(env, regno, (*mapp)->key_size);
-
+               err = check_stack_boundary(env, regno, (*mapp)->key_size,
+                                          false);
        } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE) {
                /* bpf_map_xxx(..., map_ptr, ..., value) call:
                 * check [value, value + map->value_size) validity
@@ -879,9 +897,12 @@ static int check_func_arg(struct verifier_env *env, u32 regno,
                        verbose("invalid map_ptr to access map->value\n");
                        return -EACCES;
                }
-               err = check_stack_boundary(env, regno, (*mapp)->value_size);
+               err = check_stack_boundary(env, regno, (*mapp)->value_size,
+                                          false);
+       } else if (arg_type == ARG_CONST_STACK_SIZE ||
+                  arg_type == ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO) {
+               bool zero_size_allowed = (arg_type == ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO);
 
-       } else if (arg_type == ARG_CONST_STACK_SIZE) {
                /* bpf_xxx(..., buf, len) call will access 'len' bytes
                 * from stack pointer 'buf'. Check it
                 * note: regno == len, regno - 1 == buf
@@ -891,7 +912,8 @@ static int check_func_arg(struct verifier_env *env, u32 regno,
                        verbose("ARG_CONST_STACK_SIZE cannot be first argument\n");
                        return -EACCES;
                }
-               err = check_stack_boundary(env, regno - 1, reg->imm);
+               err = check_stack_boundary(env, regno - 1, reg->imm,
+                                          zero_size_allowed);
        }
 
        return err;