bpf/tests: Add exhaustive tests of BPF_ATOMIC register combinations
This patch adds tests of all register combinations for BPF_ATOMIC operations on both BPF_W and BPF_DW sizes. Signed-off-by: Johan Almbladh <johan.almbladh@anyfinetworks.com> Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net> Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211001130348.3670534-9-johan.almbladh@anyfinetworks.com
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Daniel Borkmann
parent
daed6083f4
commit
6fae2e8a1d
422
lib/test_bpf.c
422
lib/test_bpf.c
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@ -1805,6 +1805,246 @@ static int bpf_fill_cmpxchg32(struct bpf_test *self)
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&__bpf_emit_cmpxchg32);
|
&__bpf_emit_cmpxchg32);
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}
|
}
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/*
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* Test JITs that implement ATOMIC operations as function calls or
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* other primitives, and must re-arrange operands for argument passing.
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*/
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static int __bpf_fill_atomic_reg_pairs(struct bpf_test *self, u8 width, u8 op)
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{
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struct bpf_insn *insn;
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int len = 2 + 34 * 10 * 10;
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u64 mem, upd, res;
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int rd, rs, i = 0;
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insn = kmalloc_array(len, sizeof(*insn), GFP_KERNEL);
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if (!insn)
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return -ENOMEM;
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/* Operand and memory values */
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if (width == BPF_DW) {
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mem = 0x0123456789abcdefULL;
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||||||
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upd = 0xfedcba9876543210ULL;
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||||||
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} else { /* BPF_W */
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||||||
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mem = 0x01234567U;
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||||||
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upd = 0x76543210U;
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||||||
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}
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/* Memory updated according to operation */
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switch (op) {
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case BPF_XCHG:
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res = upd;
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break;
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case BPF_CMPXCHG:
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res = mem;
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break;
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default:
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__bpf_alu_result(&res, mem, upd, BPF_OP(op));
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}
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/* Test all operand registers */
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for (rd = R0; rd <= R9; rd++) {
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for (rs = R0; rs <= R9; rs++) {
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||||||
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u64 cmp, src;
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||||||
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||||||
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/* Initialize value in memory */
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||||||
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i += __bpf_ld_imm64(&insn[i], R0, mem);
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||||||
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insn[i++] = BPF_STX_MEM(width, R10, R0, -8);
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||||||
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||||||
|
/* Initialize registers in order */
|
||||||
|
i += __bpf_ld_imm64(&insn[i], R0, ~mem);
|
||||||
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i += __bpf_ld_imm64(&insn[i], rs, upd);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV64_REG(rd, R10);
|
||||||
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||||||
|
/* Perform atomic operation */
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||||||
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insn[i++] = BPF_ATOMIC_OP(width, op, rd, rs, -8);
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||||||
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if (op == BPF_CMPXCHG && width == BPF_W)
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||||||
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insn[i++] = BPF_ZEXT_REG(R0);
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||||||
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||||||
|
/* Check R0 register value */
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||||||
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if (op == BPF_CMPXCHG)
|
||||||
|
cmp = mem; /* Expect value from memory */
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||||||
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else if (R0 == rd || R0 == rs)
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||||||
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cmp = 0; /* Aliased, checked below */
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||||||
|
else
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||||||
|
cmp = ~mem; /* Expect value to be preserved */
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||||||
|
if (cmp) {
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_JMP32_IMM(BPF_JEQ, R0,
|
||||||
|
(u32)cmp, 2);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV32_IMM(R0, __LINE__);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_RSH, R0, 32);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_JMP32_IMM(BPF_JEQ, R0,
|
||||||
|
cmp >> 32, 2);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV32_IMM(R0, __LINE__);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Check source register value */
|
||||||
|
if (rs == R0 && op == BPF_CMPXCHG)
|
||||||
|
src = 0; /* Aliased with R0, checked above */
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||||||
|
else if (rs == rd && (op == BPF_CMPXCHG ||
|
||||||
|
!(op & BPF_FETCH)))
|
||||||
|
src = 0; /* Aliased with rd, checked below */
|
||||||
|
else if (op == BPF_CMPXCHG)
|
||||||
|
src = upd; /* Expect value to be preserved */
|
||||||
|
else if (op & BPF_FETCH)
|
||||||
|
src = mem; /* Expect fetched value from mem */
|
||||||
|
else /* no fetch */
|
||||||
|
src = upd; /* Expect value to be preserved */
|
||||||
|
if (src) {
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_JMP32_IMM(BPF_JEQ, rs,
|
||||||
|
(u32)src, 2);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV32_IMM(R0, __LINE__);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_RSH, rs, 32);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_JMP32_IMM(BPF_JEQ, rs,
|
||||||
|
src >> 32, 2);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV32_IMM(R0, __LINE__);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Check destination register value */
|
||||||
|
if (!(rd == R0 && op == BPF_CMPXCHG) &&
|
||||||
|
!(rd == rs && (op & BPF_FETCH))) {
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_JMP_REG(BPF_JEQ, rd, R10, 2);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV32_IMM(R0, __LINE__);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Check value in memory */
|
||||||
|
if (rs != rd) { /* No aliasing */
|
||||||
|
i += __bpf_ld_imm64(&insn[i], R1, res);
|
||||||
|
} else if (op == BPF_XCHG) { /* Aliased, XCHG */
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV64_REG(R1, R10);
|
||||||
|
} else if (op == BPF_CMPXCHG) { /* Aliased, CMPXCHG */
|
||||||
|
i += __bpf_ld_imm64(&insn[i], R1, mem);
|
||||||
|
} else { /* Aliased, ALU oper */
|
||||||
|
i += __bpf_ld_imm64(&insn[i], R1, mem);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_ALU64_REG(BPF_OP(op), R1, R10);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_LDX_MEM(width, R0, R10, -8);
|
||||||
|
if (width == BPF_DW)
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_JMP_REG(BPF_JEQ, R0, R1, 2);
|
||||||
|
else /* width == BPF_W */
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_JMP32_REG(BPF_JEQ, R0, R1, 2);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV32_IMM(R0, __LINE__);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_MOV64_IMM(R0, 1);
|
||||||
|
insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
|
||||||
|
|
||||||
|
self->u.ptr.insns = insn;
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||||||
|
self->u.ptr.len = i;
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||||||
|
BUG_ON(i > len);
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||||||
|
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||||||
|
return 0;
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
/* 64-bit atomic register tests */
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||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_add_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_ADD);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_and_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_AND);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_or_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_OR);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_xor_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_XOR);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_add_fetch_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_ADD | BPF_FETCH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_and_fetch_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_AND | BPF_FETCH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_or_fetch_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_OR | BPF_FETCH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_xor_fetch_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_XOR | BPF_FETCH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_xchg_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_XCHG);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic64_cmpxchg_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_DW, BPF_CMPXCHG);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 32-bit atomic register tests */
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_add_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_ADD);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_and_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_AND);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_or_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_OR);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_xor_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_XOR);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_add_fetch_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_ADD | BPF_FETCH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_and_fetch_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_AND | BPF_FETCH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_or_fetch_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_OR | BPF_FETCH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_xor_fetch_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_XOR | BPF_FETCH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_xchg_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_XCHG);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int bpf_fill_atomic32_cmpxchg_reg_pairs(struct bpf_test *self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return __bpf_fill_atomic_reg_pairs(self, BPF_W, BPF_CMPXCHG);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/*
|
/*
|
||||||
* Test the two-instruction 64-bit immediate load operation for all
|
* Test the two-instruction 64-bit immediate load operation for all
|
||||||
* power-of-two magnitudes of the immediate operand. For each MSB, a block
|
* power-of-two magnitudes of the immediate operand. For each MSB, a block
|
||||||
|
|
@ -11976,6 +12216,188 @@ static struct bpf_test tests[] = {
|
||||||
{ { 0, 1 } },
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
.fill_helper = bpf_fill_ld_imm64,
|
.fill_helper = bpf_fill_ld_imm64,
|
||||||
},
|
},
|
||||||
|
/* 64-bit ATOMIC register combinations */
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_ADD: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_add_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_AND: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_and_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_OR: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_or_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_XOR: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_xor_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_ADD_FETCH: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_add_fetch_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_AND_FETCH: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_and_fetch_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_OR_FETCH: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_or_fetch_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_XOR_FETCH: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_xor_fetch_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_XCHG: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_xchg_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_DW_CMPXCHG: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic64_cmpxchg_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
/* 32-bit ATOMIC register combinations */
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_ADD: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_add_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_AND: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_and_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_OR: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_or_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_XOR: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_xor_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_ADD_FETCH: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_add_fetch_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_AND_FETCH: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_and_fetch_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_OR_FETCH: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_or_fetch_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_XOR_FETCH: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_xor_fetch_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_XCHG: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_xchg_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"ATOMIC_W_CMPXCHG: register combinations",
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
INTERNAL,
|
||||||
|
{ },
|
||||||
|
{ { 0, 1 } },
|
||||||
|
.fill_helper = bpf_fill_atomic32_cmpxchg_reg_pairs,
|
||||||
|
.stack_depth = 8,
|
||||||
|
},
|
||||||
/* 64-bit ATOMIC magnitudes */
|
/* 64-bit ATOMIC magnitudes */
|
||||||
{
|
{
|
||||||
"ATOMIC_DW_ADD: all operand magnitudes",
|
"ATOMIC_DW_ADD: all operand magnitudes",
|
||||||
|
|
|
||||||
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