// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/* Copyright (c) 2011-2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
 * Copyright (c) 2016 Facebook
 * Copyright (c) 2018 Covalent IO, Inc. http://covalent.io
 */
#include <uapi/linux/btf.h>
#include <linux/bpf-cgroup.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/bpf.h>
#include <linux/btf.h>
#include <linux/bpf_verifier.h>
#include <linux/filter.h>
#include <net/netlink.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/stringify.h>
#include <linux/bsearch.h>
#include <linux/sort.h>
#include <linux/perf_event.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/error-injection.h>
#include <linux/bpf_lsm.h>
#include <linux/btf_ids.h>
#include <linux/poison.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/cpumask.h>
#include <linux/bpf_mem_alloc.h>
#include <net/xdp.h>
#include <linux/trace_events.h>
#include <linux/kallsyms.h>

#include "disasm.h"

static const struct bpf_verifier_ops * const bpf_verifier_ops[] = {
#define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
 [_id] = & _name ## _verifier_ops,
#define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
#define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
#include <linux/bpf_types.h>
#undef BPF_PROG_TYPE
#undef BPF_MAP_TYPE
#undef BPF_LINK_TYPE
};

enum bpf_features {
 BPF_FEAT_RDONLY_CAST_TO_VOID = 0,
 BPF_FEAT_STREAMS      = 1,
 __MAX_BPF_FEAT,
};

struct bpf_mem_alloc bpf_global_percpu_ma;
static bool bpf_global_percpu_ma_set;

/* bpf_check() is a static code analyzer that walks eBPF program
 * instruction by instruction and updates register/stack state.
 * All paths of conditional branches are analyzed until 'bpf_exit' insn.
 *
 * The first pass is depth-first-search to check that the program is a DAG.
 * It rejects the following programs:
 * - larger than BPF_MAXINSNS insns
 * - if loop is present (detected via back-edge)
 * - unreachable insns exist (shouldn't be a forest. program = one function)
 * - out of bounds or malformed jumps
 * The second pass is all possible path descent from the 1st insn.
 * Since it's analyzing all paths through the program, the length of the
 * analysis is limited to 64k insn, which may be hit even if total number of
 * insn is less then 4K, but there are too many branches that change stack/regs.
 * Number of 'branches to be analyzed' is limited to 1k
 *
 * On entry to each instruction, each register has a type, and the instruction
 * changes the types of the registers depending on instruction semantics.
 * If instruction is BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_5), then type of R5 is
 * copied to R1.
 *
 * All registers are 64-bit.
 * R0 - return register
 * R1-R5 argument passing registers
 * R6-R9 callee saved registers
 * R10 - frame pointer read-only
 *
 * At the start of BPF program the register R1 contains a pointer to bpf_context
 * and has type PTR_TO_CTX.
 *
 * Verifier tracks arithmetic operations on pointers in case:
 *    BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_10),
 *    BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_1, -20),
 * 1st insn copies R10 (which has FRAME_PTR) type into R1
 * and 2nd arithmetic instruction is pattern matched to recognize
 * that it wants to construct a pointer to some element within stack.
 * So after 2nd insn, the register R1 has type PTR_TO_STACK
 * (and -20 constant is saved for further stack bounds checking).
 * Meaning that this reg is a pointer to stack plus known immediate constant.
 *
 * Most of the time the registers have SCALAR_VALUE type, which
 * means the register has some value, but it's not a valid pointer.
 * (like pointer plus pointer becomes SCALAR_VALUE type)
 *
 * When verifier sees load or store instructions the type of base register
 * can be: PTR_TO_MAP_VALUE, PTR_TO_CTX, PTR_TO_STACK, PTR_TO_SOCKET. These are
 * four pointer types recognized by check_mem_access() function.
 *
 * PTR_TO_MAP_VALUE means that this register is pointing to 'map element value'
 * and the range of [ptr, ptr + map's value_size) is accessible.
 *
 * registers used to pass values to function calls are checked against
 * function argument constraints.
 *
 * ARG_PTR_TO_MAP_KEY is one of such argument constraints.
 * It means that the register type passed to this function must be
 * PTR_TO_STACK and it will be used inside the function as
 * 'pointer to map element key'
 *
 * For example the argument constraints for bpf_map_lookup_elem():
 *   .ret_type = RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL,
 *   .arg1_type = ARG_CONST_MAP_PTR,
 *   .arg2_type = ARG_PTR_TO_MAP_KEY,
 *
 * ret_type says that this function returns 'pointer to map elem value or null'
 * function expects 1st argument to be a const pointer to 'struct bpf_map' and
 * 2nd argument should be a pointer to stack, which will be used inside
 * the helper function as a pointer to map element key.
 *
 * On the kernel side the helper function looks like:
 * u64 bpf_map_lookup_elem(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
 * {
 *    struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) r1;
 *    void *key = (void *) (unsigned long) r2;
 *    void *value;
 *
 *    here kernel can access 'key' and 'map' pointers safely, knowing that
 *    [key, key + map->key_size) bytes are valid and were initialized on
 *    the stack of eBPF program.
 * }
 *
 * Corresponding eBPF program may look like:
 *    BPF_MOV64_REG(BPF_REG_2, BPF_REG_10),  // after this insn R2 type is FRAME_PTR
 *    BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_2, -4), // after this insn R2 type is PTR_TO_STACK
 *    BPF_LD_MAP_FD(BPF_REG_1, map_fd),      // after this insn R1 type is CONST_PTR_TO_MAP
 *    BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0, BPF_FUNC_map_lookup_elem),
 * here verifier looks at prototype of map_lookup_elem() and sees:
 * .arg1_type == ARG_CONST_MAP_PTR and R1->type == CONST_PTR_TO_MAP, which is ok,
 * Now verifier knows that this map has key of R1->map_ptr->key_size bytes
 *
 * Then .arg2_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY and R2->type == PTR_TO_STACK, ok so far,
 * Now verifier checks that [R2, R2 + map's key_size) are within stack limits
 * and were initialized prior to this call.
 * If it's ok, then verifier allows this BPF_CALL insn and looks at
 * .ret_type which is RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL, so it sets
 * R0->type = PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL which means bpf_map_lookup_elem() function
 * returns either pointer to map value or NULL.
 *
 * When type PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL passes through 'if (reg != 0) goto +off'
 * insn, the register holding that pointer in the true branch changes state to
 * PTR_TO_MAP_VALUE and the same register changes state to CONST_IMM in the false
 * branch. See check_cond_jmp_op().
 *
 * After the call R0 is set to return type of the function and registers R1-R5
 * are set to NOT_INIT to indicate that they are no longer readable.
 *
 * The following reference types represent a potential reference to a kernel
 * resource which, after first being allocated, must be checked and freed by
 * the BPF program:
 * - PTR_TO_SOCKET_OR_NULL, PTR_TO_SOCKET
 *
 * When the verifier sees a helper call return a reference type, it allocates a
 * pointer id for the reference and stores it in the current function state.
 * Similar to the way that PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL is converted into
 * PTR_TO_MAP_VALUE, PTR_TO_SOCKET_OR_NULL becomes PTR_TO_SOCKET when the type
 * passes through a NULL-check conditional. For the branch wherein the state is
 * changed to CONST_IMM, the verifier releases the reference.
 *
 * For each helper function that allocates a reference, such as
 * bpf_sk_lookup_tcp(), there is a corresponding release function, such as
 * bpf_sk_release(). When a reference type passes into the release function,
 * the verifier also releases the reference. If any unchecked or unreleased
 * reference remains at the end of the program, the verifier rejects it.
 */

/* verifier_state + insn_idx are pushed to stack when branch is encountered */
struct bpf_verifier_stack_elem {
 /* verifier state is 'st'
  * before processing instruction 'insn_idx'
  * and after processing instruction 'prev_insn_idx'
 */
 struct bpf_verifier_state st;
 int insn_idx;
 int prev_insn_idx;
 struct bpf_verifier_stack_elem *next;
 /* length of verifier log at the time this state was pushed on stack */
 u32 log_pos;
};

#define BPF_COMPLEXITY_LIMIT_JMP_SEQ 8192
#define BPF_COMPLEXITY_LIMIT_STATES 64

#define BPF_MAP_KEY_POISON (1ULL << 63)
#define BPF_MAP_KEY_SEEN (1ULL << 62)

#define BPF_GLOBAL_PERCPU_MA_MAX_SIZE  512

#define BPF_PRIV_STACK_MIN_SIZE  64

static int acquire_reference(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx);
static int release_reference_nomark(struct bpf_verifier_state *state, int ref_obj_id);
static int release_reference(struct bpf_verifier_env *env, int ref_obj_id);
static void invalidate_non_owning_refs(struct bpf_verifier_env *env);
static bool in_rbtree_lock_required_cb(struct bpf_verifier_env *env);
static int ref_set_non_owning(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_reg_state *reg);
static void specialize_kfunc(struct bpf_verifier_env *env,
        u32 func_id, u16 offset, unsigned long *addr);
static bool is_trusted_reg(const struct bpf_reg_state *reg);

static bool bpf_map_ptr_poisoned(const struct bpf_insn_aux_data *aux)
{
 return aux->map_ptr_state.poison;
}

static bool bpf_map_ptr_unpriv(const struct bpf_insn_aux_data *aux)
{
 return aux->map_ptr_state.unpriv;
}

static void bpf_map_ptr_store(struct bpf_insn_aux_data *aux,
         struct bpf_map *map,
         bool unpriv, bool poison)
{
 unpriv |= bpf_map_ptr_unpriv(aux);
 aux->map_ptr_state.unpriv = unpriv;
 aux->map_ptr_state.poison = poison;
 aux->map_ptr_state.map_ptr = map;
}

static bool bpf_map_key_poisoned(const struct bpf_insn_aux_data *aux)
{
 return aux->map_key_state & BPF_MAP_KEY_POISON;
}

static bool bpf_map_key_unseen(const struct bpf_insn_aux_data *aux)
{
 return !(aux->map_key_state & BPF_MAP_KEY_SEEN);
}

static u64 bpf_map_key_immediate(const struct bpf_insn_aux_data *aux)
{
 return aux->map_key_state & ~(BPF_MAP_KEY_SEEN | BPF_MAP_KEY_POISON);
}

static void bpf_map_key_store(struct bpf_insn_aux_data *aux, u64 state)
{
 bool poisoned = bpf_map_key_poisoned(aux);

 aux->map_key_state = state | BPF_MAP_KEY_SEEN |
        (poisoned ? BPF_MAP_KEY_POISON : 0ULL);
}

static bool bpf_helper_call(const struct bpf_insn *insn)
{
 return insn->code == (BPF_JMP | BPF_CALL) &&
        insn->src_reg == 0;
}

static bool bpf_pseudo_call(const struct bpf_insn *insn)
{
 return insn->code == (BPF_JMP | BPF_CALL) &&
        insn->src_reg == BPF_PSEUDO_CALL;
}

static bool bpf_pseudo_kfunc_call(const struct bpf_insn *insn)
{
 return insn->code == (BPF_JMP | BPF_CALL) &&
        insn->src_reg == BPF_PSEUDO_KFUNC_CALL;
}

struct bpf_call_arg_meta {
 struct bpf_map *map_ptr;
 bool raw_mode;
 bool pkt_access;
 u8 release_regno;
 int regno;
 int access_size;
 int mem_size;
 u64 msize_max_value;
 int ref_obj_id;
 int dynptr_id;
 int map_uid;
 int func_id;
 struct btf *btf;
 u32 btf_id;
 struct btf *ret_btf;
 u32 ret_btf_id;
 u32 subprogno;
 struct btf_field *kptr_field;
 s64 const_map_key;
};

struct bpf_kfunc_call_arg_meta {
 /* In parameters */
 struct btf *btf;
 u32 func_id;
 u32 kfunc_flags;
 const struct btf_type *func_proto;
 const char *func_name;
 /* Out parameters */
 u32 ref_obj_id;
 u8 release_regno;
 bool r0_rdonly;
 u32 ret_btf_id;
 u64 r0_size;
 u32 subprogno;
 struct {
  u64 value;
  bool found;
 } arg_constant;

 /* arg_{btf,btf_id,owning_ref} are used by kfunc-specific handling,
  * generally to pass info about user-defined local kptr types to later
  * verification logic
  *   bpf_obj_drop/bpf_percpu_obj_drop
  *     Record the local kptr type to be drop'd
  *   bpf_refcount_acquire (via KF_ARG_PTR_TO_REFCOUNTED_KPTR arg type)
  *     Record the local kptr type to be refcount_incr'd and use
  *     arg_owning_ref to determine whether refcount_acquire should be
  *     fallible
 */
 struct btf *arg_btf;
 u32 arg_btf_id;
 bool arg_owning_ref;
 bool arg_prog;

 struct {
  struct btf_field *field;
 } arg_list_head;
 struct {
  struct btf_field *field;
 } arg_rbtree_root;
 struct {
  enum bpf_dynptr_type type;
  u32 id;
  u32 ref_obj_id;
 } initialized_dynptr;
 struct {
  u8 spi;
  u8 frameno;
 } iter;
 struct {
  struct bpf_map *ptr;
  int uid;
 } map;
 u64 mem_size;
};

struct btf *btf_vmlinux;

static const char *btf_type_name(const struct btf *btf, u32 id)
{
 return btf_name_by_offset(btf, btf_type_by_id(btf, id)->name_off);
}

static DEFINE_MUTEX(bpf_verifier_lock);
static DEFINE_MUTEX(bpf_percpu_ma_lock);

__printf(2, 3) static void verbose(void *private_data, const char *fmt, ...)
{
 struct bpf_verifier_env *env = private_data;
 va_list args;

 if (!bpf_verifier_log_needed(&env->log))
  return;

 va_start(args, fmt);
 bpf_verifier_vlog(&env->log, fmt, args);
 va_end(args);
}

static void verbose_invalid_scalar(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *reg,
       struct bpf_retval_range range, const char *ctx,
       const char *reg_name)
{
 bool unknown = true;

 verbose(env, "%s the register %s has", ctx, reg_name);
 if (reg->smin_value > S64_MIN) {
  verbose(env, " smin=%lld", reg->smin_value);
  unknown = false;
 }
 if (reg->smax_value < S64_MAX) {
  verbose(env, " smax=%lld", reg->smax_value);
  unknown = false;
 }
 if (unknown)
  verbose(env, " unknown scalar value");
 verbose(env, " should have been in [%d, %d]\n", range.minval, range.maxval);
}

static bool reg_not_null(const struct bpf_reg_state *reg)
{
 enum bpf_reg_type type;

 type = reg->type;
 if (type_may_be_null(type))
  return false;

 type = base_type(type);
 return type == PTR_TO_SOCKET ||
  type == PTR_TO_TCP_SOCK ||
  type == PTR_TO_MAP_VALUE ||
  type == PTR_TO_MAP_KEY ||
  type == PTR_TO_SOCK_COMMON ||
  (type == PTR_TO_BTF_ID && is_trusted_reg(reg)) ||
  (type == PTR_TO_MEM && !(reg->type & PTR_UNTRUSTED)) ||
  type == CONST_PTR_TO_MAP;
}

static struct btf_record *reg_btf_record(const struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct btf_record *rec = NULL;
 struct btf_struct_meta *meta;

 if (reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE) {
  rec = reg->map_ptr->record;
 } else if (type_is_ptr_alloc_obj(reg->type)) {
  meta = btf_find_struct_meta(reg->btf, reg->btf_id);
  if (meta)
   rec = meta->record;
 }
 return rec;
}

static bool subprog_is_global(const struct bpf_verifier_env *env, int subprog)
{
 struct bpf_func_info_aux *aux = env->prog->aux->func_info_aux;

 return aux && aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
}

static const char *subprog_name(const struct bpf_verifier_env *env, int subprog)
{
 struct bpf_func_info *info;

 if (!env->prog->aux->func_info)
  return "";

 info = &env->prog->aux->func_info[subprog];
 return btf_type_name(env->prog->aux->btf, info->type_id);
}

static void mark_subprog_exc_cb(struct bpf_verifier_env *env, int subprog)
{
 struct bpf_subprog_info *info = subprog_info(env, subprog);

 info->is_cb = true;
 info->is_async_cb = true;
 info->is_exception_cb = true;
}

static bool subprog_is_exc_cb(struct bpf_verifier_env *env, int subprog)
{
 return subprog_info(env, subprog)->is_exception_cb;
}

static bool reg_may_point_to_spin_lock(const struct bpf_reg_state *reg)
{
 return btf_record_has_field(reg_btf_record(reg), BPF_SPIN_LOCK | BPF_RES_SPIN_LOCK);
}

static bool type_is_rdonly_mem(u32 type)
{
 return type & MEM_RDONLY;
}

static bool is_acquire_function(enum bpf_func_id func_id,
    const struct bpf_map *map)
{
 enum bpf_map_type map_type = map ? map->map_type : BPF_MAP_TYPE_UNSPEC;

 if (func_id == BPF_FUNC_sk_lookup_tcp ||
     func_id == BPF_FUNC_sk_lookup_udp ||
     func_id == BPF_FUNC_skc_lookup_tcp ||
     func_id == BPF_FUNC_ringbuf_reserve ||
     func_id == BPF_FUNC_kptr_xchg)
  return true;

 if (func_id == BPF_FUNC_map_lookup_elem &&
     (map_type == BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP ||
      map_type == BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH))
  return true;

 return false;
}

static bool is_ptr_cast_function(enum bpf_func_id func_id)
{
 return func_id == BPF_FUNC_tcp_sock ||
  func_id == BPF_FUNC_sk_fullsock ||
  func_id == BPF_FUNC_skc_to_tcp_sock ||
  func_id == BPF_FUNC_skc_to_tcp6_sock ||
  func_id == BPF_FUNC_skc_to_udp6_sock ||
  func_id == BPF_FUNC_skc_to_mptcp_sock ||
  func_id == BPF_FUNC_skc_to_tcp_timewait_sock ||
  func_id == BPF_FUNC_skc_to_tcp_request_sock;
}

static bool is_dynptr_ref_function(enum bpf_func_id func_id)
{
 return func_id == BPF_FUNC_dynptr_data;
}

static bool is_sync_callback_calling_kfunc(u32 btf_id);
static bool is_async_callback_calling_kfunc(u32 btf_id);
static bool is_callback_calling_kfunc(u32 btf_id);
static bool is_bpf_throw_kfunc(struct bpf_insn *insn);

static bool is_bpf_wq_set_callback_impl_kfunc(u32 btf_id);

static bool is_sync_callback_calling_function(enum bpf_func_id func_id)
{
 return func_id == BPF_FUNC_for_each_map_elem ||
        func_id == BPF_FUNC_find_vma ||
        func_id == BPF_FUNC_loop ||
        func_id == BPF_FUNC_user_ringbuf_drain;
}

static bool is_async_callback_calling_function(enum bpf_func_id func_id)
{
 return func_id == BPF_FUNC_timer_set_callback;
}

static bool is_callback_calling_function(enum bpf_func_id func_id)
{
 return is_sync_callback_calling_function(func_id) ||
        is_async_callback_calling_function(func_id);
}

static bool is_sync_callback_calling_insn(struct bpf_insn *insn)
{
 return (bpf_helper_call(insn) && is_sync_callback_calling_function(insn->imm)) ||
        (bpf_pseudo_kfunc_call(insn) && is_sync_callback_calling_kfunc(insn->imm));
}

static bool is_async_callback_calling_insn(struct bpf_insn *insn)
{
 return (bpf_helper_call(insn) && is_async_callback_calling_function(insn->imm)) ||
        (bpf_pseudo_kfunc_call(insn) && is_async_callback_calling_kfunc(insn->imm));
}

static bool is_may_goto_insn(struct bpf_insn *insn)
{
 return insn->code == (BPF_JMP | BPF_JCOND) && insn->src_reg == BPF_MAY_GOTO;
}

static bool is_may_goto_insn_at(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx)
{
 return is_may_goto_insn(&env->prog->insnsi[insn_idx]);
}

static bool is_storage_get_function(enum bpf_func_id func_id)
{
 return func_id == BPF_FUNC_sk_storage_get ||
        func_id == BPF_FUNC_inode_storage_get ||
        func_id == BPF_FUNC_task_storage_get ||
        func_id == BPF_FUNC_cgrp_storage_get;
}

static bool helper_multiple_ref_obj_use(enum bpf_func_id func_id,
     const struct bpf_map *map)
{
 int ref_obj_uses = 0;

 if (is_ptr_cast_function(func_id))
  ref_obj_uses++;
 if (is_acquire_function(func_id, map))
  ref_obj_uses++;
 if (is_dynptr_ref_function(func_id))
  ref_obj_uses++;

 return ref_obj_uses > 1;
}

static bool is_cmpxchg_insn(const struct bpf_insn *insn)
{
 return BPF_CLASS(insn->code) == BPF_STX &&
        BPF_MODE(insn->code) == BPF_ATOMIC &&
        insn->imm == BPF_CMPXCHG;
}

static bool is_atomic_load_insn(const struct bpf_insn *insn)
{
 return BPF_CLASS(insn->code) == BPF_STX &&
        BPF_MODE(insn->code) == BPF_ATOMIC &&
        insn->imm == BPF_LOAD_ACQ;
}

static int __get_spi(s32 off)
{
 return (-off - 1) / BPF_REG_SIZE;
}

static struct bpf_func_state *func(struct bpf_verifier_env *env,
       const struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;

 return cur->frame[reg->frameno];
}

static bool is_spi_bounds_valid(struct bpf_func_state *state, int spi, int nr_slots)
{
       int allocated_slots = state->allocated_stack / BPF_REG_SIZE;

       /* We need to check that slots between [spi - nr_slots + 1, spi] are
 * within [0, allocated_stack).
 *
 * Please note that the spi grows downwards. For example, a dynptr
 * takes the size of two stack slots; the first slot will be at
 * spi and the second slot will be at spi - 1.
*/
       return spi - nr_slots + 1 >= 0 && spi < allocated_slots;
}

static int stack_slot_obj_get_spi(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
             const char *obj_kind, int nr_slots)
{
 int off, spi;

 if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
  verbose(env, "%s has to be at a constant offset\n", obj_kind);
  return -EINVAL;
 }

 off = reg->off + reg->var_off.value;
 if (off % BPF_REG_SIZE) {
  verbose(env, "cannot pass in %s at an offset=%d\n", obj_kind, off);
  return -EINVAL;
 }

 spi = __get_spi(off);
 if (spi + 1 < nr_slots) {
  verbose(env, "cannot pass in %s at an offset=%d\n", obj_kind, off);
  return -EINVAL;
 }

 if (!is_spi_bounds_valid(func(env, reg), spi, nr_slots))
  return -ERANGE;
 return spi;
}

static int dynptr_get_spi(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 return stack_slot_obj_get_spi(env, reg, "dynptr", BPF_DYNPTR_NR_SLOTS);
}

static int iter_get_spi(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg, int nr_slots)
{
 return stack_slot_obj_get_spi(env, reg, "iter", nr_slots);
}

static int irq_flag_get_spi(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 return stack_slot_obj_get_spi(env, reg, "irq_flag", 1);
}

static enum bpf_dynptr_type arg_to_dynptr_type(enum bpf_arg_type arg_type)
{
 switch (arg_type & DYNPTR_TYPE_FLAG_MASK) {
 case DYNPTR_TYPE_LOCAL:
  return BPF_DYNPTR_TYPE_LOCAL;
 case DYNPTR_TYPE_RINGBUF:
  return BPF_DYNPTR_TYPE_RINGBUF;
 case DYNPTR_TYPE_SKB:
  return BPF_DYNPTR_TYPE_SKB;
 case DYNPTR_TYPE_XDP:
  return BPF_DYNPTR_TYPE_XDP;
 default:
  return BPF_DYNPTR_TYPE_INVALID;
 }
}

static enum bpf_type_flag get_dynptr_type_flag(enum bpf_dynptr_type type)
{
 switch (type) {
 case BPF_DYNPTR_TYPE_LOCAL:
  return DYNPTR_TYPE_LOCAL;
 case BPF_DYNPTR_TYPE_RINGBUF:
  return DYNPTR_TYPE_RINGBUF;
 case BPF_DYNPTR_TYPE_SKB:
  return DYNPTR_TYPE_SKB;
 case BPF_DYNPTR_TYPE_XDP:
  return DYNPTR_TYPE_XDP;
 default:
  return 0;
 }
}

static bool dynptr_type_refcounted(enum bpf_dynptr_type type)
{
 return type == BPF_DYNPTR_TYPE_RINGBUF;
}

static void __mark_dynptr_reg(struct bpf_reg_state *reg,
         enum bpf_dynptr_type type,
         bool first_slot, int dynptr_id);

static void __mark_reg_not_init(const struct bpf_verifier_env *env,
    struct bpf_reg_state *reg);

static void mark_dynptr_stack_regs(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *sreg1,
       struct bpf_reg_state *sreg2,
       enum bpf_dynptr_type type)
{
 int id = ++env->id_gen;

 __mark_dynptr_reg(sreg1, type, true, id);
 __mark_dynptr_reg(sreg2, type, false, id);
}

static void mark_dynptr_cb_reg(struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_reg_state *reg,
          enum bpf_dynptr_type type)
{
 __mark_dynptr_reg(reg, type, true, ++env->id_gen);
}

static int destroy_if_dynptr_stack_slot(struct bpf_verifier_env *env,
            struct bpf_func_state *state, int spi);

static int mark_stack_slots_dynptr(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
       enum bpf_arg_type arg_type, int insn_idx, int clone_ref_obj_id)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 enum bpf_dynptr_type type;
 int spi, i, err;

 spi = dynptr_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return spi;

 /* We cannot assume both spi and spi - 1 belong to the same dynptr,
  * hence we need to call destroy_if_dynptr_stack_slot twice for both,
  * to ensure that for the following example:
  * [d1][d1][d2][d2]
  * spi    3   2   1   0
  * So marking spi = 2 should lead to destruction of both d1 and d2. In
  * case they do belong to same dynptr, second call won't see slot_type
  * as STACK_DYNPTR and will simply skip destruction.
 */
 err = destroy_if_dynptr_stack_slot(env, state, spi);
 if (err)
  return err;
 err = destroy_if_dynptr_stack_slot(env, state, spi - 1);
 if (err)
  return err;

 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++) {
  state->stack[spi].slot_type[i] = STACK_DYNPTR;
  state->stack[spi - 1].slot_type[i] = STACK_DYNPTR;
 }

 type = arg_to_dynptr_type(arg_type);
 if (type == BPF_DYNPTR_TYPE_INVALID)
  return -EINVAL;

 mark_dynptr_stack_regs(env, &state->stack[spi].spilled_ptr,
          &state->stack[spi - 1].spilled_ptr, type);

 if (dynptr_type_refcounted(type)) {
  /* The id is used to track proper releasing */
  int id;

  if (clone_ref_obj_id)
   id = clone_ref_obj_id;
  else
   id = acquire_reference(env, insn_idx);

  if (id < 0)
   return id;

  state->stack[spi].spilled_ptr.ref_obj_id = id;
  state->stack[spi - 1].spilled_ptr.ref_obj_id = id;
 }

 state->stack[spi].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;
 state->stack[spi - 1].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;

 return 0;
}

static void invalidate_dynptr(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_func_state *state, int spi)
{
 int i;

 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++) {
  state->stack[spi].slot_type[i] = STACK_INVALID;
  state->stack[spi - 1].slot_type[i] = STACK_INVALID;
 }

 __mark_reg_not_init(env, &state->stack[spi].spilled_ptr);
 __mark_reg_not_init(env, &state->stack[spi - 1].spilled_ptr);

 /* Why do we need to set REG_LIVE_WRITTEN for STACK_INVALID slot?
  *
  * While we don't allow reading STACK_INVALID, it is still possible to
  * do <8 byte writes marking some but not all slots as STACK_MISC. Then,
  * helpers or insns can do partial read of that part without failing,
  * but check_stack_range_initialized, check_stack_read_var_off, and
  * check_stack_read_fixed_off will do mark_reg_read for all 8-bytes of
  * the slot conservatively. Hence we need to prevent those liveness
  * marking walks.
  *
  * This was not a problem before because STACK_INVALID is only set by
  * default (where the default reg state has its reg->parent as NULL), or
  * in clean_live_states after REG_LIVE_DONE (at which point
  * mark_reg_read won't walk reg->parent chain), but not randomly during
  * verifier state exploration (like we did above). Hence, for our case
  * parentage chain will still be live (i.e. reg->parent may be
  * non-NULL), while earlier reg->parent was NULL, so we need
  * REG_LIVE_WRITTEN to screen off read marker propagation when it is
  * done later on reads or by mark_dynptr_read as well to unnecessary
  * mark registers in verifier state.
 */
 state->stack[spi].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;
 state->stack[spi - 1].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;
}

static int unmark_stack_slots_dynptr(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int spi, ref_obj_id, i;

 spi = dynptr_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return spi;

 if (!dynptr_type_refcounted(state->stack[spi].spilled_ptr.dynptr.type)) {
  invalidate_dynptr(env, state, spi);
  return 0;
 }

 ref_obj_id = state->stack[spi].spilled_ptr.ref_obj_id;

 /* If the dynptr has a ref_obj_id, then we need to invalidate
  * two things:
  *
  * 1) Any dynptrs with a matching ref_obj_id (clones)
  * 2) Any slices derived from this dynptr.
 */

 /* Invalidate any slices associated with this dynptr */
 WARN_ON_ONCE(release_reference(env, ref_obj_id));

 /* Invalidate any dynptr clones */
 for (i = 1; i < state->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; i++) {
  if (state->stack[i].spilled_ptr.ref_obj_id != ref_obj_id)
   continue;

  /* it should always be the case that if the ref obj id
   * matches then the stack slot also belongs to a
   * dynptr
 */
  if (state->stack[i].slot_type[0] != STACK_DYNPTR) {
   verifier_bug(env, "misconfigured ref_obj_id");
   return -EFAULT;
  }
  if (state->stack[i].spilled_ptr.dynptr.first_slot)
   invalidate_dynptr(env, state, i);
 }

 return 0;
}

static void __mark_reg_unknown(const struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_reg_state *reg);

static void mark_reg_invalid(const struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 if (!env->allow_ptr_leaks)
  __mark_reg_not_init(env, reg);
 else
  __mark_reg_unknown(env, reg);
}

static int destroy_if_dynptr_stack_slot(struct bpf_verifier_env *env,
            struct bpf_func_state *state, int spi)
{
 struct bpf_func_state *fstate;
 struct bpf_reg_state *dreg;
 int i, dynptr_id;

 /* We always ensure that STACK_DYNPTR is never set partially,
  * hence just checking for slot_type[0] is enough. This is
  * different for STACK_SPILL, where it may be only set for
  * 1 byte, so code has to use is_spilled_reg.
 */
 if (state->stack[spi].slot_type[0] != STACK_DYNPTR)
  return 0;

 /* Reposition spi to first slot */
 if (!state->stack[spi].spilled_ptr.dynptr.first_slot)
  spi = spi + 1;

 if (dynptr_type_refcounted(state->stack[spi].spilled_ptr.dynptr.type)) {
  verbose(env, "cannot overwrite referenced dynptr\n");
  return -EINVAL;
 }

 mark_stack_slot_scratched(env, spi);
 mark_stack_slot_scratched(env, spi - 1);

 /* Writing partially to one dynptr stack slot destroys both. */
 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++) {
  state->stack[spi].slot_type[i] = STACK_INVALID;
  state->stack[spi - 1].slot_type[i] = STACK_INVALID;
 }

 dynptr_id = state->stack[spi].spilled_ptr.id;
 /* Invalidate any slices associated with this dynptr */
 bpf_for_each_reg_in_vstate(env->cur_state, fstate, dreg, ({
  /* Dynptr slices are only PTR_TO_MEM_OR_NULL and PTR_TO_MEM */
  if (dreg->type != (PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL) && dreg->type != PTR_TO_MEM)
   continue;
  if (dreg->dynptr_id == dynptr_id)
   mark_reg_invalid(env, dreg);
 }));

 /* Do not release reference state, we are destroying dynptr on stack,
  * not using some helper to release it. Just reset register.
 */
 __mark_reg_not_init(env, &state->stack[spi].spilled_ptr);
 __mark_reg_not_init(env, &state->stack[spi - 1].spilled_ptr);

 /* Same reason as unmark_stack_slots_dynptr above */
 state->stack[spi].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;
 state->stack[spi - 1].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;

 return 0;
}

static bool is_dynptr_reg_valid_uninit(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 int spi;

 if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR)
  return false;

 spi = dynptr_get_spi(env, reg);

 /* -ERANGE (i.e. spi not falling into allocated stack slots) isn't an
  * error because this just means the stack state hasn't been updated yet.
  * We will do check_mem_access to check and update stack bounds later.
 */
 if (spi < 0 && spi != -ERANGE)
  return false;

 /* We don't need to check if the stack slots are marked by previous
  * dynptr initializations because we allow overwriting existing unreferenced
  * STACK_DYNPTR slots, see mark_stack_slots_dynptr which calls
  * destroy_if_dynptr_stack_slot to ensure dynptr objects at the slots we are
  * touching are completely destructed before we reinitialize them for a new
  * one. For referenced ones, destroy_if_dynptr_stack_slot returns an error early
  * instead of delaying it until the end where the user will get "Unreleased
  * reference" error.
 */
 return true;
}

static bool is_dynptr_reg_valid_init(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int i, spi;

 /* This already represents first slot of initialized bpf_dynptr.
  *
  * CONST_PTR_TO_DYNPTR already has fixed and var_off as 0 due to
  * check_func_arg_reg_off's logic, so we don't need to check its
  * offset and alignment.
 */
 if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR)
  return true;

 spi = dynptr_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return false;
 if (!state->stack[spi].spilled_ptr.dynptr.first_slot)
  return false;

 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++) {
  if (state->stack[spi].slot_type[i] != STACK_DYNPTR ||
      state->stack[spi - 1].slot_type[i] != STACK_DYNPTR)
   return false;
 }

 return true;
}

static bool is_dynptr_type_expected(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
        enum bpf_arg_type arg_type)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 enum bpf_dynptr_type dynptr_type;
 int spi;

 /* ARG_PTR_TO_DYNPTR takes any type of dynptr */
 if (arg_type == ARG_PTR_TO_DYNPTR)
  return true;

 dynptr_type = arg_to_dynptr_type(arg_type);
 if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR) {
  return reg->dynptr.type == dynptr_type;
 } else {
  spi = dynptr_get_spi(env, reg);
  if (spi < 0)
   return false;
  return state->stack[spi].spilled_ptr.dynptr.type == dynptr_type;
 }
}

static void __mark_reg_known_zero(struct bpf_reg_state *reg);

static bool in_rcu_cs(struct bpf_verifier_env *env);

static bool is_kfunc_rcu_protected(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta);

static int mark_stack_slots_iter(struct bpf_verifier_env *env,
     struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
     struct bpf_reg_state *reg, int insn_idx,
     struct btf *btf, u32 btf_id, int nr_slots)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int spi, i, j, id;

 spi = iter_get_spi(env, reg, nr_slots);
 if (spi < 0)
  return spi;

 id = acquire_reference(env, insn_idx);
 if (id < 0)
  return id;

 for (i = 0; i < nr_slots; i++) {
  struct bpf_stack_state *slot = &state->stack[spi - i];
  struct bpf_reg_state *st = &slot->spilled_ptr;

  __mark_reg_known_zero(st);
  st->type = PTR_TO_STACK; /* we don't have dedicated reg type */
  if (is_kfunc_rcu_protected(meta)) {
   if (in_rcu_cs(env))
    st->type |= MEM_RCU;
   else
    st->type |= PTR_UNTRUSTED;
  }
  st->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
  st->ref_obj_id = i == 0 ? id : 0;
  st->iter.btf = btf;
  st->iter.btf_id = btf_id;
  st->iter.state = BPF_ITER_STATE_ACTIVE;
  st->iter.depth = 0;

  for (j = 0; j < BPF_REG_SIZE; j++)
   slot->slot_type[j] = STACK_ITER;

  mark_stack_slot_scratched(env, spi - i);
 }

 return 0;
}

static int unmark_stack_slots_iter(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *reg, int nr_slots)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int spi, i, j;

 spi = iter_get_spi(env, reg, nr_slots);
 if (spi < 0)
  return spi;

 for (i = 0; i < nr_slots; i++) {
  struct bpf_stack_state *slot = &state->stack[spi - i];
  struct bpf_reg_state *st = &slot->spilled_ptr;

  if (i == 0)
   WARN_ON_ONCE(release_reference(env, st->ref_obj_id));

  __mark_reg_not_init(env, st);

  /* see unmark_stack_slots_dynptr() for why we need to set REG_LIVE_WRITTEN */
  st->live |= REG_LIVE_WRITTEN;

  for (j = 0; j < BPF_REG_SIZE; j++)
   slot->slot_type[j] = STACK_INVALID;

  mark_stack_slot_scratched(env, spi - i);
 }

 return 0;
}

static bool is_iter_reg_valid_uninit(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_reg_state *reg, int nr_slots)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int spi, i, j;

 /* For -ERANGE (i.e. spi not falling into allocated stack slots), we
  * will do check_mem_access to check and update stack bounds later, so
  * return true for that case.
 */
 spi = iter_get_spi(env, reg, nr_slots);
 if (spi == -ERANGE)
  return true;
 if (spi < 0)
  return false;

 for (i = 0; i < nr_slots; i++) {
  struct bpf_stack_state *slot = &state->stack[spi - i];

  for (j = 0; j < BPF_REG_SIZE; j++)
   if (slot->slot_type[j] == STACK_ITER)
    return false;
 }

 return true;
}

static int is_iter_reg_valid_init(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
       struct btf *btf, u32 btf_id, int nr_slots)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int spi, i, j;

 spi = iter_get_spi(env, reg, nr_slots);
 if (spi < 0)
  return -EINVAL;

 for (i = 0; i < nr_slots; i++) {
  struct bpf_stack_state *slot = &state->stack[spi - i];
  struct bpf_reg_state *st = &slot->spilled_ptr;

  if (st->type & PTR_UNTRUSTED)
   return -EPROTO;
  /* only main (first) slot has ref_obj_id set */
  if (i == 0 && !st->ref_obj_id)
   return -EINVAL;
  if (i != 0 && st->ref_obj_id)
   return -EINVAL;
  if (st->iter.btf != btf || st->iter.btf_id != btf_id)
   return -EINVAL;

  for (j = 0; j < BPF_REG_SIZE; j++)
   if (slot->slot_type[j] != STACK_ITER)
    return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int acquire_irq_state(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx);
static int release_irq_state(struct bpf_verifier_state *state, int id);

static int mark_stack_slot_irq_flag(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
         struct bpf_reg_state *reg, int insn_idx,
         int kfunc_class)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 struct bpf_stack_state *slot;
 struct bpf_reg_state *st;
 int spi, i, id;

 spi = irq_flag_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return spi;

 id = acquire_irq_state(env, insn_idx);
 if (id < 0)
  return id;

 slot = &state->stack[spi];
 st = &slot->spilled_ptr;

 __mark_reg_known_zero(st);
 st->type = PTR_TO_STACK; /* we don't have dedicated reg type */
 st->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
 st->ref_obj_id = id;
 st->irq.kfunc_class = kfunc_class;

 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
  slot->slot_type[i] = STACK_IRQ_FLAG;

 mark_stack_slot_scratched(env, spi);
 return 0;
}

static int unmark_stack_slot_irq_flag(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
          int kfunc_class)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 struct bpf_stack_state *slot;
 struct bpf_reg_state *st;
 int spi, i, err;

 spi = irq_flag_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return spi;

 slot = &state->stack[spi];
 st = &slot->spilled_ptr;

 if (st->irq.kfunc_class != kfunc_class) {
  const char *flag_kfunc = st->irq.kfunc_class == IRQ_NATIVE_KFUNC ? "native" : "lock";
  const char *used_kfunc = kfunc_class == IRQ_NATIVE_KFUNC ? "native" : "lock";

  verbose(env, "irq flag acquired by %s kfuncs cannot be restored with %s kfuncs\n",
   flag_kfunc, used_kfunc);
  return -EINVAL;
 }

 err = release_irq_state(env->cur_state, st->ref_obj_id);
 WARN_ON_ONCE(err && err != -EACCES);
 if (err) {
  int insn_idx = 0;

  for (int i = 0; i < env->cur_state->acquired_refs; i++) {
   if (env->cur_state->refs[i].id == env->cur_state->active_irq_id) {
    insn_idx = env->cur_state->refs[i].insn_idx;
    break;
   }
  }

  verbose(env, "cannot restore irq state out of order, expected id=%d acquired at insn_idx=%d\n",
   env->cur_state->active_irq_id, insn_idx);
  return err;
 }

 __mark_reg_not_init(env, st);

 /* see unmark_stack_slots_dynptr() for why we need to set REG_LIVE_WRITTEN */
 st->live |= REG_LIVE_WRITTEN;

 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
  slot->slot_type[i] = STACK_INVALID;

 mark_stack_slot_scratched(env, spi);
 return 0;
}

static bool is_irq_flag_reg_valid_uninit(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 struct bpf_stack_state *slot;
 int spi, i;

 /* For -ERANGE (i.e. spi not falling into allocated stack slots), we
  * will do check_mem_access to check and update stack bounds later, so
  * return true for that case.
 */
 spi = irq_flag_get_spi(env, reg);
 if (spi == -ERANGE)
  return true;
 if (spi < 0)
  return false;

 slot = &state->stack[spi];

 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
  if (slot->slot_type[i] == STACK_IRQ_FLAG)
   return false;
 return true;
}

static int is_irq_flag_reg_valid_init(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 struct bpf_stack_state *slot;
 struct bpf_reg_state *st;
 int spi, i;

 spi = irq_flag_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return -EINVAL;

 slot = &state->stack[spi];
 st = &slot->spilled_ptr;

 if (!st->ref_obj_id)
  return -EINVAL;

 for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
  if (slot->slot_type[i] != STACK_IRQ_FLAG)
   return -EINVAL;
 return 0;
}

/* Check if given stack slot is "special":
 *   - spilled register state (STACK_SPILL);
 *   - dynptr state (STACK_DYNPTR);
 *   - iter state (STACK_ITER).
 *   - irq flag state (STACK_IRQ_FLAG)
 */
static bool is_stack_slot_special(const struct bpf_stack_state *stack)
{
 enum bpf_stack_slot_type type = stack->slot_type[BPF_REG_SIZE - 1];

 switch (type) {
 case STACK_SPILL:
 case STACK_DYNPTR:
 case STACK_ITER:
 case STACK_IRQ_FLAG:
  return true;
 case STACK_INVALID:
 case STACK_MISC:
 case STACK_ZERO:
  return false;
 default:
  WARN_ONCE(1, "unknown stack slot type %d\n", type);
  return true;
 }
}

/* The reg state of a pointer or a bounded scalar was saved when
 * it was spilled to the stack.
 */
static bool is_spilled_reg(const struct bpf_stack_state *stack)
{
 return stack->slot_type[BPF_REG_SIZE - 1] == STACK_SPILL;
}

static bool is_spilled_scalar_reg(const struct bpf_stack_state *stack)
{
 return stack->slot_type[BPF_REG_SIZE - 1] == STACK_SPILL &&
        stack->spilled_ptr.type == SCALAR_VALUE;
}

static bool is_spilled_scalar_reg64(const struct bpf_stack_state *stack)
{
 return stack->slot_type[0] == STACK_SPILL &&
        stack->spilled_ptr.type == SCALAR_VALUE;
}

/* Mark stack slot as STACK_MISC, unless it is already STACK_INVALID, in which
 * case they are equivalent, or it's STACK_ZERO, in which case we preserve
 * more precise STACK_ZERO.
 * Regardless of allow_ptr_leaks setting (i.e., privileged or unprivileged
 * mode), we won't promote STACK_INVALID to STACK_MISC. In privileged case it is
 * unnecessary as both are considered equivalent when loading data and pruning,
 * in case of unprivileged mode it will be incorrect to allow reads of invalid
 * slots.
 */
static void mark_stack_slot_misc(struct bpf_verifier_env *env, u8 *stype)
{
 if (*stype == STACK_ZERO)
  return;
 if (*stype == STACK_INVALID)
  return;
 *stype = STACK_MISC;
}

static void scrub_spilled_slot(u8 *stype)
{
 if (*stype != STACK_INVALID)
  *stype = STACK_MISC;
}

/* copy array src of length n * size bytes to dst. dst is reallocated if it's too
 * small to hold src. This is different from krealloc since we don't want to preserve
 * the contents of dst.
 *
 * Leaves dst untouched if src is NULL or length is zero. Returns NULL if memory could
 * not be allocated.
 */
static void *copy_array(void *dst, const void *src, size_t n, size_t size, gfp_t flags)
{
 size_t alloc_bytes;
 void *orig = dst;
 size_t bytes;

 if (ZERO_OR_NULL_PTR(src))
  goto out;

 if (unlikely(check_mul_overflow(n, size, &bytes)))
  return NULL;

 alloc_bytes = max(ksize(orig), kmalloc_size_roundup(bytes));
 dst = krealloc(orig, alloc_bytes, flags);
 if (!dst) {
  kfree(orig);
  return NULL;
 }

 memcpy(dst, src, bytes);
out:
 return dst ? dst : ZERO_SIZE_PTR;
}

/* resize an array from old_n items to new_n items. the array is reallocated if it's too
 * small to hold new_n items. new items are zeroed out if the array grows.
 *
 * Contrary to krealloc_array, does not free arr if new_n is zero.
 */
static void *realloc_array(void *arr, size_t old_n, size_t new_n, size_t size)
{
 size_t alloc_size;
 void *new_arr;

 if (!new_n || old_n == new_n)
  goto out;

 alloc_size = kmalloc_size_roundup(size_mul(new_n, size));
 new_arr = krealloc(arr, alloc_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!new_arr) {
  kfree(arr);
  return NULL;
 }
 arr = new_arr;

 if (new_n > old_n)
  memset(arr + old_n * size, 0, (new_n - old_n) * size);

out:
 return arr ? arr : ZERO_SIZE_PTR;
}

static int copy_reference_state(struct bpf_verifier_state *dst, const struct bpf_verifier_state *src)
{
 dst->refs = copy_array(dst->refs, src->refs, src->acquired_refs,
          sizeof(struct bpf_reference_state), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!dst->refs)
  return -ENOMEM;

 dst->acquired_refs = src->acquired_refs;
 dst->active_locks = src->active_locks;
 dst->active_preempt_locks = src->active_preempt_locks;
 dst->active_rcu_lock = src->active_rcu_lock;
 dst->active_irq_id = src->active_irq_id;
 dst->active_lock_id = src->active_lock_id;
 dst->active_lock_ptr = src->active_lock_ptr;
 return 0;
}

static int copy_stack_state(struct bpf_func_state *dst, const struct bpf_func_state *src)
{
 size_t n = src->allocated_stack / BPF_REG_SIZE;

 dst->stack = copy_array(dst->stack, src->stack, n, sizeof(struct bpf_stack_state),
    GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!dst->stack)
  return -ENOMEM;

 dst->allocated_stack = src->allocated_stack;
 return 0;
}

static int resize_reference_state(struct bpf_verifier_state *state, size_t n)
{
 state->refs = realloc_array(state->refs, state->acquired_refs, n,
        sizeof(struct bpf_reference_state));
 if (!state->refs)
  return -ENOMEM;

 state->acquired_refs = n;
 return 0;
}

/* Possibly update state->allocated_stack to be at least size bytes. Also
 * possibly update the function's high-water mark in its bpf_subprog_info.
 */
static int grow_stack_state(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_func_state *state, int size)
{
 size_t old_n = state->allocated_stack / BPF_REG_SIZE, n;

 /* The stack size is always a multiple of BPF_REG_SIZE. */
 size = round_up(size, BPF_REG_SIZE);
 n = size / BPF_REG_SIZE;

 if (old_n >= n)
  return 0;

 state->stack = realloc_array(state->stack, old_n, n, sizeof(struct bpf_stack_state));
 if (!state->stack)
  return -ENOMEM;

 state->allocated_stack = size;

 /* update known max for given subprogram */
 if (env->subprog_info[state->subprogno].stack_depth < size)
  env->subprog_info[state->subprogno].stack_depth = size;

 return 0;
}

/* Acquire a pointer id from the env and update the state->refs to include
 * this new pointer reference.
 * On success, returns a valid pointer id to associate with the register
 * On failure, returns a negative errno.
 */
static struct bpf_reference_state *acquire_reference_state(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
 int new_ofs = state->acquired_refs;
 int err;

 err = resize_reference_state(state, state->acquired_refs + 1);
 if (err)
  return NULL;
 state->refs[new_ofs].insn_idx = insn_idx;

 return &state->refs[new_ofs];
}

static int acquire_reference(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx)
{
 struct bpf_reference_state *s;

 s = acquire_reference_state(env, insn_idx);
 if (!s)
  return -ENOMEM;
 s->type = REF_TYPE_PTR;
 s->id = ++env->id_gen;
 return s->id;
}

static int acquire_lock_state(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, enum ref_state_type type,
         int id, void *ptr)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
 struct bpf_reference_state *s;

 s = acquire_reference_state(env, insn_idx);
 if (!s)
  return -ENOMEM;
 s->type = type;
 s->id = id;
 s->ptr = ptr;

 state->active_locks++;
 state->active_lock_id = id;
 state->active_lock_ptr = ptr;
 return 0;
}

static int acquire_irq_state(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
 struct bpf_reference_state *s;

 s = acquire_reference_state(env, insn_idx);
 if (!s)
  return -ENOMEM;
 s->type = REF_TYPE_IRQ;
 s->id = ++env->id_gen;

 state->active_irq_id = s->id;
 return s->id;
}

static void release_reference_state(struct bpf_verifier_state *state, int idx)
{
 int last_idx;
 size_t rem;

 /* IRQ state requires the relative ordering of elements remaining the
  * same, since it relies on the refs array to behave as a stack, so that
  * it can detect out-of-order IRQ restore. Hence use memmove to shift
  * the array instead of swapping the final element into the deleted idx.
 */
 last_idx = state->acquired_refs - 1;
 rem = state->acquired_refs - idx - 1;
 if (last_idx && idx != last_idx)
  memmove(&state->refs[idx], &state->refs[idx + 1], sizeof(*state->refs) * rem);
 memset(&state->refs[last_idx], 0, sizeof(*state->refs));
 state->acquired_refs--;
 return;
}

static bool find_reference_state(struct bpf_verifier_state *state, int ptr_id)
{
 int i;

 for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++)
  if (state->refs[i].id == ptr_id)
   return true;

 return false;
}

static int release_lock_state(struct bpf_verifier_state *state, int type, int id, void *ptr)
{
 void *prev_ptr = NULL;
 u32 prev_id = 0;
 int i;

 for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++) {
  if (state->refs[i].type == type && state->refs[i].id == id &&
      state->refs[i].ptr == ptr) {
   release_reference_state(state, i);
   state->active_locks--;
   /* Reassign active lock (id, ptr). */
   state->active_lock_id = prev_id;
   state->active_lock_ptr = prev_ptr;
   return 0;
  }
  if (state->refs[i].type & REF_TYPE_LOCK_MASK) {
   prev_id = state->refs[i].id;
   prev_ptr = state->refs[i].ptr;
  }
 }
 return -EINVAL;
}

static int release_irq_state(struct bpf_verifier_state *state, int id)
{
 u32 prev_id = 0;
 int i;

 if (id != state->active_irq_id)
  return -EACCES;

 for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++) {
  if (state->refs[i].type != REF_TYPE_IRQ)
   continue;
  if (state->refs[i].id == id) {
   release_reference_state(state, i);
   state->active_irq_id = prev_id;
   return 0;
  } else {
   prev_id = state->refs[i].id;
  }
 }
 return -EINVAL;
}

static struct bpf_reference_state *find_lock_state(struct bpf_verifier_state *state, enum ref_state_type type,
         int id, void *ptr)
{
 int i;

 for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++) {
  struct bpf_reference_state *s = &state->refs[i];

  if (!(s->type & type))
   continue;

  if (s->id == id && s->ptr == ptr)
   return s;
 }
 return NULL;
}

static void update_peak_states(struct bpf_verifier_env *env)
{
 u32 cur_states;

 cur_states = env->explored_states_size + env->free_list_size + env->num_backedges;
 env->peak_states = max(env->peak_states, cur_states);
}

static void free_func_state(struct bpf_func_state *state)
{
 if (!state)
  return;
 kfree(state->stack);
 kfree(state);
}

static void clear_jmp_history(struct bpf_verifier_state *state)
{
 kfree(state->jmp_history);
 state->jmp_history = NULL;
 state->jmp_history_cnt = 0;
}

static void free_verifier_state(struct bpf_verifier_state *state,
    bool free_self)
{
 int i;

 for (i = 0; i <= state->curframe; i++) {
  free_func_state(state->frame[i]);
  state->frame[i] = NULL;
 }
 kfree(state->refs);
 clear_jmp_history(state);
 if (free_self)
  kfree(state);
}

/* struct bpf_verifier_state->parent refers to states
 * that are in either of env->{expored_states,free_list}.
 * In both cases the state is contained in struct bpf_verifier_state_list.
 */
static struct bpf_verifier_state_list *state_parent_as_list(struct bpf_verifier_state *st)
{
 if (st->parent)
  return container_of(st->parent, struct bpf_verifier_state_list, state);
 return NULL;
}

static bool incomplete_read_marks(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_verifier_state *st);

/* A state can be freed if it is no longer referenced:
 * - is in the env->free_list;
 * - has no children states;
 */
static void maybe_free_verifier_state(struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_verifier_state_list *sl)
{
 if (!sl->in_free_list
     || sl->state.branches != 0
     || incomplete_read_marks(env, &sl->state))
  return;
 list_del(&sl->node);
 free_verifier_state(&sl->state, false);
 kfree(sl);
 env->free_list_size--;
}

/* copy verifier state from src to dst growing dst stack space
 * when necessary to accommodate larger src stack
 */
static int copy_func_state(struct bpf_func_state *dst,
      const struct bpf_func_state *src)
{
 memcpy(dst, src, offsetof(struct bpf_func_state, stack));
 return copy_stack_state(dst, src);
}

static int copy_verifier_state(struct bpf_verifier_state *dst_state,
          const struct bpf_verifier_state *src)
{
 struct bpf_func_state *dst;
 int i, err;

 dst_state->jmp_history = copy_array(dst_state->jmp_history, src->jmp_history,
       src->jmp_history_cnt, sizeof(*dst_state->jmp_history),
       GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!dst_state->jmp_history)
  return -ENOMEM;
 dst_state->jmp_history_cnt = src->jmp_history_cnt;

 /* if dst has more stack frames then src frame, free them, this is also
  * necessary in case of exceptional exits using bpf_throw.
 */
 for (i = src->curframe + 1; i <= dst_state->curframe; i++) {
  free_func_state(dst_state->frame[i]);
  dst_state->frame[i] = NULL;
 }
 err = copy_reference_state(dst_state, src);
 if (err)
  return err;
 dst_state->speculative = src->speculative;
 dst_state->in_sleepable = src->in_sleepable;
 dst_state->curframe = src->curframe;
 dst_state->branches = src->branches;
 dst_state->parent = src->parent;
 dst_state->first_insn_idx = src->first_insn_idx;
 dst_state->last_insn_idx = src->last_insn_idx;
 dst_state->dfs_depth = src->dfs_depth;
 dst_state->callback_unroll_depth = src->callback_unroll_depth;
 dst_state->may_goto_depth = src->may_goto_depth;
 dst_state->equal_state = src->equal_state;
 for (i = 0; i <= src->curframe; i++) {
  dst = dst_state->frame[i];
  if (!dst) {
   dst = kzalloc(sizeof(*dst), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
   if (!dst)
    return -ENOMEM;
   dst_state->frame[i] = dst;
  }
  err = copy_func_state(dst, src->frame[i]);
  if (err)
   return err;
 }
 return 0;
}

static u32 state_htab_size(struct bpf_verifier_env *env)
{
 return env->prog->len;
}

static struct list_head *explored_state(struct bpf_verifier_env *env, int idx)
{
 struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state = cur->frame[cur->curframe];

 return &env->explored_states[(idx ^ state->callsite) % state_htab_size(env)];
}

static bool same_callsites(struct bpf_verifier_state *a, struct bpf_verifier_state *b)
{
 int fr;

 if (a->curframe != b->curframe)
  return false;

 for (fr = a->curframe; fr >= 0; fr--)
  if (a->frame[fr]->callsite != b->frame[fr]->callsite)
   return false;

 return true;
}

/* Return IP for a given frame in a call stack */
static u32 frame_insn_idx(struct bpf_verifier_state *st, u32 frame)
{
 return frame == st->curframe
        ? st->insn_idx
        : st->frame[frame + 1]->callsite;
}

/* For state @st look for a topmost frame with frame_insn_idx() in some SCC,
 * if such frame exists form a corresponding @callchain as an array of
 * call sites leading to this frame and SCC id.
 * E.g.:
 *
 *    void foo()  { A: loop {... SCC#1 ...}; }
 *    void bar()  { B: loop { C: foo(); ... SCC#2 ... }
 *                  D: loop { E: foo(); ... SCC#3 ... } }
 *    void main() { F: bar(); }
 *
 * @callchain at (A) would be either (F,SCC#2) or (F,SCC#3) depending
 * on @st frame call sites being (F,C,A) or (F,E,A).
 */
static bool compute_scc_callchain(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_verifier_state *st,
      struct bpf_scc_callchain *callchain)
{
 u32 i, scc, insn_idx;

 memset(callchain, 0, sizeof(*callchain));
 for (i = 0; i <= st->curframe; i++) {
  insn_idx = frame_insn_idx(st, i);
  scc = env->insn_aux_data[insn_idx].scc;
  if (scc) {
   callchain->scc = scc;
   break;
  } else if (i < st->curframe) {
   callchain->callsites[i] = insn_idx;
  } else {
   return false;
  }
 }
 return true;
}

/* Check if bpf_scc_visit instance for @callchain exists. */
static struct bpf_scc_visit *scc_visit_lookup(struct bpf_verifier_env *env,
           struct bpf_scc_callchain *callchain)
{
 struct bpf_scc_info *info = env->scc_info[callchain->scc];
 struct bpf_scc_visit *visits = info->visits;
 u32 i;

 if (!info)
  return NULL;
 for (i = 0; i < info->num_visits; i++)
  if (memcmp(callchain, &visits[i].callchain, sizeof(*callchain)) == 0)
   return &visits[i];
 return NULL;
}

/* Allocate a new bpf_scc_visit instance corresponding to @callchain.
 * Allocated instances are alive for a duration of the do_check_common()
 * call and are freed by free_states().
 */
static struct bpf_scc_visit *scc_visit_alloc(struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_scc_callchain *callchain)
{
 struct bpf_scc_visit *visit;
 struct bpf_scc_info *info;
 u32 scc, num_visits;
 u64 new_sz;

 scc = callchain->scc;
 info = env->scc_info[scc];
 num_visits = info ? info->num_visits : 0;
 new_sz = sizeof(*info) + sizeof(struct bpf_scc_visit) * (num_visits + 1);
 info = kvrealloc(env->scc_info[scc], new_sz, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!info)
  return NULL;
 env->scc_info[scc] = info;
 info->num_visits = num_visits + 1;
 visit = &info->visits[num_visits];
 memset(visit, 0, sizeof(*visit));
 memcpy(&visit->callchain, callchain, sizeof(*callchain));
 return visit;
}

/* Form a string '(callsite#1,callsite#2,...,scc)' in env->tmp_str_buf */
static char *format_callchain(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_scc_callchain *callchain)
{
 char *buf = env->tmp_str_buf;
 int i, delta = 0;

 delta += snprintf(buf + delta, TMP_STR_BUF_LEN - delta, "(");
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(callchain->callsites); i++) {
  if (!callchain->callsites[i])
   break;
  delta += snprintf(buf + delta, TMP_STR_BUF_LEN - delta, "%u,",
      callchain->callsites[i]);
 }
 delta += snprintf(buf + delta, TMP_STR_BUF_LEN - delta, "%u)", callchain->scc);
 return env->tmp_str_buf;
}

/* If callchain for @st exists (@st is in some SCC), ensure that
 * bpf_scc_visit instance for this callchain exists.
 * If instance does not exist or is empty, assign visit->entry_state to @st.
 */
static int maybe_enter_scc(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_verifier_state *st)
{
 struct bpf_scc_callchain *callchain = &env->callchain_buf;
 struct bpf_scc_visit *visit;

 if (!compute_scc_callchain(env, st, callchain))
  return 0;
 visit = scc_visit_lookup(env, callchain);
 visit = visit ?: scc_visit_alloc(env, callchain);
 if (!visit)
  return -ENOMEM;
 if (!visit->entry_state) {
  visit->entry_state = st;
  if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
   verbose(env, "SCC enter %s\n", format_callchain(env, callchain));
 }
 return 0;
}

static int propagate_backedges(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_scc_visit *visit);

/* If callchain for @st exists (@st is in some SCC), make it empty:
 * - set visit->entry_state to NULL;
 * - flush accumulated backedges.
 */
static int maybe_exit_scc(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_verifier_state *st)
{
 struct bpf_scc_callchain *callchain = &env->callchain_buf;
 struct bpf_scc_visit *visit;

 if (!compute_scc_callchain(env, st, callchain))
  return 0;
 visit = scc_visit_lookup(env, callchain);
 if (!visit) {
  /*
   * If path traversal stops inside an SCC, corresponding bpf_scc_visit
   * must exist for non-speculative paths. For non-speculative paths
   * traversal stops when:
   * a. Verification error is found, maybe_exit_scc() is not called.
   * b. Top level BPF_EXIT is reached. Top level BPF_EXIT is not a member
   *    of any SCC.
   * c. A checkpoint is reached and matched. Checkpoints are created by
   *    is_state_visited(), which calls maybe_enter_scc(), which allocates
   *    bpf_scc_visit instances for checkpoints within SCCs.
   * (c) is the only case that can reach this point.
 */
  if (!st->speculative) {
   verifier_bug(env, "scc exit: no visit info for call chain %s",
         format_callchain(env, callchain));
   return -EFAULT;
  }
  return 0;
 }
 if (visit->entry_state != st)
  return 0;
 if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
  verbose(env, "SCC exit %s\n", format_callchain(env, callchain));
 visit->entry_state = NULL;
 env->num_backedges -= visit->num_backedges;
 visit->num_backedges = 0;
 update_peak_states(env);
 return propagate_backedges(env, visit);
}

/* Lookup an bpf_scc_visit instance corresponding to @st callchain
 * and add @backedge to visit->backedges. @st callchain must exist.
 */
static int add_scc_backedge(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_verifier_state *st,
       struct bpf_scc_backedge *backedge)
{
 struct bpf_scc_callchain *callchain = &env->callchain_buf;
 struct bpf_scc_visit *visit;

 if (!compute_scc_callchain(env, st, callchain)) {
  verifier_bug(env, "add backedge: no SCC in verification path, insn_idx %d",
        st->insn_idx);
  return -EFAULT;
 }
 visit = scc_visit_lookup(env, callchain);
 if (!visit) {
  verifier_bug(env, "add backedge: no visit info for call chain %s",
        format_callchain(env, callchain));
  return -EFAULT;
 }
 if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
  verbose(env, "SCC backedge %s\n", format_callchain(env, callchain));
 backedge->next = visit->backedges;
 visit->backedges = backedge;
 visit->num_backedges++;
 env->num_backedges++;
 update_peak_states(env);
 return 0;
}

/* bpf_reg_state->live marks for registers in a state @st are incomplete,
 * if state @st is in some SCC and not all execution paths starting at this
 * SCC are fully explored.
 */
static bool incomplete_read_marks(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_verifier_state *st)
{
 struct bpf_scc_callchain *callchain = &env->callchain_buf;
 struct bpf_scc_visit *visit;

 if (!compute_scc_callchain(env, st, callchain))
  return false;
 visit = scc_visit_lookup(env, callchain);
 if (!visit)
  return false;
 return !!visit->backedges;
}

static void free_backedges(struct bpf_scc_visit *visit)
{
 struct bpf_scc_backedge *backedge, *next;

 for (backedge = visit->backedges; backedge; backedge = next) {
  free_verifier_state(&backedge->state, false);
  next = backedge->next;
  kvfree(backedge);
 }
 visit->backedges = NULL;
}

static int update_branch_counts(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_verifier_state *st)
{
 struct bpf_verifier_state_list *sl = NULL, *parent_sl;
 struct bpf_verifier_state *parent;
 int err;

 while (st) {
  u32 br = --st->branches;

  /* verifier_bug_if(br > 1, ...) technically makes sense here,
   * but see comment in push_stack(), hence:
 */
  verifier_bug_if((int)br < 0, env, "%s:branches_to_explore=%d", __func__, br);
  if (br)
   break;
  err = maybe_exit_scc(env, st);
  if (err)
   return err;
  parent = st->parent;
  parent_sl = state_parent_as_list(st);
  if (sl)
   maybe_free_verifier_state(env, sl);
  st = parent;
  sl = parent_sl;
 }
 return 0;
}

static int pop_stack(struct bpf_verifier_env *env, int *prev_insn_idx,
       int *insn_idx, bool pop_log)
{
 struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
 struct bpf_verifier_stack_elem *elem, *head = env->head;
 int err;

 if (env->head == NULL)
  return -ENOENT;

 if (cur) {
  err = copy_verifier_state(cur, &head->st);
  if (err)
   return err;
 }
 if (pop_log)
  bpf_vlog_reset(&env->log, head->log_pos);
 if (insn_idx)
  *insn_idx = head->insn_idx;
 if (prev_insn_idx)
  *prev_insn_idx = head->prev_insn_idx;
 elem = head->next;
 free_verifier_state(&head->st, false);
 kfree(head);
 env->head = elem;
 env->stack_size--;
 return 0;
}

static bool error_recoverable_with_nospec(int err)
{
 /* Should only return true for non-fatal errors that are allowed to
  * occur during speculative verification. For these we can insert a
  * nospec and the program might still be accepted. Do not include
  * something like ENOMEM because it is likely to re-occur for the next
  * architectural path once it has been recovered-from in all speculative
  * paths.
 */
 return err == -EPERM || err == -EACCES || err == -EINVAL;
}

static struct bpf_verifier_state *push_stack(struct bpf_verifier_env *env,
          int insn_idx, int prev_insn_idx,
          bool speculative)
{
 struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
 struct bpf_verifier_stack_elem *elem;
 int err;

 elem = kzalloc(sizeof(struct bpf_verifier_stack_elem), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!elem)
  return NULL;

 elem->insn_idx = insn_idx;
 elem->prev_insn_idx = prev_insn_idx;
 elem->next = env->head;
 elem->log_pos = env->log.end_pos;
 env->head = elem;
 env->stack_size++;
 err = copy_verifier_state(&elem->st, cur);
 if (err)
  return NULL;
 elem->st.speculative |= speculative;
 if (env->stack_size > BPF_COMPLEXITY_LIMIT_JMP_SEQ) {
  verbose(env, "The sequence of %d jumps is too complex.\n",
   env->stack_size);
  return NULL;
 }
 if (elem->st.parent) {
  ++elem->st.parent->branches;
  /* WARN_ON(branches > 2) technically makes sense here,
   * but
   * 1. speculative states will bump 'branches' for non-branch
   * instructions
   * 2. is_state_visited() heuristics may decide not to create
   * a new state for a sequence of branches and all such current
   * and cloned states will be pointing to a single parent state
   * which might have large 'branches' count.
 */
 }
 return &elem->st;
}

#define CALLER_SAVED_REGS 6
static const int caller_saved[CALLER_SAVED_REGS] = {
 BPF_REG_0, BPF_REG_1, BPF_REG_2, BPF_REG_3, BPF_REG_4, BPF_REG_5
};

/* This helper doesn't clear reg->id */
static void ___mark_reg_known(struct bpf_reg_state *reg, u64 imm)
{
 reg->var_off = tnum_const(imm);
 reg->smin_value = (s64)imm;
 reg->smax_value = (s64)imm;
 reg->umin_value = imm;
 reg->umax_value = imm;

 reg->s32_min_value = (s32)imm;
 reg->s32_max_value = (s32)imm;
 reg->u32_min_value = (u32)imm;
 reg->u32_max_value = (u32)imm;
}

/* Mark the unknown part of a register (variable offset or scalar value) as
 * known to have the value @imm.
 */
static void __mark_reg_known(struct bpf_reg_state *reg, u64 imm)
{
 /* Clear off and union(map_ptr, range) */
 memset(((u8 *)reg) + sizeof(reg->type), 0,
        offsetof(struct bpf_reg_state, var_off) - sizeof(reg->type));
 reg->id = 0;
 reg->ref_obj_id = 0;
 ___mark_reg_known(reg, imm);
}

static void __mark_reg32_known(struct bpf_reg_state *reg, u64 imm)
{
 reg->var_off = tnum_const_subreg(reg->var_off, imm);
 reg->s32_min_value = (s32)imm;
 reg->s32_max_value = (s32)imm;
 reg->u32_min_value = (u32)imm;
 reg->u32_max_value = (u32)imm;
}

/* Mark the 'variable offset' part of a register as zero.  This should be
 * used only on registers holding a pointer type.
 */
static void __mark_reg_known_zero(struct bpf_reg_state *reg)
{
 __mark_reg_known(reg, 0);
}

static void __mark_reg_const_zero(const struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 __mark_reg_known(reg, 0);
 reg->type = SCALAR_VALUE;
 /* all scalars are assumed imprecise initially (unless unprivileged,
  * in which case everything is forced to be precise)
 */
 reg->precise = !env->bpf_capable;
}

static void mark_reg_known_zero(struct bpf_verifier_env *env,
    struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
{
 if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
  verbose(env, "mark_reg_known_zero(regs, %u)\n", regno);
  /* Something bad happened, let's kill all regs */
  for (regno = 0; regno < MAX_BPF_REG; regno++)
   __mark_reg_not_init(env, regs + regno);
  return;
 }
 __mark_reg_known_zero(regs + regno);
}

static void __mark_dynptr_reg(struct bpf_reg_state *reg, enum bpf_dynptr_type type,
         bool first_slot, int dynptr_id)
{
 /* reg->type has no meaning for STACK_DYNPTR, but when we set reg for
  * callback arguments, it does need to be CONST_PTR_TO_DYNPTR, so simply
  * set it unconditionally as it is ignored for STACK_DYNPTR anyway.
 */
 __mark_reg_known_zero(reg);
 reg->type = CONST_PTR_TO_DYNPTR;
 /* Give each dynptr a unique id to uniquely associate slices to it. */
 reg->id = dynptr_id;
 reg->dynptr.type = type;
 reg->dynptr.first_slot = first_slot;
}

static void mark_ptr_not_null_reg(struct bpf_reg_state *reg)
{
 if (base_type(reg->type) == PTR_TO_MAP_VALUE) {
  const struct bpf_map *map = reg->map_ptr;

  if (map->inner_map_meta) {
   reg->type = CONST_PTR_TO_MAP;
   reg->map_ptr = map->inner_map_meta;
   /* transfer reg's id which is unique for every map_lookup_elem
    * as UID of the inner map.
 */
   if (btf_record_has_field(map->inner_map_meta->record, BPF_TIMER))
    reg->map_uid = reg->id;
   if (btf_record_has_field(map->inner_map_meta->record, BPF_WORKQUEUE))
    reg->map_uid = reg->id;
  } else if (map->map_type == BPF_MAP_TYPE_XSKMAP) {
   reg->type = PTR_TO_XDP_SOCK;
  } else if (map->map_type == BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP ||
      map->map_type == BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH) {
   reg->type = PTR_TO_SOCKET;
  } else {
   reg->type = PTR_TO_MAP_VALUE;
  }
  return;
 }

 reg->type &= ~PTR_MAYBE_NULL;
}

static void mark_reg_graph_node(struct bpf_reg_state *regs, u32 regno,
    struct btf_field_graph_root *ds_head)
{
 __mark_reg_known_zero(®s[regno]);
 regs[regno].type = PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC;
 regs[regno].btf = ds_head->btf;
 regs[regno].btf_id = ds_head->value_btf_id;
 regs[regno].off = ds_head->node_offset;
}

static bool reg_is_pkt_pointer(const struct bpf_reg_state *reg)
{
 return type_is_pkt_pointer(reg->type);
}

static bool reg_is_pkt_pointer_any(const struct bpf_reg_state *reg)
{
 return reg_is_pkt_pointer(reg) ||
        reg->type == PTR_TO_PACKET_END;
}

static bool reg_is_dynptr_slice_pkt(const struct bpf_reg_state *reg)
{
 return base_type(reg->type) == PTR_TO_MEM &&
  (reg->type & DYNPTR_TYPE_SKB || reg->type & DYNPTR_TYPE_XDP);
}

/* Unmodified PTR_TO_PACKET[_META,_END] register from ctx access. */
static bool reg_is_init_pkt_pointer(const struct bpf_reg_state *reg,
        enum bpf_reg_type which)
{
 /* The register can already have a range from prior markings.
  * This is fine as long as it hasn't been advanced from its
  * origin.
 */
 return reg->type == which &&
        reg->id == 0 &&
        reg->off == 0 &&
        tnum_equals_const(reg->var_off, 0);
}

/* Reset the min/max bounds of a register */
static void __mark_reg_unbounded(struct bpf_reg_state *reg)
{
 reg->smin_value = S64_MIN;
 reg->smax_value = S64_MAX;
 reg->umin_value = 0;
 reg->umax_value = U64_MAX;

 reg->s32_min_value = S32_MIN;
 reg->s32_max_value = S32_MAX;
 reg->u32_min_value = 0;
 reg->u32_max_value = U32_MAX;
}

static void __mark_reg64_unbounded(struct bpf_reg_state *reg)
{
 reg->smin_value = S64_MIN;
 reg->smax_value = S64_MAX;
 reg->umin_value = 0;
 reg->umax_value = U64_MAX;
}

static void __mark_reg32_unbounded(struct bpf_reg_state *reg)
{
 reg->s32_min_value = S32_MIN;
 reg->s32_max_value = S32_MAX;
 reg->u32_min_value = 0;
 reg->u32_max_value = U32_MAX;
}

static void __update_reg32_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct tnum var32_off = tnum_subreg(reg->var_off);

 /* min signed is max(sign bit) | min(other bits) */
 reg->s32_min_value = max_t(s32, reg->s32_min_value,
   var32_off.value | (var32_off.mask & S32_MIN));
 /* max signed is min(sign bit) | max(other bits) */
 reg->s32_max_value = min_t(s32, reg->s32_max_value,
   var32_off.value | (var32_off.mask & S32_MAX));
 reg->u32_min_value = max_t(u32, reg->u32_min_value, (u32)var32_off.value);
 reg->u32_max_value = min(reg->u32_max_value,
     (u32)(var32_off.value | var32_off.mask));
}

static void __update_reg64_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
{
 /* min signed is max(sign bit) | min(other bits) */
 reg->smin_value = max_t(s64, reg->smin_value,
    reg->var_off.value | (reg->var_off.mask & S64_MIN));
 /* max signed is min(sign bit) | max(other bits) */
 reg->smax_value = min_t(s64, reg->smax_value,
    reg->var_off.value | (reg->var_off.mask & S64_MAX));
 reg->umin_value = max(reg->umin_value, reg->var_off.value);
 reg->umax_value = min(reg->umax_value,
         reg->var_off.value | reg->var_off.mask);
}

static void __update_reg_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
{
 __update_reg32_bounds(reg);
 __update_reg64_bounds(reg);
}

/* Uses signed min/max values to inform unsigned, and vice-versa */
static void __reg32_deduce_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
{
 /* If upper 32 bits of u64/s64 range don't change, we can use lower 32
  * bits to improve our u32/s32 boundaries.
  *
  * E.g., the case where we have upper 32 bits as zero ([10, 20] in
  * u64) is pretty trivial, it's obvious that in u32 we'll also have
  * [10, 20] range. But this property holds for any 64-bit range as
  * long as upper 32 bits in that entire range of values stay the same.
  *
  * E.g., u64 range [0x10000000A, 0x10000000F] ([4294967306, 4294967311]
  * in decimal) has the same upper 32 bits throughout all the values in
  * that range. As such, lower 32 bits form a valid [0xA, 0xF] ([10, 15])
  * range.
  *
  * Note also, that [0xA, 0xF] is a valid range both in u32 and in s32,
  * following the rules outlined below about u64/s64 correspondence
  * (which equally applies to u32 vs s32 correspondence). In general it
  * depends on actual hexadecimal values of 32-bit range. They can form
  * only valid u32, or only valid s32 ranges in some cases.
  *
  * So we use all these insights to derive bounds for subregisters here.
 */
 if ((reg->umin_value >> 32) == (reg->umax_value >> 32)) {
  /* u64 to u32 casting preserves validity of low 32 bits as
   * a range, if upper 32 bits are the same
 */
  reg->u32_min_value = max_t(u32, reg->u32_min_value, (u32)reg->umin_value);
  reg->u32_max_value = min_t(u32, reg->u32_max_value, (u32)reg->umax_value);

  if ((s32)reg->umin_value <= (s32)reg->umax_value) {
   reg->s32_min_value = max_t(s32, reg->s32_min_value, (s32)reg->umin_value);
   reg->s32_max_value = min_t(s32, reg->s32_max_value, (s32)reg->umax_value);
  }
 }
 if ((reg->smin_value >> 32) == (reg->smax_value >> 32)) {
  /* low 32 bits should form a proper u32 range */
  if ((u32)reg->smin_value <= (u32)reg->smax_value) {
   reg->u32_min_value = max_t(u32, reg->u32_min_value, (u32)reg->smin_value);
   reg->u32_max_value = min_t(u32, reg->u32_max_value, (u32)reg->smax_value);
  }
  /* low 32 bits should form a proper s32 range */
  if ((s32)reg->smin_value <= (s32)reg->smax_value) {
   reg->s32_min_value = max_t(s32, reg->s32_min_value, (s32)reg->smin_value);
   reg->s32_max_value = min_t(s32, reg->s32_max_value, (s32)reg->smax_value);
  }
 }
 /* Special case where upper bits form a small sequence of two
  * sequential numbers (in 32-bit unsigned space, so 0xffffffff to
  * 0x00000000 is also valid), while lower bits form a proper s32 range
  * going from negative numbers to positive numbers. E.g., let's say we
  * have s64 range [-1, 1] ([0xffffffffffffffff, 0x0000000000000001]).
  * Possible s64 values are {-1, 0, 1} ({0xffffffffffffffff,
  * 0x0000000000000000, 0x00000000000001}). Ignoring upper 32 bits,
  * we still get a valid s32 range [-1, 1] ([0xffffffff, 0x00000001]).
  * Note that it doesn't have to be 0xffffffff going to 0x00000000 in
  * upper 32 bits. As a random example, s64 range
  * [0xfffffff0fffffff0; 0xfffffff100000010], forms a valid s32 range
  * [-16, 16] ([0xfffffff0; 0x00000010]) in its 32 bit subregister.
 */
 if ((u32)(reg->umin_value >> 32) + 1 == (u32)(reg->umax_value >> 32) &&
     (s32)reg->umin_value < 0 && (s32)reg->umax_value >= 0) {
  reg->s32_min_value = max_t(s32, reg->s32_min_value, (s32)reg->umin_value);
  reg->s32_max_value = min_t(s32, reg->s32_max_value, (s32)reg->umax_value);
 }
 if ((u32)(reg->smin_value >> 32) + 1 == (u32)(reg->smax_value >> 32) &&
     (s32)reg->smin_value < 0 && (s32)reg->smax_value >= 0) {
  reg->s32_min_value = max_t(s32, reg->s32_min_value, (s32)reg->smin_value);
  reg->s32_max_value = min_t(s32, reg->s32_max_value, (s32)reg->smax_value);
 }
 /* if u32 range forms a valid s32 range (due to matching sign bit),
  * try to learn from that
 */
 if ((s32)reg->u32_min_value <= (s32)reg->u32_max_value) {
  reg->s32_min_value = max_t(s32, reg->s32_min_value, reg->u32_min_value);
  reg->s32_max_value = min_t(s32, reg->s32_max_value, reg->u32_max_value);
 }
 /* If we cannot cross the sign boundary, then signed and unsigned bounds
  * are the same, so combine.  This works even in the negative case, e.g.
  * -3 s<= x s<= -1 implies 0xf...fd u<= x u<= 0xf...ff.
 */
 if ((u32)reg->s32_min_value <= (u32)reg->s32_max_value) {
  reg->u32_min_value = max_t(u32, reg->s32_min_value, reg->u32_min_value);
  reg->u32_max_value = min_t(u32, reg->s32_max_value, reg->u32_max_value);
 }
}

static void __reg64_deduce_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
{
 /* If u64 range forms a valid s64 range (due to matching sign bit),
  * try to learn from that. Let's do a bit of ASCII art to see when
  * this is happening. Let's take u64 range first:
  *
  * 0             0x7fffffffffffffff 0x8000000000000000        U64_MAX
  * |-------------------------------|--------------------------------|
  *
  * Valid u64 range is formed when umin and umax are anywhere in the
  * range [0, U64_MAX], and umin <= umax. u64 case is simple and
  * straightforward. Let's see how s64 range maps onto the same range
  * of values, annotated below the line for comparison:
  *
  * 0             0x7fffffffffffffff 0x8000000000000000        U64_MAX
  * |-------------------------------|--------------------------------|
  * 0                        S64_MAX S64_MIN                        -1
  *
  * So s64 values basically start in the middle and they are logically
  * contiguous to the right of it, wrapping around from -1 to 0, and
  * then finishing as S64_MAX (0x7fffffffffffffff) right before
  * S64_MIN. We can try drawing the continuity of u64 vs s64 values
  * more visually as mapped to sign-agnostic range of hex values.
  *
  *  u64 start                                               u64 end
  *  _______________________________________________________________
  * /                                                               \
  * 0             0x7fffffffffffffff 0x8000000000000000        U64_MAX
  * |-------------------------------|--------------------------------|
  * 0                        S64_MAX S64_MIN                        -1
  *                                / \
  * >------------------------------   ------------------------------->
  * s64 continues...        s64 end   s64 start          s64 "midpoint"
  *
  * What this means is that, in general, we can't always derive
  * something new about u64 from any random s64 range, and vice versa.
  *
  * But we can do that in two particular cases. One is when entire
  * u64/s64 range is *entirely* contained within left half of the above
  * diagram or when it is *entirely* contained in the right half. I.e.:
  *
  * |-------------------------------|--------------------------------|
  *     ^                   ^            ^                 ^
  *     A                   B            C                 D
  *
  * [A, B] and [C, D] are contained entirely in their respective halves
  * and form valid contiguous ranges as both u64 and s64 values. [A, B]
  * will be non-negative both as u64 and s64 (and in fact it will be
  * identical ranges no matter the signedness). [C, D] treated as s64
  * will be a range of negative values, while in u64 it will be
  * non-negative range of values larger than 0x8000000000000000.
  *
  * Now, any other range here can't be represented in both u64 and s64
  * simultaneously. E.g., [A, C], [A, D], [B, C], [B, D] are valid
  * contiguous u64 ranges, but they are discontinuous in s64. [B, C]
  * in s64 would be properly presented as [S64_MIN, C] and [B, S64_MAX],
  * for example. Similarly, valid s64 range [D, A] (going from negative
  * to positive values), would be two separate [D, U64_MAX] and [0, A]
  * ranges as u64. Currently reg_state can't represent two segments per
  * numeric domain, so in such situations we can only derive maximal
  * possible range ([0, U64_MAX] for u64, and [S64_MIN, S64_MAX] for s64).
  *
  * So we use these facts to derive umin/umax from smin/smax and vice
  * versa only if they stay within the same "half". This is equivalent
  * to checking sign bit: lower half will have sign bit as zero, upper
  * half have sign bit 1. Below in code we simplify this by just
  * casting umin/umax as smin/smax and checking if they form valid
  * range, and vice versa. Those are equivalent checks.
 */
 if ((s64)reg->umin_value <= (s64)reg->umax_value) {
  reg->smin_value = max_t(s64, reg->smin_value, reg->umin_value);
  reg->smax_value = min_t(s64, reg->smax_value, reg->umax_value);
 }
 /* If we cannot cross the sign boundary, then signed and unsigned bounds
  * are the same, so combine.  This works even in the negative case, e.g.
  * -3 s<= x s<= -1 implies 0xf...fd u<= x u<= 0xf...ff.
 */
 if ((u64)reg->smin_value <= (u64)reg->smax_value) {
  reg->umin_value = max_t(u64, reg->smin_value, reg->umin_value);
  reg->umax_value = min_t(u64, reg->smax_value, reg->umax_value);
 } else {
  /* If the s64 range crosses the sign boundary, then it's split
   * between the beginning and end of the U64 domain. In that
   * case, we can derive new bounds if the u64 range overlaps
   * with only one end of the s64 range.
   *
   * In the following example, the u64 range overlaps only with
   * positive portion of the s64 range.
   *
   * 0                                                   U64_MAX
   * |  [xxxxxxxxxxxxxx u64 range xxxxxxxxxxxxxx]              |
   * |----------------------------|----------------------------|
   * |xxxxx s64 range xxxxxxxxx]                       [xxxxxxx|
   * 0                     S64_MAX S64_MIN                    -1
   *
   * We can thus derive the following new s64 and u64 ranges.
   *
   * 0                                                   U64_MAX
   * |  [xxxxxx u64 range xxxxx]                               |
   * |----------------------------|----------------------------|
   * |  [xxxxxx s64 range xxxxx]                               |
   * 0                     S64_MAX S64_MIN                    -1
   *
   * If they overlap in two places, we can't derive anything
   * because reg_state can't represent two ranges per numeric
   * domain.
   *
   * 0                                                   U64_MAX
   * |  [xxxxxxxxxxxxxxxxx u64 range xxxxxxxxxxxxxxxxx]        |
   * |----------------------------|----------------------------|
   * |xxxxx s64 range xxxxxxxxx]                    [xxxxxxxxxx|
   * 0                     S64_MAX S64_MIN                    -1
   *
   * The first condition below corresponds to the first diagram
   * above.
 */
  if (reg->umax_value < (u64)reg->smin_value) {
   reg->smin_value = (s64)reg->umin_value;
   reg->umax_value = min_t(u64, reg->umax_value, reg->smax_value);
  } else if ((u64)reg->smax_value < reg->umin_value) {
   /* This second condition considers the case where the u64 range
    * overlaps with the negative portion of the s64 range:
    *
    * 0                                                   U64_MAX
    * |              [xxxxxxxxxxxxxx u64 range xxxxxxxxxxxxxx]  |
    * |----------------------------|----------------------------|
    * |xxxxxxxxx]                       [xxxxxxxxxxxx s64 range |
    * 0                     S64_MAX S64_MIN                    -1
 */
   reg->smax_value = (s64)reg->umax_value;
   reg->umin_value = max_t(u64, reg->umin_value, reg->smin_value);
  }
 }
}

static void __reg_deduce_mixed_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
{
 /* Try to tighten 64-bit bounds from 32-bit knowledge, using 32-bit
  * values on both sides of 64-bit range in hope to have tighter range.
  * E.g., if r1 is [0x1'00000000, 0x3'80000000], and we learn from
  * 32-bit signed > 0 operation that s32 bounds are now [1; 0x7fffffff].
  * With this, we can substitute 1 as low 32-bits of _low_ 64-bit bound
  * (0x100000000 -> 0x100000001) and 0x7fffffff as low 32-bits of
  * _high_ 64-bit bound (0x380000000 -> 0x37fffffff) and arrive at a
  * better overall bounds for r1 as [0x1'000000001; 0x3'7fffffff].
  * We just need to make sure that derived bounds we are intersecting
  * with are well-formed ranges in respective s64 or u64 domain, just
  * like we do with similar kinds of 32-to-64 or 64-to-32 adjustments.
 */
 __u64 new_umin, new_umax;
 __s64 new_smin, new_smax;

 /* u32 -> u64 tightening, it's always well-formed */
 new_umin = (reg->umin_value & ~0xffffffffULL) | reg->u32_min_value;
 new_umax = (reg->umax_value & ~0xffffffffULL) | reg->u32_max_value;
 reg->umin_value = max_t(u64, reg->umin_value, new_umin);
 reg->umax_value = min_t(u64, reg->umax_value, new_umax);
 /* u32 -> s64 tightening, u32 range embedded into s64 preserves range validity */
 new_smin = (reg->smin_value & ~0xffffffffULL) | reg->u32_min_value;
 new_smax = (reg->smax_value & ~0xffffffffULL) | reg->u32_max_value;
 reg->smin_value = max_t(s64, reg->smin_value, new_smin);
 reg->smax_value = min_t(s64, reg->smax_value, new_smax);

 /* Here we would like to handle a special case after sign extending load,
  * when upper bits for a 64-bit range are all 1s or all 0s.
  *
  * Upper bits are all 1s when register is in a range:
  *   [0xffff_ffff_0000_0000, 0xffff_ffff_ffff_ffff]
  * Upper bits are all 0s when register is in a range:
  *   [0x0000_0000_0000_0000, 0x0000_0000_ffff_ffff]
  * Together this forms are continuous range:
  *   [0xffff_ffff_0000_0000, 0x0000_0000_ffff_ffff]
  *
  * Now, suppose that register range is in fact tighter:
  *   [0xffff_ffff_8000_0000, 0x0000_0000_ffff_ffff] (R)
  * Also suppose that it's 32-bit range is positive,
  * meaning that lower 32-bits of the full 64-bit register
  * are in the range:
  *   [0x0000_0000, 0x7fff_ffff] (W)
  *
  * If this happens, then any value in a range:
  *   [0xffff_ffff_0000_0000, 0xffff_ffff_7fff_ffff]
  * is smaller than a lowest bound of the range (R):
  *   0xffff_ffff_8000_0000
  * which means that upper bits of the full 64-bit register
  * can't be all 1s, when lower bits are in range (W).
  *
  * Note that:
  *  - 0xffff_ffff_8000_0000 == (s64)S32_MIN
  *  - 0x0000_0000_7fff_ffff == (s64)S32_MAX
  * These relations are used in the conditions below.
 */
 if (reg->s32_min_value >= 0 && reg->smin_value >= S32_MIN && reg->smax_value <= S32_MAX) {
  reg->smin_value = reg->s32_min_value;
  reg->smax_value = reg->s32_max_value;
  reg->umin_value = reg->s32_min_value;
  reg->umax_value = reg->s32_max_value;
  reg->var_off = tnum_intersect(reg->var_off,
           tnum_range(reg->smin_value, reg->smax_value));
 }
}

static void __reg_deduce_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
{
 __reg32_deduce_bounds(reg);
 __reg64_deduce_bounds(reg);
 __reg_deduce_mixed_bounds(reg);
}

/* Attempts to improve var_off based on unsigned min/max information */
static void __reg_bound_offset(struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct tnum var64_off = tnum_intersect(reg->var_off,
            tnum_range(reg->umin_value,
         reg->umax_value));
 struct tnum var32_off = tnum_intersect(tnum_subreg(var64_off),
            tnum_range(reg->u32_min_value,
         reg->u32_max_value));

 reg->var_off = tnum_or(tnum_clear_subreg(var64_off), var32_off);
}

static void reg_bounds_sync(struct bpf_reg_state *reg)
{
 /* We might have learned new bounds from the var_off. */
 __update_reg_bounds(reg);
 /* We might have learned something about the sign bit. */
 __reg_deduce_bounds(reg);
 __reg_deduce_bounds(reg);
 __reg_deduce_bounds(reg);
 /* We might have learned some bits from the bounds. */
 __reg_bound_offset(reg);
 /* Intersecting with the old var_off might have improved our bounds
  * slightly, e.g. if umax was 0x7f...f and var_off was (0; 0xf...fc),
  * then new var_off is (0; 0x7f...fc) which improves our umax.
 */
 __update_reg_bounds(reg);
}

static int reg_bounds_sanity_check(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *reg, const char *ctx)
{
 const char *msg;

 if (reg->umin_value > reg->umax_value ||
     reg->smin_value > reg->smax_value ||
     reg->u32_min_value > reg->u32_max_value ||
     reg->s32_min_value > reg->s32_max_value) {
      msg = "range bounds violation";
      goto out;
 }

 if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
  u64 uval = reg->var_off.value;
  s64 sval = (s64)uval;

  if (reg->umin_value != uval || reg->umax_value != uval ||
      reg->smin_value != sval || reg->smax_value != sval) {
   msg = "const tnum out of sync with range bounds";
   goto out;
  }
 }

 if (tnum_subreg_is_const(reg->var_off)) {
  u32 uval32 = tnum_subreg(reg->var_off).value;
  s32 sval32 = (s32)uval32;

  if (reg->u32_min_value != uval32 || reg->u32_max_value != uval32 ||
      reg->s32_min_value != sval32 || reg->s32_max_value != sval32) {
   msg = "const subreg tnum out of sync with range bounds";
   goto out;
  }
 }

 return 0;
out:
 verifier_bug(env, "REG INVARIANTS VIOLATION (%s): %s u64=[%#llx, %#llx] "
       "s64=[%#llx, %#llx] u32=[%#x, %#x] s32=[%#x, %#x] var_off=(%#llx, %#llx)",
       ctx, msg, reg->umin_value, reg->umax_value,
       reg->smin_value, reg->smax_value,
       reg->u32_min_value, reg->u32_max_value,
       reg->s32_min_value, reg->s32_max_value,
       reg->var_off.value, reg->var_off.mask);
 if (env->test_reg_invariants)
  return -EFAULT;
 __mark_reg_unbounded(reg);
 return 0;
}

static bool __reg32_bound_s64(s32 a)
{
 return a >= 0 && a <= S32_MAX;
}

static void __reg_assign_32_into_64(struct bpf_reg_state *reg)
{
 reg->umin_value = reg->u32_min_value;
 reg->umax_value = reg->u32_max_value;

 /* Attempt to pull 32-bit signed bounds into 64-bit bounds but must
  * be positive otherwise set to worse case bounds and refine later
  * from tnum.
 */
 if (__reg32_bound_s64(reg->s32_min_value) &&
     __reg32_bound_s64(reg->s32_max_value)) {
  reg->smin_value = reg->s32_min_value;
  reg->smax_value = reg->s32_max_value;
 } else {
  reg->smin_value = 0;
  reg->smax_value = U32_MAX;
 }
}

/* Mark a register as having a completely unknown (scalar) value. */
static void __mark_reg_unknown_imprecise(struct bpf_reg_state *reg)
{
 /*
  * Clear type, off, and union(map_ptr, range) and
  * padding between 'type' and union
 */
 memset(reg, 0, offsetof(struct bpf_reg_state, var_off));
 reg->type = SCALAR_VALUE;
 reg->id = 0;
 reg->ref_obj_id = 0;
 reg->var_off = tnum_unknown;
 reg->frameno = 0;
 reg->precise = false;
 __mark_reg_unbounded(reg);
}

/* Mark a register as having a completely unknown (scalar) value,
 * initialize .precise as true when not bpf capable.
 */
static void __mark_reg_unknown(const struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_reg_state *reg)
{
 __mark_reg_unknown_imprecise(reg);
 reg->precise = !env->bpf_capable;
}

static void mark_reg_unknown(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
{
 if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
  verbose(env, "mark_reg_unknown(regs, %u)\n", regno);
  /* Something bad happened, let's kill all regs except FP */
  for (regno = 0; regno < BPF_REG_FP; regno++)
   __mark_reg_not_init(env, regs + regno);
  return;
 }
 __mark_reg_unknown(env, regs + regno);
}

static int __mark_reg_s32_range(struct bpf_verifier_env *env,
    struct bpf_reg_state *regs,
    u32 regno,
    s32 s32_min,
    s32 s32_max)
{
 struct bpf_reg_state *reg = regs + regno;

 reg->s32_min_value = max_t(s32, reg->s32_min_value, s32_min);
 reg->s32_max_value = min_t(s32, reg->s32_max_value, s32_max);

 reg->smin_value = max_t(s64, reg->smin_value, s32_min);
 reg->smax_value = min_t(s64, reg->smax_value, s32_max);

 reg_bounds_sync(reg);

 return reg_bounds_sanity_check(env, reg, "s32_range");
}

static void __mark_reg_not_init(const struct bpf_verifier_env *env,
    struct bpf_reg_state *reg)
{
 __mark_reg_unknown(env, reg);
 reg->type = NOT_INIT;
}

static void mark_reg_not_init(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
{
 if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
  verbose(env, "mark_reg_not_init(regs, %u)\n", regno);
  /* Something bad happened, let's kill all regs except FP */
  for (regno = 0; regno < BPF_REG_FP; regno++)
   __mark_reg_not_init(env, regs + regno);
  return;
 }
 __mark_reg_not_init(env, regs + regno);
}

static int mark_btf_ld_reg(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_reg_state *regs, u32 regno,
      enum bpf_reg_type reg_type,
      struct btf *btf, u32 btf_id,
      enum bpf_type_flag flag)
{
 switch (reg_type) {
 case SCALAR_VALUE:
  mark_reg_unknown(env, regs, regno);
  return 0;
 case PTR_TO_BTF_ID:
  mark_reg_known_zero(env, regs, regno);
  regs[regno].type = PTR_TO_BTF_ID | flag;
  regs[regno].btf = btf;
  regs[regno].btf_id = btf_id;
  if (type_may_be_null(flag))
   regs[regno].id = ++env->id_gen;
  return 0;
 case PTR_TO_MEM:
  mark_reg_known_zero(env, regs, regno);
  regs[regno].type = PTR_TO_MEM | flag;
  regs[regno].mem_size = 0;
  return 0;
 default:
  verifier_bug(env, "unexpected reg_type %d in %s\n", reg_type, __func__);
  return -EFAULT;
 }
}

#define DEF_NOT_SUBREG (0)
static void init_reg_state(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_func_state *state)
{
 struct bpf_reg_state *regs = state->regs;
 int i;

 for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++) {
  mark_reg_not_init(env, regs, i);
  regs[i].live = REG_LIVE_NONE;
  regs[i].parent = NULL;
  regs[i].subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
 }

 /* frame pointer */
 regs[BPF_REG_FP].type = PTR_TO_STACK;
 mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_FP);
 regs[BPF_REG_FP].frameno = state->frameno;
}

static struct bpf_retval_range retval_range(s32 minval, s32 maxval)
{
 return (struct bpf_retval_range){ minval, maxval };
}

#define BPF_MAIN_FUNC (-1)
static void init_func_state(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_func_state *state,
       int callsite, int frameno, int subprogno)
{
 state->callsite = callsite;
 state->frameno = frameno;
 state->subprogno = subprogno;
 state->callback_ret_range = retval_range(0, 0);
 init_reg_state(env, state);
 mark_verifier_state_scratched(env);
}

/* Similar to push_stack(), but for async callbacks */
static struct bpf_verifier_state *push_async_cb(struct bpf_verifier_env *env,
      int insn_idx, int prev_insn_idx,
      int subprog, bool is_sleepable)
{
 struct bpf_verifier_stack_elem *elem;
 struct bpf_func_state *frame;

 elem = kzalloc(sizeof(struct bpf_verifier_stack_elem), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!elem)
  return NULL;

 elem->insn_idx = insn_idx;
 elem->prev_insn_idx = prev_insn_idx;
 elem->next = env->head;
 elem->log_pos = env->log.end_pos;
 env->head = elem;
 env->stack_size++;
 if (env->stack_size > BPF_COMPLEXITY_LIMIT_JMP_SEQ) {
  verbose(env,
   "The sequence of %d jumps is too complex for async cb.\n",
   env->stack_size);
  return NULL;
 }
 /* Unlike push_stack() do not copy_verifier_state().
  * The caller state doesn't matter.
  * This is async callback. It starts in a fresh stack.
  * Initialize it similar to do_check_common().
 */
 elem->st.branches = 1;
 elem->st.in_sleepable = is_sleepable;
 frame = kzalloc(sizeof(*frame), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!frame)
  return NULL;
 init_func_state(env, frame,
   BPF_MAIN_FUNC /* callsite */,
   0 /* frameno within this callchain */,
   subprog /* subprog number within this prog */);
 elem->st.frame[0] = frame;
 return &elem->st;
}


enum reg_arg_type {
 SRC_OP,  /* register is used as source operand */
 DST_OP,  /* register is used as destination operand */
 DST_OP_NO_MARK /* same as above, check only, don't mark */
};

static int cmp_subprogs(const void *a, const void *b)
{
 return ((struct bpf_subprog_info *)a)->start -
        ((struct bpf_subprog_info *)b)->start;
}

/* Find subprogram that contains instruction at 'off' */
static struct bpf_subprog_info *find_containing_subprog(struct bpf_verifier_env *env, int off)
{
 struct bpf_subprog_info *vals = env->subprog_info;
 int l, r, m;

 if (off >= env->prog->len || off < 0 || env->subprog_cnt == 0)
  return NULL;

 l = 0;
 r = env->subprog_cnt - 1;
 while (l < r) {
  m = l + (r - l + 1) / 2;
  if (vals[m].start <= off)
   l = m;
  else
   r = m - 1;
 }
 return &vals[l];
}

/* Find subprogram that starts exactly at 'off' */
static int find_subprog(struct bpf_verifier_env *env, int off)
{
 struct bpf_subprog_info *p;

 p = find_containing_subprog(env, off);
 if (!p || p->start != off)
  return -ENOENT;
 return p - env->subprog_info;
}

static int add_subprog(struct bpf_verifier_env *env, int off)
{
 int insn_cnt = env->prog->len;
 int ret;

 if (off >= insn_cnt || off < 0) {
  verbose(env, "call to invalid destination\n");
  return -EINVAL;
 }
 ret = find_subprog(env, off);
 if (ret >= 0)
  return ret;
 if (env->subprog_cnt >= BPF_MAX_SUBPROGS) {
  verbose(env, "too many subprograms\n");
  return -E2BIG;
 }
 /* determine subprog starts. The end is one before the next starts */
 env->subprog_info[env->subprog_cnt++].start = off;
 sort(env->subprog_info, env->subprog_cnt,
      sizeof(env->subprog_info[0]), cmp_subprogs, NULL);
 return env->subprog_cnt - 1;
}

static int bpf_find_exception_callback_insn_off(struct bpf_verifier_env *env)
{
 struct bpf_prog_aux *aux = env->prog->aux;
 struct btf *btf = aux->btf;
 const struct btf_type *t;
 u32 main_btf_id, id;
 const char *name;
 int ret, i;

 /* Non-zero func_info_cnt implies valid btf */
 if (!aux->func_info_cnt)
  return 0;
 main_btf_id = aux->func_info[0].type_id;

 t = btf_type_by_id(btf, main_btf_id);
 if (!t) {
  verbose(env, "invalid btf id for main subprog in func_info\n");
  return -EINVAL;
 }

 name = btf_find_decl_tag_value(btf, t, -1, "exception_callback:");
 if (IS_ERR(name)) {
  ret = PTR_ERR(name);
  /* If there is no tag present, there is no exception callback */
  if (ret == -ENOENT)
   ret = 0;
  else if (ret == -EEXIST)
   verbose(env, "multiple exception callback tags for main subprog\n");
  return ret;
 }

 ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, BTF_KIND_FUNC);
 if (ret < 0) {
  verbose(env, "exception callback '%s' could not be found in BTF\n", name);
  return ret;
 }
 id = ret;
 t = btf_type_by_id(btf, id);
 if (btf_func_linkage(t) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
  verbose(env, "exception callback '%s' must have global linkage\n", name);
  return -EINVAL;
 }
 ret = 0;
 for (i = 0; i < aux->func_info_cnt; i++) {
  if (aux->func_info[i].type_id != id)
   continue;
  ret = aux->func_info[i].insn_off;
  /* Further func_info and subprog checks will also happen
   * later, so assume this is the right insn_off for now.
 */
  if (!ret) {
   verbose(env, "invalid exception callback insn_off in func_info: 0\n");
   ret = -EINVAL;
  }
 }
 if (!ret) {
  verbose(env, "exception callback type id not found in func_info\n");
  ret = -EINVAL;
 }
 return ret;
}

#define MAX_KFUNC_DESCS 256
#define MAX_KFUNC_BTFS 256

struct bpf_kfunc_desc {
 struct btf_func_model func_model;
 u32 func_id;
 s32 imm;
 u16 offset;
 unsigned long addr;
};

struct bpf_kfunc_btf {
 struct btf *btf;
 struct module *module;
 u16 offset;
};

struct bpf_kfunc_desc_tab {
 /* Sorted by func_id (BTF ID) and offset (fd_array offset) during
  * verification. JITs do lookups by bpf_insn, where func_id may not be
  * available, therefore at the end of verification do_misc_fixups()
  * sorts this by imm and offset.
 */
 struct bpf_kfunc_desc descs[MAX_KFUNC_DESCS];
 u32 nr_descs;
};

struct bpf_kfunc_btf_tab {
 struct bpf_kfunc_btf descs[MAX_KFUNC_BTFS];
 u32 nr_descs;
};

static int kfunc_desc_cmp_by_id_off(const void *a, const void *b)
{
 const struct bpf_kfunc_desc *d0 = a;
 const struct bpf_kfunc_desc *d1 = b;

 /* func_id is not greater than BTF_MAX_TYPE */
 return d0->func_id - d1->func_id ?: d0->offset - d1->offset;
}

static int kfunc_btf_cmp_by_off(const void *a, const void *b)
{
 const struct bpf_kfunc_btf *d0 = a;
 const struct bpf_kfunc_btf *d1 = b;

 return d0->offset - d1->offset;
}

static const struct bpf_kfunc_desc *
find_kfunc_desc(const struct bpf_prog *prog, u32 func_id, u16 offset)
{
 struct bpf_kfunc_desc desc = {
  .func_id = func_id,
  .offset = offset,
 };
 struct bpf_kfunc_desc_tab *tab;

 tab = prog->aux->kfunc_tab;
 return bsearch(&desc, tab->descs, tab->nr_descs,
         sizeof(tab->descs[0]), kfunc_desc_cmp_by_id_off);
}

int bpf_get_kfunc_addr(const struct bpf_prog *prog, u32 func_id,
         u16 btf_fd_idx, u8 **func_addr)
{
 const struct bpf_kfunc_desc *desc;

 desc = find_kfunc_desc(prog, func_id, btf_fd_idx);
 if (!desc)
  return -EFAULT;

 *func_addr = (u8 *)desc->addr;
 return 0;
}

static struct btf *__find_kfunc_desc_btf(struct bpf_verifier_env *env,
      s16 offset)
{
 struct bpf_kfunc_btf kf_btf = { .offset = offset };
 struct bpf_kfunc_btf_tab *tab;
 struct bpf_kfunc_btf *b;
 struct module *mod;
 struct btf *btf;
 int btf_fd;

 tab = env->prog->aux->kfunc_btf_tab;
 b = bsearch(&kf_btf, tab->descs, tab->nr_descs,
      sizeof(tab->descs[0]), kfunc_btf_cmp_by_off);
 if (!b) {
  if (tab->nr_descs == MAX_KFUNC_BTFS) {
   verbose(env, "too many different module BTFs\n");
   return ERR_PTR(-E2BIG);
  }

  if (bpfptr_is_null(env->fd_array)) {
   verbose(env, "kfunc offset > 0 without fd_array is invalid\n");
   return ERR_PTR(-EPROTO);
  }

  if (copy_from_bpfptr_offset(&btf_fd, env->fd_array,
         offset * sizeof(btf_fd),
         sizeof(btf_fd)))
   return ERR_PTR(-EFAULT);

  btf = btf_get_by_fd(btf_fd);
  if (IS_ERR(btf)) {
   verbose(env, "invalid module BTF fd specified\n");
   return btf;
  }

  if (!btf_is_module(btf)) {
   verbose(env, "BTF fd for kfunc is not a module BTF\n");
   btf_put(btf);
   return ERR_PTR(-EINVAL);
  }

  mod = btf_try_get_module(btf);
  if (!mod) {
   btf_put(btf);
   return ERR_PTR(-ENXIO);
  }

  b = &tab->descs[tab->nr_descs++];
  b->btf = btf;
  b->module = mod;
  b->offset = offset;

  /* sort() reorders entries by value, so b may no longer point
   * to the right entry after this
 */
  sort(tab->descs, tab->nr_descs, sizeof(tab->descs[0]),
       kfunc_btf_cmp_by_off, NULL);
 } else {
  btf = b->btf;
 }

 return btf;
}

void bpf_free_kfunc_btf_tab(struct bpf_kfunc_btf_tab *tab)
{
 if (!tab)
  return;

 while (tab->nr_descs--) {
  module_put(tab->descs[tab->nr_descs].module);
  btf_put(tab->descs[tab->nr_descs].btf);
 }
 kfree(tab);
}

static struct btf *find_kfunc_desc_btf(struct bpf_verifier_env *env, s16 offset)
{
 if (offset) {
  if (offset < 0) {
   /* In the future, this can be allowed to increase limit
    * of fd index into fd_array, interpreted as u16.
 */
   verbose(env, "negative offset disallowed for kernel module function call\n");
   return ERR_PTR(-EINVAL);
  }

  return __find_kfunc_desc_btf(env, offset);
 }
 return btf_vmlinux ?: ERR_PTR(-ENOENT);
}

static int add_kfunc_call(struct bpf_verifier_env *env, u32 func_id, s16 offset)
{
 const struct btf_type *func, *func_proto;
 struct bpf_kfunc_btf_tab *btf_tab;
 struct bpf_kfunc_desc_tab *tab;
 struct bpf_prog_aux *prog_aux;
 struct bpf_kfunc_desc *desc;
 const char *func_name;
 struct btf *desc_btf;
 unsigned long call_imm;
 unsigned long addr;
 int err;

 prog_aux = env->prog->aux;
 tab = prog_aux->kfunc_tab;
 btf_tab = prog_aux->kfunc_btf_tab;
 if (!tab) {
  if (!btf_vmlinux) {
   verbose(env, "calling kernel function is not supported without CONFIG_DEBUG_INFO_BTF\n");
   return -ENOTSUPP;
  }

  if (!env->prog->jit_requested) {
   verbose(env, "JIT is required for calling kernel function\n");
   return -ENOTSUPP;
  }

  if (!bpf_jit_supports_kfunc_call()) {
   verbose(env, "JIT does not support calling kernel function\n");
   return -ENOTSUPP;
  }

  if (!env->prog->gpl_compatible) {
   verbose(env, "cannot call kernel function from non-GPL compatible program\n");
   return -EINVAL;
  }

  tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
  if (!tab)
   return -ENOMEM;
  prog_aux->kfunc_tab = tab;
 }

 /* func_id == 0 is always invalid, but instead of returning an error, be
  * conservative and wait until the code elimination pass before returning
  * error, so that invalid calls that get pruned out can be in BPF programs
  * loaded from userspace.  It is also required that offset be untouched
  * for such calls.
 */
 if (!func_id && !offset)
  return 0;

 if (!btf_tab && offset) {
  btf_tab = kzalloc(sizeof(*btf_tab), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
  if (!btf_tab)
   return -ENOMEM;
  prog_aux->kfunc_btf_tab = btf_tab;
 }

 desc_btf = find_kfunc_desc_btf(env, offset);
 if (IS_ERR(desc_btf)) {
  verbose(env, "failed to find BTF for kernel function\n");
  return PTR_ERR(desc_btf);
 }

 if (find_kfunc_desc(env->prog, func_id, offset))
  return 0;

 if (tab->nr_descs == MAX_KFUNC_DESCS) {
  verbose(env, "too many different kernel function calls\n");
  return -E2BIG;
 }

 func = btf_type_by_id(desc_btf, func_id);
 if (!func || !btf_type_is_func(func)) {
  verbose(env, "kernel btf_id %u is not a function\n",
   func_id);
  return -EINVAL;
 }
 func_proto = btf_type_by_id(desc_btf, func->type);
 if (!func_proto || !btf_type_is_func_proto(func_proto)) {
  verbose(env, "kernel function btf_id %u does not have a valid func_proto\n",
   func_id);
  return -EINVAL;
 }

 func_name = btf_name_by_offset(desc_btf, func->name_off);
 addr = kallsyms_lookup_name(func_name);
 if (!addr) {
  verbose(env, "cannot find address for kernel function %s\n",
   func_name);
  return -EINVAL;
 }
 specialize_kfunc(env, func_id, offset, &addr);

 if (bpf_jit_supports_far_kfunc_call()) {
  call_imm = func_id;
 } else {
  call_imm = BPF_CALL_IMM(addr);
  /* Check whether the relative offset overflows desc->imm */
  if ((unsigned long)(s32)call_imm != call_imm) {
   verbose(env, "address of kernel function %s is out of range\n",
    func_name);
   return -EINVAL;
  }
 }

 if (bpf_dev_bound_kfunc_id(func_id)) {
  err = bpf_dev_bound_kfunc_check(&env->log, prog_aux);
  if (err)
   return err;
 }

 desc = &tab->descs[tab->nr_descs++];
 desc->func_id = func_id;
 desc->imm = call_imm;
 desc->offset = offset;
 desc->addr = addr;
 err = btf_distill_func_proto(&env->log, desc_btf,
         func_proto, func_name,
         &desc->func_model);
 if (!err)
  sort(tab->descs, tab->nr_descs, sizeof(tab->descs[0]),
       kfunc_desc_cmp_by_id_off, NULL);
 return err;
}

static int kfunc_desc_cmp_by_imm_off(const void *a, const void *b)
{
 const struct bpf_kfunc_desc *d0 = a;
 const struct bpf_kfunc_desc *d1 = b;

 if (d0->imm != d1->imm)
  return d0->imm < d1->imm ? -1 : 1;
 if (d0->offset != d1->offset)
  return d0->offset < d1->offset ? -1 : 1;
 return 0;
}

static void sort_kfunc_descs_by_imm_off(struct bpf_prog *prog)
{
 struct bpf_kfunc_desc_tab *tab;

 tab = prog->aux->kfunc_tab;
 if (!tab)
  return;

 sort(tab->descs, tab->nr_descs, sizeof(tab->descs[0]),
      kfunc_desc_cmp_by_imm_off, NULL);
}

bool bpf_prog_has_kfunc_call(const struct bpf_prog *prog)
{
 return !!prog->aux->kfunc_tab;
}

const struct btf_func_model *
bpf_jit_find_kfunc_model(const struct bpf_prog *prog,
    const struct bpf_insn *insn)
{
 const struct bpf_kfunc_desc desc = {
  .imm = insn->imm,
  .offset = insn->off,
 };
 const struct bpf_kfunc_desc *res;
 struct bpf_kfunc_desc_tab *tab;

 tab = prog->aux->kfunc_tab;
 res = bsearch(&desc, tab->descs, tab->nr_descs,
        sizeof(tab->descs[0]), kfunc_desc_cmp_by_imm_off);

 return res ? &res->func_model : NULL;
}

static int add_kfunc_in_insns(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_insn *insn, int cnt)
{
 int i, ret;

 for (i = 0; i < cnt; i++, insn++) {
  if (bpf_pseudo_kfunc_call(insn)) {
   ret = add_kfunc_call(env, insn->imm, insn->off);
   if (ret < 0)
    return ret;
  }
 }
 return 0;
}

static int add_subprog_and_kfunc(struct bpf_verifier_env *env)
{
 struct bpf_subprog_info *subprog = env->subprog_info;
 int i, ret, insn_cnt = env->prog->len, ex_cb_insn;
 struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;

 /* Add entry function. */
 ret = add_subprog(env, 0);
 if (ret)
  return ret;

 for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
  if (!bpf_pseudo_func(insn) && !bpf_pseudo_call(insn) &&
      !bpf_pseudo_kfunc_call(insn))
   continue;

  if (!env->bpf_capable) {
   verbose(env, "loading/calling other bpf or kernel functions are allowed for CAP_BPF and CAP_SYS_ADMIN\n");
   return -EPERM;
  }

  if (bpf_pseudo_func(insn) || bpf_pseudo_call(insn))
   ret = add_subprog(env, i + insn->imm + 1);
  else
   ret = add_kfunc_call(env, insn->imm, insn->off);

  if (ret < 0)
   return ret;
 }

 ret = bpf_find_exception_callback_insn_off(env);
 if (ret < 0)
  return ret;
 ex_cb_insn = ret;

 /* If ex_cb_insn > 0, this means that the main program has a subprog
  * marked using BTF decl tag to serve as the exception callback.
 */
 if (ex_cb_insn) {
  ret = add_subprog(env, ex_cb_insn);
  if (ret < 0)
   return ret;
  for (i = 1; i < env->subprog_cnt; i++) {
   if (env->subprog_info[i].start != ex_cb_insn)
    continue;
   env->exception_callback_subprog = i;
   mark_subprog_exc_cb(env, i);
   break;
  }
 }

 /* Add a fake 'exit' subprog which could simplify subprog iteration
  * logic. 'subprog_cnt' should not be increased.
 */
 subprog[env->subprog_cnt].start = insn_cnt;

 if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
  for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++)
   verbose(env, "func#%d @%d\n", i, subprog[i].start);

 return 0;
}

static int jmp_offset(struct bpf_insn *insn)
{
 u8 code = insn->code;

 if (code == (BPF_JMP32 | BPF_JA))
  return insn->imm;
 return insn->off;
}

static int check_subprogs(struct bpf_verifier_env *env)
{
 int i, subprog_start, subprog_end, off, cur_subprog = 0;
 struct bpf_subprog_info *subprog = env->subprog_info;
 struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
 int insn_cnt = env->prog->len;

 /* now check that all jumps are within the same subprog */
 subprog_start = subprog[cur_subprog].start;
 subprog_end = subprog[cur_subprog + 1].start;
 for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
  u8 code = insn[i].code;

  if (code == (BPF_JMP | BPF_CALL) &&
      insn[i].src_reg == 0 &&
      insn[i].imm == BPF_FUNC_tail_call) {
   subprog[cur_subprog].has_tail_call = true;
   subprog[cur_subprog].tail_call_reachable = true;
  }
  if (BPF_CLASS(code) == BPF_LD &&
      (BPF_MODE(code) == BPF_ABS || BPF_MODE(code) == BPF_IND))
   subprog[cur_subprog].has_ld_abs = true;
  if (BPF_CLASS(code) != BPF_JMP && BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32)
   goto next;
  if (BPF_OP(code) == BPF_EXIT || BPF_OP(code) == BPF_CALL)
   goto next;
  off = i + jmp_offset(&insn[i]) + 1;
  if (off < subprog_start || off >= subprog_end) {
   verbose(env, "jump out of range from insn %d to %d\n", i, off);
   return -EINVAL;
  }
next:
  if (i == subprog_end - 1) {
   /* to avoid fall-through from one subprog into another
    * the last insn of the subprog should be either exit
    * or unconditional jump back or bpf_throw call
 */
   if (code != (BPF_JMP | BPF_EXIT) &&
       code != (BPF_JMP32 | BPF_JA) &&
       code != (BPF_JMP | BPF_JA)) {
    verbose(env, "last insn is not an exit or jmp\n");
    return -EINVAL;
   }
   subprog_start = subprog_end;
   cur_subprog++;
   if (cur_subprog < env->subprog_cnt)
    subprog_end = subprog[cur_subprog + 1].start;
  }
 }
 return 0;
}

/* Parentage chain of this register (or stack slot) should take care of all
 * issues like callee-saved registers, stack slot allocation time, etc.
 */
static int mark_reg_read(struct bpf_verifier_env *env,
    const struct bpf_reg_state *state,
    struct bpf_reg_state *parent, u8 flag)
{
 bool writes = parent == state->parent; /* Observe write marks */
 int cnt = 0;

 while (parent) {
  /* if read wasn't screened by an earlier write ... */
  if (writes && state->live & REG_LIVE_WRITTEN)
   break;
  if (verifier_bug_if(parent->live & REG_LIVE_DONE, env,
        "type %s var_off %lld off %d",
        reg_type_str(env, parent->type),
        parent->var_off.value, parent->off))
   return -EFAULT;
  /* The first condition is more likely to be true than the
   * second, checked it first.
 */
  if ((parent->live & REG_LIVE_READ) == flag ||
      parent->live & REG_LIVE_READ64)
   /* The parentage chain never changes and
    * this parent was already marked as LIVE_READ.
    * There is no need to keep walking the chain again and
    * keep re-marking all parents as LIVE_READ.
    * This case happens when the same register is read
    * multiple times without writes into it in-between.
    * Also, if parent has the stronger REG_LIVE_READ64 set,
    * then no need to set the weak REG_LIVE_READ32.
 */
   break;
  /* ... then we depend on parent's value */
  parent->live |= flag;
  /* REG_LIVE_READ64 overrides REG_LIVE_READ32. */
  if (flag == REG_LIVE_READ64)
   parent->live &= ~REG_LIVE_READ32;
  state = parent;
  parent = state->parent;
  writes = true;
  cnt++;
 }

 if (env->longest_mark_read_walk < cnt)
  env->longest_mark_read_walk = cnt;
 return 0;
}

static int mark_stack_slot_obj_read(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
        int spi, int nr_slots)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int err, i;

 for (i = 0; i < nr_slots; i++) {
  struct bpf_reg_state *st = &state->stack[spi - i].spilled_ptr;

  err = mark_reg_read(env, st, st->parent, REG_LIVE_READ64);
  if (err)
   return err;

  mark_stack_slot_scratched(env, spi - i);
 }
 return 0;
}

static int mark_dynptr_read(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 int spi;

 /* For CONST_PTR_TO_DYNPTR, it must have already been done by
  * check_reg_arg in check_helper_call and mark_btf_func_reg_size in
  * check_kfunc_call.
 */
 if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR)
  return 0;
 spi = dynptr_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return spi;
 /* Caller ensures dynptr is valid and initialized, which means spi is in
  * bounds and spi is the first dynptr slot. Simply mark stack slot as
  * read.
 */
 return mark_stack_slot_obj_read(env, reg, spi, BPF_DYNPTR_NR_SLOTS);
}

static int mark_iter_read(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
     int spi, int nr_slots)
{
 return mark_stack_slot_obj_read(env, reg, spi, nr_slots);
}

static int mark_irq_flag_read(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 int spi;

 spi = irq_flag_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return spi;
 return mark_stack_slot_obj_read(env, reg, spi, 1);
}

/* This function is supposed to be used by the following 32-bit optimization
 * code only. It returns TRUE if the source or destination register operates
 * on 64-bit, otherwise return FALSE.
 */
static bool is_reg64(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
       u32 regno, struct bpf_reg_state *reg, enum reg_arg_type t)
{
 u8 code, class, op;

 code = insn->code;
 class = BPF_CLASS(code);
 op = BPF_OP(code);
 if (class == BPF_JMP) {
  /* BPF_EXIT for "main" will reach here. Return TRUE
   * conservatively.
 */
  if (op == BPF_EXIT)
   return true;
  if (op == BPF_CALL) {
   /* BPF to BPF call will reach here because of marking
    * caller saved clobber with DST_OP_NO_MARK for which we
    * don't care the register def because they are anyway
    * marked as NOT_INIT already.
 */
   if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_CALL)
    return false;
   /* Helper call will reach here because of arg type
    * check, conservatively return TRUE.
 */
   if (t == SRC_OP)
    return true;

   return false;
  }
 }

 if (class == BPF_ALU64 && op == BPF_END && (insn->imm == 16 || insn->imm == 32))
  return false;

 if (class == BPF_ALU64 || class == BPF_JMP ||
     (class == BPF_ALU && op == BPF_END && insn->imm == 64))
  return true;

 if (class == BPF_ALU || class == BPF_JMP32)
  return false;

 if (class == BPF_LDX) {
  if (t != SRC_OP)
   return BPF_SIZE(code) == BPF_DW || BPF_MODE(code) == BPF_MEMSX;
  /* LDX source must be ptr. */
  return true;
 }

 if (class == BPF_STX) {
  /* BPF_STX (including atomic variants) has one or more source
   * operands, one of which is a ptr. Check whether the caller is
   * asking about it.
 */
  if (t == SRC_OP && reg->type != SCALAR_VALUE)
   return true;
  return BPF_SIZE(code) == BPF_DW;
 }

 if (class == BPF_LD) {
  u8 mode = BPF_MODE(code);

  /* LD_IMM64 */
  if (mode == BPF_IMM)
   return true;

  /* Both LD_IND and LD_ABS return 32-bit data. */
  if (t != SRC_OP)
   return  false;

  /* Implicit ctx ptr. */
  if (regno == BPF_REG_6)
   return true;

  /* Explicit source could be any width. */
  return true;
 }

 if (class == BPF_ST)
  /* The only source register for BPF_ST is a ptr. */
  return true;

 /* Conservatively return true at default. */
 return true;
}

/* Return the regno defined by the insn, or -1. */
static int insn_def_regno(const struct bpf_insn *insn)
{
 switch (BPF_CLASS(insn->code)) {
 case BPF_JMP:
 case BPF_JMP32:
 case BPF_ST:
  return -1;
 case BPF_STX:
  if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_ATOMIC ||
      BPF_MODE(insn->code) == BPF_PROBE_ATOMIC) {
   if (insn->imm == BPF_CMPXCHG)
    return BPF_REG_0;
   else if (insn->imm == BPF_LOAD_ACQ)
    return insn->dst_reg;
   else if (insn->imm & BPF_FETCH)
    return insn->src_reg;
  }
  return -1;
 default:
  return insn->dst_reg;
 }
}

/* Return TRUE if INSN has defined any 32-bit value explicitly. */
static bool insn_has_def32(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
{
 int dst_reg = insn_def_regno(insn);

 if (dst_reg == -1)
  return false;

 return !is_reg64(env, insn, dst_reg, NULL, DST_OP);
}

static void mark_insn_zext(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_reg_state *reg)
{
 s32 def_idx = reg->subreg_def;

 if (def_idx == DEF_NOT_SUBREG)
  return;

 env->insn_aux_data[def_idx - 1].zext_dst = true;
 /* The dst will be zero extended, so won't be sub-register anymore. */
 reg->subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
}

static int __check_reg_arg(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *regs, u32 regno,
      enum reg_arg_type t)
{
 struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi + env->insn_idx;
 struct bpf_reg_state *reg;
 bool rw64;

 if (regno >= MAX_BPF_REG) {
  verbose(env, "R%d is invalid\n", regno);
  return -EINVAL;
 }

 mark_reg_scratched(env, regno);

 reg = ®s[regno];
 rw64 = is_reg64(env, insn, regno, reg, t);
 if (t == SRC_OP) {
  /* check whether register used as source operand can be read */
  if (reg->type == NOT_INIT) {
   verbose(env, "R%d !read_ok\n", regno);
   return -EACCES;
  }
  /* We don't need to worry about FP liveness because it's read-only */
  if (regno == BPF_REG_FP)
   return 0;

  if (rw64)
   mark_insn_zext(env, reg);

  return mark_reg_read(env, reg, reg->parent,
         rw64 ? REG_LIVE_READ64 : REG_LIVE_READ32);
 } else {
  /* check whether register used as dest operand can be written to */
  if (regno == BPF_REG_FP) {
   verbose(env, "frame pointer is read only\n");
   return -EACCES;
  }
  reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
  reg->subreg_def = rw64 ? DEF_NOT_SUBREG : env->insn_idx + 1;
  if (t == DST_OP)
   mark_reg_unknown(env, regs, regno);
 }
 return 0;
}

static int check_reg_arg(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
    enum reg_arg_type t)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];

 return __check_reg_arg(env, state->regs, regno, t);
}

static int insn_stack_access_flags(int frameno, int spi)
{
 return INSN_F_STACK_ACCESS | (spi << INSN_F_SPI_SHIFT) | frameno;
}

static int insn_stack_access_spi(int insn_flags)
{
 return (insn_flags >> INSN_F_SPI_SHIFT) & INSN_F_SPI_MASK;
}

static int insn_stack_access_frameno(int insn_flags)
{
 return insn_flags & INSN_F_FRAMENO_MASK;
}

static void mark_jmp_point(struct bpf_verifier_env *env, int idx)
{
 env->insn_aux_data[idx].jmp_point = true;
}

static bool is_jmp_point(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx)
{
 return env->insn_aux_data[insn_idx].jmp_point;
}

#define LR_FRAMENO_BITS 3
#define LR_SPI_BITS 6
#define LR_ENTRY_BITS (LR_SPI_BITS + LR_FRAMENO_BITS + 1)
#define LR_SIZE_BITS 4
#define LR_FRAMENO_MASK ((1ull << LR_FRAMENO_BITS) - 1)
#define LR_SPI_MASK ((1ull << LR_SPI_BITS)     - 1)
#define LR_SIZE_MASK ((1ull << LR_SIZE_BITS)    - 1)
#define LR_SPI_OFF LR_FRAMENO_BITS
#define LR_IS_REG_OFF (LR_SPI_BITS + LR_FRAMENO_BITS)
#define LINKED_REGS_MAX 6

struct linked_reg {
 u8 frameno;
 union {
  u8 spi;
  u8 regno;
 };
 bool is_reg;
};

struct linked_regs {
 int cnt;
 struct linked_reg entries[LINKED_REGS_MAX];
};

static struct linked_reg *linked_regs_push(struct linked_regs *s)
{
 if (s->cnt < LINKED_REGS_MAX)
  return &s->entries[s->cnt++];

 return NULL;
}

/* Use u64 as a vector of 6 10-bit values, use first 4-bits to track
 * number of elements currently in stack.
 * Pack one history entry for linked registers as 10 bits in the following format:
 * - 3-bits frameno
 * - 6-bits spi_or_reg
 * - 1-bit  is_reg
 */
static u64 linked_regs_pack(struct linked_regs *s)
{
 u64 val = 0;
 int i;

 for (i = 0; i < s->cnt; ++i) {
  struct linked_reg *e = &s->entries[i];
  u64 tmp = 0;

  tmp |= e->frameno;
  tmp |= e->spi << LR_SPI_OFF;
  tmp |= (e->is_reg ? 1 : 0) << LR_IS_REG_OFF;

  val <<= LR_ENTRY_BITS;
  val |= tmp;
 }
 val <<= LR_SIZE_BITS;
 val |= s->cnt;
 return val;
}

static void linked_regs_unpack(u64 val, struct linked_regs *s)
{
 int i;

 s->cnt = val & LR_SIZE_MASK;
 val >>= LR_SIZE_BITS;

 for (i = 0; i < s->cnt; ++i) {
  struct linked_reg *e = &s->entries[i];

  e->frameno =  val & LR_FRAMENO_MASK;
  e->spi     = (val >> LR_SPI_OFF) & LR_SPI_MASK;
  e->is_reg  = (val >> LR_IS_REG_OFF) & 0x1;
  val >>= LR_ENTRY_BITS;
 }
}

/* for any branch, call, exit record the history of jmps in the given state */
static int push_jmp_history(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_verifier_state *cur,
       int insn_flags, u64 linked_regs)
{
 u32 cnt = cur->jmp_history_cnt;
 struct bpf_jmp_history_entry *p;
 size_t alloc_size;

 /* combine instruction flags if we already recorded this instruction */
 if (env->cur_hist_ent) {
  /* atomic instructions push insn_flags twice, for READ and
   * WRITE sides, but they should agree on stack slot
 */
  verifier_bug_if((env->cur_hist_ent->flags & insn_flags) &&
    (env->cur_hist_ent->flags & insn_flags) != insn_flags,
    env, "insn history: insn_idx %d cur flags %x new flags %x",
    env->insn_idx, env->cur_hist_ent->flags, insn_flags);
  env->cur_hist_ent->flags |= insn_flags;
  verifier_bug_if(env->cur_hist_ent->linked_regs != 0, env,
    "insn history: insn_idx %d linked_regs: %#llx",
    env->insn_idx, env->cur_hist_ent->linked_regs);
  env->cur_hist_ent->linked_regs = linked_regs;
  return 0;
 }

 cnt++;
 alloc_size = kmalloc_size_roundup(size_mul(cnt, sizeof(*p)));
 p = krealloc(cur->jmp_history, alloc_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!p)
  return -ENOMEM;
 cur->jmp_history = p;

 p = &cur->jmp_history[cnt - 1];
 p->idx = env->insn_idx;
 p->prev_idx = env->prev_insn_idx;
 p->flags = insn_flags;
 p->linked_regs = linked_regs;
 cur->jmp_history_cnt = cnt;
 env->cur_hist_ent = p;

 return 0;
}

static struct bpf_jmp_history_entry *get_jmp_hist_entry(struct bpf_verifier_state *st,
              u32 hist_end, int insn_idx)
{
 if (hist_end > 0 && st->jmp_history[hist_end - 1].idx == insn_idx)
  return &st->jmp_history[hist_end - 1];
 return NULL;
}

/* Backtrack one insn at a time. If idx is not at the top of recorded
 * history then previous instruction came from straight line execution.
 * Return -ENOENT if we exhausted all instructions within given state.
 *
 * It's legal to have a bit of a looping with the same starting and ending
 * insn index within the same state, e.g.: 3->4->5->3, so just because current
 * instruction index is the same as state's first_idx doesn't mean we are
 * done. If there is still some jump history left, we should keep going. We
 * need to take into account that we might have a jump history between given
 * state's parent and itself, due to checkpointing. In this case, we'll have
 * history entry recording a jump from last instruction of parent state and
 * first instruction of given state.
 */
static int get_prev_insn_idx(struct bpf_verifier_state *st, int i,
        u32 *history)
{
 u32 cnt = *history;

 if (i == st->first_insn_idx) {
  if (cnt == 0)
   return -ENOENT;
  if (cnt == 1 && st->jmp_history[0].idx == i)
   return -ENOENT;
 }

 if (cnt && st->jmp_history[cnt - 1].idx == i) {
  i = st->jmp_history[cnt - 1].prev_idx;
  (*history)--;
 } else {
  i--;
 }
 return i;
}

static const char *disasm_kfunc_name(void *data, const struct bpf_insn *insn)
{
 const struct btf_type *func;
 struct btf *desc_btf;

 if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_KFUNC_CALL)
  return NULL;

 desc_btf = find_kfunc_desc_btf(data, insn->off);
 if (IS_ERR(desc_btf))
  return "<error>";

 func = btf_type_by_id(desc_btf, insn->imm);
 return btf_name_by_offset(desc_btf, func->name_off);
}

static void verbose_insn(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
{
 const struct bpf_insn_cbs cbs = {
  .cb_call = disasm_kfunc_name,
  .cb_print = verbose,
  .private_data = env,
 };

 print_bpf_insn(&cbs, insn, env->allow_ptr_leaks);
}

static inline void bt_init(struct backtrack_state *bt, u32 frame)
{
 bt->frame = frame;
}

static inline void bt_reset(struct backtrack_state *bt)
{
 struct bpf_verifier_env *env = bt->env;

 memset(bt, 0, sizeof(*bt));
 bt->env = env;
}

static inline u32 bt_empty(struct backtrack_state *bt)
{
 u64 mask = 0;
 int i;

 for (i = 0; i <= bt->frame; i++)
  mask |= bt->reg_masks[i] | bt->stack_masks[i];

 return mask == 0;
}

static inline int bt_subprog_enter(struct backtrack_state *bt)
{
 if (bt->frame == MAX_CALL_FRAMES - 1) {
  verifier_bug(bt->env, "subprog enter from frame %d", bt->frame);
  return -EFAULT;
 }
 bt->frame++;
 return 0;
}

static inline int bt_subprog_exit(struct backtrack_state *bt)
{
 if (bt->frame == 0) {
  verifier_bug(bt->env, "subprog exit from frame 0");
  return -EFAULT;
 }
 bt->frame--;
 return 0;
}

static inline void bt_set_frame_reg(struct backtrack_state *bt, u32 frame, u32 reg)
{
 bt->reg_masks[frame] |= 1 << reg;
}

static inline void bt_clear_frame_reg(struct backtrack_state *bt, u32 frame, u32 reg)
{
 bt->reg_masks[frame] &= ~(1 << reg);
}

static inline void bt_set_reg(struct backtrack_state *bt, u32 reg)
{
 bt_set_frame_reg(bt, bt->frame, reg);
}

static inline void bt_clear_reg(struct backtrack_state *bt, u32 reg)
{
 bt_clear_frame_reg(bt, bt->frame, reg);
}

static inline void bt_set_frame_slot(struct backtrack_state *bt, u32 frame, u32 slot)
{
 bt->stack_masks[frame] |= 1ull << slot;
}

static inline void bt_clear_frame_slot(struct backtrack_state *bt, u32 frame, u32 slot)
{
 bt->stack_masks[frame] &= ~(1ull << slot);
}

static inline u32 bt_frame_reg_mask(struct backtrack_state *bt, u32 frame)
{
 return bt->reg_masks[frame];
}

static inline u32 bt_reg_mask(struct backtrack_state *bt)
{
 return bt->reg_masks[bt->frame];
}

static inline u64 bt_frame_stack_mask(struct backtrack_state *bt, u32 frame)
{
 return bt->stack_masks[frame];
}

static inline u64 bt_stack_mask(struct backtrack_state *bt)
{
 return bt->stack_masks[bt->frame];
}

static inline bool bt_is_reg_set(struct backtrack_state *bt, u32 reg)
{
 return bt->reg_masks[bt->frame] & (1 << reg);
}

static inline bool bt_is_frame_reg_set(struct backtrack_state *bt, u32 frame, u32 reg)
{
 return bt->reg_masks[frame] & (1 << reg);
}

static inline bool bt_is_frame_slot_set(struct backtrack_state *bt, u32 frame, u32 slot)
{
 return bt->stack_masks[frame] & (1ull << slot);
}

/* format registers bitmask, e.g., "r0,r2,r4" for 0x15 mask */
static void fmt_reg_mask(char *buf, ssize_t buf_sz, u32 reg_mask)
{
 DECLARE_BITMAP(mask, 64);
 bool first = true;
 int i, n;

 buf[0] = '\0';

 bitmap_from_u64(mask, reg_mask);
 for_each_set_bit(i, mask, 32) {
  n = snprintf(buf, buf_sz, "%sr%d", first ? "" : ",", i);
  first = false;
  buf += n;
  buf_sz -= n;
  if (buf_sz < 0)
   break;
 }
}
/* format stack slots bitmask, e.g., "-8,-24,-40" for 0x15 mask */
static void fmt_stack_mask(char *buf, ssize_t buf_sz, u64 stack_mask)
{
 DECLARE_BITMAP(mask, 64);
 bool first = true;
 int i, n;

 buf[0] = '\0';

 bitmap_from_u64(mask, stack_mask);
 for_each_set_bit(i, mask, 64) {
  n = snprintf(buf, buf_sz, "%s%d", first ? "" : ",", -(i + 1) * 8);
  first = false;
  buf += n;
  buf_sz -= n;
  if (buf_sz < 0)
   break;
 }
}

/* If any register R in hist->linked_regs is marked as precise in bt,
 * do bt_set_frame_{reg,slot}(bt, R) for all registers in hist->linked_regs.
 */
static void bt_sync_linked_regs(struct backtrack_state *bt, struct bpf_jmp_history_entry *hist)
{
 struct linked_regs linked_regs;
 bool some_precise = false;
 int i;

 if (!hist || hist->linked_regs == 0)
  return;

 linked_regs_unpack(hist->linked_regs, &linked_regs);
 for (i = 0; i < linked_regs.cnt; ++i) {
  struct linked_reg *e = &linked_regs.entries[i];

  if ((e->is_reg && bt_is_frame_reg_set(bt, e->frameno, e->regno)) ||
      (!e->is_reg && bt_is_frame_slot_set(bt, e->frameno, e->spi))) {
   some_precise = true;
   break;
  }
 }

 if (!some_precise)
  return;

 for (i = 0; i < linked_regs.cnt; ++i) {
  struct linked_reg *e = &linked_regs.entries[i];

  if (e->is_reg)
   bt_set_frame_reg(bt, e->frameno, e->regno);
  else
   bt_set_frame_slot(bt, e->frameno, e->spi);
 }
}

static bool calls_callback(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx);

/* For given verifier state backtrack_insn() is called from the last insn to
 * the first insn. Its purpose is to compute a bitmask of registers and
 * stack slots that needs precision in the parent verifier state.
 *
 * @idx is an index of the instruction we are currently processing;
 * @subseq_idx is an index of the subsequent instruction that:
 *   - *would be* executed next, if jump history is viewed in forward order;
 *   - *was* processed previously during backtracking.
 */
static int backtrack_insn(struct bpf_verifier_env *env, int idx, int subseq_idx,
     struct bpf_jmp_history_entry *hist, struct backtrack_state *bt)
{
 struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi + idx;
 u8 class = BPF_CLASS(insn->code);
 u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
 u8 mode = BPF_MODE(insn->code);
 u32 dreg = insn->dst_reg;
 u32 sreg = insn->src_reg;
 u32 spi, i, fr;

 if (insn->code == 0)
  return 0;
 if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2) {
  fmt_reg_mask(env->tmp_str_buf, TMP_STR_BUF_LEN, bt_reg_mask(bt));
  verbose(env, "mark_precise: frame%d: regs=%s ",
   bt->frame, env->tmp_str_buf);
  fmt_stack_mask(env->tmp_str_buf, TMP_STR_BUF_LEN, bt_stack_mask(bt));
  verbose(env, "stack=%s before ", env->tmp_str_buf);
  verbose(env, "%d: ", idx);
  verbose_insn(env, insn);
 }

 /* If there is a history record that some registers gained range at this insn,
  * propagate precision marks to those registers, so that bt_is_reg_set()
  * accounts for these registers.
 */
 bt_sync_linked_regs(bt, hist);

 if (class == BPF_ALU || class == BPF_ALU64) {
  if (!bt_is_reg_set(bt, dreg))
   return 0;
  if (opcode == BPF_END || opcode == BPF_NEG) {
   /* sreg is reserved and unused
    * dreg still need precision before this insn
 */
   return 0;
  } else if (opcode == BPF_MOV) {
   if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
    /* dreg = sreg or dreg = (s8, s16, s32)sreg
     * dreg needs precision after this insn
     * sreg needs precision before this insn
 */
    bt_clear_reg(bt, dreg);
    if (sreg != BPF_REG_FP)
     bt_set_reg(bt, sreg);
   } else {
    /* dreg = K
     * dreg needs precision after this insn.
     * Corresponding register is already marked
     * as precise=true in this verifier state.
     * No further markings in parent are necessary
 */
    bt_clear_reg(bt, dreg);
   }
  } else {
   if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
    /* dreg += sreg
     * both dreg and sreg need precision
     * before this insn
 */
    if (sreg != BPF_REG_FP)
     bt_set_reg(bt, sreg);
   } /* else dreg += K
      * dreg still needs precision before this insn
   */
  }
 } else if (class == BPF_LDX || is_atomic_load_insn(insn)) {
  if (!bt_is_reg_set(bt, dreg))
   return 0;
  bt_clear_reg(bt, dreg);

  /* scalars can only be spilled into stack w/o losing precision.
   * Load from any other memory can be zero extended.
   * The desire to keep that precision is already indicated
   * by 'precise' mark in corresponding register of this state.
   * No further tracking necessary.
 */
  if (!hist || !(hist->flags & INSN_F_STACK_ACCESS))
   return 0;
  /* dreg = *(u64 *)[fp - off] was a fill from the stack.
   * that [fp - off] slot contains scalar that needs to be
   * tracked with precision
 */
  spi = insn_stack_access_spi(hist->flags);
  fr = insn_stack_access_frameno(hist->flags);
  bt_set_frame_slot(bt, fr, spi);
 } else if (class == BPF_STX || class == BPF_ST) {
  if (bt_is_reg_set(bt, dreg))
   /* stx & st shouldn't be using _scalar_ dst_reg
    * to access memory. It means backtracking
    * encountered a case of pointer subtraction.
 */
   return -ENOTSUPP;
  /* scalars can only be spilled into stack */
  if (!hist || !(hist->flags & INSN_F_STACK_ACCESS))
   return 0;
  spi = insn_stack_access_spi(hist->flags);
  fr = insn_stack_access_frameno(hist->flags);
  if (!bt_is_frame_slot_set(bt, fr, spi))
   return 0;
  bt_clear_frame_slot(bt, fr, spi);
  if (class == BPF_STX)
   bt_set_reg(bt, sreg);
 } else if (class == BPF_JMP || class == BPF_JMP32) {
  if (bpf_pseudo_call(insn)) {
   int subprog_insn_idx, subprog;

   subprog_insn_idx = idx + insn->imm + 1;
   subprog = find_subprog(env, subprog_insn_idx);
   if (subprog < 0)
    return -EFAULT;

   if (subprog_is_global(env, subprog)) {
    /* check that jump history doesn't have any
     * extra instructions from subprog; the next
     * instruction after call to global subprog
     * should be literally next instruction in
     * caller program
 */
    verifier_bug_if(idx + 1 != subseq_idx, env,
      "extra insn from subprog");
    /* r1-r5 are invalidated after subprog call,
     * so for global func call it shouldn't be set
     * anymore
 */
    if (bt_reg_mask(bt) & BPF_REGMASK_ARGS) {
     verifier_bug(env, "global subprog unexpected regs %x",
           bt_reg_mask(bt));
     return -EFAULT;
    }
    /* global subprog always sets R0 */
    bt_clear_reg(bt, BPF_REG_0);
    return 0;
   } else {
    /* static subprog call instruction, which
     * means that we are exiting current subprog,
     * so only r1-r5 could be still requested as
     * precise, r0 and r6-r10 or any stack slot in
     * the current frame should be zero by now
 */
    if (bt_reg_mask(bt) & ~BPF_REGMASK_ARGS) {
     verifier_bug(env, "static subprog unexpected regs %x",
           bt_reg_mask(bt));
     return -EFAULT;
    }
    /* we are now tracking register spills correctly,
     * so any instance of leftover slots is a bug
 */
    if (bt_stack_mask(bt) != 0) {
     verifier_bug(env,
           "static subprog leftover stack slots %llx",
           bt_stack_mask(bt));
     return -EFAULT;
    }
    /* propagate r1-r5 to the caller */
    for (i = BPF_REG_1; i <= BPF_REG_5; i++) {
     if (bt_is_reg_set(bt, i)) {
      bt_clear_reg(bt, i);
      bt_set_frame_reg(bt, bt->frame - 1, i);
     }
    }
    if (bt_subprog_exit(bt))
     return -EFAULT;
    return 0;
   }
  } else if (is_sync_callback_calling_insn(insn) && idx != subseq_idx - 1) {
   /* exit from callback subprog to callback-calling helper or
    * kfunc call. Use idx/subseq_idx check to discern it from
    * straight line code backtracking.
    * Unlike the subprog call handling above, we shouldn't
    * propagate precision of r1-r5 (if any requested), as they are
    * not actually arguments passed directly to callback subprogs
 */
   if (bt_reg_mask(bt) & ~BPF_REGMASK_ARGS) {
    verifier_bug(env, "callback unexpected regs %x",
          bt_reg_mask(bt));
    return -EFAULT;
   }
   if (bt_stack_mask(bt) != 0) {
    verifier_bug(env, "callback leftover stack slots %llx",
          bt_stack_mask(bt));
    return -EFAULT;
   }
   /* clear r1-r5 in callback subprog's mask */
   for (i = BPF_REG_1; i <= BPF_REG_5; i++)
    bt_clear_reg(bt, i);
   if (bt_subprog_exit(bt))
    return -EFAULT;
   return 0;
  } else if (opcode == BPF_CALL) {
   /* kfunc with imm==0 is invalid and fixup_kfunc_call will
    * catch this error later. Make backtracking conservative
    * with ENOTSUPP.
 */
   if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_KFUNC_CALL && insn->imm == 0)
    return -ENOTSUPP;
   /* regular helper call sets R0 */
   bt_clear_reg(bt, BPF_REG_0);
   if (bt_reg_mask(bt) & BPF_REGMASK_ARGS) {
    /* if backtracking was looking for registers R1-R5
     * they should have been found already.
 */
    verifier_bug(env, "backtracking call unexpected regs %x",
          bt_reg_mask(bt));
    return -EFAULT;
   }
  } else if (opcode == BPF_EXIT) {
   bool r0_precise;

   /* Backtracking to a nested function call, 'idx' is a part of
    * the inner frame 'subseq_idx' is a part of the outer frame.
    * In case of a regular function call, instructions giving
    * precision to registers R1-R5 should have been found already.
    * In case of a callback, it is ok to have R1-R5 marked for
    * backtracking, as these registers are set by the function
    * invoking callback.
 */
   if (subseq_idx >= 0 && calls_callback(env, subseq_idx))
    for (i = BPF_REG_1; i <= BPF_REG_5; i++)
     bt_clear_reg(bt, i);
   if (bt_reg_mask(bt) & BPF_REGMASK_ARGS) {
    verifier_bug(env, "backtracking exit unexpected regs %x",
          bt_reg_mask(bt));
    return -EFAULT;
   }

   /* BPF_EXIT in subprog or callback always returns
    * right after the call instruction, so by checking
    * whether the instruction at subseq_idx-1 is subprog
    * call or not we can distinguish actual exit from
    * *subprog* from exit from *callback*. In the former
    * case, we need to propagate r0 precision, if
    * necessary. In the former we never do that.
 */
   r0_precise = subseq_idx - 1 >= 0 &&
         bpf_pseudo_call(&env->prog->insnsi[subseq_idx - 1]) &&
         bt_is_reg_set(bt, BPF_REG_0);

   bt_clear_reg(bt, BPF_REG_0);
   if (bt_subprog_enter(bt))
    return -EFAULT;

   if (r0_precise)
    bt_set_reg(bt, BPF_REG_0);
   /* r6-r9 and stack slots will stay set in caller frame
    * bitmasks until we return back from callee(s)
 */
   return 0;
  } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
   if (!bt_is_reg_set(bt, dreg) && !bt_is_reg_set(bt, sreg))
    return 0;
   /* dreg <cond> sreg
    * Both dreg and sreg need precision before
    * this insn. If only sreg was marked precise
    * before it would be equally necessary to
    * propagate it to dreg.
 */
   if (!hist || !(hist->flags & INSN_F_SRC_REG_STACK))
    bt_set_reg(bt, sreg);
   if (!hist || !(hist->flags & INSN_F_DST_REG_STACK))
    bt_set_reg(bt, dreg);
  } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_K) {
    /* dreg <cond> K
     * Only dreg still needs precision before
     * this insn, so for the K-based conditional
     * there is nothing new to be marked.
  */
  }
 } else if (class == BPF_LD) {
  if (!bt_is_reg_set(bt, dreg))
   return 0;
  bt_clear_reg(bt, dreg);
  /* It's ld_imm64 or ld_abs or ld_ind.
   * For ld_imm64 no further tracking of precision
   * into parent is necessary
 */
  if (mode == BPF_IND || mode == BPF_ABS)
   /* to be analyzed */
   return -ENOTSUPP;
 }
 /* Propagate precision marks to linked registers, to account for
  * registers marked as precise in this function.
 */
 bt_sync_linked_regs(bt, hist);
 return 0;
}

/* the scalar precision tracking algorithm:
 * . at the start all registers have precise=false.
 * . scalar ranges are tracked as normal through alu and jmp insns.
 * . once precise value of the scalar register is used in:
 *   .  ptr + scalar alu
 *   . if (scalar cond K|scalar)
 *   .  helper_call(.., scalar, ...) where ARG_CONST is expected
 *   backtrack through the verifier states and mark all registers and
 *   stack slots with spilled constants that these scalar registers
 *   should be precise.
 * . during state pruning two registers (or spilled stack slots)
 *   are equivalent if both are not precise.
 *
 * Note the verifier cannot simply walk register parentage chain,
 * since many different registers and stack slots could have been
 * used to compute single precise scalar.
 *
 * The approach of starting with precise=true for all registers and then
 * backtrack to mark a register as not precise when the verifier detects
 * that program doesn't care about specific value (e.g., when helper
 * takes register as ARG_ANYTHING parameter) is not safe.
 *
 * It's ok to walk single parentage chain of the verifier states.
 * It's possible that this backtracking will go all the way till 1st insn.
 * All other branches will be explored for needing precision later.
 *
 * The backtracking needs to deal with cases like:
 *   R8=map_value(id=0,off=0,ks=4,vs=1952,imm=0) R9_w=map_value(id=0,off=40,ks=4,vs=1952,imm=0)
 * r9 -= r8
 * r5 = r9
 * if r5 > 0x79f goto pc+7
 *    R5_w=inv(id=0,umax_value=1951,var_off=(0x0; 0x7ff))
 * r5 += 1
 * ...
 * call bpf_perf_event_output#25
 *   where .arg5_type = ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO
 *
 * and this case:
 * r6 = 1
 * call foo // uses callee's r6 inside to compute r0
 * r0 += r6
 * if r0 == 0 goto
 *
 * to track above reg_mask/stack_mask needs to be independent for each frame.
 *
 * Also if parent's curframe > frame where backtracking started,
 * the verifier need to mark registers in both frames, otherwise callees
 * may incorrectly prune callers. This is similar to
 * commit 7640ead93924 ("bpf: verifier: make sure callees don't prune with caller differences")
 *
 * For now backtracking falls back into conservative marking.
 */
static void mark_all_scalars_precise(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_verifier_state *st)
{
 struct bpf_func_state *func;
 struct bpf_reg_state *reg;
 int i, j;

 if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2) {
  verbose(env, "mark_precise: frame%d: falling back to forcing all scalars precise\n",
   st->curframe);
 }

 /* big hammer: mark all scalars precise in this path.
  * pop_stack may still get !precise scalars.
  * We also skip current state and go straight to first parent state,
  * because precision markings in current non-checkpointed state are
  * not needed. See why in the comment in __mark_chain_precision below.
 */
 for (st = st->parent; st; st = st->parent) {
  for (i = 0; i <= st->curframe; i++) {
   func = st->frame[i];
   for (j = 0; j < BPF_REG_FP; j++) {
    reg = &func->regs[j];
    if (reg->type != SCALAR_VALUE || reg->precise)
     continue;
    reg->precise = true;
    if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2) {
     verbose(env, "force_precise: frame%d: forcing r%d to be precise\n",
      i, j);
    }
   }
   for (j = 0; j < func->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; j++) {
    if (!is_spilled_reg(&func->stack[j]))
     continue;
    reg = &func->stack[j].spilled_ptr;
    if (reg->type != SCALAR_VALUE || reg->precise)
     continue;
    reg->precise = true;
    if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2) {
     verbose(env, "force_precise: frame%d: forcing fp%d to be precise\n",
      i, -(j + 1) * 8);
    }
   }
  }
 }
}

static void mark_all_scalars_imprecise(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_verifier_state *st)
{
 struct bpf_func_state *func;
 struct bpf_reg_state *reg;
 int i, j;

 for (i = 0; i <= st->curframe; i++) {
  func = st->frame[i];
  for (j = 0; j < BPF_REG_FP; j++) {
   reg = &func->regs[j];
   if (reg->type != SCALAR_VALUE)
    continue;
   reg->precise = false;
  }
  for (j = 0; j < func->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; j++) {
   if (!is_spilled_reg(&func->stack[j]))
    continue;
   reg = &func->stack[j].spilled_ptr;
   if (reg->type != SCALAR_VALUE)
    continue;
   reg->precise = false;
  }
 }
}

/*
 * __mark_chain_precision() backtracks BPF program instruction sequence and
 * chain of verifier states making sure that register *regno* (if regno >= 0)
 * and/or stack slot *spi* (if spi >= 0) are marked as precisely tracked
 * SCALARS, as well as any other registers and slots that contribute to
 * a tracked state of given registers/stack slots, depending on specific BPF
 * assembly instructions (see backtrack_insns() for exact instruction handling
 * logic). This backtracking relies on recorded jmp_history and is able to
 * traverse entire chain of parent states. This process ends only when all the
 * necessary registers/slots and their transitive dependencies are marked as
 * precise.
 *
 * One important and subtle aspect is that precise marks *do not matter* in
 * the currently verified state (current state). It is important to understand
 * why this is the case.
 *
 * First, note that current state is the state that is not yet "checkpointed",
 * i.e., it is not yet put into env->explored_states, and it has no children
 * states as well. It's ephemeral, and can end up either a) being discarded if
 * compatible explored state is found at some point or BPF_EXIT instruction is
 * reached or b) checkpointed and put into env->explored_states, branching out
 * into one or more children states.
 *
 * In the former case, precise markings in current state are completely
 * ignored by state comparison code (see regsafe() for details). Only
 * checkpointed ("old") state precise markings are important, and if old
 * state's register/slot is precise, regsafe() assumes current state's
 * register/slot as precise and checks value ranges exactly and precisely. If
 * states turn out to be compatible, current state's necessary precise
 * markings and any required parent states' precise markings are enforced
 * after the fact with propagate_precision() logic, after the fact. But it's
 * important to realize that in this case, even after marking current state
 * registers/slots as precise, we immediately discard current state. So what
 * actually matters is any of the precise markings propagated into current
 * state's parent states, which are always checkpointed (due to b) case above).
 * As such, for scenario a) it doesn't matter if current state has precise
 * markings set or not.
 *
 * Now, for the scenario b), checkpointing and forking into child(ren)
 * state(s). Note that before current state gets to checkpointing step, any
 * processed instruction always assumes precise SCALAR register/slot
 * knowledge: if precise value or range is useful to prune jump branch, BPF
 * verifier takes this opportunity enthusiastically. Similarly, when
 * register's value is used to calculate offset or memory address, exact
 * knowledge of SCALAR range is assumed, checked, and enforced. So, similar to
 * what we mentioned above about state comparison ignoring precise markings
 * during state comparison, BPF verifier ignores and also assumes precise
 * markings *at will* during instruction verification process. But as verifier
 * assumes precision, it also propagates any precision dependencies across
 * parent states, which are not yet finalized, so can be further restricted
 * based on new knowledge gained from restrictions enforced by their children
 * states. This is so that once those parent states are finalized, i.e., when
 * they have no more active children state, state comparison logic in
 * is_state_visited() would enforce strict and precise SCALAR ranges, if
 * required for correctness.
 *
 * To build a bit more intuition, note also that once a state is checkpointed,
 * the path we took to get to that state is not important. This is crucial
 * property for state pruning. When state is checkpointed and finalized at
 * some instruction index, it can be correctly and safely used to "short
 * circuit" any *compatible* state that reaches exactly the same instruction
 * index. I.e., if we jumped to that instruction from a completely different
 * code path than original finalized state was derived from, it doesn't
 * matter, current state can be discarded because from that instruction
 * forward having a compatible state will ensure we will safely reach the
 * exit. States describe preconditions for further exploration, but completely
 * forget the history of how we got here.
 *
 * This also means that even if we needed precise SCALAR range to get to
 * finalized state, but from that point forward *that same* SCALAR register is
 * never used in a precise context (i.e., it's precise value is not needed for
 * correctness), it's correct and safe to mark such register as "imprecise"
 * (i.e., precise marking set to false). This is what we rely on when we do
 * not set precise marking in current state. If no child state requires
 * precision for any given SCALAR register, it's safe to dictate that it can
 * be imprecise. If any child state does require this register to be precise,
 * we'll mark it precise later retroactively during precise markings
 * propagation from child state to parent states.
 *
 * Skipping precise marking setting in current state is a mild version of
 * relying on the above observation. But we can utilize this property even
 * more aggressively by proactively forgetting any precise marking in the
 * current state (which we inherited from the parent state), right before we
 * checkpoint it and branch off into new child state. This is done by
 * mark_all_scalars_imprecise() to hopefully get more permissive and generic
 * finalized states which help in short circuiting more future states.
 */
static int __mark_chain_precision(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_verifier_state *starting_state,
      int regno,
      bool *changed)
{
 struct bpf_verifier_state *st = starting_state;
 struct backtrack_state *bt = &env->bt;
 int first_idx = st->first_insn_idx;
 int last_idx = starting_state->insn_idx;
 int subseq_idx = -1;
 struct bpf_func_state *func;
 bool tmp, skip_first = true;
 struct bpf_reg_state *reg;
 int i, fr, err;

 if (!env->bpf_capable)
  return 0;

 changed = changed ?: &tmp;
 /* set frame number from which we are starting to backtrack */
 bt_init(bt, starting_state->curframe);

 /* Do sanity checks against current state of register and/or stack
  * slot, but don't set precise flag in current state, as precision
  * tracking in the current state is unnecessary.
 */
 func = st->frame[bt->frame];
 if (regno >= 0) {
  reg = &func->regs[regno];
  if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
   verifier_bug(env, "backtracking misuse");
   return -EFAULT;
  }
  bt_set_reg(bt, regno);
 }

 if (bt_empty(bt))
  return 0;

 for (;;) {
  DECLARE_BITMAP(mask, 64);
  u32 history = st->jmp_history_cnt;
  struct bpf_jmp_history_entry *hist;

  if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2) {
   verbose(env, "mark_precise: frame%d: last_idx %d first_idx %d subseq_idx %d \n",
    bt->frame, last_idx, first_idx, subseq_idx);
  }

  if (last_idx < 0) {
   /* we are at the entry into subprog, which
    * is expected for global funcs, but only if
    * requested precise registers are R1-R5
    * (which are global func's input arguments)
 */
   if (st->curframe == 0 &&
       st->frame[0]->subprogno > 0 &&
       st->frame[0]->callsite == BPF_MAIN_FUNC &&
       bt_stack_mask(bt) == 0 &&
       (bt_reg_mask(bt) & ~BPF_REGMASK_ARGS) == 0) {
    bitmap_from_u64(mask, bt_reg_mask(bt));
    for_each_set_bit(i, mask, 32) {
     reg = &st->frame[0]->regs[i];
     bt_clear_reg(bt, i);
     if (reg->type == SCALAR_VALUE) {
      reg->precise = true;
      *changed = true;
     }
    }
    return 0;
   }

   verifier_bug(env, "backtracking func entry subprog %d reg_mask %x stack_mask %llx",
         st->frame[0]->subprogno, bt_reg_mask(bt), bt_stack_mask(bt));
   return -EFAULT;
  }

  for (i = last_idx;;) {
   if (skip_first) {
    err = 0;
    skip_first = false;
   } else {
    hist = get_jmp_hist_entry(st, history, i);
    err = backtrack_insn(env, i, subseq_idx, hist, bt);
   }
   if (err == -ENOTSUPP) {
    mark_all_scalars_precise(env, starting_state);
    bt_reset(bt);
    return 0;
   } else if (err) {
    return err;
   }
   if (bt_empty(bt))
    /* Found assignment(s) into tracked register in this state.
     * Since this state is already marked, just return.
     * Nothing to be tracked further in the parent state.
 */
    return 0;
   subseq_idx = i;
   i = get_prev_insn_idx(st, i, &history);
   if (i == -ENOENT)
    break;
   if (i >= env->prog->len) {
    /* This can happen if backtracking reached insn 0
     * and there are still reg_mask or stack_mask
     * to backtrack.
     * It means the backtracking missed the spot where
     * particular register was initialized with a constant.
 */
    verifier_bug(env, "backtracking idx %d", i);
    return -EFAULT;
   }
  }
  st = st->parent;
  if (!st)
   break;

  for (fr = bt->frame; fr >= 0; fr--) {
   func = st->frame[fr];
   bitmap_from_u64(mask, bt_frame_reg_mask(bt, fr));
   for_each_set_bit(i, mask, 32) {
    reg = &func->regs[i];
    if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
     bt_clear_frame_reg(bt, fr, i);
     continue;
    }
    if (reg->precise) {
     bt_clear_frame_reg(bt, fr, i);
    } else {
     reg->precise = true;
     *changed = true;
    }
   }

   bitmap_from_u64(mask, bt_frame_stack_mask(bt, fr));
   for_each_set_bit(i, mask, 64) {
    if (verifier_bug_if(i >= func->allocated_stack / BPF_REG_SIZE,
          env, "stack slot %d, total slots %d",
          i, func->allocated_stack / BPF_REG_SIZE))
     return -EFAULT;

    if (!is_spilled_scalar_reg(&func->stack[i])) {
     bt_clear_frame_slot(bt, fr, i);
     continue;
    }
    reg = &func->stack[i].spilled_ptr;
    if (reg->precise) {
     bt_clear_frame_slot(bt, fr, i);
    } else {
     reg->precise = true;
     *changed = true;
    }
   }
   if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2) {
    fmt_reg_mask(env->tmp_str_buf, TMP_STR_BUF_LEN,
          bt_frame_reg_mask(bt, fr));
    verbose(env, "mark_precise: frame%d: parent state regs=%s ",
     fr, env->tmp_str_buf);
    fmt_stack_mask(env->tmp_str_buf, TMP_STR_BUF_LEN,
            bt_frame_stack_mask(bt, fr));
    verbose(env, "stack=%s: ", env->tmp_str_buf);
    print_verifier_state(env, st, fr, true);
   }
  }

  if (bt_empty(bt))
   return 0;

  subseq_idx = first_idx;
  last_idx = st->last_insn_idx;
  first_idx = st->first_insn_idx;
 }

 /* if we still have requested precise regs or slots, we missed
  * something (e.g., stack access through non-r10 register), so
  * fallback to marking all precise
 */
 if (!bt_empty(bt)) {
  mark_all_scalars_precise(env, starting_state);
  bt_reset(bt);
 }

 return 0;
}

int mark_chain_precision(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
{
 return __mark_chain_precision(env, env->cur_state, regno, NULL);
}

/* mark_chain_precision_batch() assumes that env->bt is set in the caller to
 * desired reg and stack masks across all relevant frames
 */
static int mark_chain_precision_batch(struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_verifier_state *starting_state)
{
 return __mark_chain_precision(env, starting_state, -1, NULL);
}

static bool is_spillable_regtype(enum bpf_reg_type type)
{
 switch (base_type(type)) {
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
 case PTR_TO_STACK:
 case PTR_TO_CTX:
 case PTR_TO_PACKET:
 case PTR_TO_PACKET_META:
 case PTR_TO_PACKET_END:
 case PTR_TO_FLOW_KEYS:
 case CONST_PTR_TO_MAP:
 case PTR_TO_SOCKET:
 case PTR_TO_SOCK_COMMON:
 case PTR_TO_TCP_SOCK:
 case PTR_TO_XDP_SOCK:
 case PTR_TO_BTF_ID:
 case PTR_TO_BUF:
 case PTR_TO_MEM:
 case PTR_TO_FUNC:
 case PTR_TO_MAP_KEY:
 case PTR_TO_ARENA:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

/* Does this register contain a constant zero? */
static bool register_is_null(struct bpf_reg_state *reg)
{
 return reg->type == SCALAR_VALUE && tnum_equals_const(reg->var_off, 0);
}

/* check if register is a constant scalar value */
static bool is_reg_const(struct bpf_reg_state *reg, bool subreg32)
{
 return reg->type == SCALAR_VALUE &&
        tnum_is_const(subreg32 ? tnum_subreg(reg->var_off) : reg->var_off);
}

/* assuming is_reg_const() is true, return constant value of a register */
static u64 reg_const_value(struct bpf_reg_state *reg, bool subreg32)
{
 return subreg32 ? tnum_subreg(reg->var_off).value : reg->var_off.value;
}

static bool __is_pointer_value(bool allow_ptr_leaks,
          const struct bpf_reg_state *reg)
{
 if (allow_ptr_leaks)
  return false;

 return reg->type != SCALAR_VALUE;
}

static void assign_scalar_id_before_mov(struct bpf_verifier_env *env,
     struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 if (src_reg->type != SCALAR_VALUE)
  return;

 if (src_reg->id & BPF_ADD_CONST) {
  /*
   * The verifier is processing rX = rY insn and
   * rY->id has special linked register already.
   * Cleared it, since multiple rX += const are not supported.
 */
  src_reg->id = 0;
  src_reg->off = 0;
 }

 if (!src_reg->id && !tnum_is_const(src_reg->var_off))
  /* Ensure that src_reg has a valid ID that will be copied to
   * dst_reg and then will be used by sync_linked_regs() to
   * propagate min/max range.
 */
  src_reg->id = ++env->id_gen;
}

/* Copy src state preserving dst->parent and dst->live fields */
static void copy_register_state(struct bpf_reg_state *dst, const struct bpf_reg_state *src)
{
 struct bpf_reg_state *parent = dst->parent;
 enum bpf_reg_liveness live = dst->live;

 *dst = *src;
 dst->parent = parent;
 dst->live = live;
}

static void save_register_state(struct bpf_verifier_env *env,
    struct bpf_func_state *state,
    int spi, struct bpf_reg_state *reg,
    int size)
{
 int i;

 copy_register_state(&state->stack[spi].spilled_ptr, reg);
 if (size == BPF_REG_SIZE)
  state->stack[spi].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;

 for (i = BPF_REG_SIZE; i > BPF_REG_SIZE - size; i--)
  state->stack[spi].slot_type[i - 1] = STACK_SPILL;

 /* size < 8 bytes spill */
 for (; i; i--)
  mark_stack_slot_misc(env, &state->stack[spi].slot_type[i - 1]);
}

static bool is_bpf_st_mem(struct bpf_insn *insn)
{
 return BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ST && BPF_MODE(insn->code) == BPF_MEM;
}

static int get_reg_width(struct bpf_reg_state *reg)
{
 return fls64(reg->umax_value);
}

/* See comment for mark_fastcall_pattern_for_call() */
static void check_fastcall_stack_contract(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_func_state *state, int insn_idx, int off)
{
 struct bpf_subprog_info *subprog = &env->subprog_info[state->subprogno];
 struct bpf_insn_aux_data *aux = env->insn_aux_data;
 int i;

 if (subprog->fastcall_stack_off <= off || aux[insn_idx].fastcall_pattern)
  return;
 /* access to the region [max_stack_depth .. fastcall_stack_off)
  * from something that is not a part of the fastcall pattern,
  * disable fastcall rewrites for current subprogram by setting
  * fastcall_stack_off to a value smaller than any possible offset.
 */
 subprog->fastcall_stack_off = S16_MIN;
 /* reset fastcall aux flags within subprogram,
  * happens at most once per subprogram
 */
 for (i = subprog->start; i < (subprog + 1)->start; ++i) {
  aux[i].fastcall_spills_num = 0;
  aux[i].fastcall_pattern = 0;
 }
}

/* check_stack_{read,write}_fixed_off functions track spill/fill of registers,
 * stack boundary and alignment are checked in check_mem_access()
 */
static int check_stack_write_fixed_off(struct bpf_verifier_env *env,
           /* stack frame we're writing to */
           struct bpf_func_state *state,
           int off, int size, int value_regno,
           int insn_idx)
{
 struct bpf_func_state *cur; /* state of the current function */
 int i, slot = -off - 1, spi = slot / BPF_REG_SIZE, err;
 struct bpf_insn *insn = &env->prog->insnsi[insn_idx];
 struct bpf_reg_state *reg = NULL;
 int insn_flags = insn_stack_access_flags(state->frameno, spi);

 /* caller checked that off % size == 0 and -MAX_BPF_STACK <= off < 0,
  * so it's aligned access and [off, off + size) are within stack limits
 */
 if (!env->allow_ptr_leaks &&
     is_spilled_reg(&state->stack[spi]) &&
     !is_spilled_scalar_reg(&state->stack[spi]) &&
     size != BPF_REG_SIZE) {
  verbose(env, "attempt to corrupt spilled pointer on stack\n");
  return -EACCES;
 }

 cur = env->cur_state->frame[env->cur_state->curframe];
 if (value_regno >= 0)
  reg = &cur->regs[value_regno];
 if (!env->bypass_spec_v4) {
  bool sanitize = reg && is_spillable_regtype(reg->type);

  for (i = 0; i < size; i++) {
   u8 type = state->stack[spi].slot_type[i];

   if (type != STACK_MISC && type != STACK_ZERO) {
    sanitize = true;
    break;
   }
  }

  if (sanitize)
   env->insn_aux_data[insn_idx].nospec_result = true;
 }

 err = destroy_if_dynptr_stack_slot(env, state, spi);
 if (err)
  return err;

 check_fastcall_stack_contract(env, state, insn_idx, off);
 mark_stack_slot_scratched(env, spi);
 if (reg && !(off % BPF_REG_SIZE) && reg->type == SCALAR_VALUE && env->bpf_capable) {
  bool reg_value_fits;

  reg_value_fits = get_reg_width(reg) <= BITS_PER_BYTE * size;
  /* Make sure that reg had an ID to build a relation on spill. */
  if (reg_value_fits)
   assign_scalar_id_before_mov(env, reg);
  save_register_state(env, state, spi, reg, size);
  /* Break the relation on a narrowing spill. */
  if (!reg_value_fits)
   state->stack[spi].spilled_ptr.id = 0;
 } else if (!reg && !(off % BPF_REG_SIZE) && is_bpf_st_mem(insn) &&
     env->bpf_capable) {
  struct bpf_reg_state *tmp_reg = &env->fake_reg[0];

  memset(tmp_reg, 0, sizeof(*tmp_reg));
  __mark_reg_known(tmp_reg, insn->imm);
  tmp_reg->type = SCALAR_VALUE;
  save_register_state(env, state, spi, tmp_reg, size);
 } else if (reg && is_spillable_regtype(reg->type)) {
  /* register containing pointer is being spilled into stack */
  if (size != BPF_REG_SIZE) {
   verbose_linfo(env, insn_idx, "; ");
   verbose(env, "invalid size of register spill\n");
   return -EACCES;
  }
  if (state != cur && reg->type == PTR_TO_STACK) {
   verbose(env, "cannot spill pointers to stack into stack frame of the caller\n");
   return -EINVAL;
  }
  save_register_state(env, state, spi, reg, size);
 } else {
  u8 type = STACK_MISC;

  /* regular write of data into stack destroys any spilled ptr */
  state->stack[spi].spilled_ptr.type = NOT_INIT;
  /* Mark slots as STACK_MISC if they belonged to spilled ptr/dynptr/iter. */
  if (is_stack_slot_special(&state->stack[spi]))
   for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
    scrub_spilled_slot(&state->stack[spi].slot_type[i]);

  /* only mark the slot as written if all 8 bytes were written
   * otherwise read propagation may incorrectly stop too soon
   * when stack slots are partially written.
   * This heuristic means that read propagation will be
   * conservative, since it will add reg_live_read marks
   * to stack slots all the way to first state when programs
   * writes+reads less than 8 bytes
 */
  if (size == BPF_REG_SIZE)
   state->stack[spi].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;

  /* when we zero initialize stack slots mark them as such */
  if ((reg && register_is_null(reg)) ||
      (!reg && is_bpf_st_mem(insn) && insn->imm == 0)) {
   /* STACK_ZERO case happened because register spill
    * wasn't properly aligned at the stack slot boundary,
    * so it's not a register spill anymore; force
    * originating register to be precise to make
    * STACK_ZERO correct for subsequent states
 */
   err = mark_chain_precision(env, value_regno);
   if (err)
    return err;
   type = STACK_ZERO;
  }

  /* Mark slots affected by this stack write. */
  for (i = 0; i < size; i++)
   state->stack[spi].slot_type[(slot - i) % BPF_REG_SIZE] = type;
  insn_flags = 0; /* not a register spill */
 }

 if (insn_flags)
  return push_jmp_history(env, env->cur_state, insn_flags, 0);
 return 0;
}

/* Write the stack: 'stack[ptr_regno + off] = value_regno'. 'ptr_regno' is
 * known to contain a variable offset.
 * This function checks whether the write is permitted and conservatively
 * tracks the effects of the write, considering that each stack slot in the
 * dynamic range is potentially written to.
 *
 * 'off' includes 'regno->off'.
 * 'value_regno' can be -1, meaning that an unknown value is being written to
 * the stack.
 *
 * Spilled pointers in range are not marked as written because we don't know
 * what's going to be actually written. This means that read propagation for
 * future reads cannot be terminated by this write.
 *
 * For privileged programs, uninitialized stack slots are considered
 * initialized by this write (even though we don't know exactly what offsets
 * are going to be written to). The idea is that we don't want the verifier to
 * reject future reads that access slots written to through variable offsets.
 */
static int check_stack_write_var_off(struct bpf_verifier_env *env,
         /* func where register points to */
         struct bpf_func_state *state,
         int ptr_regno, int off, int size,
         int value_regno, int insn_idx)
{
 struct bpf_func_state *cur; /* state of the current function */
 int min_off, max_off;
 int i, err;
 struct bpf_reg_state *ptr_reg = NULL, *value_reg = NULL;
 struct bpf_insn *insn = &env->prog->insnsi[insn_idx];
 bool writing_zero = false;
 /* set if the fact that we're writing a zero is used to let any
  * stack slots remain STACK_ZERO
 */
 bool zero_used = false;

 cur = env->cur_state->frame[env->cur_state->curframe];
 ptr_reg = &cur->regs[ptr_regno];
 min_off = ptr_reg->smin_value + off;
 max_off = ptr_reg->smax_value + off + size;
 if (value_regno >= 0)
  value_reg = &cur->regs[value_regno];
 if ((value_reg && register_is_null(value_reg)) ||
     (!value_reg && is_bpf_st_mem(insn) && insn->imm == 0))
  writing_zero = true;

 for (i = min_off; i < max_off; i++) {
  int spi;

  spi = __get_spi(i);
  err = destroy_if_dynptr_stack_slot(env, state, spi);
  if (err)
   return err;
 }

 check_fastcall_stack_contract(env, state, insn_idx, min_off);
 /* Variable offset writes destroy any spilled pointers in range. */
 for (i = min_off; i < max_off; i++) {
  u8 new_type, *stype;
  int slot, spi;

  slot = -i - 1;
  spi = slot / BPF_REG_SIZE;
  stype = &state->stack[spi].slot_type[slot % BPF_REG_SIZE];
  mark_stack_slot_scratched(env, spi);

  if (!env->allow_ptr_leaks && *stype != STACK_MISC && *stype != STACK_ZERO) {
   /* Reject the write if range we may write to has not
    * been initialized beforehand. If we didn't reject
    * here, the ptr status would be erased below (even
    * though not all slots are actually overwritten),
    * possibly opening the door to leaks.
    *
    * We do however catch STACK_INVALID case below, and
    * only allow reading possibly uninitialized memory
    * later for CAP_PERFMON, as the write may not happen to
    * that slot.
 */
   verbose(env, "spilled ptr in range of var-offset stack write; insn %d, ptr off: %d",
    insn_idx, i);
   return -EINVAL;
  }

  /* If writing_zero and the spi slot contains a spill of value 0,
   * maintain the spill type.
 */
  if (writing_zero && *stype == STACK_SPILL &&
      is_spilled_scalar_reg(&state->stack[spi])) {
   struct bpf_reg_state *spill_reg = &state->stack[spi].spilled_ptr;

   if (tnum_is_const(spill_reg->var_off) && spill_reg->var_off.value == 0) {
    zero_used = true;
    continue;
   }
  }

  /* Erase all other spilled pointers. */
  state->stack[spi].spilled_ptr.type = NOT_INIT;

  /* Update the slot type. */
  new_type = STACK_MISC;
  if (writing_zero && *stype == STACK_ZERO) {
   new_type = STACK_ZERO;
   zero_used = true;
  }
  /* If the slot is STACK_INVALID, we check whether it's OK to
   * pretend that it will be initialized by this write. The slot
   * might not actually be written to, and so if we mark it as
   * initialized future reads might leak uninitialized memory.
   * For privileged programs, we will accept such reads to slots
   * that may or may not be written because, if we're reject
   * them, the error would be too confusing.
 */
  if (*stype == STACK_INVALID && !env->allow_uninit_stack) {
   verbose(env, "uninit stack in range of var-offset write prohibited for !root; insn %d, off: %d",
     insn_idx, i);
   return -EINVAL;
  }
  *stype = new_type;
 }
 if (zero_used) {
  /* backtracking doesn't work for STACK_ZERO yet. */
  err = mark_chain_precision(env, value_regno);
  if (err)
   return err;
 }
 return 0;
}

/* When register 'dst_regno' is assigned some values from stack[min_off,
 * max_off), we set the register's type according to the types of the
 * respective stack slots. If all the stack values are known to be zeros, then
 * so is the destination reg. Otherwise, the register is considered to be
 * SCALAR. This function does not deal with register filling; the caller must
 * ensure that all spilled registers in the stack range have been marked as
 * read.
 */
static void mark_reg_stack_read(struct bpf_verifier_env *env,
    /* func where src register points to */
    struct bpf_func_state *ptr_state,
    int min_off, int max_off, int dst_regno)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
 int i, slot, spi;
 u8 *stype;
 int zeros = 0;

 for (i = min_off; i < max_off; i++) {
  slot = -i - 1;
  spi = slot / BPF_REG_SIZE;
  mark_stack_slot_scratched(env, spi);
  stype = ptr_state->stack[spi].slot_type;
  if (stype[slot % BPF_REG_SIZE] != STACK_ZERO)
   break;
  zeros++;
 }
 if (zeros == max_off - min_off) {
  /* Any access_size read into register is zero extended,
   * so the whole register == const_zero.
 */
  __mark_reg_const_zero(env, &state->regs[dst_regno]);
 } else {
  /* have read misc data from the stack */
  mark_reg_unknown(env, state->regs, dst_regno);
 }
 state->regs[dst_regno].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
}

/* Read the stack at 'off' and put the results into the register indicated by
 * 'dst_regno'. It handles reg filling if the addressed stack slot is a
 * spilled reg.
 *
 * 'dst_regno' can be -1, meaning that the read value is not going to a
 * register.
 *
 * The access is assumed to be within the current stack bounds.
 */
static int check_stack_read_fixed_off(struct bpf_verifier_env *env,
          /* func where src register points to */
          struct bpf_func_state *reg_state,
          int off, int size, int dst_regno)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
 int i, slot = -off - 1, spi = slot / BPF_REG_SIZE;
 struct bpf_reg_state *reg;
 u8 *stype, type;
 int insn_flags = insn_stack_access_flags(reg_state->frameno, spi);

 stype = reg_state->stack[spi].slot_type;
 reg = ®_state->stack[spi].spilled_ptr;

 mark_stack_slot_scratched(env, spi);
 check_fastcall_stack_contract(env, state, env->insn_idx, off);

 if (is_spilled_reg(®_state->stack[spi])) {
  u8 spill_size = 1;

  for (i = BPF_REG_SIZE - 1; i > 0 && stype[i - 1] == STACK_SPILL; i--)
   spill_size++;

  if (size != BPF_REG_SIZE || spill_size != BPF_REG_SIZE) {
   if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
    verbose_linfo(env, env->insn_idx, "; ");
    verbose(env, "invalid size of register fill\n");
    return -EACCES;
   }

   mark_reg_read(env, reg, reg->parent, REG_LIVE_READ64);
   if (dst_regno < 0)
    return 0;

   if (size <= spill_size &&
       bpf_stack_narrow_access_ok(off, size, spill_size)) {
    /* The earlier check_reg_arg() has decided the
     * subreg_def for this insn.  Save it first.
 */
    s32 subreg_def = state->regs[dst_regno].subreg_def;

    copy_register_state(&state->regs[dst_regno], reg);
    state->regs[dst_regno].subreg_def = subreg_def;

    /* Break the relation on a narrowing fill.
     * coerce_reg_to_size will adjust the boundaries.
 */
    if (get_reg_width(reg) > size * BITS_PER_BYTE)
     state->regs[dst_regno].id = 0;
   } else {
    int spill_cnt = 0, zero_cnt = 0;

    for (i = 0; i < size; i++) {
     type = stype[(slot - i) % BPF_REG_SIZE];
     if (type == STACK_SPILL) {
      spill_cnt++;
      continue;
     }
     if (type == STACK_MISC)
      continue;
     if (type == STACK_ZERO) {
      zero_cnt++;
      continue;
     }
     if (type == STACK_INVALID && env->allow_uninit_stack)
      continue;
     verbose(env, "invalid read from stack off %d+%d size %d\n",
      off, i, size);
     return -EACCES;
    }

    if (spill_cnt == size &&
        tnum_is_const(reg->var_off) && reg->var_off.value == 0) {
     __mark_reg_const_zero(env, &state->regs[dst_regno]);
     /* this IS register fill, so keep insn_flags */
    } else if (zero_cnt == size) {
     /* similarly to mark_reg_stack_read(), preserve zeroes */
     __mark_reg_const_zero(env, &state->regs[dst_regno]);
     insn_flags = 0; /* not restoring original register state */
    } else {
     mark_reg_unknown(env, state->regs, dst_regno);
     insn_flags = 0; /* not restoring original register state */
    }
   }
   state->regs[dst_regno].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
  } else if (dst_regno >= 0) {
   /* restore register state from stack */
   copy_register_state(&state->regs[dst_regno], reg);
   /* mark reg as written since spilled pointer state likely
    * has its liveness marks cleared by is_state_visited()
    * which resets stack/reg liveness for state transitions
 */
   state->regs[dst_regno].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
  } else if (__is_pointer_value(env->allow_ptr_leaks, reg)) {
   /* If dst_regno==-1, the caller is asking us whether
    * it is acceptable to use this value as a SCALAR_VALUE
    * (e.g. for XADD).
    * We must not allow unprivileged callers to do that
    * with spilled pointers.
 */
   verbose(env, "leaking pointer from stack off %d\n",
    off);
   return -EACCES;
  }
  mark_reg_read(env, reg, reg->parent, REG_LIVE_READ64);
 } else {
  for (i = 0; i < size; i++) {
   type = stype[(slot - i) % BPF_REG_SIZE];
   if (type == STACK_MISC)
    continue;
   if (type == STACK_ZERO)
    continue;
   if (type == STACK_INVALID && env->allow_uninit_stack)
    continue;
   verbose(env, "invalid read from stack off %d+%d size %d\n",
    off, i, size);
   return -EACCES;
  }
  mark_reg_read(env, reg, reg->parent, REG_LIVE_READ64);
  if (dst_regno >= 0)
   mark_reg_stack_read(env, reg_state, off, off + size, dst_regno);
  insn_flags = 0; /* we are not restoring spilled register */
 }
 if (insn_flags)
  return push_jmp_history(env, env->cur_state, insn_flags, 0);
 return 0;
}

enum bpf_access_src {
 ACCESS_DIRECT = 1,  /* the access is performed by an instruction */
 ACCESS_HELPER = 2,  /* the access is performed by a helper */
};

static int check_stack_range_initialized(struct bpf_verifier_env *env,
      int regno, int off, int access_size,
      bool zero_size_allowed,
      enum bpf_access_type type,
      struct bpf_call_arg_meta *meta);

static struct bpf_reg_state *reg_state(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
{
 return cur_regs(env) + regno;
}

/* Read the stack at 'ptr_regno + off' and put the result into the register
 * 'dst_regno'.
 * 'off' includes the pointer register's fixed offset(i.e. 'ptr_regno.off'),
 * but not its variable offset.
 * 'size' is assumed to be <= reg size and the access is assumed to be aligned.
 *
 * As opposed to check_stack_read_fixed_off, this function doesn't deal with
 * filling registers (i.e. reads of spilled register cannot be detected when
 * the offset is not fixed). We conservatively mark 'dst_regno' as containing
 * SCALAR_VALUE. That's why we assert that the 'ptr_regno' has a variable
 * offset; for a fixed offset check_stack_read_fixed_off should be used
 * instead.
 */
static int check_stack_read_var_off(struct bpf_verifier_env *env,
        int ptr_regno, int off, int size, int dst_regno)
{
 /* The state of the source register. */
 struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, ptr_regno);
 struct bpf_func_state *ptr_state = func(env, reg);
 int err;
 int min_off, max_off;

 /* Note that we pass a NULL meta, so raw access will not be permitted.
 */
 err = check_stack_range_initialized(env, ptr_regno, off, size,
         false, BPF_READ, NULL);
 if (err)
  return err;

 min_off = reg->smin_value + off;
 max_off = reg->smax_value + off;
 mark_reg_stack_read(env, ptr_state, min_off, max_off + size, dst_regno);
 check_fastcall_stack_contract(env, ptr_state, env->insn_idx, min_off);
 return 0;
}

/* check_stack_read dispatches to check_stack_read_fixed_off or
 * check_stack_read_var_off.
 *
 * The caller must ensure that the offset falls within the allocated stack
 * bounds.
 *
 * 'dst_regno' is a register which will receive the value from the stack. It
 * can be -1, meaning that the read value is not going to a register.
 */
static int check_stack_read(struct bpf_verifier_env *env,
       int ptr_regno, int off, int size,
       int dst_regno)
{
 struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, ptr_regno);
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int err;
 /* Some accesses are only permitted with a static offset. */
 bool var_off = !tnum_is_const(reg->var_off);

 /* The offset is required to be static when reads don't go to a
  * register, in order to not leak pointers (see
  * check_stack_read_fixed_off).
 */
 if (dst_regno < 0 && var_off) {
  char tn_buf[48];

  tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
  verbose(env, "variable offset stack pointer cannot be passed into helper function; var_off=%s off=%d size=%d\n",
   tn_buf, off, size);
  return -EACCES;
 }
 /* Variable offset is prohibited for unprivileged mode for simplicity
  * since it requires corresponding support in Spectre masking for stack
  * ALU. See also retrieve_ptr_limit(). The check in
  * check_stack_access_for_ptr_arithmetic() called by
  * adjust_ptr_min_max_vals() prevents users from creating stack pointers
  * with variable offsets, therefore no check is required here. Further,
  * just checking it here would be insufficient as speculative stack
  * writes could still lead to unsafe speculative behaviour.
 */
 if (!var_off) {
  off += reg->var_off.value;
  err = check_stack_read_fixed_off(env, state, off, size,
       dst_regno);
 } else {
  /* Variable offset stack reads need more conservative handling
   * than fixed offset ones. Note that dst_regno >= 0 on this
   * branch.
 */
  err = check_stack_read_var_off(env, ptr_regno, off, size,
            dst_regno);
 }
 return err;
}


/* check_stack_write dispatches to check_stack_write_fixed_off or
 * check_stack_write_var_off.
 *
 * 'ptr_regno' is the register used as a pointer into the stack.
 * 'off' includes 'ptr_regno->off', but not its variable offset (if any).
 * 'value_regno' is the register whose value we're writing to the stack. It can
 * be -1, meaning that we're not writing from a register.
 *
 * The caller must ensure that the offset falls within the maximum stack size.
 */
static int check_stack_write(struct bpf_verifier_env *env,
        int ptr_regno, int off, int size,
        int value_regno, int insn_idx)
{
 struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, ptr_regno);
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int err;

 if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
  off += reg->var_off.value;
  err = check_stack_write_fixed_off(env, state, off, size,
        value_regno, insn_idx);
 } else {
  /* Variable offset stack reads need more conservative handling
   * than fixed offset ones.
 */
  err = check_stack_write_var_off(env, state,
      ptr_regno, off, size,
      value_regno, insn_idx);
 }
 return err;
}

static int check_map_access_type(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
     int off, int size, enum bpf_access_type type)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 struct bpf_map *map = regs[regno].map_ptr;
 u32 cap = bpf_map_flags_to_cap(map);

 if (type == BPF_WRITE && !(cap & BPF_MAP_CAN_WRITE)) {
  verbose(env, "write into map forbidden, value_size=%d off=%d size=%d\n",
   map->value_size, off, size);
  return -EACCES;
 }

 if (type == BPF_READ && !(cap & BPF_MAP_CAN_READ)) {
  verbose(env, "read from map forbidden, value_size=%d off=%d size=%d\n",
   map->value_size, off, size);
  return -EACCES;
 }

 return 0;
}

/* check read/write into memory region (e.g., map value, ringbuf sample, etc) */
static int __check_mem_access(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
         int off, int size, u32 mem_size,
         bool zero_size_allowed)
{
 bool size_ok = size > 0 || (size == 0 && zero_size_allowed);
 struct bpf_reg_state *reg;

 if (off >= 0 && size_ok && (u64)off + size <= mem_size)
  return 0;

 reg = &cur_regs(env)[regno];
 switch (reg->type) {
 case PTR_TO_MAP_KEY:
  verbose(env, "invalid access to map key, key_size=%d off=%d size=%d\n",
   mem_size, off, size);
  break;
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
  verbose(env, "invalid access to map value, value_size=%d off=%d size=%d\n",
   mem_size, off, size);
  break;
 case PTR_TO_PACKET:
 case PTR_TO_PACKET_META:
 case PTR_TO_PACKET_END:
  verbose(env, "invalid access to packet, off=%d size=%d, R%d(id=%d,off=%d,r=%d)\n",
   off, size, regno, reg->id, off, mem_size);
  break;
 case PTR_TO_MEM:
 default:
  verbose(env, "invalid access to memory, mem_size=%u off=%d size=%d\n",
   mem_size, off, size);
 }

 return -EACCES;
}

/* check read/write into a memory region with possible variable offset */
static int check_mem_region_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
       int off, int size, u32 mem_size,
       bool zero_size_allowed)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
 struct bpf_reg_state *reg = &state->regs[regno];
 int err;

 /* We may have adjusted the register pointing to memory region, so we
  * need to try adding each of min_value and max_value to off
  * to make sure our theoretical access will be safe.
  *
  * The minimum value is only important with signed
  * comparisons where we can't assume the floor of a
  * value is 0.  If we are using signed variables for our
  * index'es we need to make sure that whatever we use
  * will have a set floor within our range.
 */
 if (reg->smin_value < 0 &&
     (reg->smin_value == S64_MIN ||
      (off + reg->smin_value != (s64)(s32)(off + reg->smin_value)) ||
       reg->smin_value + off < 0)) {
  verbose(env, "R%d min value is negative, either use unsigned index or do a if (index >=0) check.\n",
   regno);
  return -EACCES;
 }
 err = __check_mem_access(env, regno, reg->smin_value + off, size,
     mem_size, zero_size_allowed);
 if (err) {
  verbose(env, "R%d min value is outside of the allowed memory range\n",
   regno);
  return err;
 }

 /* If we haven't set a max value then we need to bail since we can't be
  * sure we won't do bad things.
  * If reg->umax_value + off could overflow, treat that as unbounded too.
 */
 if (reg->umax_value >= BPF_MAX_VAR_OFF) {
  verbose(env, "R%d unbounded memory access, make sure to bounds check any such access\n",
   regno);
  return -EACCES;
 }
 err = __check_mem_access(env, regno, reg->umax_value + off, size,
     mem_size, zero_size_allowed);
 if (err) {
  verbose(env, "R%d max value is outside of the allowed memory range\n",
   regno);
  return err;
 }

 return 0;
}

static int __check_ptr_off_reg(struct bpf_verifier_env *env,
          const struct bpf_reg_state *reg, int regno,
          bool fixed_off_ok)
{
 /* Access to this pointer-typed register or passing it to a helper
  * is only allowed in its original, unmodified form.
 */

 if (reg->off < 0) {
  verbose(env, "negative offset %s ptr R%d off=%d disallowed\n",
   reg_type_str(env, reg->type), regno, reg->off);
  return -EACCES;
 }

 if (!fixed_off_ok && reg->off) {
  verbose(env, "dereference of modified %s ptr R%d off=%d disallowed\n",
   reg_type_str(env, reg->type), regno, reg->off);
  return -EACCES;
 }

 if (!tnum_is_const(reg->var_off) || reg->var_off.value) {
  char tn_buf[48];

  tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
  verbose(env, "variable %s access var_off=%s disallowed\n",
   reg_type_str(env, reg->type), tn_buf);
  return -EACCES;
 }

 return 0;
}

static int check_ptr_off_reg(struct bpf_verifier_env *env,
               const struct bpf_reg_state *reg, int regno)
{
 return __check_ptr_off_reg(env, reg, regno, false);
}

static int map_kptr_match_type(struct bpf_verifier_env *env,
          struct btf_field *kptr_field,
          struct bpf_reg_state *reg, u32 regno)
{
 const char *targ_name = btf_type_name(kptr_field->kptr.btf, kptr_field->kptr.btf_id);
 int perm_flags;
 const char *reg_name = "";

 if (btf_is_kernel(reg->btf)) {
  perm_flags = PTR_MAYBE_NULL | PTR_TRUSTED | MEM_RCU;

  /* Only unreferenced case accepts untrusted pointers */
  if (kptr_field->type == BPF_KPTR_UNREF)
   perm_flags |= PTR_UNTRUSTED;
 } else {
  perm_flags = PTR_MAYBE_NULL | MEM_ALLOC;
  if (kptr_field->type == BPF_KPTR_PERCPU)
   perm_flags |= MEM_PERCPU;
 }

 if (base_type(reg->type) != PTR_TO_BTF_ID || (type_flag(reg->type) & ~perm_flags))
  goto bad_type;

 /* We need to verify reg->type and reg->btf, before accessing reg->btf */
 reg_name = btf_type_name(reg->btf, reg->btf_id);

 /* For ref_ptr case, release function check should ensure we get one
  * referenced PTR_TO_BTF_ID, and that its fixed offset is 0. For the
  * normal store of unreferenced kptr, we must ensure var_off is zero.
  * Since ref_ptr cannot be accessed directly by BPF insns, checks for
  * reg->off and reg->ref_obj_id are not needed here.
 */
 if (__check_ptr_off_reg(env, reg, regno, true))
  return -EACCES;

 /* A full type match is needed, as BTF can be vmlinux, module or prog BTF, and
  * we also need to take into account the reg->off.
  *
  * We want to support cases like:
  *
  * struct foo {
  *         struct bar br;
  *         struct baz bz;
  * };
  *
  * struct foo *v;
  * v = func();       // PTR_TO_BTF_ID
  * val->foo = v;      // reg->off is zero, btf and btf_id match type
  * val->bar = &v->br; // reg->off is still zero, but we need to retry with
  *                    // first member type of struct after comparison fails
  * val->baz = &v->bz; // reg->off is non-zero, so struct needs to be walked
  *                    // to match type
  *
  * In the kptr_ref case, check_func_arg_reg_off already ensures reg->off
  * is zero. We must also ensure that btf_struct_ids_match does not walk
  * the struct to match type against first member of struct, i.e. reject
  * second case from above. Hence, when type is BPF_KPTR_REF, we set
  * strict mode to true for type match.
 */
 if (!btf_struct_ids_match(&env->log, reg->btf, reg->btf_id, reg->off,
      kptr_field->kptr.btf, kptr_field->kptr.btf_id,
      kptr_field->type != BPF_KPTR_UNREF))
  goto bad_type;
 return 0;
bad_type:
 verbose(env, "invalid kptr access, R%d type=%s%s ", regno,
  reg_type_str(env, reg->type), reg_name);
 verbose(env, "expected=%s%s", reg_type_str(env, PTR_TO_BTF_ID), targ_name);
 if (kptr_field->type == BPF_KPTR_UNREF)
  verbose(env, " or %s%s\n", reg_type_str(env, PTR_TO_BTF_ID | PTR_UNTRUSTED),
   targ_name);
 else
  verbose(env, "\n");
 return -EINVAL;
}

static bool in_sleepable(struct bpf_verifier_env *env)
{
 return env->prog->sleepable ||
        (env->cur_state && env->cur_state->in_sleepable);
}

/* The non-sleepable programs and sleepable programs with explicit bpf_rcu_read_lock()
 * can dereference RCU protected pointers and result is PTR_TRUSTED.
 */
static bool in_rcu_cs(struct bpf_verifier_env *env)
{
 return env->cur_state->active_rcu_lock ||
        env->cur_state->active_locks ||
        !in_sleepable(env);
}

/* Once GCC supports btf_type_tag the following mechanism will be replaced with tag check */
BTF_SET_START(rcu_protected_types)
#ifdef CONFIG_NET
BTF_ID(struct, prog_test_ref_kfunc)
#endif
#ifdef CONFIG_CGROUPS
BTF_ID(struct, cgroup)
#endif
#ifdef CONFIG_BPF_JIT
BTF_ID(struct, bpf_cpumask)
#endif
BTF_ID(struct, task_struct)
#ifdef CONFIG_CRYPTO
BTF_ID(struct, bpf_crypto_ctx)
#endif
BTF_SET_END(rcu_protected_types)

static bool rcu_protected_object(const struct btf *btf, u32 btf_id)
{
 if (!btf_is_kernel(btf))
  return true;
 return btf_id_set_contains(&rcu_protected_types, btf_id);
}

static struct btf_record *kptr_pointee_btf_record(struct btf_field *kptr_field)
{
 struct btf_struct_meta *meta;

 if (btf_is_kernel(kptr_field->kptr.btf))
  return NULL;

 meta = btf_find_struct_meta(kptr_field->kptr.btf,
        kptr_field->kptr.btf_id);

 return meta ? meta->record : NULL;
}

static bool rcu_safe_kptr(const struct btf_field *field)
{
 const struct btf_field_kptr *kptr = &field->kptr;

 return field->type == BPF_KPTR_PERCPU ||
        (field->type == BPF_KPTR_REF && rcu_protected_object(kptr->btf, kptr->btf_id));
}

static u32 btf_ld_kptr_type(struct bpf_verifier_env *env, struct btf_field *kptr_field)
{
 struct btf_record *rec;
 u32 ret;

 ret = PTR_MAYBE_NULL;
 if (rcu_safe_kptr(kptr_field) && in_rcu_cs(env)) {
  ret |= MEM_RCU;
  if (kptr_field->type == BPF_KPTR_PERCPU)
   ret |= MEM_PERCPU;
  else if (!btf_is_kernel(kptr_field->kptr.btf))
   ret |= MEM_ALLOC;

  rec = kptr_pointee_btf_record(kptr_field);
  if (rec && btf_record_has_field(rec, BPF_GRAPH_NODE))
   ret |= NON_OWN_REF;
 } else {
  ret |= PTR_UNTRUSTED;
 }

 return ret;
}

static int mark_uptr_ld_reg(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
       struct btf_field *field)
{
 struct bpf_reg_state *reg;
 const struct btf_type *t;

 t = btf_type_by_id(field->kptr.btf, field->kptr.btf_id);
 mark_reg_known_zero(env, cur_regs(env), regno);
 reg = reg_state(env, regno);
 reg->type = PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL;
 reg->mem_size = t->size;
 reg->id = ++env->id_gen;

 return 0;
}

static int check_map_kptr_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
     int value_regno, int insn_idx,
     struct btf_field *kptr_field)
{
 struct bpf_insn *insn = &env->prog->insnsi[insn_idx];
 int class = BPF_CLASS(insn->code);
 struct bpf_reg_state *val_reg;
 int ret;

 /* Things we already checked for in check_map_access and caller:
  *  - Reject cases where variable offset may touch kptr
  *  - size of access (must be BPF_DW)
  *  - tnum_is_const(reg->var_off)
  *  - kptr_field->offset == off + reg->var_off.value
 */
 /* Only BPF_[LDX,STX,ST] | BPF_MEM | BPF_DW is supported */
 if (BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM) {
  verbose(env, "kptr in map can only be accessed using BPF_MEM instruction mode\n");
  return -EACCES;
 }

 /* We only allow loading referenced kptr, since it will be marked as
  * untrusted, similar to unreferenced kptr.
 */
 if (class != BPF_LDX &&
     (kptr_field->type == BPF_KPTR_REF || kptr_field->type == BPF_KPTR_PERCPU)) {
  verbose(env, "store to referenced kptr disallowed\n");
  return -EACCES;
 }
 if (class != BPF_LDX && kptr_field->type == BPF_UPTR) {
  verbose(env, "store to uptr disallowed\n");
  return -EACCES;
 }

 if (class == BPF_LDX) {
  if (kptr_field->type == BPF_UPTR)
   return mark_uptr_ld_reg(env, value_regno, kptr_field);

  /* We can simply mark the value_regno receiving the pointer
   * value from map as PTR_TO_BTF_ID, with the correct type.
 */
  ret = mark_btf_ld_reg(env, cur_regs(env), value_regno, PTR_TO_BTF_ID,
          kptr_field->kptr.btf, kptr_field->kptr.btf_id,
          btf_ld_kptr_type(env, kptr_field));
  if (ret < 0)
   return ret;
 } else if (class == BPF_STX) {
  val_reg = reg_state(env, value_regno);
  if (!register_is_null(val_reg) &&
      map_kptr_match_type(env, kptr_field, val_reg, value_regno))
   return -EACCES;
 } else if (class == BPF_ST) {
  if (insn->imm) {
   verbose(env, "BPF_ST imm must be 0 when storing to kptr at off=%u\n",
    kptr_field->offset);
   return -EACCES;
  }
 } else {
  verbose(env, "kptr in map can only be accessed using BPF_LDX/BPF_STX/BPF_ST\n");
  return -EACCES;
 }
 return 0;
}

/* check read/write into a map element with possible variable offset */
static int check_map_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
       int off, int size, bool zero_size_allowed,
       enum bpf_access_src src)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
 struct bpf_reg_state *reg = &state->regs[regno];
 struct bpf_map *map = reg->map_ptr;
 struct btf_record *rec;
 int err, i;

 err = check_mem_region_access(env, regno, off, size, map->value_size,
          zero_size_allowed);
 if (err)
  return err;

 if (IS_ERR_OR_NULL(map->record))
  return 0;
 rec = map->record;
 for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
  struct btf_field *field = &rec->fields[i];
  u32 p = field->offset;

  /* If any part of a field  can be touched by load/store, reject
   * this program. To check that [x1, x2) overlaps with [y1, y2),
   * it is sufficient to check x1 < y2 && y1 < x2.
 */
  if (reg->smin_value + off < p + field->size &&
      p < reg->umax_value + off + size) {
   switch (field->type) {
   case BPF_KPTR_UNREF:
   case BPF_KPTR_REF:
   case BPF_KPTR_PERCPU:
   case BPF_UPTR:
    if (src != ACCESS_DIRECT) {
     verbose(env, "%s cannot be accessed indirectly by helper\n",
      btf_field_type_name(field->type));
     return -EACCES;
    }
    if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
     verbose(env, "%s access cannot have variable offset\n",
      btf_field_type_name(field->type));
     return -EACCES;
    }
    if (p != off + reg->var_off.value) {
     verbose(env, "%s access misaligned expected=%u off=%llu\n",
      btf_field_type_name(field->type),
      p, off + reg->var_off.value);
     return -EACCES;
    }
    if (size != bpf_size_to_bytes(BPF_DW)) {
     verbose(env, "%s access size must be BPF_DW\n",
      btf_field_type_name(field->type));
     return -EACCES;
    }
    break;
   default:
    verbose(env, "%s cannot be accessed directly by load/store\n",
     btf_field_type_name(field->type));
    return -EACCES;
   }
  }
 }
 return 0;
}

#define MAX_PACKET_OFF 0xffff

static bool may_access_direct_pkt_data(struct bpf_verifier_env *env,
           const struct bpf_call_arg_meta *meta,
           enum bpf_access_type t)
{
 enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);

 switch (prog_type) {
 /* Program types only with direct read access go here! */
 case BPF_PROG_TYPE_LWT_IN:
 case BPF_PROG_TYPE_LWT_OUT:
 case BPF_PROG_TYPE_LWT_SEG6LOCAL:
 case BPF_PROG_TYPE_SK_REUSEPORT:
 case BPF_PROG_TYPE_FLOW_DISSECTOR:
 case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB:
  if (t == BPF_WRITE)
   return false;
  fallthrough;

 /* Program types with direct read + write access go here! */
 case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
 case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
 case BPF_PROG_TYPE_XDP:
 case BPF_PROG_TYPE_LWT_XMIT:
 case BPF_PROG_TYPE_SK_SKB:
 case BPF_PROG_TYPE_SK_MSG:
  if (meta)
   return meta->pkt_access;

  env->seen_direct_write = true;
  return true;

 case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCKOPT:
  if (t == BPF_WRITE)
   env->seen_direct_write = true;

  return true;

 default:
  return false;
 }
}

static int check_packet_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno, int off,
          int size, bool zero_size_allowed)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 struct bpf_reg_state *reg = ®s[regno];
 int err;

 /* We may have added a variable offset to the packet pointer; but any
  * reg->range we have comes after that.  We are only checking the fixed
  * offset.
 */

 /* We don't allow negative numbers, because we aren't tracking enough
  * detail to prove they're safe.
 */
 if (reg->smin_value < 0) {
  verbose(env, "R%d min value is negative, either use unsigned index or do a if (index >=0) check.\n",
   regno);
  return -EACCES;
 }

 err = reg->range < 0 ? -EINVAL :
       __check_mem_access(env, regno, off, size, reg->range,
     zero_size_allowed);
 if (err) {
  verbose(env, "R%d offset is outside of the packet\n", regno);
  return err;
 }

 /* __check_mem_access has made sure "off + size - 1" is within u16.
  * reg->umax_value can't be bigger than MAX_PACKET_OFF which is 0xffff,
  * otherwise find_good_pkt_pointers would have refused to set range info
  * that __check_mem_access would have rejected this pkt access.
  * Therefore, "off + reg->umax_value + size - 1" won't overflow u32.
 */
 env->prog->aux->max_pkt_offset =
  max_t(u32, env->prog->aux->max_pkt_offset,
        off + reg->umax_value + size - 1);

 return err;
}

/* check access to 'struct bpf_context' fields.  Supports fixed offsets only */
static int check_ctx_access(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, int off, int size,
       enum bpf_access_type t, struct bpf_insn_access_aux *info)
{
 if (env->ops->is_valid_access &&
     env->ops->is_valid_access(off, size, t, env->prog, info)) {
  /* A non zero info.ctx_field_size indicates that this field is a
   * candidate for later verifier transformation to load the whole
   * field and then apply a mask when accessed with a narrower
   * access than actual ctx access size. A zero info.ctx_field_size
   * will only allow for whole field access and rejects any other
   * type of narrower access.
 */
  if (base_type(info->reg_type) == PTR_TO_BTF_ID) {
   if (info->ref_obj_id &&
       !find_reference_state(env->cur_state, info->ref_obj_id)) {
    verbose(env, "invalid bpf_context access off=%d. Reference may already be released\n",
     off);
    return -EACCES;
   }
  } else {
   env->insn_aux_data[insn_idx].ctx_field_size = info->ctx_field_size;
  }
  /* remember the offset of last byte accessed in ctx */
  if (env->prog->aux->max_ctx_offset < off + size)
   env->prog->aux->max_ctx_offset = off + size;
  return 0;
 }

 verbose(env, "invalid bpf_context access off=%d size=%d\n", off, size);
 return -EACCES;
}

static int check_flow_keys_access(struct bpf_verifier_env *env, int off,
      int size)
{
 if (size < 0 || off < 0 ||
     (u64)off + size > sizeof(struct bpf_flow_keys)) {
  verbose(env, "invalid access to flow keys off=%d size=%d\n",
   off, size);
  return -EACCES;
 }
 return 0;
}

static int check_sock_access(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx,
        u32 regno, int off, int size,
        enum bpf_access_type t)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 struct bpf_reg_state *reg = ®s[regno];
 struct bpf_insn_access_aux info = {};
 bool valid;

 if (reg->smin_value < 0) {
  verbose(env, "R%d min value is negative, either use unsigned index or do a if (index >=0) check.\n",
   regno);
  return -EACCES;
 }

 switch (reg->type) {
 case PTR_TO_SOCK_COMMON:
  valid = bpf_sock_common_is_valid_access(off, size, t, &info);
  break;
 case PTR_TO_SOCKET:
  valid = bpf_sock_is_valid_access(off, size, t, &info);
  break;
 case PTR_TO_TCP_SOCK:
  valid = bpf_tcp_sock_is_valid_access(off, size, t, &info);
  break;
 case PTR_TO_XDP_SOCK:
  valid = bpf_xdp_sock_is_valid_access(off, size, t, &info);
  break;
 default:
  valid = false;
 }


 if (valid) {
  env->insn_aux_data[insn_idx].ctx_field_size =
   info.ctx_field_size;
  return 0;
 }

 verbose(env, "R%d invalid %s access off=%d size=%d\n",
  regno, reg_type_str(env, reg->type), off, size);

 return -EACCES;
}

static bool is_pointer_value(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
{
 return __is_pointer_value(env->allow_ptr_leaks, reg_state(env, regno));
}

static bool is_ctx_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
{
 const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);

 return reg->type == PTR_TO_CTX;
}

static bool is_sk_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
{
 const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);

 return type_is_sk_pointer(reg->type);
}

static bool is_pkt_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
{
 const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);

 return type_is_pkt_pointer(reg->type);
}

static bool is_flow_key_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
{
 const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);

 /* Separate to is_ctx_reg() since we still want to allow BPF_ST here. */
 return reg->type == PTR_TO_FLOW_KEYS;
}

static bool is_arena_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
{
 const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);

 return reg->type == PTR_TO_ARENA;
}

/* Return false if @regno contains a pointer whose type isn't supported for
 * atomic instruction @insn.
 */
static bool atomic_ptr_type_ok(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
          struct bpf_insn *insn)
{
 if (is_ctx_reg(env, regno))
  return false;
 if (is_pkt_reg(env, regno))
  return false;
 if (is_flow_key_reg(env, regno))
  return false;
 if (is_sk_reg(env, regno))
  return false;
 if (is_arena_reg(env, regno))
  return bpf_jit_supports_insn(insn, true);

 return true;
}

static u32 *reg2btf_ids[__BPF_REG_TYPE_MAX] = {
#ifdef CONFIG_NET
 [PTR_TO_SOCKET] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK],
 [PTR_TO_SOCK_COMMON] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK_COMMON],
 [PTR_TO_TCP_SOCK] = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_TCP],
#endif
 [CONST_PTR_TO_MAP] = btf_bpf_map_id,
};

static bool is_trusted_reg(const struct bpf_reg_state *reg)
{
 /* A referenced register is always trusted. */
 if (reg->ref_obj_id)
  return true;

 /* Types listed in the reg2btf_ids are always trusted */
 if (reg2btf_ids[base_type(reg->type)] &&
     !bpf_type_has_unsafe_modifiers(reg->type))
  return true;

 /* If a register is not referenced, it is trusted if it has the
  * MEM_ALLOC or PTR_TRUSTED type modifiers, and no others. Some of the
  * other type modifiers may be safe, but we elect to take an opt-in
  * approach here as some (e.g. PTR_UNTRUSTED and PTR_MAYBE_NULL) are
  * not.
  *
  * Eventually, we should make PTR_TRUSTED the single source of truth
  * for whether a register is trusted.
 */
 return type_flag(reg->type) & BPF_REG_TRUSTED_MODIFIERS &&
        !bpf_type_has_unsafe_modifiers(reg->type);
}

static bool is_rcu_reg(const struct bpf_reg_state *reg)
{
 return reg->type & MEM_RCU;
}

static void clear_trusted_flags(enum bpf_type_flag *flag)
{
 *flag &= ~(BPF_REG_TRUSTED_MODIFIERS | MEM_RCU);
}

static int check_pkt_ptr_alignment(struct bpf_verifier_env *env,
       const struct bpf_reg_state *reg,
       int off, int size, bool strict)
{
 struct tnum reg_off;
 int ip_align;

 /* Byte size accesses are always allowed. */
 if (!strict || size == 1)
  return 0;

 /* For platforms that do not have a Kconfig enabling
  * CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS the value of
  * NET_IP_ALIGN is universally set to '2'.  And on platforms
  * that do set CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS, we get
  * to this code only in strict mode where we want to emulate
  * the NET_IP_ALIGN==2 checking.  Therefore use an
  * unconditional IP align value of '2'.
 */
 ip_align = 2;

 reg_off = tnum_add(reg->var_off, tnum_const(ip_align + reg->off + off));
 if (!tnum_is_aligned(reg_off, size)) {
  char tn_buf[48];

  tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
  verbose(env,
   "misaligned packet access off %d+%s+%d+%d size %d\n",
   ip_align, tn_buf, reg->off, off, size);
  return -EACCES;
 }

 return 0;
}

static int check_generic_ptr_alignment(struct bpf_verifier_env *env,
           const struct bpf_reg_state *reg,
           const char *pointer_desc,
           int off, int size, bool strict)
{
 struct tnum reg_off;

 /* Byte size accesses are always allowed. */
 if (!strict || size == 1)
  return 0;

 reg_off = tnum_add(reg->var_off, tnum_const(reg->off + off));
 if (!tnum_is_aligned(reg_off, size)) {
  char tn_buf[48];

  tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
  verbose(env, "misaligned %saccess off %s+%d+%d size %d\n",
   pointer_desc, tn_buf, reg->off, off, size);
  return -EACCES;
 }

 return 0;
}

static int check_ptr_alignment(struct bpf_verifier_env *env,
          const struct bpf_reg_state *reg, int off,
          int size, bool strict_alignment_once)
{
 bool strict = env->strict_alignment || strict_alignment_once;
 const char *pointer_desc = "";

 switch (reg->type) {
 case PTR_TO_PACKET:
 case PTR_TO_PACKET_META:
  /* Special case, because of NET_IP_ALIGN. Given metadata sits
   * right in front, treat it the very same way.
 */
  return check_pkt_ptr_alignment(env, reg, off, size, strict);
 case PTR_TO_FLOW_KEYS:
  pointer_desc = "flow keys ";
  break;
 case PTR_TO_MAP_KEY:
  pointer_desc = "key ";
  break;
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
  pointer_desc = "value ";
  break;
 case PTR_TO_CTX:
  pointer_desc = "context ";
  break;
 case PTR_TO_STACK:
  pointer_desc = "stack ";
  /* The stack spill tracking logic in check_stack_write_fixed_off()
   * and check_stack_read_fixed_off() relies on stack accesses being
   * aligned.
 */
  strict = true;
  break;
 case PTR_TO_SOCKET:
  pointer_desc = "sock ";
  break;
 case PTR_TO_SOCK_COMMON:
  pointer_desc = "sock_common ";
  break;
 case PTR_TO_TCP_SOCK:
  pointer_desc = "tcp_sock ";
  break;
 case PTR_TO_XDP_SOCK:
  pointer_desc = "xdp_sock ";
  break;
 case PTR_TO_ARENA:
  return 0;
 default:
  break;
 }
 return check_generic_ptr_alignment(env, reg, pointer_desc, off, size,
        strict);
}

static enum priv_stack_mode bpf_enable_priv_stack(struct bpf_prog *prog)
{
 if (!bpf_jit_supports_private_stack())
  return NO_PRIV_STACK;

 /* bpf_prog_check_recur() checks all prog types that use bpf trampoline
  * while kprobe/tp/perf_event/raw_tp don't use trampoline hence checked
  * explicitly.
 */
 switch (prog->type) {
 case BPF_PROG_TYPE_KPROBE:
 case BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT:
 case BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT:
 case BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT:
  return PRIV_STACK_ADAPTIVE;
 case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
 case BPF_PROG_TYPE_LSM:
 case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
  if (prog->aux->priv_stack_requested || bpf_prog_check_recur(prog))
   return PRIV_STACK_ADAPTIVE;
  fallthrough;
 default:
  break;
 }

 return NO_PRIV_STACK;
}

static int round_up_stack_depth(struct bpf_verifier_env *env, int stack_depth)
{
 if (env->prog->jit_requested)
  return round_up(stack_depth, 16);

 /* round up to 32-bytes, since this is granularity
  * of interpreter stack size
 */
 return round_up(max_t(u32, stack_depth, 1), 32);
}

/* starting from main bpf function walk all instructions of the function
 * and recursively walk all callees that given function can call.
 * Ignore jump and exit insns.
 * Since recursion is prevented by check_cfg() this algorithm
 * only needs a local stack of MAX_CALL_FRAMES to remember callsites
 */
static int check_max_stack_depth_subprog(struct bpf_verifier_env *env, int idx,
      bool priv_stack_supported)
{
 struct bpf_subprog_info *subprog = env->subprog_info;
 struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
 int depth = 0, frame = 0, i, subprog_end, subprog_depth;
 bool tail_call_reachable = false;
 int ret_insn[MAX_CALL_FRAMES];
 int ret_prog[MAX_CALL_FRAMES];
 int j;

 i = subprog[idx].start;
 if (!priv_stack_supported)
  subprog[idx].priv_stack_mode = NO_PRIV_STACK;
process_func:
 /* protect against potential stack overflow that might happen when
  * bpf2bpf calls get combined with tailcalls. Limit the caller's stack
  * depth for such case down to 256 so that the worst case scenario
  * would result in 8k stack size (32 which is tailcall limit * 256 =
  * 8k).
  *
  * To get the idea what might happen, see an example:
  * func1 -> sub rsp, 128
  *  subfunc1 -> sub rsp, 256
  *  tailcall1 -> add rsp, 256
  *   func2 -> sub rsp, 192 (total stack size = 128 + 192 = 320)
  *   subfunc2 -> sub rsp, 64
  *   subfunc22 -> sub rsp, 128
  *   tailcall2 -> add rsp, 128
  *    func3 -> sub rsp, 32 (total stack size 128 + 192 + 64 + 32 = 416)
  *
  * tailcall will unwind the current stack frame but it will not get rid
  * of caller's stack as shown on the example above.
 */
 if (idx && subprog[idx].has_tail_call && depth >= 256) {
  verbose(env,
   "tail_calls are not allowed when call stack of previous frames is %d bytes. Too large\n",
   depth);
  return -EACCES;
 }

 subprog_depth = round_up_stack_depth(env, subprog[idx].stack_depth);
 if (priv_stack_supported) {
  /* Request private stack support only if the subprog stack
   * depth is no less than BPF_PRIV_STACK_MIN_SIZE. This is to
   * avoid jit penalty if the stack usage is small.
 */
  if (subprog[idx].priv_stack_mode == PRIV_STACK_UNKNOWN &&
      subprog_depth >= BPF_PRIV_STACK_MIN_SIZE)
   subprog[idx].priv_stack_mode = PRIV_STACK_ADAPTIVE;
 }

 if (subprog[idx].priv_stack_mode == PRIV_STACK_ADAPTIVE) {
  if (subprog_depth > MAX_BPF_STACK) {
   verbose(env, "stack size of subprog %d is %d. Too large\n",
    idx, subprog_depth);
   return -EACCES;
  }
 } else {
  depth += subprog_depth;
  if (depth > MAX_BPF_STACK) {
   verbose(env, "combined stack size of %d calls is %d. Too large\n",
    frame + 1, depth);
   return -EACCES;
  }
 }
continue_func:
 subprog_end = subprog[idx + 1].start;
 for (; i < subprog_end; i++) {
  int next_insn, sidx;

  if (bpf_pseudo_kfunc_call(insn + i) && !insn[i].off) {
   bool err = false;

   if (!is_bpf_throw_kfunc(insn + i))
    continue;
   if (subprog[idx].is_cb)
    err = true;
   for (int c = 0; c < frame && !err; c++) {
    if (subprog[ret_prog[c]].is_cb) {
     err = true;
     break;
    }
   }
   if (!err)
    continue;
   verbose(env,
    "bpf_throw kfunc (insn %d) cannot be called from callback subprog %d\n",
    i, idx);
   return -EINVAL;
  }

  if (!bpf_pseudo_call(insn + i) && !bpf_pseudo_func(insn + i))
   continue;
  /* remember insn and function to return to */
  ret_insn[frame] = i + 1;
  ret_prog[frame] = idx;

  /* find the callee */
  next_insn = i + insn[i].imm + 1;
  sidx = find_subprog(env, next_insn);
  if (verifier_bug_if(sidx < 0, env, "callee not found at insn %d", next_insn))
   return -EFAULT;
  if (subprog[sidx].is_async_cb) {
   if (subprog[sidx].has_tail_call) {
    verifier_bug(env, "subprog has tail_call and async cb");
    return -EFAULT;
   }
   /* async callbacks don't increase bpf prog stack size unless called directly */
   if (!bpf_pseudo_call(insn + i))
    continue;
   if (subprog[sidx].is_exception_cb) {
    verbose(env, "insn %d cannot call exception cb directly", i);
    return -EINVAL;
   }
  }
  i = next_insn;
  idx = sidx;
  if (!priv_stack_supported)
   subprog[idx].priv_stack_mode = NO_PRIV_STACK;

  if (subprog[idx].has_tail_call)
   tail_call_reachable = true;

  frame++;
  if (frame >= MAX_CALL_FRAMES) {
   verbose(env, "the call stack of %d frames is too deep !\n",
    frame);
   return -E2BIG;
  }
  goto process_func;
 }
 /* if tail call got detected across bpf2bpf calls then mark each of the
  * currently present subprog frames as tail call reachable subprogs;
  * this info will be utilized by JIT so that we will be preserving the
  * tail call counter throughout bpf2bpf calls combined with tailcalls
 */
 if (tail_call_reachable)
  for (j = 0; j < frame; j++) {
   if (subprog[ret_prog[j]].is_exception_cb) {
    verbose(env, "cannot tail call within exception cb\n");
    return -EINVAL;
   }
   subprog[ret_prog[j]].tail_call_reachable = true;
  }
 if (subprog[0].tail_call_reachable)
  env->prog->aux->tail_call_reachable = true;

 /* end of for() loop means the last insn of the 'subprog'
  * was reached. Doesn't matter whether it was JA or EXIT
 */
 if (frame == 0)
  return 0;
 if (subprog[idx].priv_stack_mode != PRIV_STACK_ADAPTIVE)
  depth -= round_up_stack_depth(env, subprog[idx].stack_depth);
 frame--;
 i = ret_insn[frame];
 idx = ret_prog[frame];
 goto continue_func;
}

static int check_max_stack_depth(struct bpf_verifier_env *env)
{
 enum priv_stack_mode priv_stack_mode = PRIV_STACK_UNKNOWN;
 struct bpf_subprog_info *si = env->subprog_info;
 bool priv_stack_supported;
 int ret;

 for (int i = 0; i < env->subprog_cnt; i++) {
  if (si[i].has_tail_call) {
   priv_stack_mode = NO_PRIV_STACK;
   break;
  }
 }

 if (priv_stack_mode == PRIV_STACK_UNKNOWN)
  priv_stack_mode = bpf_enable_priv_stack(env->prog);

 /* All async_cb subprogs use normal kernel stack. If a particular
  * subprog appears in both main prog and async_cb subtree, that
  * subprog will use normal kernel stack to avoid potential nesting.
  * The reverse subprog traversal ensures when main prog subtree is
  * checked, the subprogs appearing in async_cb subtrees are already
  * marked as using normal kernel stack, so stack size checking can
  * be done properly.
 */
 for (int i = env->subprog_cnt - 1; i >= 0; i--) {
  if (!i || si[i].is_async_cb) {
   priv_stack_supported = !i && priv_stack_mode == PRIV_STACK_ADAPTIVE;
   ret = check_max_stack_depth_subprog(env, i, priv_stack_supported);
   if (ret < 0)
    return ret;
  }
 }

 for (int i = 0; i < env->subprog_cnt; i++) {
  if (si[i].priv_stack_mode == PRIV_STACK_ADAPTIVE) {
   env->prog->aux->jits_use_priv_stack = true;
   break;
  }
 }

 return 0;
}

#ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
static int get_callee_stack_depth(struct bpf_verifier_env *env,
      const struct bpf_insn *insn, int idx)
{
 int start = idx + insn->imm + 1, subprog;

 subprog = find_subprog(env, start);
 if (verifier_bug_if(subprog < 0, env, "get stack depth: no program at insn %d", start))
  return -EFAULT;
 return env->subprog_info[subprog].stack_depth;
}
#endif

static int __check_buffer_access(struct bpf_verifier_env *env,
     const char *buf_info,
     const struct bpf_reg_state *reg,
     int regno, int off, int size)
{
 if (off < 0) {
  verbose(env,
   "R%d invalid %s buffer access: off=%d, size=%d\n",
   regno, buf_info, off, size);
  return -EACCES;
 }
 if (!tnum_is_const(reg->var_off) || reg->var_off.value) {
  char tn_buf[48];

  tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
  verbose(env,
   "R%d invalid variable buffer offset: off=%d, var_off=%s\n",
   regno, off, tn_buf);
  return -EACCES;
 }

 return 0;
}

static int check_tp_buffer_access(struct bpf_verifier_env *env,
      const struct bpf_reg_state *reg,
      int regno, int off, int size)
{
 int err;

 err = __check_buffer_access(env, "tracepoint", reg, regno, off, size);
 if (err)
  return err;

 if (off + size > env->prog->aux->max_tp_access)
  env->prog->aux->max_tp_access = off + size;

 return 0;
}

static int check_buffer_access(struct bpf_verifier_env *env,
          const struct bpf_reg_state *reg,
          int regno, int off, int size,
          bool zero_size_allowed,
          u32 *max_access)
{
 const char *buf_info = type_is_rdonly_mem(reg->type) ? "rdonly" : "rdwr";
 int err;

 err = __check_buffer_access(env, buf_info, reg, regno, off, size);
 if (err)
  return err;

 if (off + size > *max_access)
  *max_access = off + size;

 return 0;
}

/* BPF architecture zero extends alu32 ops into 64-bit registesr */
static void zext_32_to_64(struct bpf_reg_state *reg)
{
 reg->var_off = tnum_subreg(reg->var_off);
 __reg_assign_32_into_64(reg);
}

/* truncate register to smaller size (in bytes)
 * must be called with size < BPF_REG_SIZE
 */
static void coerce_reg_to_size(struct bpf_reg_state *reg, int size)
{
 u64 mask;

 /* clear high bits in bit representation */
 reg->var_off = tnum_cast(reg->var_off, size);

 /* fix arithmetic bounds */
 mask = ((u64)1 << (size * 8)) - 1;
 if ((reg->umin_value & ~mask) == (reg->umax_value & ~mask)) {
  reg->umin_value &= mask;
  reg->umax_value &= mask;
 } else {
  reg->umin_value = 0;
  reg->umax_value = mask;
 }
 reg->smin_value = reg->umin_value;
 reg->smax_value = reg->umax_value;

 /* If size is smaller than 32bit register the 32bit register
  * values are also truncated so we push 64-bit bounds into
  * 32-bit bounds. Above were truncated < 32-bits already.
 */
 if (size < 4)
  __mark_reg32_unbounded(reg);

 reg_bounds_sync(reg);
}

static void set_sext64_default_val(struct bpf_reg_state *reg, int size)
{
 if (size == 1) {
  reg->smin_value = reg->s32_min_value = S8_MIN;
  reg->smax_value = reg->s32_max_value = S8_MAX;
 } else if (size == 2) {
  reg->smin_value = reg->s32_min_value = S16_MIN;
  reg->smax_value = reg->s32_max_value = S16_MAX;
 } else {
  /* size == 4 */
  reg->smin_value = reg->s32_min_value = S32_MIN;
  reg->smax_value = reg->s32_max_value = S32_MAX;
 }
 reg->umin_value = reg->u32_min_value = 0;
 reg->umax_value = U64_MAX;
 reg->u32_max_value = U32_MAX;
 reg->var_off = tnum_unknown;
}

static void coerce_reg_to_size_sx(struct bpf_reg_state *reg, int size)
{
 s64 init_s64_max, init_s64_min, s64_max, s64_min, u64_cval;
 u64 top_smax_value, top_smin_value;
 u64 num_bits = size * 8;

 if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
  u64_cval = reg->var_off.value;
  if (size == 1)
   reg->var_off = tnum_const((s8)u64_cval);
  else if (size == 2)
   reg->var_off = tnum_const((s16)u64_cval);
  else
   /* size == 4 */
   reg->var_off = tnum_const((s32)u64_cval);

  u64_cval = reg->var_off.value;
  reg->smax_value = reg->smin_value = u64_cval;
  reg->umax_value = reg->umin_value = u64_cval;
  reg->s32_max_value = reg->s32_min_value = u64_cval;
  reg->u32_max_value = reg->u32_min_value = u64_cval;
  return;
 }

 top_smax_value = ((u64)reg->smax_value >> num_bits) << num_bits;
 top_smin_value = ((u64)reg->smin_value >> num_bits) << num_bits;

 if (top_smax_value != top_smin_value)
  goto out;

 /* find the s64_min and s64_min after sign extension */
 if (size == 1) {
  init_s64_max = (s8)reg->smax_value;
  init_s64_min = (s8)reg->smin_value;
 } else if (size == 2) {
  init_s64_max = (s16)reg->smax_value;
  init_s64_min = (s16)reg->smin_value;
 } else {
  init_s64_max = (s32)reg->smax_value;
  init_s64_min = (s32)reg->smin_value;
 }

 s64_max = max(init_s64_max, init_s64_min);
 s64_min = min(init_s64_max, init_s64_min);

 /* both of s64_max/s64_min positive or negative */
 if ((s64_max >= 0) == (s64_min >= 0)) {
  reg->s32_min_value = reg->smin_value = s64_min;
  reg->s32_max_value = reg->smax_value = s64_max;
  reg->u32_min_value = reg->umin_value = s64_min;
  reg->u32_max_value = reg->umax_value = s64_max;
  reg->var_off = tnum_range(s64_min, s64_max);
  return;
 }

out:
 set_sext64_default_val(reg, size);
}

static void set_sext32_default_val(struct bpf_reg_state *reg, int size)
{
 if (size == 1) {
  reg->s32_min_value = S8_MIN;
  reg->s32_max_value = S8_MAX;
 } else {
  /* size == 2 */
  reg->s32_min_value = S16_MIN;
  reg->s32_max_value = S16_MAX;
 }
 reg->u32_min_value = 0;
 reg->u32_max_value = U32_MAX;
 reg->var_off = tnum_subreg(tnum_unknown);
}

static void coerce_subreg_to_size_sx(struct bpf_reg_state *reg, int size)
{
 s32 init_s32_max, init_s32_min, s32_max, s32_min, u32_val;
 u32 top_smax_value, top_smin_value;
 u32 num_bits = size * 8;

 if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
  u32_val = reg->var_off.value;
  if (size == 1)
   reg->var_off = tnum_const((s8)u32_val);
  else
   reg->var_off = tnum_const((s16)u32_val);

  u32_val = reg->var_off.value;
  reg->s32_min_value = reg->s32_max_value = u32_val;
  reg->u32_min_value = reg->u32_max_value = u32_val;
  return;
 }

 top_smax_value = ((u32)reg->s32_max_value >> num_bits) << num_bits;
 top_smin_value = ((u32)reg->s32_min_value >> num_bits) << num_bits;

 if (top_smax_value != top_smin_value)
  goto out;

 /* find the s32_min and s32_min after sign extension */
 if (size == 1) {
  init_s32_max = (s8)reg->s32_max_value;
  init_s32_min = (s8)reg->s32_min_value;
 } else {
  /* size == 2 */
  init_s32_max = (s16)reg->s32_max_value;
  init_s32_min = (s16)reg->s32_min_value;
 }
 s32_max = max(init_s32_max, init_s32_min);
 s32_min = min(init_s32_max, init_s32_min);

 if ((s32_min >= 0) == (s32_max >= 0)) {
  reg->s32_min_value = s32_min;
  reg->s32_max_value = s32_max;
  reg->u32_min_value = (u32)s32_min;
  reg->u32_max_value = (u32)s32_max;
  reg->var_off = tnum_subreg(tnum_range(s32_min, s32_max));
  return;
 }

out:
 set_sext32_default_val(reg, size);
}

static bool bpf_map_is_rdonly(const struct bpf_map *map)
{
 /* A map is considered read-only if the following condition are true:
  *
  * 1) BPF program side cannot change any of the map content. The
  *    BPF_F_RDONLY_PROG flag is throughout the lifetime of a map
  *    and was set at map creation time.
  * 2) The map value(s) have been initialized from user space by a
  *    loader and then "frozen", such that no new map update/delete
  *    operations from syscall side are possible for the rest of
  *    the map's lifetime from that point onwards.
  * 3) Any parallel/pending map update/delete operations from syscall
  *    side have been completed. Only after that point, it's safe to
  *    assume that map value(s) are immutable.
 */
 return (map->map_flags & BPF_F_RDONLY_PROG) &&
        READ_ONCE(map->frozen) &&
        !bpf_map_write_active(map);
}

static int bpf_map_direct_read(struct bpf_map *map, int off, int size, u64 *val,
          bool is_ldsx)
{
 void *ptr;
 u64 addr;
 int err;

 err = map->ops->map_direct_value_addr(map, &addr, off);
 if (err)
  return err;
 ptr = (void *)(long)addr + off;

 switch (size) {
 case sizeof(u8):
  *val = is_ldsx ? (s64)*(s8 *)ptr : (u64)*(u8 *)ptr;
  break;
 case sizeof(u16):
  *val = is_ldsx ? (s64)*(s16 *)ptr : (u64)*(u16 *)ptr;
  break;
 case sizeof(u32):
  *val = is_ldsx ? (s64)*(s32 *)ptr : (u64)*(u32 *)ptr;
  break;
 case sizeof(u64):
  *val = *(u64 *)ptr;
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

#define BTF_TYPE_SAFE_RCU(__type)  __PASTE(__type, __safe_rcu)
#define BTF_TYPE_SAFE_RCU_OR_NULL(__type)  __PASTE(__type, __safe_rcu_or_null)
#define BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(__type)  __PASTE(__type, __safe_trusted)
#define BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED_OR_NULL(__type)  __PASTE(__type, __safe_trusted_or_null)

/*
 * Allow list few fields as RCU trusted or full trusted.
 * This logic doesn't allow mix tagging and will be removed once GCC supports
 * btf_type_tag.
 */

/* RCU trusted: these fields are trusted in RCU CS and never NULL */
BTF_TYPE_SAFE_RCU(struct task_struct) {
 const cpumask_t *cpus_ptr;
 struct css_set __rcu *cgroups;
 struct task_struct __rcu *real_parent;
 struct task_struct *group_leader;
};

BTF_TYPE_SAFE_RCU(struct cgroup) {
 /* cgrp->kn is always accessible as documented in kernel/cgroup/cgroup.c */
 struct kernfs_node *kn;
};

BTF_TYPE_SAFE_RCU(struct css_set) {
 struct cgroup *dfl_cgrp;
};

BTF_TYPE_SAFE_RCU(struct cgroup_subsys_state) {
 struct cgroup *cgroup;
};

/* RCU trusted: these fields are trusted in RCU CS and can be NULL */
BTF_TYPE_SAFE_RCU_OR_NULL(struct mm_struct) {
 struct file __rcu *exe_file;
};

/* skb->sk, req->sk are not RCU protected, but we mark them as such
 * because bpf prog accessible sockets are SOCK_RCU_FREE.
 */
BTF_TYPE_SAFE_RCU_OR_NULL(struct sk_buff) {
 struct sock *sk;
};

BTF_TYPE_SAFE_RCU_OR_NULL(struct request_sock) {
 struct sock *sk;
};

/* full trusted: these fields are trusted even outside of RCU CS and never NULL */
BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(struct bpf_iter_meta) {
 struct seq_file *seq;
};

BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(struct bpf_iter__task) {
 struct bpf_iter_meta *meta;
 struct task_struct *task;
};

BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(struct linux_binprm) {
 struct file *file;
};

BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(struct file) {
 struct inode *f_inode;
};

BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED_OR_NULL(struct dentry) {
 struct inode *d_inode;
};

BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED_OR_NULL(struct socket) {
 struct sock *sk;
};

static bool type_is_rcu(struct bpf_verifier_env *env,
   struct bpf_reg_state *reg,
   const char *field_name, u32 btf_id)
{
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_RCU(struct task_struct));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_RCU(struct cgroup));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_RCU(struct css_set));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_RCU(struct cgroup_subsys_state));

 return btf_nested_type_is_trusted(&env->log, reg, field_name, btf_id, "__safe_rcu");
}

static bool type_is_rcu_or_null(struct bpf_verifier_env *env,
    struct bpf_reg_state *reg,
    const char *field_name, u32 btf_id)
{
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_RCU_OR_NULL(struct mm_struct));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_RCU_OR_NULL(struct sk_buff));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_RCU_OR_NULL(struct request_sock));

 return btf_nested_type_is_trusted(&env->log, reg, field_name, btf_id, "__safe_rcu_or_null");
}

static bool type_is_trusted(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *reg,
       const char *field_name, u32 btf_id)
{
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(struct bpf_iter_meta));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(struct bpf_iter__task));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(struct linux_binprm));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED(struct file));

 return btf_nested_type_is_trusted(&env->log, reg, field_name, btf_id, "__safe_trusted");
}

static bool type_is_trusted_or_null(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_reg_state *reg,
        const char *field_name, u32 btf_id)
{
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED_OR_NULL(struct socket));
 BTF_TYPE_EMIT(BTF_TYPE_SAFE_TRUSTED_OR_NULL(struct dentry));

 return btf_nested_type_is_trusted(&env->log, reg, field_name, btf_id,
       "__safe_trusted_or_null");
}

static int check_ptr_to_btf_access(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *regs,
       int regno, int off, int size,
       enum bpf_access_type atype,
       int value_regno)
{
 struct bpf_reg_state *reg = regs + regno;
 const struct btf_type *t = btf_type_by_id(reg->btf, reg->btf_id);
 const char *tname = btf_name_by_offset(reg->btf, t->name_off);
 const char *field_name = NULL;
 enum bpf_type_flag flag = 0;
 u32 btf_id = 0;
 int ret;

 if (!env->allow_ptr_leaks) {
  verbose(env,
   "'struct %s' access is allowed only to CAP_PERFMON and CAP_SYS_ADMIN\n",
   tname);
  return -EPERM;
 }
 if (!env->prog->gpl_compatible && btf_is_kernel(reg->btf)) {
  verbose(env,
   "Cannot access kernel 'struct %s' from non-GPL compatible program\n",
   tname);
  return -EINVAL;
 }
 if (off < 0) {
  verbose(env,
   "R%d is ptr_%s invalid negative access: off=%d\n",
   regno, tname, off);
  return -EACCES;
 }
 if (!tnum_is_const(reg->var_off) || reg->var_off.value) {
  char tn_buf[48];

  tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
  verbose(env,
   "R%d is ptr_%s invalid variable offset: off=%d, var_off=%s\n",
   regno, tname, off, tn_buf);
  return -EACCES;
 }

 if (reg->type & MEM_USER) {
  verbose(env,
   "R%d is ptr_%s access user memory: off=%d\n",
   regno, tname, off);
  return -EACCES;
 }

 if (reg->type & MEM_PERCPU) {
  verbose(env,
   "R%d is ptr_%s access percpu memory: off=%d\n",
   regno, tname, off);
  return -EACCES;
 }

 if (env->ops->btf_struct_access && !type_is_alloc(reg->type) && atype == BPF_WRITE) {
  if (!btf_is_kernel(reg->btf)) {
   verifier_bug(env, "reg->btf must be kernel btf");
   return -EFAULT;
  }
  ret = env->ops->btf_struct_access(&env->log, reg, off, size);
 } else {
  /* Writes are permitted with default btf_struct_access for
   * program allocated objects (which always have ref_obj_id > 0),
   * but not for untrusted PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC.
 */
  if (atype != BPF_READ && !type_is_ptr_alloc_obj(reg->type)) {
   verbose(env, "only read is supported\n");
   return -EACCES;
  }

  if (type_is_alloc(reg->type) && !type_is_non_owning_ref(reg->type) &&
      !(reg->type & MEM_RCU) && !reg->ref_obj_id) {
   verifier_bug(env, "ref_obj_id for allocated object must be non-zero");
   return -EFAULT;
  }

  ret = btf_struct_access(&env->log, reg, off, size, atype, &btf_id, &flag, &field_name);
 }

 if (ret < 0)
  return ret;

 if (ret != PTR_TO_BTF_ID) {
  /* just mark; */

 } else if (type_flag(reg->type) & PTR_UNTRUSTED) {
  /* If this is an untrusted pointer, all pointers formed by walking it
   * also inherit the untrusted flag.
 */
  flag = PTR_UNTRUSTED;

 } else if (is_trusted_reg(reg) || is_rcu_reg(reg)) {
  /* By default any pointer obtained from walking a trusted pointer is no
   * longer trusted, unless the field being accessed has explicitly been
   * marked as inheriting its parent's state of trust (either full or RCU).
   * For example:
   * 'cgroups' pointer is untrusted if task->cgroups dereference
   * happened in a sleepable program outside of bpf_rcu_read_lock()
   * section. In a non-sleepable program it's trusted while in RCU CS (aka MEM_RCU).
   * Note bpf_rcu_read_unlock() converts MEM_RCU pointers to PTR_UNTRUSTED.
   *
   * A regular RCU-protected pointer with __rcu tag can also be deemed
   * trusted if we are in an RCU CS. Such pointer can be NULL.
 */
  if (type_is_trusted(env, reg, field_name, btf_id)) {
   flag |= PTR_TRUSTED;
  } else if (type_is_trusted_or_null(env, reg, field_name, btf_id)) {
   flag |= PTR_TRUSTED | PTR_MAYBE_NULL;
  } else if (in_rcu_cs(env) && !type_may_be_null(reg->type)) {
   if (type_is_rcu(env, reg, field_name, btf_id)) {
    /* ignore __rcu tag and mark it MEM_RCU */
    flag |= MEM_RCU;
   } else if (flag & MEM_RCU ||
       type_is_rcu_or_null(env, reg, field_name, btf_id)) {
    /* __rcu tagged pointers can be NULL */
    flag |= MEM_RCU | PTR_MAYBE_NULL;

    /* We always trust them */
    if (type_is_rcu_or_null(env, reg, field_name, btf_id) &&
        flag & PTR_UNTRUSTED)
     flag &= ~PTR_UNTRUSTED;
   } else if (flag & (MEM_PERCPU | MEM_USER)) {
    /* keep as-is */
   } else {
    /* walking unknown pointers yields old deprecated PTR_TO_BTF_ID */
    clear_trusted_flags(&flag);
   }
  } else {
   /*
    * If not in RCU CS or MEM_RCU pointer can be NULL then
    * aggressively mark as untrusted otherwise such
    * pointers will be plain PTR_TO_BTF_ID without flags
    * and will be allowed to be passed into helpers for
    * compat reasons.
 */
   flag = PTR_UNTRUSTED;
  }
 } else {
  /* Old compat. Deprecated */
  clear_trusted_flags(&flag);
 }

 if (atype == BPF_READ && value_regno >= 0) {
  ret = mark_btf_ld_reg(env, regs, value_regno, ret, reg->btf, btf_id, flag);
  if (ret < 0)
   return ret;
 }

 return 0;
}

static int check_ptr_to_map_access(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *regs,
       int regno, int off, int size,
       enum bpf_access_type atype,
       int value_regno)
{
 struct bpf_reg_state *reg = regs + regno;
 struct bpf_map *map = reg->map_ptr;
 struct bpf_reg_state map_reg;
 enum bpf_type_flag flag = 0;
 const struct btf_type *t;
 const char *tname;
 u32 btf_id;
 int ret;

 if (!btf_vmlinux) {
  verbose(env, "map_ptr access not supported without CONFIG_DEBUG_INFO_BTF\n");
  return -ENOTSUPP;
 }

 if (!map->ops->map_btf_id || !*map->ops->map_btf_id) {
  verbose(env, "map_ptr access not supported for map type %d\n",
   map->map_type);
  return -ENOTSUPP;
 }

 t = btf_type_by_id(btf_vmlinux, *map->ops->map_btf_id);
 tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, t->name_off);

 if (!env->allow_ptr_leaks) {
  verbose(env,
   "'struct %s' access is allowed only to CAP_PERFMON and CAP_SYS_ADMIN\n",
   tname);
  return -EPERM;
 }

 if (off < 0) {
  verbose(env, "R%d is %s invalid negative access: off=%d\n",
   regno, tname, off);
  return -EACCES;
 }

 if (atype != BPF_READ) {
  verbose(env, "only read from %s is supported\n", tname);
  return -EACCES;
 }

 /* Simulate access to a PTR_TO_BTF_ID */
 memset(&map_reg, 0, sizeof(map_reg));
 ret = mark_btf_ld_reg(env, &map_reg, 0, PTR_TO_BTF_ID,
         btf_vmlinux, *map->ops->map_btf_id, 0);
 if (ret < 0)
  return ret;
 ret = btf_struct_access(&env->log, &map_reg, off, size, atype, &btf_id, &flag, NULL);
 if (ret < 0)
  return ret;

 if (value_regno >= 0) {
  ret = mark_btf_ld_reg(env, regs, value_regno, ret, btf_vmlinux, btf_id, flag);
  if (ret < 0)
   return ret;
 }

 return 0;
}

/* Check that the stack access at the given offset is within bounds. The
 * maximum valid offset is -1.
 *
 * The minimum valid offset is -MAX_BPF_STACK for writes, and
 * -state->allocated_stack for reads.
 */
static int check_stack_slot_within_bounds(struct bpf_verifier_env *env,
                                          s64 off,
                                          struct bpf_func_state *state,
                                          enum bpf_access_type t)
{
 int min_valid_off;

 if (t == BPF_WRITE || env->allow_uninit_stack)
  min_valid_off = -MAX_BPF_STACK;
 else
  min_valid_off = -state->allocated_stack;

 if (off < min_valid_off || off > -1)
  return -EACCES;
 return 0;
}

/* Check that the stack access at 'regno + off' falls within the maximum stack
 * bounds.
 *
 * 'off' includes `regno->offset`, but not its dynamic part (if any).
 */
static int check_stack_access_within_bounds(
  struct bpf_verifier_env *env,
  int regno, int off, int access_size,
  enum bpf_access_type type)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 struct bpf_reg_state *reg = regs + regno;
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 s64 min_off, max_off;
 int err;
 char *err_extra;

 if (type == BPF_READ)
  err_extra = " read from";
 else
  err_extra = " write to";

 if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
  min_off = (s64)reg->var_off.value + off;
  max_off = min_off + access_size;
 } else {
  if (reg->smax_value >= BPF_MAX_VAR_OFF ||
      reg->smin_value <= -BPF_MAX_VAR_OFF) {
   verbose(env, "invalid unbounded variable-offset%s stack R%d\n",
    err_extra, regno);
   return -EACCES;
  }
  min_off = reg->smin_value + off;
  max_off = reg->smax_value + off + access_size;
 }

 err = check_stack_slot_within_bounds(env, min_off, state, type);
 if (!err && max_off > 0)
  err = -EINVAL; /* out of stack access into non-negative offsets */
 if (!err && access_size < 0)
  /* access_size should not be negative (or overflow an int); others checks
   * along the way should have prevented such an access.
 */
  err = -EFAULT; /* invalid negative access size; integer overflow? */

 if (err) {
  if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
   verbose(env, "invalid%s stack R%d off=%d size=%d\n",
    err_extra, regno, off, access_size);
  } else {
   char tn_buf[48];

   tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
   verbose(env, "invalid variable-offset%s stack R%d var_off=%s off=%d size=%d\n",
    err_extra, regno, tn_buf, off, access_size);
  }
  return err;
 }

 /* Note that there is no stack access with offset zero, so the needed stack
  * size is -min_off, not -min_off+1.
 */
 return grow_stack_state(env, state, -min_off /* size */);
}

static bool get_func_retval_range(struct bpf_prog *prog,
      struct bpf_retval_range *range)
{
 if (prog->type == BPF_PROG_TYPE_LSM &&
  prog->expected_attach_type == BPF_LSM_MAC &&
  !bpf_lsm_get_retval_range(prog, range)) {
  return true;
 }
 return false;
}

/* check whether memory at (regno + off) is accessible for t = (read | write)
 * if t==write, value_regno is a register which value is stored into memory
 * if t==read, value_regno is a register which will receive the value from memory
 * if t==write && value_regno==-1, some unknown value is stored into memory
 * if t==read && value_regno==-1, don't care what we read from memory
 */
static int check_mem_access(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, u32 regno,
       int off, int bpf_size, enum bpf_access_type t,
       int value_regno, bool strict_alignment_once, bool is_ldsx)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 struct bpf_reg_state *reg = regs + regno;
 int size, err = 0;

 size = bpf_size_to_bytes(bpf_size);
 if (size < 0)
  return size;

 /* alignment checks will add in reg->off themselves */
 err = check_ptr_alignment(env, reg, off, size, strict_alignment_once);
 if (err)
  return err;

 /* for access checks, reg->off is just part of off */
 off += reg->off;

 if (reg->type == PTR_TO_MAP_KEY) {
  if (t == BPF_WRITE) {
   verbose(env, "write to change key R%d not allowed\n", regno);
   return -EACCES;
  }

  err = check_mem_region_access(env, regno, off, size,
           reg->map_ptr->key_size, false);
  if (err)
   return err;
  if (value_regno >= 0)
   mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
 } else if (reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE) {
  struct btf_field *kptr_field = NULL;

  if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
      is_pointer_value(env, value_regno)) {
   verbose(env, "R%d leaks addr into map\n", value_regno);
   return -EACCES;
  }
  err = check_map_access_type(env, regno, off, size, t);
  if (err)
   return err;
  err = check_map_access(env, regno, off, size, false, ACCESS_DIRECT);
  if (err)
   return err;
  if (tnum_is_const(reg->var_off))
   kptr_field = btf_record_find(reg->map_ptr->record,
           off + reg->var_off.value, BPF_KPTR | BPF_UPTR);
  if (kptr_field) {
   err = check_map_kptr_access(env, regno, value_regno, insn_idx, kptr_field);
  } else if (t == BPF_READ && value_regno >= 0) {
   struct bpf_map *map = reg->map_ptr;

   /* if map is read-only, track its contents as scalars */
   if (tnum_is_const(reg->var_off) &&
       bpf_map_is_rdonly(map) &&
       map->ops->map_direct_value_addr) {
    int map_off = off + reg->var_off.value;
    u64 val = 0;

    err = bpf_map_direct_read(map, map_off, size,
         &val, is_ldsx);
    if (err)
     return err;

    regs[value_regno].type = SCALAR_VALUE;
    __mark_reg_known(®s[value_regno], val);
   } else {
    mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
   }
  }
 } else if (base_type(reg->type) == PTR_TO_MEM) {
  bool rdonly_mem = type_is_rdonly_mem(reg->type);
  bool rdonly_untrusted = rdonly_mem && (reg->type & PTR_UNTRUSTED);

  if (type_may_be_null(reg->type)) {
   verbose(env, "R%d invalid mem access '%s'\n", regno,
    reg_type_str(env, reg->type));
   return -EACCES;
  }

  if (t == BPF_WRITE && rdonly_mem) {
   verbose(env, "R%d cannot write into %s\n",
    regno, reg_type_str(env, reg->type));
   return -EACCES;
  }

  if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
      is_pointer_value(env, value_regno)) {
   verbose(env, "R%d leaks addr into mem\n", value_regno);
   return -EACCES;
  }

  /*
   * Accesses to untrusted PTR_TO_MEM are done through probe
   * instructions, hence no need to check bounds in that case.
 */
  if (!rdonly_untrusted)
   err = check_mem_region_access(env, regno, off, size,
            reg->mem_size, false);
  if (!err && value_regno >= 0 && (t == BPF_READ || rdonly_mem))
   mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
 } else if (reg->type == PTR_TO_CTX) {
  struct bpf_retval_range range;
  struct bpf_insn_access_aux info = {
   .reg_type = SCALAR_VALUE,
   .is_ldsx = is_ldsx,
   .log = &env->log,
  };

  if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
      is_pointer_value(env, value_regno)) {
   verbose(env, "R%d leaks addr into ctx\n", value_regno);
   return -EACCES;
  }

  err = check_ptr_off_reg(env, reg, regno);
  if (err < 0)
   return err;

  err = check_ctx_access(env, insn_idx, off, size, t, &info);
  if (err)
   verbose_linfo(env, insn_idx, "; ");
  if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0) {
   /* ctx access returns either a scalar, or a
    * PTR_TO_PACKET[_META,_END]. In the latter
    * case, we know the offset is zero.
 */
   if (info.reg_type == SCALAR_VALUE) {
    if (info.is_retval && get_func_retval_range(env->prog, &range)) {
     err = __mark_reg_s32_range(env, regs, value_regno,
           range.minval, range.maxval);
     if (err)
      return err;
    } else {
     mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
    }
   } else {
    mark_reg_known_zero(env, regs,
          value_regno);
    if (type_may_be_null(info.reg_type))
     regs[value_regno].id = ++env->id_gen;
    /* A load of ctx field could have different
     * actual load size with the one encoded in the
     * insn. When the dst is PTR, it is for sure not
     * a sub-register.
 */
    regs[value_regno].subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
    if (base_type(info.reg_type) == PTR_TO_BTF_ID) {
     regs[value_regno].btf = info.btf;
     regs[value_regno].btf_id = info.btf_id;
     regs[value_regno].ref_obj_id = info.ref_obj_id;
    }
   }
   regs[value_regno].type = info.reg_type;
  }

 } else if (reg->type == PTR_TO_STACK) {
  /* Basic bounds checks. */
  err = check_stack_access_within_bounds(env, regno, off, size, t);
  if (err)
   return err;

  if (t == BPF_READ)
   err = check_stack_read(env, regno, off, size,
            value_regno);
  else
   err = check_stack_write(env, regno, off, size,
      value_regno, insn_idx);
 } else if (reg_is_pkt_pointer(reg)) {
  if (t == BPF_WRITE && !may_access_direct_pkt_data(env, NULL, t)) {
   verbose(env, "cannot write into packet\n");
   return -EACCES;
  }
  if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
      is_pointer_value(env, value_regno)) {
   verbose(env, "R%d leaks addr into packet\n",
    value_regno);
   return -EACCES;
  }
  err = check_packet_access(env, regno, off, size, false);
  if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
   mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
 } else if (reg->type == PTR_TO_FLOW_KEYS) {
  if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
      is_pointer_value(env, value_regno)) {
   verbose(env, "R%d leaks addr into flow keys\n",
    value_regno);
   return -EACCES;
  }

  err = check_flow_keys_access(env, off, size);
  if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
   mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
 } else if (type_is_sk_pointer(reg->type)) {
  if (t == BPF_WRITE) {
   verbose(env, "R%d cannot write into %s\n",
    regno, reg_type_str(env, reg->type));
   return -EACCES;
  }
  err = check_sock_access(env, insn_idx, regno, off, size, t);
  if (!err && value_regno >= 0)
   mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
 } else if (reg->type == PTR_TO_TP_BUFFER) {
  err = check_tp_buffer_access(env, reg, regno, off, size);
  if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
   mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
 } else if (base_type(reg->type) == PTR_TO_BTF_ID &&
     !type_may_be_null(reg->type)) {
  err = check_ptr_to_btf_access(env, regs, regno, off, size, t,
           value_regno);
 } else if (reg->type == CONST_PTR_TO_MAP) {
  err = check_ptr_to_map_access(env, regs, regno, off, size, t,
           value_regno);
 } else if (base_type(reg->type) == PTR_TO_BUF) {
  bool rdonly_mem = type_is_rdonly_mem(reg->type);
  u32 *max_access;

  if (rdonly_mem) {
   if (t == BPF_WRITE) {
    verbose(env, "R%d cannot write into %s\n",
     regno, reg_type_str(env, reg->type));
    return -EACCES;
   }
   max_access = &env->prog->aux->max_rdonly_access;
  } else {
   max_access = &env->prog->aux->max_rdwr_access;
  }

  err = check_buffer_access(env, reg, regno, off, size, false,
       max_access);

  if (!err && value_regno >= 0 && (rdonly_mem || t == BPF_READ))
   mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
 } else if (reg->type == PTR_TO_ARENA) {
  if (t == BPF_READ && value_regno >= 0)
   mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
 } else {
  verbose(env, "R%d invalid mem access '%s'\n", regno,
   reg_type_str(env, reg->type));
  return -EACCES;
 }

 if (!err && size < BPF_REG_SIZE && value_regno >= 0 && t == BPF_READ &&
     regs[value_regno].type == SCALAR_VALUE) {
  if (!is_ldsx)
   /* b/h/w load zero-extends, mark upper bits as known 0 */
   coerce_reg_to_size(®s[value_regno], size);
  else
   coerce_reg_to_size_sx(®s[value_regno], size);
 }
 return err;
}

static int save_aux_ptr_type(struct bpf_verifier_env *env, enum bpf_reg_type type,
        bool allow_trust_mismatch);

static int check_load_mem(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
     bool strict_alignment_once, bool is_ldsx,
     bool allow_trust_mismatch, const char *ctx)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 enum bpf_reg_type src_reg_type;
 int err;

 /* check src operand */
 err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
 if (err)
  return err;

 /* check dst operand */
 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
 if (err)
  return err;

 src_reg_type = regs[insn->src_reg].type;

 /* Check if (src_reg + off) is readable. The state of dst_reg will be
  * updated by this call.
 */
 err = check_mem_access(env, env->insn_idx, insn->src_reg, insn->off,
          BPF_SIZE(insn->code), BPF_READ, insn->dst_reg,
          strict_alignment_once, is_ldsx);
 err = err ?: save_aux_ptr_type(env, src_reg_type,
           allow_trust_mismatch);
 err = err ?: reg_bounds_sanity_check(env, ®s[insn->dst_reg], ctx);

 return err;
}

static int check_store_reg(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
      bool strict_alignment_once)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 enum bpf_reg_type dst_reg_type;
 int err;

 /* check src1 operand */
 err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
 if (err)
  return err;

 /* check src2 operand */
 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
 if (err)
  return err;

 dst_reg_type = regs[insn->dst_reg].type;

 /* Check if (dst_reg + off) is writeable. */
 err = check_mem_access(env, env->insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
          BPF_SIZE(insn->code), BPF_WRITE, insn->src_reg,
          strict_alignment_once, false);
 err = err ?: save_aux_ptr_type(env, dst_reg_type, false);

 return err;
}

static int check_atomic_rmw(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_insn *insn)
{
 int load_reg;
 int err;

 if (BPF_SIZE(insn->code) != BPF_W && BPF_SIZE(insn->code) != BPF_DW) {
  verbose(env, "invalid atomic operand size\n");
  return -EINVAL;
 }

 /* check src1 operand */
 err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
 if (err)
  return err;

 /* check src2 operand */
 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
 if (err)
  return err;

 if (insn->imm == BPF_CMPXCHG) {
  /* Check comparison of R0 with memory location */
  const u32 aux_reg = BPF_REG_0;

  err = check_reg_arg(env, aux_reg, SRC_OP);
  if (err)
   return err;

  if (is_pointer_value(env, aux_reg)) {
   verbose(env, "R%d leaks addr into mem\n", aux_reg);
   return -EACCES;
  }
 }

 if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
  verbose(env, "R%d leaks addr into mem\n", insn->src_reg);
  return -EACCES;
 }

 if (!atomic_ptr_type_ok(env, insn->dst_reg, insn)) {
  verbose(env, "BPF_ATOMIC stores into R%d %s is not allowed\n",
   insn->dst_reg,
   reg_type_str(env, reg_state(env, insn->dst_reg)->type));
  return -EACCES;
 }

 if (insn->imm & BPF_FETCH) {
  if (insn->imm == BPF_CMPXCHG)
   load_reg = BPF_REG_0;
  else
   load_reg = insn->src_reg;

  /* check and record load of old value */
  err = check_reg_arg(env, load_reg, DST_OP);
  if (err)
   return err;
 } else {
  /* This instruction accesses a memory location but doesn't
   * actually load it into a register.
 */
  load_reg = -1;
 }

 /* Check whether we can read the memory, with second call for fetch
  * case to simulate the register fill.
 */
 err = check_mem_access(env, env->insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
          BPF_SIZE(insn->code), BPF_READ, -1, true, false);
 if (!err && load_reg >= 0)
  err = check_mem_access(env, env->insn_idx, insn->dst_reg,
           insn->off, BPF_SIZE(insn->code),
           BPF_READ, load_reg, true, false);
 if (err)
  return err;

 if (is_arena_reg(env, insn->dst_reg)) {
  err = save_aux_ptr_type(env, PTR_TO_ARENA, false);
  if (err)
   return err;
 }
 /* Check whether we can write into the same memory. */
 err = check_mem_access(env, env->insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
          BPF_SIZE(insn->code), BPF_WRITE, -1, true, false);
 if (err)
  return err;
 return 0;
}

static int check_atomic_load(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_insn *insn)
{
 int err;

 err = check_load_mem(env, insn, true, false, false, "atomic_load");
 if (err)
  return err;

 if (!atomic_ptr_type_ok(env, insn->src_reg, insn)) {
  verbose(env, "BPF_ATOMIC loads from R%d %s is not allowed\n",
   insn->src_reg,
   reg_type_str(env, reg_state(env, insn->src_reg)->type));
  return -EACCES;
 }

 return 0;
}

static int check_atomic_store(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_insn *insn)
{
 int err;

 err = check_store_reg(env, insn, true);
 if (err)
  return err;

 if (!atomic_ptr_type_ok(env, insn->dst_reg, insn)) {
  verbose(env, "BPF_ATOMIC stores into R%d %s is not allowed\n",
   insn->dst_reg,
   reg_type_str(env, reg_state(env, insn->dst_reg)->type));
  return -EACCES;
 }

 return 0;
}

static int check_atomic(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
{
 switch (insn->imm) {
 case BPF_ADD:
 case BPF_ADD | BPF_FETCH:
 case BPF_AND:
 case BPF_AND | BPF_FETCH:
 case BPF_OR:
 case BPF_OR | BPF_FETCH:
 case BPF_XOR:
 case BPF_XOR | BPF_FETCH:
 case BPF_XCHG:
 case BPF_CMPXCHG:
  return check_atomic_rmw(env, insn);
 case BPF_LOAD_ACQ:
  if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_DW && BITS_PER_LONG != 64) {
   verbose(env,
    "64-bit load-acquires are only supported on 64-bit arches\n");
   return -EOPNOTSUPP;
  }
  return check_atomic_load(env, insn);
 case BPF_STORE_REL:
  if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_DW && BITS_PER_LONG != 64) {
   verbose(env,
    "64-bit store-releases are only supported on 64-bit arches\n");
   return -EOPNOTSUPP;
  }
  return check_atomic_store(env, insn);
 default:
  verbose(env, "BPF_ATOMIC uses invalid atomic opcode %02x\n",
   insn->imm);
  return -EINVAL;
 }
}

/* When register 'regno' is used to read the stack (either directly or through
 * a helper function) make sure that it's within stack boundary and, depending
 * on the access type and privileges, that all elements of the stack are
 * initialized.
 *
 * 'off' includes 'regno->off', but not its dynamic part (if any).
 *
 * All registers that have been spilled on the stack in the slots within the
 * read offsets are marked as read.
 */
static int check_stack_range_initialized(
  struct bpf_verifier_env *env, int regno, int off,
  int access_size, bool zero_size_allowed,
  enum bpf_access_type type, struct bpf_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int err, min_off, max_off, i, j, slot, spi;
 /* Some accesses can write anything into the stack, others are
  * read-only.
 */
 bool clobber = false;

 if (access_size == 0 && !zero_size_allowed) {
  verbose(env, "invalid zero-sized read\n");
  return -EACCES;
 }

 if (type == BPF_WRITE)
  clobber = true;

 err = check_stack_access_within_bounds(env, regno, off, access_size, type);
 if (err)
  return err;


 if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
  min_off = max_off = reg->var_off.value + off;
 } else {
  /* Variable offset is prohibited for unprivileged mode for
   * simplicity since it requires corresponding support in
   * Spectre masking for stack ALU.
   * See also retrieve_ptr_limit().
 */
  if (!env->bypass_spec_v1) {
   char tn_buf[48];

   tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
   verbose(env, "R%d variable offset stack access prohibited for !root, var_off=%s\n",
    regno, tn_buf);
   return -EACCES;
  }
  /* Only initialized buffer on stack is allowed to be accessed
   * with variable offset. With uninitialized buffer it's hard to
   * guarantee that whole memory is marked as initialized on
   * helper return since specific bounds are unknown what may
   * cause uninitialized stack leaking.
 */
  if (meta && meta->raw_mode)
   meta = NULL;

  min_off = reg->smin_value + off;
  max_off = reg->smax_value + off;
 }

 if (meta && meta->raw_mode) {
  /* Ensure we won't be overwriting dynptrs when simulating byte
   * by byte access in check_helper_call using meta.access_size.
   * This would be a problem if we have a helper in the future
   * which takes:
   *
   * helper(uninit_mem, len, dynptr)
   *
   * Now, uninint_mem may overlap with dynptr pointer. Hence, it
   * may end up writing to dynptr itself when touching memory from
   * arg 1. This can be relaxed on a case by case basis for known
   * safe cases, but reject due to the possibilitiy of aliasing by
   * default.
 */
  for (i = min_off; i < max_off + access_size; i++) {
   int stack_off = -i - 1;

   spi = __get_spi(i);
   /* raw_mode may write past allocated_stack */
   if (state->allocated_stack <= stack_off)
    continue;
   if (state->stack[spi].slot_type[stack_off % BPF_REG_SIZE] == STACK_DYNPTR) {
    verbose(env, "potential write to dynptr at off=%d disallowed\n", i);
    return -EACCES;
   }
  }
  meta->access_size = access_size;
  meta->regno = regno;
  return 0;
 }

 for (i = min_off; i < max_off + access_size; i++) {
  u8 *stype;

  slot = -i - 1;
  spi = slot / BPF_REG_SIZE;
  if (state->allocated_stack <= slot) {
   verbose(env, "allocated_stack too small\n");
   return -EFAULT;
  }

  stype = &state->stack[spi].slot_type[slot % BPF_REG_SIZE];
  if (*stype == STACK_MISC)
   goto mark;
  if ((*stype == STACK_ZERO) ||
      (*stype == STACK_INVALID && env->allow_uninit_stack)) {
   if (clobber) {
    /* helper can write anything into the stack */
    *stype = STACK_MISC;
   }
   goto mark;
  }

  if (is_spilled_reg(&state->stack[spi]) &&
      (state->stack[spi].spilled_ptr.type == SCALAR_VALUE ||
       env->allow_ptr_leaks)) {
   if (clobber) {
    __mark_reg_unknown(env, &state->stack[spi].spilled_ptr);
    for (j = 0; j < BPF_REG_SIZE; j++)
     scrub_spilled_slot(&state->stack[spi].slot_type[j]);
   }
   goto mark;
  }

  if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
   verbose(env, "invalid read from stack R%d off %d+%d size %d\n",
    regno, min_off, i - min_off, access_size);
  } else {
   char tn_buf[48];

   tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
   verbose(env, "invalid read from stack R%d var_off %s+%d size %d\n",
    regno, tn_buf, i - min_off, access_size);
  }
  return -EACCES;
mark:
  /* reading any byte out of 8-byte 'spill_slot' will cause
   * the whole slot to be marked as 'read'
 */
  mark_reg_read(env, &state->stack[spi].spilled_ptr,
         state->stack[spi].spilled_ptr.parent,
         REG_LIVE_READ64);
  /* We do not set REG_LIVE_WRITTEN for stack slot, as we can not
   * be sure that whether stack slot is written to or not. Hence,
   * we must still conservatively propagate reads upwards even if
   * helper may write to the entire memory range.
 */
 }
 return 0;
}

static int check_helper_mem_access(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
       int access_size, enum bpf_access_type access_type,
       bool zero_size_allowed,
       struct bpf_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 u32 *max_access;

 switch (base_type(reg->type)) {
 case PTR_TO_PACKET:
 case PTR_TO_PACKET_META:
  return check_packet_access(env, regno, reg->off, access_size,
        zero_size_allowed);
 case PTR_TO_MAP_KEY:
  if (access_type == BPF_WRITE) {
   verbose(env, "R%d cannot write into %s\n", regno,
    reg_type_str(env, reg->type));
   return -EACCES;
  }
  return check_mem_region_access(env, regno, reg->off, access_size,
            reg->map_ptr->key_size, false);
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
  if (check_map_access_type(env, regno, reg->off, access_size, access_type))
   return -EACCES;
  return check_map_access(env, regno, reg->off, access_size,
     zero_size_allowed, ACCESS_HELPER);
 case PTR_TO_MEM:
  if (type_is_rdonly_mem(reg->type)) {
   if (access_type == BPF_WRITE) {
    verbose(env, "R%d cannot write into %s\n", regno,
     reg_type_str(env, reg->type));
    return -EACCES;
   }
  }
  return check_mem_region_access(env, regno, reg->off,
            access_size, reg->mem_size,
            zero_size_allowed);
 case PTR_TO_BUF:
  if (type_is_rdonly_mem(reg->type)) {
   if (access_type == BPF_WRITE) {
    verbose(env, "R%d cannot write into %s\n", regno,
     reg_type_str(env, reg->type));
    return -EACCES;
   }

   max_access = &env->prog->aux->max_rdonly_access;
  } else {
   max_access = &env->prog->aux->max_rdwr_access;
  }
  return check_buffer_access(env, reg, regno, reg->off,
        access_size, zero_size_allowed,
        max_access);
 case PTR_TO_STACK:
  return check_stack_range_initialized(
    env,
    regno, reg->off, access_size,
    zero_size_allowed, access_type, meta);
 case PTR_TO_BTF_ID:
  return check_ptr_to_btf_access(env, regs, regno, reg->off,
            access_size, BPF_READ, -1);
 case PTR_TO_CTX:
  /* in case the function doesn't know how to access the context,
   * (because we are in a program of type SYSCALL for example), we
   * can not statically check its size.
   * Dynamically check it now.
 */
  if (!env->ops->convert_ctx_access) {
   int offset = access_size - 1;

   /* Allow zero-byte read from PTR_TO_CTX */
   if (access_size == 0)
    return zero_size_allowed ? 0 : -EACCES;

   return check_mem_access(env, env->insn_idx, regno, offset, BPF_B,
      access_type, -1, false, false);
  }

  fallthrough;
 default: /* scalar_value or invalid ptr */
  /* Allow zero-byte read from NULL, regardless of pointer type */
  if (zero_size_allowed && access_size == 0 &&
      register_is_null(reg))
   return 0;

  verbose(env, "R%d type=%s ", regno,
   reg_type_str(env, reg->type));
  verbose(env, "expected=%s\n", reg_type_str(env, PTR_TO_STACK));
  return -EACCES;
 }
}

/* verify arguments to helpers or kfuncs consisting of a pointer and an access
 * size.
 *
 * @regno is the register containing the access size. regno-1 is the register
 * containing the pointer.
 */
static int check_mem_size_reg(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_reg_state *reg, u32 regno,
         enum bpf_access_type access_type,
         bool zero_size_allowed,
         struct bpf_call_arg_meta *meta)
{
 int err;

 /* This is used to refine r0 return value bounds for helpers
  * that enforce this value as an upper bound on return values.
  * See do_refine_retval_range() for helpers that can refine
  * the return value. C type of helper is u32 so we pull register
  * bound from umax_value however, if negative verifier errors
  * out. Only upper bounds can be learned because retval is an
  * int type and negative retvals are allowed.
 */
 meta->msize_max_value = reg->umax_value;

 /* The register is SCALAR_VALUE; the access check happens using
  * its boundaries. For unprivileged variable accesses, disable
  * raw mode so that the program is required to initialize all
  * the memory that the helper could just partially fill up.
 */
 if (!tnum_is_const(reg->var_off))
  meta = NULL;

 if (reg->smin_value < 0) {
  verbose(env, "R%d min value is negative, either use unsigned or 'var &= const'\n",
   regno);
  return -EACCES;
 }

 if (reg->umin_value == 0 && !zero_size_allowed) {
  verbose(env, "R%d invalid zero-sized read: u64=[%lld,%lld]\n",
   regno, reg->umin_value, reg->umax_value);
  return -EACCES;
 }

 if (reg->umax_value >= BPF_MAX_VAR_SIZ) {
  verbose(env, "R%d unbounded memory access, use 'var &= const' or 'if (var < const)'\n",
   regno);
  return -EACCES;
 }
 err = check_helper_mem_access(env, regno - 1, reg->umax_value,
          access_type, zero_size_allowed, meta);
 if (!err)
  err = mark_chain_precision(env, regno);
 return err;
}

static int check_mem_reg(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
    u32 regno, u32 mem_size)
{
 bool may_be_null = type_may_be_null(reg->type);
 struct bpf_reg_state saved_reg;
 int err;

 if (register_is_null(reg))
  return 0;

 /* Assuming that the register contains a value check if the memory
  * access is safe. Temporarily save and restore the register's state as
  * the conversion shouldn't be visible to a caller.
 */
 if (may_be_null) {
  saved_reg = *reg;
  mark_ptr_not_null_reg(reg);
 }

 err = check_helper_mem_access(env, regno, mem_size, BPF_READ, true, NULL);
 err = err ?: check_helper_mem_access(env, regno, mem_size, BPF_WRITE, true, NULL);

 if (may_be_null)
  *reg = saved_reg;

 return err;
}

static int check_kfunc_mem_size_reg(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg,
        u32 regno)
{
 struct bpf_reg_state *mem_reg = &cur_regs(env)[regno - 1];
 bool may_be_null = type_may_be_null(mem_reg->type);
 struct bpf_reg_state saved_reg;
 struct bpf_call_arg_meta meta;
 int err;

 WARN_ON_ONCE(regno < BPF_REG_2 || regno > BPF_REG_5);

 memset(&meta, 0, sizeof(meta));

 if (may_be_null) {
  saved_reg = *mem_reg;
  mark_ptr_not_null_reg(mem_reg);
 }

 err = check_mem_size_reg(env, reg, regno, BPF_READ, true, &meta);
 err = err ?: check_mem_size_reg(env, reg, regno, BPF_WRITE, true, &meta);

 if (may_be_null)
  *mem_reg = saved_reg;

 return err;
}

enum {
 PROCESS_SPIN_LOCK = (1 << 0),
 PROCESS_RES_LOCK  = (1 << 1),
 PROCESS_LOCK_IRQ  = (1 << 2),
};

/* Implementation details:
 * bpf_map_lookup returns PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL.
 * bpf_obj_new returns PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC | PTR_MAYBE_NULL.
 * Two bpf_map_lookups (even with the same key) will have different reg->id.
 * Two separate bpf_obj_new will also have different reg->id.
 * For traditional PTR_TO_MAP_VALUE or PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC, the verifier
 * clears reg->id after value_or_null->value transition, since the verifier only
 * cares about the range of access to valid map value pointer and doesn't care
 * about actual address of the map element.
 * For maps with 'struct bpf_spin_lock' inside map value the verifier keeps
 * reg->id > 0 after value_or_null->value transition. By doing so
 * two bpf_map_lookups will be considered two different pointers that
 * point to different bpf_spin_locks. Likewise for pointers to allocated objects
 * returned from bpf_obj_new.
 * The verifier allows taking only one bpf_spin_lock at a time to avoid
 * dead-locks.
 * Since only one bpf_spin_lock is allowed the checks are simpler than
 * reg_is_refcounted() logic. The verifier needs to remember only
 * one spin_lock instead of array of acquired_refs.
 * env->cur_state->active_locks remembers which map value element or allocated
 * object got locked and clears it after bpf_spin_unlock.
 */
static int process_spin_lock(struct bpf_verifier_env *env, int regno, int flags)
{
 bool is_lock = flags & PROCESS_SPIN_LOCK, is_res_lock = flags & PROCESS_RES_LOCK;
 const char *lock_str = is_res_lock ? "bpf_res_spin" : "bpf_spin";
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
 bool is_const = tnum_is_const(reg->var_off);
 bool is_irq = flags & PROCESS_LOCK_IRQ;
 u64 val = reg->var_off.value;
 struct bpf_map *map = NULL;
 struct btf *btf = NULL;
 struct btf_record *rec;
 u32 spin_lock_off;
 int err;

 if (!is_const) {
  verbose(env,
   "R%d doesn't have constant offset. %s_lock has to be at the constant offset\n",
   regno, lock_str);
  return -EINVAL;
 }
 if (reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE) {
  map = reg->map_ptr;
  if (!map->btf) {
   verbose(env,
    "map '%s' has to have BTF in order to use %s_lock\n",
    map->name, lock_str);
   return -EINVAL;
  }
 } else {
  btf = reg->btf;
 }

 rec = reg_btf_record(reg);
 if (!btf_record_has_field(rec, is_res_lock ? BPF_RES_SPIN_LOCK : BPF_SPIN_LOCK)) {
  verbose(env, "%s '%s' has no valid %s_lock\n", map ? "map" : "local",
   map ? map->name : "kptr", lock_str);
  return -EINVAL;
 }
 spin_lock_off = is_res_lock ? rec->res_spin_lock_off : rec->spin_lock_off;
 if (spin_lock_off != val + reg->off) {
  verbose(env, "off %lld doesn't point to 'struct %s_lock' that is at %d\n",
   val + reg->off, lock_str, spin_lock_off);
  return -EINVAL;
 }
 if (is_lock) {
  void *ptr;
  int type;

  if (map)
   ptr = map;
  else
   ptr = btf;

  if (!is_res_lock && cur->active_locks) {
   if (find_lock_state(env->cur_state, REF_TYPE_LOCK, 0, NULL)) {
    verbose(env,
     "Locking two bpf_spin_locks are not allowed\n");
    return -EINVAL;
   }
  } else if (is_res_lock && cur->active_locks) {
   if (find_lock_state(env->cur_state, REF_TYPE_RES_LOCK | REF_TYPE_RES_LOCK_IRQ, reg->id, ptr)) {
    verbose(env, "Acquiring the same lock again, AA deadlock detected\n");
    return -EINVAL;
   }
  }

  if (is_res_lock && is_irq)
   type = REF_TYPE_RES_LOCK_IRQ;
  else if (is_res_lock)
   type = REF_TYPE_RES_LOCK;
  else
   type = REF_TYPE_LOCK;
  err = acquire_lock_state(env, env->insn_idx, type, reg->id, ptr);
  if (err < 0) {
   verbose(env, "Failed to acquire lock state\n");
   return err;
  }
 } else {
  void *ptr;
  int type;

  if (map)
   ptr = map;
  else
   ptr = btf;

  if (!cur->active_locks) {
   verbose(env, "%s_unlock without taking a lock\n", lock_str);
   return -EINVAL;
  }

  if (is_res_lock && is_irq)
   type = REF_TYPE_RES_LOCK_IRQ;
  else if (is_res_lock)
   type = REF_TYPE_RES_LOCK;
  else
   type = REF_TYPE_LOCK;
  if (!find_lock_state(cur, type, reg->id, ptr)) {
   verbose(env, "%s_unlock of different lock\n", lock_str);
   return -EINVAL;
  }
  if (reg->id != cur->active_lock_id || ptr != cur->active_lock_ptr) {
   verbose(env, "%s_unlock cannot be out of order\n", lock_str);
   return -EINVAL;
  }
  if (release_lock_state(cur, type, reg->id, ptr)) {
   verbose(env, "%s_unlock of different lock\n", lock_str);
   return -EINVAL;
  }

  invalidate_non_owning_refs(env);
 }
 return 0;
}

static int process_timer_func(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
         struct bpf_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 bool is_const = tnum_is_const(reg->var_off);
 struct bpf_map *map = reg->map_ptr;
 u64 val = reg->var_off.value;

 if (!is_const) {
  verbose(env,
   "R%d doesn't have constant offset. bpf_timer has to be at the constant offset\n",
   regno);
  return -EINVAL;
 }
 if (!map->btf) {
  verbose(env, "map '%s' has to have BTF in order to use bpf_timer\n",
   map->name);
  return -EINVAL;
 }
 if (!btf_record_has_field(map->record, BPF_TIMER)) {
  verbose(env, "map '%s' has no valid bpf_timer\n", map->name);
  return -EINVAL;
 }
 if (map->record->timer_off != val + reg->off) {
  verbose(env, "off %lld doesn't point to 'struct bpf_timer' that is at %d\n",
   val + reg->off, map->record->timer_off);
  return -EINVAL;
 }
 if (meta->map_ptr) {
  verifier_bug(env, "Two map pointers in a timer helper");
  return -EFAULT;
 }
 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
  verbose(env, "bpf_timer cannot be used for PREEMPT_RT.\n");
  return -EOPNOTSUPP;
 }
 meta->map_uid = reg->map_uid;
 meta->map_ptr = map;
 return 0;
}

static int process_wq_func(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
      struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 struct bpf_map *map = reg->map_ptr;
 u64 val = reg->var_off.value;

 if (map->record->wq_off != val + reg->off) {
  verbose(env, "off %lld doesn't point to 'struct bpf_wq' that is at %d\n",
   val + reg->off, map->record->wq_off);
  return -EINVAL;
 }
 meta->map.uid = reg->map_uid;
 meta->map.ptr = map;
 return 0;
}

static int process_kptr_func(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
        struct bpf_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 struct btf_field *kptr_field;
 struct bpf_map *map_ptr;
 struct btf_record *rec;
 u32 kptr_off;

 if (type_is_ptr_alloc_obj(reg->type)) {
  rec = reg_btf_record(reg);
 } else { /* PTR_TO_MAP_VALUE */
  map_ptr = reg->map_ptr;
  if (!map_ptr->btf) {
   verbose(env, "map '%s' has to have BTF in order to use bpf_kptr_xchg\n",
    map_ptr->name);
   return -EINVAL;
  }
  rec = map_ptr->record;
  meta->map_ptr = map_ptr;
 }

 if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
  verbose(env,
   "R%d doesn't have constant offset. kptr has to be at the constant offset\n",
   regno);
  return -EINVAL;
 }

 if (!btf_record_has_field(rec, BPF_KPTR)) {
  verbose(env, "R%d has no valid kptr\n", regno);
  return -EINVAL;
 }

 kptr_off = reg->off + reg->var_off.value;
 kptr_field = btf_record_find(rec, kptr_off, BPF_KPTR);
 if (!kptr_field) {
  verbose(env, "off=%d doesn't point to kptr\n", kptr_off);
  return -EACCES;
 }
 if (kptr_field->type != BPF_KPTR_REF && kptr_field->type != BPF_KPTR_PERCPU) {
  verbose(env, "off=%d kptr isn't referenced kptr\n", kptr_off);
  return -EACCES;
 }
 meta->kptr_field = kptr_field;
 return 0;
}

/* There are two register types representing a bpf_dynptr, one is PTR_TO_STACK
 * which points to a stack slot, and the other is CONST_PTR_TO_DYNPTR.
 *
 * In both cases we deal with the first 8 bytes, but need to mark the next 8
 * bytes as STACK_DYNPTR in case of PTR_TO_STACK. In case of
 * CONST_PTR_TO_DYNPTR, we are guaranteed to get the beginning of the object.
 *
 * Mutability of bpf_dynptr is at two levels, one is at the level of struct
 * bpf_dynptr itself, i.e. whether the helper is receiving a pointer to struct
 * bpf_dynptr or pointer to const struct bpf_dynptr. In the former case, it can
 * mutate the view of the dynptr and also possibly destroy it. In the latter
 * case, it cannot mutate the bpf_dynptr itself but it can still mutate the
 * memory that dynptr points to.
 *
 * The verifier will keep track both levels of mutation (bpf_dynptr's in
 * reg->type and the memory's in reg->dynptr.type), but there is no support for
 * readonly dynptr view yet, hence only the first case is tracked and checked.
 *
 * This is consistent with how C applies the const modifier to a struct object,
 * where the pointer itself inside bpf_dynptr becomes const but not what it
 * points to.
 *
 * Helpers which do not mutate the bpf_dynptr set MEM_RDONLY in their argument
 * type, and declare it as 'const struct bpf_dynptr *' in their prototype.
 */
static int process_dynptr_func(struct bpf_verifier_env *env, int regno, int insn_idx,
          enum bpf_arg_type arg_type, int clone_ref_obj_id)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 int err;

 if (reg->type != PTR_TO_STACK && reg->type != CONST_PTR_TO_DYNPTR) {
  verbose(env,
   "arg#%d expected pointer to stack or const struct bpf_dynptr\n",
   regno - 1);
  return -EINVAL;
 }

 /* MEM_UNINIT and MEM_RDONLY are exclusive, when applied to an
  * ARG_PTR_TO_DYNPTR (or ARG_PTR_TO_DYNPTR | DYNPTR_TYPE_*):
 */
 if ((arg_type & (MEM_UNINIT | MEM_RDONLY)) == (MEM_UNINIT | MEM_RDONLY)) {
  verifier_bug(env, "misconfigured dynptr helper type flags");
  return -EFAULT;
 }

 /*  MEM_UNINIT - Points to memory that is an appropriate candidate for
  *   constructing a mutable bpf_dynptr object.
  *
  *   Currently, this is only possible with PTR_TO_STACK
  *   pointing to a region of at least 16 bytes which doesn't
  *   contain an existing bpf_dynptr.
  *
  *  MEM_RDONLY - Points to a initialized bpf_dynptr that will not be
  *   mutated or destroyed. However, the memory it points to
  *   may be mutated.
  *
  *  None       - Points to a initialized dynptr that can be mutated and
  *   destroyed, including mutation of the memory it points
  *   to.
 */
 if (arg_type & MEM_UNINIT) {
  int i;

  if (!is_dynptr_reg_valid_uninit(env, reg)) {
   verbose(env, "Dynptr has to be an uninitialized dynptr\n");
   return -EINVAL;
  }

  /* we write BPF_DW bits (8 bytes) at a time */
  for (i = 0; i < BPF_DYNPTR_SIZE; i += 8) {
   err = check_mem_access(env, insn_idx, regno,
            i, BPF_DW, BPF_WRITE, -1, false, false);
   if (err)
    return err;
  }

  err = mark_stack_slots_dynptr(env, reg, arg_type, insn_idx, clone_ref_obj_id);
 } else /* MEM_RDONLY and None case from above */ {
  /* For the reg->type == PTR_TO_STACK case, bpf_dynptr is never const */
  if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR && !(arg_type & MEM_RDONLY)) {
   verbose(env, "cannot pass pointer to const bpf_dynptr, the helper mutates it\n");
   return -EINVAL;
  }

  if (!is_dynptr_reg_valid_init(env, reg)) {
   verbose(env,
    "Expected an initialized dynptr as arg #%d\n",
    regno - 1);
   return -EINVAL;
  }

  /* Fold modifiers (in this case, MEM_RDONLY) when checking expected type */
  if (!is_dynptr_type_expected(env, reg, arg_type & ~MEM_RDONLY)) {
   verbose(env,
    "Expected a dynptr of type %s as arg #%d\n",
    dynptr_type_str(arg_to_dynptr_type(arg_type)), regno - 1);
   return -EINVAL;
  }

  err = mark_dynptr_read(env, reg);
 }
 return err;
}

static u32 iter_ref_obj_id(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg, int spi)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);

 return state->stack[spi].spilled_ptr.ref_obj_id;
}

static bool is_iter_kfunc(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY);
}

static bool is_iter_new_kfunc(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_ITER_NEW;
}

static bool is_iter_next_kfunc(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_ITER_NEXT;
}

static bool is_iter_destroy_kfunc(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_ITER_DESTROY;
}

static bool is_kfunc_arg_iter(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta, int arg_idx,
         const struct btf_param *arg)
{
 /* btf_check_iter_kfuncs() guarantees that first argument of any iter
  * kfunc is iter state pointer
 */
 if (is_iter_kfunc(meta))
  return arg_idx == 0;

 /* iter passed as an argument to a generic kfunc */
 return btf_param_match_suffix(meta->btf, arg, "__iter");
}

static int process_iter_arg(struct bpf_verifier_env *env, int regno, int insn_idx,
       struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 const struct btf_type *t;
 int spi, err, i, nr_slots, btf_id;

 if (reg->type != PTR_TO_STACK) {
  verbose(env, "arg#%d expected pointer to an iterator on stack\n", regno - 1);
  return -EINVAL;
 }

 /* For iter_{new,next,destroy} functions, btf_check_iter_kfuncs()
  * ensures struct convention, so we wouldn't need to do any BTF
  * validation here. But given iter state can be passed as a parameter
  * to any kfunc, if arg has "__iter" suffix, we need to be a bit more
  * conservative here.
 */
 btf_id = btf_check_iter_arg(meta->btf, meta->func_proto, regno - 1);
 if (btf_id < 0) {
  verbose(env, "expected valid iter pointer as arg #%d\n", regno - 1);
  return -EINVAL;
 }
 t = btf_type_by_id(meta->btf, btf_id);
 nr_slots = t->size / BPF_REG_SIZE;

 if (is_iter_new_kfunc(meta)) {
  /* bpf_iter_<type>_new() expects pointer to uninit iter state */
  if (!is_iter_reg_valid_uninit(env, reg, nr_slots)) {
   verbose(env, "expected uninitialized iter_%s as arg #%d\n",
    iter_type_str(meta->btf, btf_id), regno - 1);
   return -EINVAL;
  }

  for (i = 0; i < nr_slots * 8; i += BPF_REG_SIZE) {
   err = check_mem_access(env, insn_idx, regno,
            i, BPF_DW, BPF_WRITE, -1, false, false);
   if (err)
    return err;
  }

  err = mark_stack_slots_iter(env, meta, reg, insn_idx, meta->btf, btf_id, nr_slots);
  if (err)
   return err;
 } else {
  /* iter_next() or iter_destroy(), as well as any kfunc
   * accepting iter argument, expect initialized iter state
 */
  err = is_iter_reg_valid_init(env, reg, meta->btf, btf_id, nr_slots);
  switch (err) {
  case 0:
   break;
  case -EINVAL:
   verbose(env, "expected an initialized iter_%s as arg #%d\n",
    iter_type_str(meta->btf, btf_id), regno - 1);
   return err;
  case -EPROTO:
   verbose(env, "expected an RCU CS when using %s\n", meta->func_name);
   return err;
  default:
   return err;
  }

  spi = iter_get_spi(env, reg, nr_slots);
  if (spi < 0)
   return spi;

  err = mark_iter_read(env, reg, spi, nr_slots);
  if (err)
   return err;

  /* remember meta->iter info for process_iter_next_call() */
  meta->iter.spi = spi;
  meta->iter.frameno = reg->frameno;
  meta->ref_obj_id = iter_ref_obj_id(env, reg, spi);

  if (is_iter_destroy_kfunc(meta)) {
   err = unmark_stack_slots_iter(env, reg, nr_slots);
   if (err)
    return err;
  }
 }

 return 0;
}

/* Look for a previous loop entry at insn_idx: nearest parent state
 * stopped at insn_idx with callsites matching those in cur->frame.
 */
static struct bpf_verifier_state *find_prev_entry(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_verifier_state *cur,
        int insn_idx)
{
 struct bpf_verifier_state_list *sl;
 struct bpf_verifier_state *st;
 struct list_head *pos, *head;

 /* Explored states are pushed in stack order, most recent states come first */
 head = explored_state(env, insn_idx);
 list_for_each(pos, head) {
  sl = container_of(pos, struct bpf_verifier_state_list, node);
  /* If st->branches != 0 state is a part of current DFS verification path,
   * hence cur & st for a loop.
 */
  st = &sl->state;
  if (st->insn_idx == insn_idx && st->branches && same_callsites(st, cur) &&
      st->dfs_depth < cur->dfs_depth)
   return st;
 }

 return NULL;
}

static void reset_idmap_scratch(struct bpf_verifier_env *env);
static bool regs_exact(const struct bpf_reg_state *rold,
         const struct bpf_reg_state *rcur,
         struct bpf_idmap *idmap);

static void maybe_widen_reg(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *rold, struct bpf_reg_state *rcur,
       struct bpf_idmap *idmap)
{
 if (rold->type != SCALAR_VALUE)
  return;
 if (rold->type != rcur->type)
  return;
 if (rold->precise || rcur->precise || regs_exact(rold, rcur, idmap))
  return;
 __mark_reg_unknown(env, rcur);
}

static int widen_imprecise_scalars(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_verifier_state *old,
       struct bpf_verifier_state *cur)
{
 struct bpf_func_state *fold, *fcur;
 int i, fr, num_slots;

 reset_idmap_scratch(env);
 for (fr = old->curframe; fr >= 0; fr--) {
  fold = old->frame[fr];
  fcur = cur->frame[fr];

  for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++)
   maybe_widen_reg(env,
     &fold->regs[i],
     &fcur->regs[i],
     &env->idmap_scratch);

  num_slots = min(fold->allocated_stack / BPF_REG_SIZE,
    fcur->allocated_stack / BPF_REG_SIZE);
  for (i = 0; i < num_slots; i++) {
   if (!is_spilled_reg(&fold->stack[i]) ||
       !is_spilled_reg(&fcur->stack[i]))
    continue;

   maybe_widen_reg(env,
     &fold->stack[i].spilled_ptr,
     &fcur->stack[i].spilled_ptr,
     &env->idmap_scratch);
  }
 }
 return 0;
}

static struct bpf_reg_state *get_iter_from_state(struct bpf_verifier_state *cur_st,
       struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 int iter_frameno = meta->iter.frameno;
 int iter_spi = meta->iter.spi;

 return &cur_st->frame[iter_frameno]->stack[iter_spi].spilled_ptr;
}

/* process_iter_next_call() is called when verifier gets to iterator's next
 * "method" (e.g., bpf_iter_num_next() for numbers iterator) call. We'll refer
 * to it as just "iter_next()" in comments below.
 *
 * BPF verifier relies on a crucial contract for any iter_next()
 * implementation: it should *eventually* return NULL, and once that happens
 * it should keep returning NULL. That is, once iterator exhausts elements to
 * iterate, it should never reset or spuriously return new elements.
 *
 * With the assumption of such contract, process_iter_next_call() simulates
 * a fork in the verifier state to validate loop logic correctness and safety
 * without having to simulate infinite amount of iterations.
 *
 * In current state, we first assume that iter_next() returned NULL and
 * iterator state is set to DRAINED (BPF_ITER_STATE_DRAINED). In such
 * conditions we should not form an infinite loop and should eventually reach
 * exit.
 *
 * Besides that, we also fork current state and enqueue it for later
 * verification. In a forked state we keep iterator state as ACTIVE
 * (BPF_ITER_STATE_ACTIVE) and assume non-NULL return from iter_next(). We
 * also bump iteration depth to prevent erroneous infinite loop detection
 * later on (see iter_active_depths_differ() comment for details). In this
 * state we assume that we'll eventually loop back to another iter_next()
 * calls (it could be in exactly same location or in some other instruction,
 * it doesn't matter, we don't make any unnecessary assumptions about this,
 * everything revolves around iterator state in a stack slot, not which
 * instruction is calling iter_next()). When that happens, we either will come
 * to iter_next() with equivalent state and can conclude that next iteration
 * will proceed in exactly the same way as we just verified, so it's safe to
 * assume that loop converges. If not, we'll go on another iteration
 * simulation with a different input state, until all possible starting states
 * are validated or we reach maximum number of instructions limit.
 *
 * This way, we will either exhaustively discover all possible input states
 * that iterator loop can start with and eventually will converge, or we'll
 * effectively regress into bounded loop simulation logic and either reach
 * maximum number of instructions if loop is not provably convergent, or there
 * is some statically known limit on number of iterations (e.g., if there is
 * an explicit `if n > 100 then break;` statement somewhere in the loop).
 *
 * Iteration convergence logic in is_state_visited() relies on exact
 * states comparison, which ignores read and precision marks.
 * This is necessary because read and precision marks are not finalized
 * while in the loop. Exact comparison might preclude convergence for
 * simple programs like below:
 *
 *     i = 0;
 *     while(iter_next(&it))
 *       i++;
 *
 * At each iteration step i++ would produce a new distinct state and
 * eventually instruction processing limit would be reached.
 *
 * To avoid such behavior speculatively forget (widen) range for
 * imprecise scalar registers, if those registers were not precise at the
 * end of the previous iteration and do not match exactly.
 *
 * This is a conservative heuristic that allows to verify wide range of programs,
 * however it precludes verification of programs that conjure an
 * imprecise value on the first loop iteration and use it as precise on a second.
 * For example, the following safe program would fail to verify:
 *
 *     struct bpf_num_iter it;
 *     int arr[10];
 *     int i = 0, a = 0;
 *     bpf_iter_num_new(&it, 0, 10);
 *     while (bpf_iter_num_next(&it)) {
 *       if (a == 0) {
 *         a = 1;
 *         i = 7; // Because i changed verifier would forget
 *                // it's range on second loop entry.
 *       } else {
 *         arr[i] = 42; // This would fail to verify.
 *       }
 *     }
 *     bpf_iter_num_destroy(&it);
 */
static int process_iter_next_call(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx,
      struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_verifier_state *cur_st = env->cur_state, *queued_st, *prev_st;
 struct bpf_func_state *cur_fr = cur_st->frame[cur_st->curframe], *queued_fr;
 struct bpf_reg_state *cur_iter, *queued_iter;

 BTF_TYPE_EMIT(struct bpf_iter);

 cur_iter = get_iter_from_state(cur_st, meta);

 if (cur_iter->iter.state != BPF_ITER_STATE_ACTIVE &&
     cur_iter->iter.state != BPF_ITER_STATE_DRAINED) {
  verifier_bug(env, "unexpected iterator state %d (%s)",
        cur_iter->iter.state, iter_state_str(cur_iter->iter.state));
  return -EFAULT;
 }

 if (cur_iter->iter.state == BPF_ITER_STATE_ACTIVE) {
  /* Because iter_next() call is a checkpoint is_state_visitied()
   * should guarantee parent state with same call sites and insn_idx.
 */
  if (!cur_st->parent || cur_st->parent->insn_idx != insn_idx ||
      !same_callsites(cur_st->parent, cur_st)) {
   verifier_bug(env, "bad parent state for iter next call");
   return -EFAULT;
  }
  /* Note cur_st->parent in the call below, it is necessary to skip
   * checkpoint created for cur_st by is_state_visited()
   * right at this instruction.
 */
  prev_st = find_prev_entry(env, cur_st->parent, insn_idx);
  /* branch out active iter state */
  queued_st = push_stack(env, insn_idx + 1, insn_idx, false);
  if (!queued_st)
   return -ENOMEM;

  queued_iter = get_iter_from_state(queued_st, meta);
  queued_iter->iter.state = BPF_ITER_STATE_ACTIVE;
  queued_iter->iter.depth++;
  if (prev_st)
   widen_imprecise_scalars(env, prev_st, queued_st);

  queued_fr = queued_st->frame[queued_st->curframe];
  mark_ptr_not_null_reg(&queued_fr->regs[BPF_REG_0]);
 }

 /* switch to DRAINED state, but keep the depth unchanged */
 /* mark current iter state as drained and assume returned NULL */
 cur_iter->iter.state = BPF_ITER_STATE_DRAINED;
 __mark_reg_const_zero(env, &cur_fr->regs[BPF_REG_0]);

 return 0;
}

static bool arg_type_is_mem_size(enum bpf_arg_type type)
{
 return type == ARG_CONST_SIZE ||
        type == ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO;
}

static bool arg_type_is_raw_mem(enum bpf_arg_type type)
{
 return base_type(type) == ARG_PTR_TO_MEM &&
        type & MEM_UNINIT;
}

static bool arg_type_is_release(enum bpf_arg_type type)
{
 return type & OBJ_RELEASE;
}

static bool arg_type_is_dynptr(enum bpf_arg_type type)
{
 return base_type(type) == ARG_PTR_TO_DYNPTR;
}

static int resolve_map_arg_type(struct bpf_verifier_env *env,
     const struct bpf_call_arg_meta *meta,
     enum bpf_arg_type *arg_type)
{
 if (!meta->map_ptr) {
  /* kernel subsystem misconfigured verifier */
  verifier_bug(env, "invalid map_ptr to access map->type");
  return -EFAULT;
 }

 switch (meta->map_ptr->map_type) {
 case BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP:
 case BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH:
  if (*arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE) {
   *arg_type = ARG_PTR_TO_BTF_ID_SOCK_COMMON;
  } else {
   verbose(env, "invalid arg_type for sockmap/sockhash\n");
   return -EINVAL;
  }
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_BLOOM_FILTER:
  if (meta->func_id == BPF_FUNC_map_peek_elem)
   *arg_type = ARG_PTR_TO_MAP_VALUE;
  break;
 default:
  break;
 }
 return 0;
}

struct bpf_reg_types {
 const enum bpf_reg_type types[10];
 u32 *btf_id;
};

static const struct bpf_reg_types sock_types = {
 .types = {
  PTR_TO_SOCK_COMMON,
  PTR_TO_SOCKET,
  PTR_TO_TCP_SOCK,
  PTR_TO_XDP_SOCK,
 },
};

#ifdef CONFIG_NET
static const struct bpf_reg_types btf_id_sock_common_types = {
 .types = {
  PTR_TO_SOCK_COMMON,
  PTR_TO_SOCKET,
  PTR_TO_TCP_SOCK,
  PTR_TO_XDP_SOCK,
  PTR_TO_BTF_ID,
  PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED,
 },
 .btf_id = &btf_sock_ids[BTF_SOCK_TYPE_SOCK_COMMON],
};
#endif

static const struct bpf_reg_types mem_types = {
 .types = {
  PTR_TO_STACK,
  PTR_TO_PACKET,
  PTR_TO_PACKET_META,
  PTR_TO_MAP_KEY,
  PTR_TO_MAP_VALUE,
  PTR_TO_MEM,
  PTR_TO_MEM | MEM_RINGBUF,
  PTR_TO_BUF,
  PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED,
 },
};

static const struct bpf_reg_types spin_lock_types = {
 .types = {
  PTR_TO_MAP_VALUE,
  PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC,
 }
};

static const struct bpf_reg_types fullsock_types = { .types = { PTR_TO_SOCKET } };
static const struct bpf_reg_types scalar_types = { .types = { SCALAR_VALUE } };
static const struct bpf_reg_types context_types = { .types = { PTR_TO_CTX } };
static const struct bpf_reg_types ringbuf_mem_types = { .types = { PTR_TO_MEM | MEM_RINGBUF } };
static const struct bpf_reg_types const_map_ptr_types = { .types = { CONST_PTR_TO_MAP } };
static const struct bpf_reg_types btf_ptr_types = {
 .types = {
  PTR_TO_BTF_ID,
  PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED,
  PTR_TO_BTF_ID | MEM_RCU,
 },
};
static const struct bpf_reg_types percpu_btf_ptr_types = {
 .types = {
  PTR_TO_BTF_ID | MEM_PERCPU,
  PTR_TO_BTF_ID | MEM_PERCPU | MEM_RCU,
  PTR_TO_BTF_ID | MEM_PERCPU | PTR_TRUSTED,
 }
};
static const struct bpf_reg_types func_ptr_types = { .types = { PTR_TO_FUNC } };
static const struct bpf_reg_types stack_ptr_types = { .types = { PTR_TO_STACK } };
static const struct bpf_reg_types const_str_ptr_types = { .types = { PTR_TO_MAP_VALUE } };
static const struct bpf_reg_types timer_types = { .types = { PTR_TO_MAP_VALUE } };
static const struct bpf_reg_types kptr_xchg_dest_types = {
 .types = {
  PTR_TO_MAP_VALUE,
  PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC
 }
};
static const struct bpf_reg_types dynptr_types = {
 .types = {
  PTR_TO_STACK,
  CONST_PTR_TO_DYNPTR,
 }
};

static const struct bpf_reg_types *compatible_reg_types[__BPF_ARG_TYPE_MAX] = {
 [ARG_PTR_TO_MAP_KEY]  = &mem_types,
 [ARG_PTR_TO_MAP_VALUE]  = &mem_types,
 [ARG_CONST_SIZE]  = &scalar_types,
 [ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO] = &scalar_types,
 [ARG_CONST_ALLOC_SIZE_OR_ZERO] = &scalar_types,
 [ARG_CONST_MAP_PTR]  = &const_map_ptr_types,
 [ARG_PTR_TO_CTX]  = &context_types,
 [ARG_PTR_TO_SOCK_COMMON] = &sock_types,
#ifdef CONFIG_NET
 [ARG_PTR_TO_BTF_ID_SOCK_COMMON] = &btf_id_sock_common_types,
#endif
 [ARG_PTR_TO_SOCKET]  = &fullsock_types,
 [ARG_PTR_TO_BTF_ID]  = &btf_ptr_types,
 [ARG_PTR_TO_SPIN_LOCK]  = &spin_lock_types,
 [ARG_PTR_TO_MEM]  = &mem_types,
 [ARG_PTR_TO_RINGBUF_MEM] = &ringbuf_mem_types,
 [ARG_PTR_TO_PERCPU_BTF_ID] = &percpu_btf_ptr_types,
 [ARG_PTR_TO_FUNC]  = &func_ptr_types,
 [ARG_PTR_TO_STACK]  = &stack_ptr_types,
 [ARG_PTR_TO_CONST_STR]  = &const_str_ptr_types,
 [ARG_PTR_TO_TIMER]  = &timer_types,
 [ARG_KPTR_XCHG_DEST]  = &kptr_xchg_dest_types,
 [ARG_PTR_TO_DYNPTR]  = &dynptr_types,
};

static int check_reg_type(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
     enum bpf_arg_type arg_type,
     const u32 *arg_btf_id,
     struct bpf_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 enum bpf_reg_type expected, type = reg->type;
 const struct bpf_reg_types *compatible;
 int i, j;

 compatible = compatible_reg_types[base_type(arg_type)];
 if (!compatible) {
  verifier_bug(env, "unsupported arg type %d", arg_type);
  return -EFAULT;
 }

 /* ARG_PTR_TO_MEM + RDONLY is compatible with PTR_TO_MEM and PTR_TO_MEM + RDONLY,
  * but ARG_PTR_TO_MEM is compatible only with PTR_TO_MEM and NOT with PTR_TO_MEM + RDONLY
  *
  * Same for MAYBE_NULL:
  *
  * ARG_PTR_TO_MEM + MAYBE_NULL is compatible with PTR_TO_MEM and PTR_TO_MEM + MAYBE_NULL,
  * but ARG_PTR_TO_MEM is compatible only with PTR_TO_MEM but NOT with PTR_TO_MEM + MAYBE_NULL
  *
  * ARG_PTR_TO_MEM is compatible with PTR_TO_MEM that is tagged with a dynptr type.
  *
  * Therefore we fold these flags depending on the arg_type before comparison.
 */
 if (arg_type & MEM_RDONLY)
  type &= ~MEM_RDONLY;
 if (arg_type & PTR_MAYBE_NULL)
  type &= ~PTR_MAYBE_NULL;
 if (base_type(arg_type) == ARG_PTR_TO_MEM)
  type &= ~DYNPTR_TYPE_FLAG_MASK;

 /* Local kptr types are allowed as the source argument of bpf_kptr_xchg */
 if (meta->func_id == BPF_FUNC_kptr_xchg && type_is_alloc(type) && regno == BPF_REG_2) {
  type &= ~MEM_ALLOC;
  type &= ~MEM_PERCPU;
 }

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(compatible->types); i++) {
  expected = compatible->types[i];
  if (expected == NOT_INIT)
   break;

  if (type == expected)
   goto found;
 }

 verbose(env, "R%d type=%s expected=", regno, reg_type_str(env, reg->type));
 for (j = 0; j + 1 < i; j++)
  verbose(env, "%s, ", reg_type_str(env, compatible->types[j]));
 verbose(env, "%s\n", reg_type_str(env, compatible->types[j]));
 return -EACCES;

found:
 if (base_type(reg->type) != PTR_TO_BTF_ID)
  return 0;

 if (compatible == &mem_types) {
  if (!(arg_type & MEM_RDONLY)) {
   verbose(env,
    "%s() may write into memory pointed by R%d type=%s\n",
    func_id_name(meta->func_id),
    regno, reg_type_str(env, reg->type));
   return -EACCES;
  }
  return 0;
 }

 switch ((int)reg->type) {
 case PTR_TO_BTF_ID:
 case PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED:
 case PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED | PTR_MAYBE_NULL:
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_RCU:
 case PTR_TO_BTF_ID | PTR_MAYBE_NULL:
 case PTR_TO_BTF_ID | PTR_MAYBE_NULL | MEM_RCU:
 {
  /* For bpf_sk_release, it needs to match against first member
   * 'struct sock_common', hence make an exception for it. This
   * allows bpf_sk_release to work for multiple socket types.
 */
  bool strict_type_match = arg_type_is_release(arg_type) &&
      meta->func_id != BPF_FUNC_sk_release;

  if (type_may_be_null(reg->type) &&
      (!type_may_be_null(arg_type) || arg_type_is_release(arg_type))) {
   verbose(env, "Possibly NULL pointer passed to helper arg%d\n", regno);
   return -EACCES;
  }

  if (!arg_btf_id) {
   if (!compatible->btf_id) {
    verifier_bug(env, "missing arg compatible BTF ID");
    return -EFAULT;
   }
   arg_btf_id = compatible->btf_id;
  }

  if (meta->func_id == BPF_FUNC_kptr_xchg) {
   if (map_kptr_match_type(env, meta->kptr_field, reg, regno))
    return -EACCES;
  } else {
   if (arg_btf_id == BPF_PTR_POISON) {
    verbose(env, "verifier internal error:");
    verbose(env, "R%d has non-overwritten BPF_PTR_POISON type\n",
     regno);
    return -EACCES;
   }

   if (!btf_struct_ids_match(&env->log, reg->btf, reg->btf_id, reg->off,
        btf_vmlinux, *arg_btf_id,
        strict_type_match)) {
    verbose(env, "R%d is of type %s but %s is expected\n",
     regno, btf_type_name(reg->btf, reg->btf_id),
     btf_type_name(btf_vmlinux, *arg_btf_id));
    return -EACCES;
   }
  }
  break;
 }
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC:
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_PERCPU | MEM_ALLOC:
  if (meta->func_id != BPF_FUNC_spin_lock && meta->func_id != BPF_FUNC_spin_unlock &&
      meta->func_id != BPF_FUNC_kptr_xchg) {
   verifier_bug(env, "unimplemented handling of MEM_ALLOC");
   return -EFAULT;
  }
  /* Check if local kptr in src arg matches kptr in dst arg */
  if (meta->func_id == BPF_FUNC_kptr_xchg && regno == BPF_REG_2) {
   if (map_kptr_match_type(env, meta->kptr_field, reg, regno))
    return -EACCES;
  }
  break;
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_PERCPU:
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_PERCPU | MEM_RCU:
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_PERCPU | PTR_TRUSTED:
  /* Handled by helper specific checks */
  break;
 default:
  verifier_bug(env, "invalid PTR_TO_BTF_ID register for type match");
  return -EFAULT;
 }
 return 0;
}

static struct btf_field *
reg_find_field_offset(const struct bpf_reg_state *reg, s32 off, u32 fields)
{
 struct btf_field *field;
 struct btf_record *rec;

 rec = reg_btf_record(reg);
 if (!rec)
  return NULL;

 field = btf_record_find(rec, off, fields);
 if (!field)
  return NULL;

 return field;
}

static int check_func_arg_reg_off(struct bpf_verifier_env *env,
      const struct bpf_reg_state *reg, int regno,
      enum bpf_arg_type arg_type)
{
 u32 type = reg->type;

 /* When referenced register is passed to release function, its fixed
  * offset must be 0.
  *
  * We will check arg_type_is_release reg has ref_obj_id when storing
  * meta->release_regno.
 */
 if (arg_type_is_release(arg_type)) {
  /* ARG_PTR_TO_DYNPTR with OBJ_RELEASE is a bit special, as it
   * may not directly point to the object being released, but to
   * dynptr pointing to such object, which might be at some offset
   * on the stack. In that case, we simply to fallback to the
   * default handling.
 */
  if (arg_type_is_dynptr(arg_type) && type == PTR_TO_STACK)
   return 0;

  /* Doing check_ptr_off_reg check for the offset will catch this
   * because fixed_off_ok is false, but checking here allows us
   * to give the user a better error message.
 */
  if (reg->off) {
   verbose(env, "R%d must have zero offset when passed to release func or trusted arg to kfunc\n",
    regno);
   return -EINVAL;
  }
  return __check_ptr_off_reg(env, reg, regno, false);
 }

 switch (type) {
 /* Pointer types where both fixed and variable offset is explicitly allowed: */
 case PTR_TO_STACK:
 case PTR_TO_PACKET:
 case PTR_TO_PACKET_META:
 case PTR_TO_MAP_KEY:
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
 case PTR_TO_MEM:
 case PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY:
 case PTR_TO_MEM | MEM_RINGBUF:
 case PTR_TO_BUF:
 case PTR_TO_BUF | MEM_RDONLY:
 case PTR_TO_ARENA:
 case SCALAR_VALUE:
  return 0;
 /* All the rest must be rejected, except PTR_TO_BTF_ID which allows
  * fixed offset.
 */
 case PTR_TO_BTF_ID:
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC:
 case PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED:
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_RCU:
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC | NON_OWN_REF:
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC | NON_OWN_REF | MEM_RCU:
  /* When referenced PTR_TO_BTF_ID is passed to release function,
   * its fixed offset must be 0. In the other cases, fixed offset
   * can be non-zero. This was already checked above. So pass
   * fixed_off_ok as true to allow fixed offset for all other
   * cases. var_off always must be 0 for PTR_TO_BTF_ID, hence we
   * still need to do checks instead of returning.
 */
  return __check_ptr_off_reg(env, reg, regno, true);
 default:
  return __check_ptr_off_reg(env, reg, regno, false);
 }
}

static struct bpf_reg_state *get_dynptr_arg_reg(struct bpf_verifier_env *env,
      const struct bpf_func_proto *fn,
      struct bpf_reg_state *regs)
{
 struct bpf_reg_state *state = NULL;
 int i;

 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++)
  if (arg_type_is_dynptr(fn->arg_type[i])) {
   if (state) {
    verbose(env, "verifier internal error: multiple dynptr args\n");
    return NULL;
   }
   state = ®s[BPF_REG_1 + i];
  }

 if (!state)
  verbose(env, "verifier internal error: no dynptr arg found\n");

 return state;
}

static int dynptr_id(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int spi;

 if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR)
  return reg->id;
 spi = dynptr_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return spi;
 return state->stack[spi].spilled_ptr.id;
}

static int dynptr_ref_obj_id(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int spi;

 if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR)
  return reg->ref_obj_id;
 spi = dynptr_get_spi(env, reg);
 if (spi < 0)
  return spi;
 return state->stack[spi].spilled_ptr.ref_obj_id;
}

static enum bpf_dynptr_type dynptr_get_type(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
 int spi;

 if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR)
  return reg->dynptr.type;

 spi = __get_spi(reg->off);
 if (spi < 0) {
  verbose(env, "verifier internal error: invalid spi when querying dynptr type\n");
  return BPF_DYNPTR_TYPE_INVALID;
 }

 return state->stack[spi].spilled_ptr.dynptr.type;
}

static int check_reg_const_str(struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_reg_state *reg, u32 regno)
{
 struct bpf_map *map = reg->map_ptr;
 int err;
 int map_off;
 u64 map_addr;
 char *str_ptr;

 if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE)
  return -EINVAL;

 if (!bpf_map_is_rdonly(map)) {
  verbose(env, "R%d does not point to a readonly map'\n", regno);
  return -EACCES;
 }

 if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
  verbose(env, "R%d is not a constant address'\n", regno);
  return -EACCES;
 }

 if (!map->ops->map_direct_value_addr) {
  verbose(env, "no direct value access support for this map type\n");
  return -EACCES;
 }

 err = check_map_access(env, regno, reg->off,
          map->value_size - reg->off, false,
          ACCESS_HELPER);
 if (err)
  return err;

 map_off = reg->off + reg->var_off.value;
 err = map->ops->map_direct_value_addr(map, &map_addr, map_off);
 if (err) {
  verbose(env, "direct value access on string failed\n");
  return err;
 }

 str_ptr = (char *)(long)(map_addr);
 if (!strnchr(str_ptr + map_off, map->value_size - map_off, 0)) {
  verbose(env, "string is not zero-terminated\n");
  return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

/* Returns constant key value in `value` if possible, else negative error */
static int get_constant_map_key(struct bpf_verifier_env *env,
    struct bpf_reg_state *key,
    u32 key_size,
    s64 *value)
{
 struct bpf_func_state *state = func(env, key);
 struct bpf_reg_state *reg;
 int slot, spi, off;
 int spill_size = 0;
 int zero_size = 0;
 int stack_off;
 int i, err;
 u8 *stype;

 if (!env->bpf_capable)
  return -EOPNOTSUPP;
 if (key->type != PTR_TO_STACK)
  return -EOPNOTSUPP;
 if (!tnum_is_const(key->var_off))
  return -EOPNOTSUPP;

 stack_off = key->off + key->var_off.value;
 slot = -stack_off - 1;
 spi = slot / BPF_REG_SIZE;
 off = slot % BPF_REG_SIZE;
 stype = state->stack[spi].slot_type;

 /* First handle precisely tracked STACK_ZERO */
 for (i = off; i >= 0 && stype[i] == STACK_ZERO; i--)
  zero_size++;
 if (zero_size >= key_size) {
  *value = 0;
  return 0;
 }

 /* Check that stack contains a scalar spill of expected size */
 if (!is_spilled_scalar_reg(&state->stack[spi]))
  return -EOPNOTSUPP;
 for (i = off; i >= 0 && stype[i] == STACK_SPILL; i--)
  spill_size++;
 if (spill_size != key_size)
  return -EOPNOTSUPP;

 reg = &state->stack[spi].spilled_ptr;
 if (!tnum_is_const(reg->var_off))
  /* Stack value not statically known */
  return -EOPNOTSUPP;

 /* We are relying on a constant value. So mark as precise
  * to prevent pruning on it.
 */
 bt_set_frame_slot(&env->bt, key->frameno, spi);
 err = mark_chain_precision_batch(env, env->cur_state);
 if (err < 0)
  return err;

 *value = reg->var_off.value;
 return 0;
}

static bool can_elide_value_nullness(enum bpf_map_type type);

static int check_func_arg(struct bpf_verifier_env *env, u32 arg,
     struct bpf_call_arg_meta *meta,
     const struct bpf_func_proto *fn,
     int insn_idx)
{
 u32 regno = BPF_REG_1 + arg;
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 enum bpf_arg_type arg_type = fn->arg_type[arg];
 enum bpf_reg_type type = reg->type;
 u32 *arg_btf_id = NULL;
 u32 key_size;
 int err = 0;

 if (arg_type == ARG_DONTCARE)
  return 0;

 err = check_reg_arg(env, regno, SRC_OP);
 if (err)
  return err;

 if (arg_type == ARG_ANYTHING) {
  if (is_pointer_value(env, regno)) {
   verbose(env, "R%d leaks addr into helper function\n",
    regno);
   return -EACCES;
  }
  return 0;
 }

 if (type_is_pkt_pointer(type) &&
     !may_access_direct_pkt_data(env, meta, BPF_READ)) {
  verbose(env, "helper access to the packet is not allowed\n");
  return -EACCES;
 }

 if (base_type(arg_type) == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE) {
  err = resolve_map_arg_type(env, meta, &arg_type);
  if (err)
   return err;
 }

 if (register_is_null(reg) && type_may_be_null(arg_type))
  /* A NULL register has a SCALAR_VALUE type, so skip
   * type checking.
 */
  goto skip_type_check;

 /* arg_btf_id and arg_size are in a union. */
 if (base_type(arg_type) == ARG_PTR_TO_BTF_ID ||
     base_type(arg_type) == ARG_PTR_TO_SPIN_LOCK)
  arg_btf_id = fn->arg_btf_id[arg];

 err = check_reg_type(env, regno, arg_type, arg_btf_id, meta);
 if (err)
  return err;

 err = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
 if (err)
  return err;

skip_type_check:
 if (arg_type_is_release(arg_type)) {
  if (arg_type_is_dynptr(arg_type)) {
   struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
   int spi;

   /* Only dynptr created on stack can be released, thus
    * the get_spi and stack state checks for spilled_ptr
    * should only be done before process_dynptr_func for
    * PTR_TO_STACK.
 */
   if (reg->type == PTR_TO_STACK) {
    spi = dynptr_get_spi(env, reg);
    if (spi < 0 || !state->stack[spi].spilled_ptr.ref_obj_id) {
     verbose(env, "arg %d is an unacquired reference\n", regno);
     return -EINVAL;
    }
   } else {
    verbose(env, "cannot release unowned const bpf_dynptr\n");
    return -EINVAL;
   }
  } else if (!reg->ref_obj_id && !register_is_null(reg)) {
   verbose(env, "R%d must be referenced when passed to release function\n",
    regno);
   return -EINVAL;
  }
  if (meta->release_regno) {
   verifier_bug(env, "more than one release argument");
   return -EFAULT;
  }
  meta->release_regno = regno;
 }

 if (reg->ref_obj_id && base_type(arg_type) != ARG_KPTR_XCHG_DEST) {
  if (meta->ref_obj_id) {
   verbose(env, "more than one arg with ref_obj_id R%d %u %u",
    regno, reg->ref_obj_id,
    meta->ref_obj_id);
   return -EACCES;
  }
  meta->ref_obj_id = reg->ref_obj_id;
 }

 switch (base_type(arg_type)) {
 case ARG_CONST_MAP_PTR:
  /* bpf_map_xxx(map_ptr) call: remember that map_ptr */
  if (meta->map_ptr) {
   /* Use map_uid (which is unique id of inner map) to reject:
    * inner_map1 = bpf_map_lookup_elem(outer_map, key1)
    * inner_map2 = bpf_map_lookup_elem(outer_map, key2)
    * if (inner_map1 && inner_map2) {
    *     timer = bpf_map_lookup_elem(inner_map1);
    *     if (timer)
    *         // mismatch would have been allowed
    *         bpf_timer_init(timer, inner_map2);
    * }
    *
    * Comparing map_ptr is enough to distinguish normal and outer maps.
 */
   if (meta->map_ptr != reg->map_ptr ||
       meta->map_uid != reg->map_uid) {
    verbose(env,
     "timer pointer in R1 map_uid=%d doesn't match map pointer in R2 map_uid=%d\n",
     meta->map_uid, reg->map_uid);
    return -EINVAL;
   }
  }
  meta->map_ptr = reg->map_ptr;
  meta->map_uid = reg->map_uid;
  break;
 case ARG_PTR_TO_MAP_KEY:
  /* bpf_map_xxx(..., map_ptr, ..., key) call:
   * check that [key, key + map->key_size) are within
   * stack limits and initialized
 */
  if (!meta->map_ptr) {
   /* in function declaration map_ptr must come before
    * map_key, so that it's verified and known before
    * we have to check map_key here. Otherwise it means
    * that kernel subsystem misconfigured verifier
 */
   verifier_bug(env, "invalid map_ptr to access map->key");
   return -EFAULT;
  }
  key_size = meta->map_ptr->key_size;
  err = check_helper_mem_access(env, regno, key_size, BPF_READ, false, NULL);
  if (err)
   return err;
  if (can_elide_value_nullness(meta->map_ptr->map_type)) {
   err = get_constant_map_key(env, reg, key_size, &meta->const_map_key);
   if (err < 0) {
    meta->const_map_key = -1;
    if (err == -EOPNOTSUPP)
     err = 0;
    else
     return err;
   }
  }
  break;
 case ARG_PTR_TO_MAP_VALUE:
  if (type_may_be_null(arg_type) && register_is_null(reg))
   return 0;

  /* bpf_map_xxx(..., map_ptr, ..., value) call:
   * check [value, value + map->value_size) validity
 */
  if (!meta->map_ptr) {
   /* kernel subsystem misconfigured verifier */
   verifier_bug(env, "invalid map_ptr to access map->value");
   return -EFAULT;
  }
  meta->raw_mode = arg_type & MEM_UNINIT;
  err = check_helper_mem_access(env, regno, meta->map_ptr->value_size,
           arg_type & MEM_WRITE ? BPF_WRITE : BPF_READ,
           false, meta);
  break;
 case ARG_PTR_TO_PERCPU_BTF_ID:
  if (!reg->btf_id) {
   verbose(env, "Helper has invalid btf_id in R%d\n", regno);
   return -EACCES;
  }
  meta->ret_btf = reg->btf;
  meta->ret_btf_id = reg->btf_id;
  break;
 case ARG_PTR_TO_SPIN_LOCK:
  if (in_rbtree_lock_required_cb(env)) {
   verbose(env, "can't spin_{lock,unlock} in rbtree cb\n");
   return -EACCES;
  }
  if (meta->func_id == BPF_FUNC_spin_lock) {
   err = process_spin_lock(env, regno, PROCESS_SPIN_LOCK);
   if (err)
    return err;
  } else if (meta->func_id == BPF_FUNC_spin_unlock) {
   err = process_spin_lock(env, regno, 0);
   if (err)
    return err;
  } else {
   verifier_bug(env, "spin lock arg on unexpected helper");
   return -EFAULT;
  }
  break;
 case ARG_PTR_TO_TIMER:
  err = process_timer_func(env, regno, meta);
  if (err)
   return err;
  break;
 case ARG_PTR_TO_FUNC:
  meta->subprogno = reg->subprogno;
  break;
 case ARG_PTR_TO_MEM:
  /* The access to this pointer is only checked when we hit the
   * next is_mem_size argument below.
 */
  meta->raw_mode = arg_type & MEM_UNINIT;
  if (arg_type & MEM_FIXED_SIZE) {
   err = check_helper_mem_access(env, regno, fn->arg_size[arg],
            arg_type & MEM_WRITE ? BPF_WRITE : BPF_READ,
            false, meta);
   if (err)
    return err;
   if (arg_type & MEM_ALIGNED)
    err = check_ptr_alignment(env, reg, 0, fn->arg_size[arg], true);
  }
  break;
 case ARG_CONST_SIZE:
  err = check_mem_size_reg(env, reg, regno,
      fn->arg_type[arg - 1] & MEM_WRITE ?
      BPF_WRITE : BPF_READ,
      false, meta);
  break;
 case ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO:
  err = check_mem_size_reg(env, reg, regno,
      fn->arg_type[arg - 1] & MEM_WRITE ?
      BPF_WRITE : BPF_READ,
      true, meta);
  break;
 case ARG_PTR_TO_DYNPTR:
  err = process_dynptr_func(env, regno, insn_idx, arg_type, 0);
  if (err)
   return err;
  break;
 case ARG_CONST_ALLOC_SIZE_OR_ZERO:
  if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
   verbose(env, "R%d is not a known constant'\n",
    regno);
   return -EACCES;
  }
  meta->mem_size = reg->var_off.value;
  err = mark_chain_precision(env, regno);
  if (err)
   return err;
  break;
 case ARG_PTR_TO_CONST_STR:
 {
  err = check_reg_const_str(env, reg, regno);
  if (err)
   return err;
  break;
 }
 case ARG_KPTR_XCHG_DEST:
  err = process_kptr_func(env, regno, meta);
  if (err)
   return err;
  break;
 }

 return err;
}

static bool may_update_sockmap(struct bpf_verifier_env *env, int func_id)
{
 enum bpf_attach_type eatype = env->prog->expected_attach_type;
 enum bpf_prog_type type = resolve_prog_type(env->prog);

 if (func_id != BPF_FUNC_map_update_elem &&
     func_id != BPF_FUNC_map_delete_elem)
  return false;

 /* It's not possible to get access to a locked struct sock in these
  * contexts, so updating is safe.
 */
 switch (type) {
 case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
  if (eatype == BPF_TRACE_ITER)
   return true;
  break;
 case BPF_PROG_TYPE_SOCK_OPS:
  /* map_update allowed only via dedicated helpers with event type checks */
  if (func_id == BPF_FUNC_map_delete_elem)
   return true;
  break;
 case BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER:
 case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
 case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
 case BPF_PROG_TYPE_XDP:
 case BPF_PROG_TYPE_SK_REUSEPORT:
 case BPF_PROG_TYPE_FLOW_DISSECTOR:
 case BPF_PROG_TYPE_SK_LOOKUP:
  return true;
 default:
  break;
 }

 verbose(env, "cannot update sockmap in this context\n");
 return false;
}

static bool allow_tail_call_in_subprogs(struct bpf_verifier_env *env)
{
 return env->prog->jit_requested &&
        bpf_jit_supports_subprog_tailcalls();
}

static int check_map_func_compatibility(struct bpf_verifier_env *env,
     struct bpf_map *map, int func_id)
{
 if (!map)
  return 0;

 /* We need a two way check, first is from map perspective ... */
 switch (map->map_type) {
 case BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY:
  if (func_id != BPF_FUNC_tail_call)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY:
  if (func_id != BPF_FUNC_perf_event_read &&
      func_id != BPF_FUNC_perf_event_output &&
      func_id != BPF_FUNC_skb_output &&
      func_id != BPF_FUNC_perf_event_read_value &&
      func_id != BPF_FUNC_xdp_output)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_RINGBUF:
  if (func_id != BPF_FUNC_ringbuf_output &&
      func_id != BPF_FUNC_ringbuf_reserve &&
      func_id != BPF_FUNC_ringbuf_query &&
      func_id != BPF_FUNC_ringbuf_reserve_dynptr &&
      func_id != BPF_FUNC_ringbuf_submit_dynptr &&
      func_id != BPF_FUNC_ringbuf_discard_dynptr)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_USER_RINGBUF:
  if (func_id != BPF_FUNC_user_ringbuf_drain)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_STACK_TRACE:
  if (func_id != BPF_FUNC_get_stackid)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_CGROUP_ARRAY:
  if (func_id != BPF_FUNC_skb_under_cgroup &&
      func_id != BPF_FUNC_current_task_under_cgroup)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_CGROUP_STORAGE:
 case BPF_MAP_TYPE_PERCPU_CGROUP_STORAGE:
  if (func_id != BPF_FUNC_get_local_storage)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_DEVMAP:
 case BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH:
  if (func_id != BPF_FUNC_redirect_map &&
      func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem)
   goto error;
  break;
 /* Restrict bpf side of cpumap and xskmap, open when use-cases
  * appear.
 */
 case BPF_MAP_TYPE_CPUMAP:
  if (func_id != BPF_FUNC_redirect_map)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_XSKMAP:
  if (func_id != BPF_FUNC_redirect_map &&
      func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_ARRAY_OF_MAPS:
 case BPF_MAP_TYPE_HASH_OF_MAPS:
  if (func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP:
  if (func_id != BPF_FUNC_sk_redirect_map &&
      func_id != BPF_FUNC_sock_map_update &&
      func_id != BPF_FUNC_msg_redirect_map &&
      func_id != BPF_FUNC_sk_select_reuseport &&
      func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem &&
      !may_update_sockmap(env, func_id))
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH:
  if (func_id != BPF_FUNC_sk_redirect_hash &&
      func_id != BPF_FUNC_sock_hash_update &&
      func_id != BPF_FUNC_msg_redirect_hash &&
      func_id != BPF_FUNC_sk_select_reuseport &&
      func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem &&
      !may_update_sockmap(env, func_id))
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_REUSEPORT_SOCKARRAY:
  if (func_id != BPF_FUNC_sk_select_reuseport)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_QUEUE:
 case BPF_MAP_TYPE_STACK:
  if (func_id != BPF_FUNC_map_peek_elem &&
      func_id != BPF_FUNC_map_pop_elem &&
      func_id != BPF_FUNC_map_push_elem)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_SK_STORAGE:
  if (func_id != BPF_FUNC_sk_storage_get &&
      func_id != BPF_FUNC_sk_storage_delete &&
      func_id != BPF_FUNC_kptr_xchg)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_INODE_STORAGE:
  if (func_id != BPF_FUNC_inode_storage_get &&
      func_id != BPF_FUNC_inode_storage_delete &&
      func_id != BPF_FUNC_kptr_xchg)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_TASK_STORAGE:
  if (func_id != BPF_FUNC_task_storage_get &&
      func_id != BPF_FUNC_task_storage_delete &&
      func_id != BPF_FUNC_kptr_xchg)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_CGRP_STORAGE:
  if (func_id != BPF_FUNC_cgrp_storage_get &&
      func_id != BPF_FUNC_cgrp_storage_delete &&
      func_id != BPF_FUNC_kptr_xchg)
   goto error;
  break;
 case BPF_MAP_TYPE_BLOOM_FILTER:
  if (func_id != BPF_FUNC_map_peek_elem &&
      func_id != BPF_FUNC_map_push_elem)
   goto error;
  break;
 default:
  break;
 }

 /* ... and second from the function itself. */
 switch (func_id) {
 case BPF_FUNC_tail_call:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
   goto error;
  if (env->subprog_cnt > 1 && !allow_tail_call_in_subprogs(env)) {
   verbose(env, "mixing of tail_calls and bpf-to-bpf calls is not supported\n");
   return -EINVAL;
  }
  break;
 case BPF_FUNC_perf_event_read:
 case BPF_FUNC_perf_event_output:
 case BPF_FUNC_perf_event_read_value:
 case BPF_FUNC_skb_output:
 case BPF_FUNC_xdp_output:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_ringbuf_output:
 case BPF_FUNC_ringbuf_reserve:
 case BPF_FUNC_ringbuf_query:
 case BPF_FUNC_ringbuf_reserve_dynptr:
 case BPF_FUNC_ringbuf_submit_dynptr:
 case BPF_FUNC_ringbuf_discard_dynptr:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_RINGBUF)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_user_ringbuf_drain:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_USER_RINGBUF)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_get_stackid:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_STACK_TRACE)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_current_task_under_cgroup:
 case BPF_FUNC_skb_under_cgroup:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_CGROUP_ARRAY)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_redirect_map:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_DEVMAP &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_CPUMAP &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_XSKMAP)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_sk_redirect_map:
 case BPF_FUNC_msg_redirect_map:
 case BPF_FUNC_sock_map_update:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_sk_redirect_hash:
 case BPF_FUNC_msg_redirect_hash:
 case BPF_FUNC_sock_hash_update:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_get_local_storage:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_CGROUP_STORAGE &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERCPU_CGROUP_STORAGE)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_sk_select_reuseport:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_REUSEPORT_SOCKARRAY &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_map_pop_elem:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_QUEUE &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_STACK)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_map_peek_elem:
 case BPF_FUNC_map_push_elem:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_QUEUE &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_STACK &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_BLOOM_FILTER)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_map_lookup_percpu_elem:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERCPU_ARRAY &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH &&
      map->map_type != BPF_MAP_TYPE_LRU_PERCPU_HASH)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_sk_storage_get:
 case BPF_FUNC_sk_storage_delete:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SK_STORAGE)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_inode_storage_get:
 case BPF_FUNC_inode_storage_delete:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_INODE_STORAGE)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_task_storage_get:
 case BPF_FUNC_task_storage_delete:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_TASK_STORAGE)
   goto error;
  break;
 case BPF_FUNC_cgrp_storage_get:
 case BPF_FUNC_cgrp_storage_delete:
  if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_CGRP_STORAGE)
   goto error;
  break;
 default:
  break;
 }

 return 0;
error:
 verbose(env, "cannot pass map_type %d into func %s#%d\n",
  map->map_type, func_id_name(func_id), func_id);
 return -EINVAL;
}

static bool check_raw_mode_ok(const struct bpf_func_proto *fn)
{
 int count = 0;

 if (arg_type_is_raw_mem(fn->arg1_type))
  count++;
 if (arg_type_is_raw_mem(fn->arg2_type))
  count++;
 if (arg_type_is_raw_mem(fn->arg3_type))
  count++;
 if (arg_type_is_raw_mem(fn->arg4_type))
  count++;
 if (arg_type_is_raw_mem(fn->arg5_type))
  count++;

 /* We only support one arg being in raw mode at the moment,
  * which is sufficient for the helper functions we have
  * right now.
 */
 return count <= 1;
}

static bool check_args_pair_invalid(const struct bpf_func_proto *fn, int arg)
{
 bool is_fixed = fn->arg_type[arg] & MEM_FIXED_SIZE;
 bool has_size = fn->arg_size[arg] != 0;
 bool is_next_size = false;

 if (arg + 1 < ARRAY_SIZE(fn->arg_type))
  is_next_size = arg_type_is_mem_size(fn->arg_type[arg + 1]);

 if (base_type(fn->arg_type[arg]) != ARG_PTR_TO_MEM)
  return is_next_size;

 return has_size == is_next_size || is_next_size == is_fixed;
}

static bool check_arg_pair_ok(const struct bpf_func_proto *fn)
{
 /* bpf_xxx(..., buf, len) call will access 'len'
  * bytes from memory 'buf'. Both arg types need
  * to be paired, so make sure there's no buggy
  * helper function specification.
 */
 if (arg_type_is_mem_size(fn->arg1_type) ||
     check_args_pair_invalid(fn, 0) ||
     check_args_pair_invalid(fn, 1) ||
     check_args_pair_invalid(fn, 2) ||
     check_args_pair_invalid(fn, 3) ||
     check_args_pair_invalid(fn, 4))
  return false;

 return true;
}

static bool check_btf_id_ok(const struct bpf_func_proto *fn)
{
 int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fn->arg_type); i++) {
  if (base_type(fn->arg_type[i]) == ARG_PTR_TO_BTF_ID)
   return !!fn->arg_btf_id[i];
  if (base_type(fn->arg_type[i]) == ARG_PTR_TO_SPIN_LOCK)
   return fn->arg_btf_id[i] == BPF_PTR_POISON;
  if (base_type(fn->arg_type[i]) != ARG_PTR_TO_BTF_ID && fn->arg_btf_id[i] &&
      /* arg_btf_id and arg_size are in a union. */
      (base_type(fn->arg_type[i]) != ARG_PTR_TO_MEM ||
       !(fn->arg_type[i] & MEM_FIXED_SIZE)))
   return false;
 }

 return true;
}

static int check_func_proto(const struct bpf_func_proto *fn, int func_id)
{
 return check_raw_mode_ok(fn) &&
        check_arg_pair_ok(fn) &&
        check_btf_id_ok(fn) ? 0 : -EINVAL;
}

/* Packet data might have moved, any old PTR_TO_PACKET[_META,_END]
 * are now invalid, so turn them into unknown SCALAR_VALUE.
 *
 * This also applies to dynptr slices belonging to skb and xdp dynptrs,
 * since these slices point to packet data.
 */
static void clear_all_pkt_pointers(struct bpf_verifier_env *env)
{
 struct bpf_func_state *state;
 struct bpf_reg_state *reg;

 bpf_for_each_reg_in_vstate(env->cur_state, state, reg, ({
  if (reg_is_pkt_pointer_any(reg) || reg_is_dynptr_slice_pkt(reg))
   mark_reg_invalid(env, reg);
 }));
}

enum {
 AT_PKT_END = -1,
 BEYOND_PKT_END = -2,
};

static void mark_pkt_end(struct bpf_verifier_state *vstate, int regn, bool range_open)
{
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
 struct bpf_reg_state *reg = &state->regs[regn];

 if (reg->type != PTR_TO_PACKET)
  /* PTR_TO_PACKET_META is not supported yet */
  return;

 /* The 'reg' is pkt > pkt_end or pkt >= pkt_end.
  * How far beyond pkt_end it goes is unknown.
  * if (!range_open) it's the case of pkt >= pkt_end
  * if (range_open) it's the case of pkt > pkt_end
  * hence this pointer is at least 1 byte bigger than pkt_end
 */
 if (range_open)
  reg->range = BEYOND_PKT_END;
 else
  reg->range = AT_PKT_END;
}

static int release_reference_nomark(struct bpf_verifier_state *state, int ref_obj_id)
{
 int i;

 for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++) {
  if (state->refs[i].type != REF_TYPE_PTR)
   continue;
  if (state->refs[i].id == ref_obj_id) {
   release_reference_state(state, i);
   return 0;
  }
 }
 return -EINVAL;
}

/* The pointer with the specified id has released its reference to kernel
 * resources. Identify all copies of the same pointer and clear the reference.
 *
 * This is the release function corresponding to acquire_reference(). Idempotent.
 */
static int release_reference(struct bpf_verifier_env *env, int ref_obj_id)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state;
 struct bpf_reg_state *reg;
 int err;

 err = release_reference_nomark(vstate, ref_obj_id);
 if (err)
  return err;

 bpf_for_each_reg_in_vstate(vstate, state, reg, ({
  if (reg->ref_obj_id == ref_obj_id)
   mark_reg_invalid(env, reg);
 }));

 return 0;
}

static void invalidate_non_owning_refs(struct bpf_verifier_env *env)
{
 struct bpf_func_state *unused;
 struct bpf_reg_state *reg;

 bpf_for_each_reg_in_vstate(env->cur_state, unused, reg, ({
  if (type_is_non_owning_ref(reg->type))
   mark_reg_invalid(env, reg);
 }));
}

static void clear_caller_saved_regs(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_reg_state *regs)
{
 int i;

 /* after the call registers r0 - r5 were scratched */
 for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++) {
  mark_reg_not_init(env, regs, caller_saved[i]);
  __check_reg_arg(env, regs, caller_saved[i], DST_OP_NO_MARK);
 }
}

typedef int (*set_callee_state_fn)(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_func_state *caller,
       struct bpf_func_state *callee,
       int insn_idx);

static int set_callee_state(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_func_state *caller,
       struct bpf_func_state *callee, int insn_idx);

static int setup_func_entry(struct bpf_verifier_env *env, int subprog, int callsite,
       set_callee_state_fn set_callee_state_cb,
       struct bpf_verifier_state *state)
{
 struct bpf_func_state *caller, *callee;
 int err;

 if (state->curframe + 1 >= MAX_CALL_FRAMES) {
  verbose(env, "the call stack of %d frames is too deep\n",
   state->curframe + 2);
  return -E2BIG;
 }

 if (state->frame[state->curframe + 1]) {
  verifier_bug(env, "Frame %d already allocated", state->curframe + 1);
  return -EFAULT;
 }

 caller = state->frame[state->curframe];
 callee = kzalloc(sizeof(*callee), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!callee)
  return -ENOMEM;
 state->frame[state->curframe + 1] = callee;

 /* callee cannot access r0, r6 - r9 for reading and has to write
  * into its own stack before reading from it.
  * callee can read/write into caller's stack
 */
 init_func_state(env, callee,
   /* remember the callsite, it will be used by bpf_exit */
   callsite,
   state->curframe + 1 /* frameno within this callchain */,
   subprog /* subprog number within this prog */);
 err = set_callee_state_cb(env, caller, callee, callsite);
 if (err)
  goto err_out;

 /* only increment it after check_reg_arg() finished */
 state->curframe++;

 return 0;

err_out:
 free_func_state(callee);
 state->frame[state->curframe + 1] = NULL;
 return err;
}

static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
        const struct btf *btf,
        struct bpf_reg_state *regs)
{
 struct bpf_subprog_info *sub = subprog_info(env, subprog);
 struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
 u32 i;
 int ret;

 ret = btf_prepare_func_args(env, subprog);
 if (ret)
  return ret;

 /* check that BTF function arguments match actual types that the
  * verifier sees.
 */
 for (i = 0; i < sub->arg_cnt; i++) {
  u32 regno = i + 1;
  struct bpf_reg_state *reg = ®s[regno];
  struct bpf_subprog_arg_info *arg = &sub->args[i];

  if (arg->arg_type == ARG_ANYTHING) {
   if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
    bpf_log(log, "R%d is not a scalar\n", regno);
    return -EINVAL;
   }
  } else if (arg->arg_type & PTR_UNTRUSTED) {
   /*
    * Anything is allowed for untrusted arguments, as these are
    * read-only and probe read instructions would protect against
    * invalid memory access.
 */
  } else if (arg->arg_type == ARG_PTR_TO_CTX) {
   ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, ARG_DONTCARE);
   if (ret < 0)
    return ret;
   /* If function expects ctx type in BTF check that caller
    * is passing PTR_TO_CTX.
 */
   if (reg->type != PTR_TO_CTX) {
    bpf_log(log, "arg#%d expects pointer to ctx\n", i);
    return -EINVAL;
   }
  } else if (base_type(arg->arg_type) == ARG_PTR_TO_MEM) {
   ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, ARG_DONTCARE);
   if (ret < 0)
    return ret;
   if (check_mem_reg(env, reg, regno, arg->mem_size))
    return -EINVAL;
   if (!(arg->arg_type & PTR_MAYBE_NULL) && (reg->type & PTR_MAYBE_NULL)) {
    bpf_log(log, "arg#%d is expected to be non-NULL\n", i);
    return -EINVAL;
   }
  } else if (base_type(arg->arg_type) == ARG_PTR_TO_ARENA) {
   /*
    * Can pass any value and the kernel won't crash, but
    * only PTR_TO_ARENA or SCALAR make sense. Everything
    * else is a bug in the bpf program. Point it out to
    * the user at the verification time instead of
    * run-time debug nightmare.
 */
   if (reg->type != PTR_TO_ARENA && reg->type != SCALAR_VALUE) {
    bpf_log(log, "R%d is not a pointer to arena or scalar.\n", regno);
    return -EINVAL;
   }
  } else if (arg->arg_type == (ARG_PTR_TO_DYNPTR | MEM_RDONLY)) {
   ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, ARG_PTR_TO_DYNPTR);
   if (ret)
    return ret;

   ret = process_dynptr_func(env, regno, -1, arg->arg_type, 0);
   if (ret)
    return ret;
  } else if (base_type(arg->arg_type) == ARG_PTR_TO_BTF_ID) {
   struct bpf_call_arg_meta meta;
   int err;

   if (register_is_null(reg) && type_may_be_null(arg->arg_type))
    continue;

   memset(&meta, 0, sizeof(meta)); /* leave func_id as zero */
   err = check_reg_type(env, regno, arg->arg_type, &arg->btf_id, &meta);
   err = err ?: check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg->arg_type);
   if (err)
    return err;
  } else {
   verifier_bug(env, "unrecognized arg#%d type %d", i, arg->arg_type);
   return -EFAULT;
  }
 }

 return 0;
}

/* Compare BTF of a function call with given bpf_reg_state.
 * Returns:
 * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
 * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
 * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
 * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
 */
static int btf_check_subprog_call(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
      struct bpf_reg_state *regs)
{
 struct bpf_prog *prog = env->prog;
 struct btf *btf = prog->aux->btf;
 u32 btf_id;
 int err;

 if (!prog->aux->func_info)
  return -EINVAL;

 btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
 if (!btf_id)
  return -EFAULT;

 if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
  return -EINVAL;

 err = btf_check_func_arg_match(env, subprog, btf, regs);
 /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
  * or mismatched type can be passed into a global function.
  * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
 */
 if (err)
  prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
 return err;
}

static int push_callback_call(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
         int insn_idx, int subprog,
         set_callee_state_fn set_callee_state_cb)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state, *callback_state;
 struct bpf_func_state *caller, *callee;
 int err;

 caller = state->frame[state->curframe];
 err = btf_check_subprog_call(env, subprog, caller->regs);
 if (err == -EFAULT)
  return err;

 /* set_callee_state is used for direct subprog calls, but we are
  * interested in validating only BPF helpers that can call subprogs as
  * callbacks
 */
 env->subprog_info[subprog].is_cb = true;
 if (bpf_pseudo_kfunc_call(insn) &&
     !is_callback_calling_kfunc(insn->imm)) {
  verifier_bug(env, "kfunc %s#%d not marked as callback-calling",
        func_id_name(insn->imm), insn->imm);
  return -EFAULT;
 } else if (!bpf_pseudo_kfunc_call(insn) &&
     !is_callback_calling_function(insn->imm)) { /* helper */
  verifier_bug(env, "helper %s#%d not marked as callback-calling",
        func_id_name(insn->imm), insn->imm);
  return -EFAULT;
 }

 if (is_async_callback_calling_insn(insn)) {
  struct bpf_verifier_state *async_cb;

  /* there is no real recursion here. timer and workqueue callbacks are async */
  env->subprog_info[subprog].is_async_cb = true;
  async_cb = push_async_cb(env, env->subprog_info[subprog].start,
      insn_idx, subprog,
      is_bpf_wq_set_callback_impl_kfunc(insn->imm));
  if (!async_cb)
   return -EFAULT;
  callee = async_cb->frame[0];
  callee->async_entry_cnt = caller->async_entry_cnt + 1;

  /* Convert bpf_timer_set_callback() args into timer callback args */
  err = set_callee_state_cb(env, caller, callee, insn_idx);
  if (err)
   return err;

  return 0;
 }

 /* for callback functions enqueue entry to callback and
  * proceed with next instruction within current frame.
 */
 callback_state = push_stack(env, env->subprog_info[subprog].start, insn_idx, false);
 if (!callback_state)
  return -ENOMEM;

 err = setup_func_entry(env, subprog, insn_idx, set_callee_state_cb,
          callback_state);
 if (err)
  return err;

 callback_state->callback_unroll_depth++;
 callback_state->frame[callback_state->curframe - 1]->callback_depth++;
 caller->callback_depth = 0;
 return 0;
}

static int check_func_call(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
      int *insn_idx)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *caller;
 int err, subprog, target_insn;

 target_insn = *insn_idx + insn->imm + 1;
 subprog = find_subprog(env, target_insn);
 if (verifier_bug_if(subprog < 0, env, "target of func call at insn %d is not a program",
       target_insn))
  return -EFAULT;

 caller = state->frame[state->curframe];
 err = btf_check_subprog_call(env, subprog, caller->regs);
 if (err == -EFAULT)
  return err;
 if (subprog_is_global(env, subprog)) {
  const char *sub_name = subprog_name(env, subprog);

  if (env->cur_state->active_locks) {
   verbose(env, "global function calls are not allowed while holding a lock,\n"
         "use static function instead\n");
   return -EINVAL;
  }

  if (env->subprog_info[subprog].might_sleep &&
      (env->cur_state->active_rcu_lock || env->cur_state->active_preempt_locks ||
       env->cur_state->active_irq_id || !in_sleepable(env))) {
   verbose(env, "global functions that may sleep are not allowed in non-sleepable context,\n"
         "i.e., in a RCU/IRQ/preempt-disabled section, or in\n"
         "a non-sleepable BPF program context\n");
   return -EINVAL;
  }

  if (err) {
   verbose(env, "Caller passes invalid args into func#%d ('%s')\n",
    subprog, sub_name);
   return err;
  }

  verbose(env, "Func#%d ('%s') is global and assumed valid.\n",
   subprog, sub_name);
  if (env->subprog_info[subprog].changes_pkt_data)
   clear_all_pkt_pointers(env);
  /* mark global subprog for verifying after main prog */
  subprog_aux(env, subprog)->called = true;
  clear_caller_saved_regs(env, caller->regs);

  /* All global functions return a 64-bit SCALAR_VALUE */
  mark_reg_unknown(env, caller->regs, BPF_REG_0);
  caller->regs[BPF_REG_0].subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;

  /* continue with next insn after call */
  return 0;
 }

 /* for regular function entry setup new frame and continue
  * from that frame.
 */
 err = setup_func_entry(env, subprog, *insn_idx, set_callee_state, state);
 if (err)
  return err;

 clear_caller_saved_regs(env, caller->regs);

 /* and go analyze first insn of the callee */
 *insn_idx = env->subprog_info[subprog].start - 1;

 if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL) {
  verbose(env, "caller:\n");
  print_verifier_state(env, state, caller->frameno, true);
  verbose(env, "callee:\n");
  print_verifier_state(env, state, state->curframe, true);
 }

 return 0;
}

int map_set_for_each_callback_args(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_func_state *caller,
       struct bpf_func_state *callee)
{
 /* bpf_for_each_map_elem(struct bpf_map *map, void *callback_fn,
  *      void *callback_ctx, u64 flags);
  * callback_fn(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
  *      void *callback_ctx);
 */
 callee->regs[BPF_REG_1] = caller->regs[BPF_REG_1];

 callee->regs[BPF_REG_2].type = PTR_TO_MAP_KEY;
 __mark_reg_known_zero(&callee->regs[BPF_REG_2]);
 callee->regs[BPF_REG_2].map_ptr = caller->regs[BPF_REG_1].map_ptr;

 callee->regs[BPF_REG_3].type = PTR_TO_MAP_VALUE;
 __mark_reg_known_zero(&callee->regs[BPF_REG_3]);
 callee->regs[BPF_REG_3].map_ptr = caller->regs[BPF_REG_1].map_ptr;

 /* pointer to stack or null */
 callee->regs[BPF_REG_4] = caller->regs[BPF_REG_3];

 /* unused */
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_5]);
 return 0;
}

static int set_callee_state(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_func_state *caller,
       struct bpf_func_state *callee, int insn_idx)
{
 int i;

 /* copy r1 - r5 args that callee can access.  The copy includes parent
  * pointers, which connects us up to the liveness chain
 */
 for (i = BPF_REG_1; i <= BPF_REG_5; i++)
  callee->regs[i] = caller->regs[i];
 return 0;
}

static int set_map_elem_callback_state(struct bpf_verifier_env *env,
           struct bpf_func_state *caller,
           struct bpf_func_state *callee,
           int insn_idx)
{
 struct bpf_insn_aux_data *insn_aux = &env->insn_aux_data[insn_idx];
 struct bpf_map *map;
 int err;

 /* valid map_ptr and poison value does not matter */
 map = insn_aux->map_ptr_state.map_ptr;
 if (!map->ops->map_set_for_each_callback_args ||
     !map->ops->map_for_each_callback) {
  verbose(env, "callback function not allowed for map\n");
  return -ENOTSUPP;
 }

 err = map->ops->map_set_for_each_callback_args(env, caller, callee);
 if (err)
  return err;

 callee->in_callback_fn = true;
 callee->callback_ret_range = retval_range(0, 1);
 return 0;
}

static int set_loop_callback_state(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_func_state *caller,
       struct bpf_func_state *callee,
       int insn_idx)
{
 /* bpf_loop(u32 nr_loops, void *callback_fn, void *callback_ctx,
  *     u64 flags);
  * callback_fn(u64 index, void *callback_ctx);
 */
 callee->regs[BPF_REG_1].type = SCALAR_VALUE;
 callee->regs[BPF_REG_2] = caller->regs[BPF_REG_3];

 /* unused */
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_3]);
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_4]);
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_5]);

 callee->in_callback_fn = true;
 callee->callback_ret_range = retval_range(0, 1);
 return 0;
}

static int set_timer_callback_state(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_func_state *caller,
        struct bpf_func_state *callee,
        int insn_idx)
{
 struct bpf_map *map_ptr = caller->regs[BPF_REG_1].map_ptr;

 /* bpf_timer_set_callback(struct bpf_timer *timer, void *callback_fn);
  * callback_fn(struct bpf_map *map, void *key, void *value);
 */
 callee->regs[BPF_REG_1].type = CONST_PTR_TO_MAP;
 __mark_reg_known_zero(&callee->regs[BPF_REG_1]);
 callee->regs[BPF_REG_1].map_ptr = map_ptr;

 callee->regs[BPF_REG_2].type = PTR_TO_MAP_KEY;
 __mark_reg_known_zero(&callee->regs[BPF_REG_2]);
 callee->regs[BPF_REG_2].map_ptr = map_ptr;

 callee->regs[BPF_REG_3].type = PTR_TO_MAP_VALUE;
 __mark_reg_known_zero(&callee->regs[BPF_REG_3]);
 callee->regs[BPF_REG_3].map_ptr = map_ptr;

 /* unused */
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_4]);
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_5]);
 callee->in_async_callback_fn = true;
 callee->callback_ret_range = retval_range(0, 1);
 return 0;
}

static int set_find_vma_callback_state(struct bpf_verifier_env *env,
           struct bpf_func_state *caller,
           struct bpf_func_state *callee,
           int insn_idx)
{
 /* bpf_find_vma(struct task_struct *task, u64 addr,
  *               void *callback_fn, void *callback_ctx, u64 flags)
  * (callback_fn)(struct task_struct *task,
  *               struct vm_area_struct *vma, void *callback_ctx);
 */
 callee->regs[BPF_REG_1] = caller->regs[BPF_REG_1];

 callee->regs[BPF_REG_2].type = PTR_TO_BTF_ID;
 __mark_reg_known_zero(&callee->regs[BPF_REG_2]);
 callee->regs[BPF_REG_2].btf =  btf_vmlinux;
 callee->regs[BPF_REG_2].btf_id = btf_tracing_ids[BTF_TRACING_TYPE_VMA];

 /* pointer to stack or null */
 callee->regs[BPF_REG_3] = caller->regs[BPF_REG_4];

 /* unused */
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_4]);
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_5]);
 callee->in_callback_fn = true;
 callee->callback_ret_range = retval_range(0, 1);
 return 0;
}

static int set_user_ringbuf_callback_state(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_func_state *caller,
        struct bpf_func_state *callee,
        int insn_idx)
{
 /* bpf_user_ringbuf_drain(struct bpf_map *map, void *callback_fn, void
  *     callback_ctx, u64 flags);
  * callback_fn(const struct bpf_dynptr_t* dynptr, void *callback_ctx);
 */
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_0]);
 mark_dynptr_cb_reg(env, &callee->regs[BPF_REG_1], BPF_DYNPTR_TYPE_LOCAL);
 callee->regs[BPF_REG_2] = caller->regs[BPF_REG_3];

 /* unused */
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_3]);
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_4]);
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_5]);

 callee->in_callback_fn = true;
 callee->callback_ret_range = retval_range(0, 1);
 return 0;
}

static int set_rbtree_add_callback_state(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_func_state *caller,
      struct bpf_func_state *callee,
      int insn_idx)
{
 /* void bpf_rbtree_add_impl(struct bpf_rb_root *root, struct bpf_rb_node *node,
  *                     bool (less)(struct bpf_rb_node *a, const struct bpf_rb_node *b));
  *
  * 'struct bpf_rb_node *node' arg to bpf_rbtree_add_impl is the same PTR_TO_BTF_ID w/ offset
  * that 'less' callback args will be receiving. However, 'node' arg was release_reference'd
  * by this point, so look at 'root'
 */
 struct btf_field *field;

 field = reg_find_field_offset(&caller->regs[BPF_REG_1], caller->regs[BPF_REG_1].off,
          BPF_RB_ROOT);
 if (!field || !field->graph_root.value_btf_id)
  return -EFAULT;

 mark_reg_graph_node(callee->regs, BPF_REG_1, &field->graph_root);
 ref_set_non_owning(env, &callee->regs[BPF_REG_1]);
 mark_reg_graph_node(callee->regs, BPF_REG_2, &field->graph_root);
 ref_set_non_owning(env, &callee->regs[BPF_REG_2]);

 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_3]);
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_4]);
 __mark_reg_not_init(env, &callee->regs[BPF_REG_5]);
 callee->in_callback_fn = true;
 callee->callback_ret_range = retval_range(0, 1);
 return 0;
}

static bool is_rbtree_lock_required_kfunc(u32 btf_id);

/* Are we currently verifying the callback for a rbtree helper that must
 * be called with lock held? If so, no need to complain about unreleased
 * lock
 */
static bool in_rbtree_lock_required_cb(struct bpf_verifier_env *env)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
 struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
 struct bpf_func_state *callee;
 int kfunc_btf_id;

 if (!state->curframe)
  return false;

 callee = state->frame[state->curframe];

 if (!callee->in_callback_fn)
  return false;

 kfunc_btf_id = insn[callee->callsite].imm;
 return is_rbtree_lock_required_kfunc(kfunc_btf_id);
}

static bool retval_range_within(struct bpf_retval_range range, const struct bpf_reg_state *reg,
    bool return_32bit)
{
 if (return_32bit)
  return range.minval <= reg->s32_min_value && reg->s32_max_value <= range.maxval;
 else
  return range.minval <= reg->smin_value && reg->smax_value <= range.maxval;
}

static int prepare_func_exit(struct bpf_verifier_env *env, int *insn_idx)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state, *prev_st;
 struct bpf_func_state *caller, *callee;
 struct bpf_reg_state *r0;
 bool in_callback_fn;
 int err;

 callee = state->frame[state->curframe];
 r0 = &callee->regs[BPF_REG_0];
 if (r0->type == PTR_TO_STACK) {
  /* technically it's ok to return caller's stack pointer
   * (or caller's caller's pointer) back to the caller,
   * since these pointers are valid. Only current stack
   * pointer will be invalid as soon as function exits,
   * but let's be conservative
 */
  verbose(env, "cannot return stack pointer to the caller\n");
  return -EINVAL;
 }

 caller = state->frame[state->curframe - 1];
 if (callee->in_callback_fn) {
  if (r0->type != SCALAR_VALUE) {
   verbose(env, "R0 not a scalar value\n");
   return -EACCES;
  }

  /* we are going to rely on register's precise value */
  err = mark_reg_read(env, r0, r0->parent, REG_LIVE_READ64);
  err = err ?: mark_chain_precision(env, BPF_REG_0);
  if (err)
   return err;

  /* enforce R0 return value range, and bpf_callback_t returns 64bit */
  if (!retval_range_within(callee->callback_ret_range, r0, false)) {
   verbose_invalid_scalar(env, r0, callee->callback_ret_range,
            "At callback return", "R0");
   return -EINVAL;
  }
  if (!calls_callback(env, callee->callsite)) {
   verifier_bug(env, "in callback at %d, callsite %d !calls_callback",
         *insn_idx, callee->callsite);
   return -EFAULT;
  }
 } else {
  /* return to the caller whatever r0 had in the callee */
  caller->regs[BPF_REG_0] = *r0;
 }

 /* for callbacks like bpf_loop or bpf_for_each_map_elem go back to callsite,
  * there function call logic would reschedule callback visit. If iteration
  * converges is_state_visited() would prune that visit eventually.
 */
 in_callback_fn = callee->in_callback_fn;
 if (in_callback_fn)
  *insn_idx = callee->callsite;
 else
  *insn_idx = callee->callsite + 1;

 if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL) {
  verbose(env, "returning from callee:\n");
  print_verifier_state(env, state, callee->frameno, true);
  verbose(env, "to caller at %d:\n", *insn_idx);
  print_verifier_state(env, state, caller->frameno, true);
 }
 /* clear everything in the callee. In case of exceptional exits using
 * bpf_throw, this will be done by copy_verifier_state for extra frames. */
 free_func_state(callee);
 state->frame[state->curframe--] = NULL;

 /* for callbacks widen imprecise scalars to make programs like below verify:
  *
  *   struct ctx { int i; }
  *   void cb(int idx, struct ctx *ctx) { ctx->i++; ... }
  *   ...
  *   struct ctx = { .i = 0; }
  *   bpf_loop(100, cb, &ctx, 0);
  *
  * This is similar to what is done in process_iter_next_call() for open
  * coded iterators.
 */
 prev_st = in_callback_fn ? find_prev_entry(env, state, *insn_idx) : NULL;
 if (prev_st) {
  err = widen_imprecise_scalars(env, prev_st, state);
  if (err)
   return err;
 }
 return 0;
}

static int do_refine_retval_range(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_reg_state *regs, int ret_type,
      int func_id,
      struct bpf_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *ret_reg = ®s[BPF_REG_0];

 if (ret_type != RET_INTEGER)
  return 0;

 switch (func_id) {
 case BPF_FUNC_get_stack:
 case BPF_FUNC_get_task_stack:
 case BPF_FUNC_probe_read_str:
 case BPF_FUNC_probe_read_kernel_str:
 case BPF_FUNC_probe_read_user_str:
  ret_reg->smax_value = meta->msize_max_value;
  ret_reg->s32_max_value = meta->msize_max_value;
  ret_reg->smin_value = -MAX_ERRNO;
  ret_reg->s32_min_value = -MAX_ERRNO;
  reg_bounds_sync(ret_reg);
  break;
 case BPF_FUNC_get_smp_processor_id:
  ret_reg->umax_value = nr_cpu_ids - 1;
  ret_reg->u32_max_value = nr_cpu_ids - 1;
  ret_reg->smax_value = nr_cpu_ids - 1;
  ret_reg->s32_max_value = nr_cpu_ids - 1;
  ret_reg->umin_value = 0;
  ret_reg->u32_min_value = 0;
  ret_reg->smin_value = 0;
  ret_reg->s32_min_value = 0;
  reg_bounds_sync(ret_reg);
  break;
 }

 return reg_bounds_sanity_check(env, ret_reg, "retval");
}

static int
record_func_map(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_call_arg_meta *meta,
  int func_id, int insn_idx)
{
 struct bpf_insn_aux_data *aux = &env->insn_aux_data[insn_idx];
 struct bpf_map *map = meta->map_ptr;

 if (func_id != BPF_FUNC_tail_call &&
     func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem &&
     func_id != BPF_FUNC_map_update_elem &&
     func_id != BPF_FUNC_map_delete_elem &&
     func_id != BPF_FUNC_map_push_elem &&
     func_id != BPF_FUNC_map_pop_elem &&
     func_id != BPF_FUNC_map_peek_elem &&
     func_id != BPF_FUNC_for_each_map_elem &&
     func_id != BPF_FUNC_redirect_map &&
     func_id != BPF_FUNC_map_lookup_percpu_elem)
  return 0;

 if (map == NULL) {
  verifier_bug(env, "expected map for helper call");
  return -EFAULT;
 }

 /* In case of read-only, some additional restrictions
  * need to be applied in order to prevent altering the
  * state of the map from program side.
 */
 if ((map->map_flags & BPF_F_RDONLY_PROG) &&
     (func_id == BPF_FUNC_map_delete_elem ||
      func_id == BPF_FUNC_map_update_elem ||
      func_id == BPF_FUNC_map_push_elem ||
      func_id == BPF_FUNC_map_pop_elem)) {
  verbose(env, "write into map forbidden\n");
  return -EACCES;
 }

 if (!aux->map_ptr_state.map_ptr)
  bpf_map_ptr_store(aux, meta->map_ptr,
      !meta->map_ptr->bypass_spec_v1, false);
 else if (aux->map_ptr_state.map_ptr != meta->map_ptr)
  bpf_map_ptr_store(aux, meta->map_ptr,
      !meta->map_ptr->bypass_spec_v1, true);
 return 0;
}

static int
record_func_key(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_call_arg_meta *meta,
  int func_id, int insn_idx)
{
 struct bpf_insn_aux_data *aux = &env->insn_aux_data[insn_idx];
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg;
 struct bpf_map *map = meta->map_ptr;
 u64 val, max;
 int err;

 if (func_id != BPF_FUNC_tail_call)
  return 0;
 if (!map || map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY) {
  verbose(env, "expected prog array map for tail call");
  return -EINVAL;
 }

 reg = ®s[BPF_REG_3];
 val = reg->var_off.value;
 max = map->max_entries;

 if (!(is_reg_const(reg, false) && val < max)) {
  bpf_map_key_store(aux, BPF_MAP_KEY_POISON);
  return 0;
 }

 err = mark_chain_precision(env, BPF_REG_3);
 if (err)
  return err;
 if (bpf_map_key_unseen(aux))
  bpf_map_key_store(aux, val);
 else if (!bpf_map_key_poisoned(aux) &&
    bpf_map_key_immediate(aux) != val)
  bpf_map_key_store(aux, BPF_MAP_KEY_POISON);
 return 0;
}

static int check_reference_leak(struct bpf_verifier_env *env, bool exception_exit)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
 enum bpf_prog_type type = resolve_prog_type(env->prog);
 struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, BPF_REG_0);
 bool refs_lingering = false;
 int i;

 if (!exception_exit && cur_func(env)->frameno)
  return 0;

 for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++) {
  if (state->refs[i].type != REF_TYPE_PTR)
   continue;
  /* Allow struct_ops programs to return a referenced kptr back to
   * kernel. Type checks are performed later in check_return_code.
 */
  if (type == BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS && !exception_exit &&
      reg->ref_obj_id == state->refs[i].id)
   continue;
  verbose(env, "Unreleased reference id=%d alloc_insn=%d\n",
   state->refs[i].id, state->refs[i].insn_idx);
  refs_lingering = true;
 }
 return refs_lingering ? -EINVAL : 0;
}

static int check_resource_leak(struct bpf_verifier_env *env, bool exception_exit, bool check_lock, const char *prefix)
{
 int err;

 if (check_lock && env->cur_state->active_locks) {
  verbose(env, "%s cannot be used inside bpf_spin_lock-ed region\n", prefix);
  return -EINVAL;
 }

 err = check_reference_leak(env, exception_exit);
 if (err) {
  verbose(env, "%s would lead to reference leak\n", prefix);
  return err;
 }

 if (check_lock && env->cur_state->active_irq_id) {
  verbose(env, "%s cannot be used inside bpf_local_irq_save-ed region\n", prefix);
  return -EINVAL;
 }

 if (check_lock && env->cur_state->active_rcu_lock) {
  verbose(env, "%s cannot be used inside bpf_rcu_read_lock-ed region\n", prefix);
  return -EINVAL;
 }

 if (check_lock && env->cur_state->active_preempt_locks) {
  verbose(env, "%s cannot be used inside bpf_preempt_disable-ed region\n", prefix);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int check_bpf_snprintf_call(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *regs)
{
 struct bpf_reg_state *fmt_reg = ®s[BPF_REG_3];
 struct bpf_reg_state *data_len_reg = ®s[BPF_REG_5];
 struct bpf_map *fmt_map = fmt_reg->map_ptr;
 struct bpf_bprintf_data data = {};
 int err, fmt_map_off, num_args;
 u64 fmt_addr;
 char *fmt;

 /* data must be an array of u64 */
 if (data_len_reg->var_off.value % 8)
  return -EINVAL;
 num_args = data_len_reg->var_off.value / 8;

 /* fmt being ARG_PTR_TO_CONST_STR guarantees that var_off is const
  * and map_direct_value_addr is set.
 */
 fmt_map_off = fmt_reg->off + fmt_reg->var_off.value;
 err = fmt_map->ops->map_direct_value_addr(fmt_map, &fmt_addr,
        fmt_map_off);
 if (err) {
  verbose(env, "failed to retrieve map value address\n");
  return -EFAULT;
 }
 fmt = (char *)(long)fmt_addr + fmt_map_off;

 /* We are also guaranteed that fmt+fmt_map_off is NULL terminated, we
  * can focus on validating the format specifiers.
 */
 err = bpf_bprintf_prepare(fmt, UINT_MAX, NULL, num_args, &data);
 if (err < 0)
  verbose(env, "Invalid format string\n");

 return err;
}

static int check_get_func_ip(struct bpf_verifier_env *env)
{
 enum bpf_prog_type type = resolve_prog_type(env->prog);
 int func_id = BPF_FUNC_get_func_ip;

 if (type == BPF_PROG_TYPE_TRACING) {
  if (!bpf_prog_has_trampoline(env->prog)) {
   verbose(env, "func %s#%d supported only for fentry/fexit/fmod_ret programs\n",
    func_id_name(func_id), func_id);
   return -ENOTSUPP;
  }
  return 0;
 } else if (type == BPF_PROG_TYPE_KPROBE) {
  return 0;
 }

 verbose(env, "func %s#%d not supported for program type %d\n",
  func_id_name(func_id), func_id, type);
 return -ENOTSUPP;
}

static struct bpf_insn_aux_data *cur_aux(const struct bpf_verifier_env *env)
{
 return &env->insn_aux_data[env->insn_idx];
}

static bool loop_flag_is_zero(struct bpf_verifier_env *env)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 struct bpf_reg_state *reg = ®s[BPF_REG_4];
 bool reg_is_null = register_is_null(reg);

 if (reg_is_null)
  mark_chain_precision(env, BPF_REG_4);

 return reg_is_null;
}

static void update_loop_inline_state(struct bpf_verifier_env *env, u32 subprogno)
{
 struct bpf_loop_inline_state *state = &cur_aux(env)->loop_inline_state;

 if (!state->initialized) {
  state->initialized = 1;
  state->fit_for_inline = loop_flag_is_zero(env);
  state->callback_subprogno = subprogno;
  return;
 }

 if (!state->fit_for_inline)
  return;

 state->fit_for_inline = (loop_flag_is_zero(env) &&
     state->callback_subprogno == subprogno);
}

/* Returns whether or not the given map type can potentially elide
 * lookup return value nullness check. This is possible if the key
 * is statically known.
 */
static bool can_elide_value_nullness(enum bpf_map_type type)
{
 switch (type) {
 case BPF_MAP_TYPE_ARRAY:
 case BPF_MAP_TYPE_PERCPU_ARRAY:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

static int get_helper_proto(struct bpf_verifier_env *env, int func_id,
       const struct bpf_func_proto **ptr)
{
 if (func_id < 0 || func_id >= __BPF_FUNC_MAX_ID)
  return -ERANGE;

 if (!env->ops->get_func_proto)
  return -EINVAL;

 *ptr = env->ops->get_func_proto(func_id, env->prog);
 return *ptr && (*ptr)->func ? 0 : -EINVAL;
}

static int check_helper_call(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
        int *insn_idx_p)
{
 enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);
 bool returns_cpu_specific_alloc_ptr = false;
 const struct bpf_func_proto *fn = NULL;
 enum bpf_return_type ret_type;
 enum bpf_type_flag ret_flag;
 struct bpf_reg_state *regs;
 struct bpf_call_arg_meta meta;
 int insn_idx = *insn_idx_p;
 bool changes_data;
 int i, err, func_id;

 /* find function prototype */
 func_id = insn->imm;
 err = get_helper_proto(env, insn->imm, &fn);
 if (err == -ERANGE) {
  verbose(env, "invalid func %s#%d\n", func_id_name(func_id), func_id);
  return -EINVAL;
 }

 if (err) {
  verbose(env, "program of this type cannot use helper %s#%d\n",
   func_id_name(func_id), func_id);
  return err;
 }

 /* eBPF programs must be GPL compatible to use GPL-ed functions */
 if (!env->prog->gpl_compatible && fn->gpl_only) {
  verbose(env, "cannot call GPL-restricted function from non-GPL compatible program\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (fn->allowed && !fn->allowed(env->prog)) {
  verbose(env, "helper call is not allowed in probe\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (!in_sleepable(env) && fn->might_sleep) {
  verbose(env, "helper call might sleep in a non-sleepable prog\n");
  return -EINVAL;
 }

 /* With LD_ABS/IND some JITs save/restore skb from r1. */
 changes_data = bpf_helper_changes_pkt_data(func_id);
 if (changes_data && fn->arg1_type != ARG_PTR_TO_CTX) {
  verifier_bug(env, "func %s#%d: r1 != ctx", func_id_name(func_id), func_id);
  return -EFAULT;
 }

 memset(&meta, 0, sizeof(meta));
 meta.pkt_access = fn->pkt_access;

 err = check_func_proto(fn, func_id);
 if (err) {
  verifier_bug(env, "incorrect func proto %s#%d", func_id_name(func_id), func_id);
  return err;
 }

 if (env->cur_state->active_rcu_lock) {
  if (fn->might_sleep) {
   verbose(env, "sleepable helper %s#%d in rcu_read_lock region\n",
    func_id_name(func_id), func_id);
   return -EINVAL;
  }

  if (in_sleepable(env) && is_storage_get_function(func_id))
   env->insn_aux_data[insn_idx].storage_get_func_atomic = true;
 }

 if (env->cur_state->active_preempt_locks) {
  if (fn->might_sleep) {
   verbose(env, "sleepable helper %s#%d in non-preemptible region\n",
    func_id_name(func_id), func_id);
   return -EINVAL;
  }

  if (in_sleepable(env) && is_storage_get_function(func_id))
   env->insn_aux_data[insn_idx].storage_get_func_atomic = true;
 }

 if (env->cur_state->active_irq_id) {
  if (fn->might_sleep) {
   verbose(env, "sleepable helper %s#%d in IRQ-disabled region\n",
    func_id_name(func_id), func_id);
   return -EINVAL;
  }

  if (in_sleepable(env) && is_storage_get_function(func_id))
   env->insn_aux_data[insn_idx].storage_get_func_atomic = true;
 }

 meta.func_id = func_id;
 /* check args */
 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++) {
  err = check_func_arg(env, i, &meta, fn, insn_idx);
  if (err)
   return err;
 }

 err = record_func_map(env, &meta, func_id, insn_idx);
 if (err)
  return err;

 err = record_func_key(env, &meta, func_id, insn_idx);
 if (err)
  return err;

 /* Mark slots with STACK_MISC in case of raw mode, stack offset
  * is inferred from register state.
 */
 for (i = 0; i < meta.access_size; i++) {
  err = check_mem_access(env, insn_idx, meta.regno, i, BPF_B,
           BPF_WRITE, -1, false, false);
  if (err)
   return err;
 }

 regs = cur_regs(env);

 if (meta.release_regno) {
  err = -EINVAL;
  /* This can only be set for PTR_TO_STACK, as CONST_PTR_TO_DYNPTR cannot
   * be released by any dynptr helper. Hence, unmark_stack_slots_dynptr
   * is safe to do directly.
 */
  if (arg_type_is_dynptr(fn->arg_type[meta.release_regno - BPF_REG_1])) {
   if (regs[meta.release_regno].type == CONST_PTR_TO_DYNPTR) {
    verifier_bug(env, "CONST_PTR_TO_DYNPTR cannot be released");
    return -EFAULT;
   }
   err = unmark_stack_slots_dynptr(env, ®s[meta.release_regno]);
  } else if (func_id == BPF_FUNC_kptr_xchg && meta.ref_obj_id) {
   u32 ref_obj_id = meta.ref_obj_id;
   bool in_rcu = in_rcu_cs(env);
   struct bpf_func_state *state;
   struct bpf_reg_state *reg;

   err = release_reference_nomark(env->cur_state, ref_obj_id);
   if (!err) {
    bpf_for_each_reg_in_vstate(env->cur_state, state, reg, ({
     if (reg->ref_obj_id == ref_obj_id) {
      if (in_rcu && (reg->type & MEM_ALLOC) && (reg->type & MEM_PERCPU)) {
       reg->ref_obj_id = 0;
       reg->type &= ~MEM_ALLOC;
       reg->type |= MEM_RCU;
      } else {
       mark_reg_invalid(env, reg);
      }
     }
    }));
   }
  } else if (meta.ref_obj_id) {
   err = release_reference(env, meta.ref_obj_id);
  } else if (register_is_null(®s[meta.release_regno])) {
   /* meta.ref_obj_id can only be 0 if register that is meant to be
    * released is NULL, which must be > R0.
 */
   err = 0;
  }
  if (err) {
   verbose(env, "func %s#%d reference has not been acquired before\n",
    func_id_name(func_id), func_id);
   return err;
  }
 }

 switch (func_id) {
 case BPF_FUNC_tail_call:
  err = check_resource_leak(env, false, true, "tail_call");
  if (err)
   return err;
  break;
 case BPF_FUNC_get_local_storage:
  /* check that flags argument in get_local_storage(map, flags) is 0,
   * this is required because get_local_storage() can't return an error.
 */
  if (!register_is_null(®s[BPF_REG_2])) {
   verbose(env, "get_local_storage() doesn't support non-zero flags\n");
   return -EINVAL;
  }
  break;
 case BPF_FUNC_for_each_map_elem:
  err = push_callback_call(env, insn, insn_idx, meta.subprogno,
      set_map_elem_callback_state);
  break;
 case BPF_FUNC_timer_set_callback:
  err = push_callback_call(env, insn, insn_idx, meta.subprogno,
      set_timer_callback_state);
  break;
 case BPF_FUNC_find_vma:
  err = push_callback_call(env, insn, insn_idx, meta.subprogno,
      set_find_vma_callback_state);
  break;
 case BPF_FUNC_snprintf:
  err = check_bpf_snprintf_call(env, regs);
  break;
 case BPF_FUNC_loop:
  update_loop_inline_state(env, meta.subprogno);
  /* Verifier relies on R1 value to determine if bpf_loop() iteration
   * is finished, thus mark it precise.
 */
  err = mark_chain_precision(env, BPF_REG_1);
  if (err)
   return err;
  if (cur_func(env)->callback_depth < regs[BPF_REG_1].umax_value) {
   err = push_callback_call(env, insn, insn_idx, meta.subprogno,
       set_loop_callback_state);
  } else {
   cur_func(env)->callback_depth = 0;
   if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
    verbose(env, "frame%d bpf_loop iteration limit reached\n",
     env->cur_state->curframe);
  }
  break;
 case BPF_FUNC_dynptr_from_mem:
  if (regs[BPF_REG_1].type != PTR_TO_MAP_VALUE) {
   verbose(env, "Unsupported reg type %s for bpf_dynptr_from_mem data\n",
    reg_type_str(env, regs[BPF_REG_1].type));
   return -EACCES;
  }
  break;
 case BPF_FUNC_set_retval:
  if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_LSM &&
      env->prog->expected_attach_type == BPF_LSM_CGROUP) {
   if (!env->prog->aux->attach_func_proto->type) {
    /* Make sure programs that attach to void
     * hooks don't try to modify return value.
 */
    verbose(env, "BPF_LSM_CGROUP that attach to void LSM hooks can't modify return value!\n");
    return -EINVAL;
   }
  }
  break;
 case BPF_FUNC_dynptr_data:
 {
  struct bpf_reg_state *reg;
  int id, ref_obj_id;

  reg = get_dynptr_arg_reg(env, fn, regs);
  if (!reg)
   return -EFAULT;


  if (meta.dynptr_id) {
   verifier_bug(env, "meta.dynptr_id already set");
   return -EFAULT;
  }
  if (meta.ref_obj_id) {
   verifier_bug(env, "meta.ref_obj_id already set");
   return -EFAULT;
  }

  id = dynptr_id(env, reg);
  if (id < 0) {
   verifier_bug(env, "failed to obtain dynptr id");
   return id;
  }

  ref_obj_id = dynptr_ref_obj_id(env, reg);
  if (ref_obj_id < 0) {
   verifier_bug(env, "failed to obtain dynptr ref_obj_id");
   return ref_obj_id;
  }

  meta.dynptr_id = id;
  meta.ref_obj_id = ref_obj_id;

  break;
 }
 case BPF_FUNC_dynptr_write:
 {
  enum bpf_dynptr_type dynptr_type;
  struct bpf_reg_state *reg;

  reg = get_dynptr_arg_reg(env, fn, regs);
  if (!reg)
   return -EFAULT;

  dynptr_type = dynptr_get_type(env, reg);
  if (dynptr_type == BPF_DYNPTR_TYPE_INVALID)
   return -EFAULT;

  if (dynptr_type == BPF_DYNPTR_TYPE_SKB)
   /* this will trigger clear_all_pkt_pointers(), which will
    * invalidate all dynptr slices associated with the skb
 */
   changes_data = true;

  break;
 }
 case BPF_FUNC_per_cpu_ptr:
 case BPF_FUNC_this_cpu_ptr:
 {
  struct bpf_reg_state *reg = ®s[BPF_REG_1];
  const struct btf_type *type;

  if (reg->type & MEM_RCU) {
   type = btf_type_by_id(reg->btf, reg->btf_id);
   if (!type || !btf_type_is_struct(type)) {
    verbose(env, "Helper has invalid btf/btf_id in R1\n");
    return -EFAULT;
   }
   returns_cpu_specific_alloc_ptr = true;
   env->insn_aux_data[insn_idx].call_with_percpu_alloc_ptr = true;
  }
  break;
 }
 case BPF_FUNC_user_ringbuf_drain:
  err = push_callback_call(env, insn, insn_idx, meta.subprogno,
      set_user_ringbuf_callback_state);
  break;
 }

 if (err)
  return err;

 /* reset caller saved regs */
 for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++) {
  mark_reg_not_init(env, regs, caller_saved[i]);
  check_reg_arg(env, caller_saved[i], DST_OP_NO_MARK);
 }

 /* helper call returns 64-bit value. */
 regs[BPF_REG_0].subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;

 /* update return register (already marked as written above) */
 ret_type = fn->ret_type;
 ret_flag = type_flag(ret_type);

 switch (base_type(ret_type)) {
 case RET_INTEGER:
  /* sets type to SCALAR_VALUE */
  mark_reg_unknown(env, regs, BPF_REG_0);
  break;
 case RET_VOID:
  regs[BPF_REG_0].type = NOT_INIT;
  break;
 case RET_PTR_TO_MAP_VALUE:
  /* There is no offset yet applied, variable or fixed */
  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  /* remember map_ptr, so that check_map_access()
   * can check 'value_size' boundary of memory access
   * to map element returned from bpf_map_lookup_elem()
 */
  if (meta.map_ptr == NULL) {
   verifier_bug(env, "unexpected null map_ptr");
   return -EFAULT;
  }

  if (func_id == BPF_FUNC_map_lookup_elem &&
      can_elide_value_nullness(meta.map_ptr->map_type) &&
      meta.const_map_key >= 0 &&
      meta.const_map_key < meta.map_ptr->max_entries)
   ret_flag &= ~PTR_MAYBE_NULL;

  regs[BPF_REG_0].map_ptr = meta.map_ptr;
  regs[BPF_REG_0].map_uid = meta.map_uid;
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MAP_VALUE | ret_flag;
  if (!type_may_be_null(ret_flag) &&
      btf_record_has_field(meta.map_ptr->record, BPF_SPIN_LOCK | BPF_RES_SPIN_LOCK)) {
   regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
  }
  break;
 case RET_PTR_TO_SOCKET:
  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_SOCKET | ret_flag;
  break;
 case RET_PTR_TO_SOCK_COMMON:
  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_SOCK_COMMON | ret_flag;
  break;
 case RET_PTR_TO_TCP_SOCK:
  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_TCP_SOCK | ret_flag;
  break;
 case RET_PTR_TO_MEM:
  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MEM | ret_flag;
  regs[BPF_REG_0].mem_size = meta.mem_size;
  break;
 case RET_PTR_TO_MEM_OR_BTF_ID:
 {
  const struct btf_type *t;

  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  t = btf_type_skip_modifiers(meta.ret_btf, meta.ret_btf_id, NULL);
  if (!btf_type_is_struct(t)) {
   u32 tsize;
   const struct btf_type *ret;
   const char *tname;

   /* resolve the type size of ksym. */
   ret = btf_resolve_size(meta.ret_btf, t, &tsize);
   if (IS_ERR(ret)) {
    tname = btf_name_by_offset(meta.ret_btf, t->name_off);
    verbose(env, "unable to resolve the size of type '%s': %ld\n",
     tname, PTR_ERR(ret));
    return -EINVAL;
   }
   regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MEM | ret_flag;
   regs[BPF_REG_0].mem_size = tsize;
  } else {
   if (returns_cpu_specific_alloc_ptr) {
    regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC | MEM_RCU;
   } else {
    /* MEM_RDONLY may be carried from ret_flag, but it
     * doesn't apply on PTR_TO_BTF_ID. Fold it, otherwise
     * it will confuse the check of PTR_TO_BTF_ID in
     * check_mem_access().
 */
    ret_flag &= ~MEM_RDONLY;
    regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_BTF_ID | ret_flag;
   }

   regs[BPF_REG_0].btf = meta.ret_btf;
   regs[BPF_REG_0].btf_id = meta.ret_btf_id;
  }
  break;
 }
 case RET_PTR_TO_BTF_ID:
 {
  struct btf *ret_btf;
  int ret_btf_id;

  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_BTF_ID | ret_flag;
  if (func_id == BPF_FUNC_kptr_xchg) {
   ret_btf = meta.kptr_field->kptr.btf;
   ret_btf_id = meta.kptr_field->kptr.btf_id;
   if (!btf_is_kernel(ret_btf)) {
    regs[BPF_REG_0].type |= MEM_ALLOC;
    if (meta.kptr_field->type == BPF_KPTR_PERCPU)
     regs[BPF_REG_0].type |= MEM_PERCPU;
   }
  } else {
   if (fn->ret_btf_id == BPF_PTR_POISON) {
    verifier_bug(env, "func %s has non-overwritten BPF_PTR_POISON return type",
          func_id_name(func_id));
    return -EFAULT;
   }
   ret_btf = btf_vmlinux;
   ret_btf_id = *fn->ret_btf_id;
  }
  if (ret_btf_id == 0) {
   verbose(env, "invalid return type %u of func %s#%d\n",
    base_type(ret_type), func_id_name(func_id),
    func_id);
   return -EINVAL;
  }
  regs[BPF_REG_0].btf = ret_btf;
  regs[BPF_REG_0].btf_id = ret_btf_id;
  break;
 }
 default:
  verbose(env, "unknown return type %u of func %s#%d\n",
   base_type(ret_type), func_id_name(func_id), func_id);
  return -EINVAL;
 }

 if (type_may_be_null(regs[BPF_REG_0].type))
  regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;

 if (helper_multiple_ref_obj_use(func_id, meta.map_ptr)) {
  verifier_bug(env, "func %s#%d sets ref_obj_id more than once",
        func_id_name(func_id), func_id);
  return -EFAULT;
 }

 if (is_dynptr_ref_function(func_id))
  regs[BPF_REG_0].dynptr_id = meta.dynptr_id;

 if (is_ptr_cast_function(func_id) || is_dynptr_ref_function(func_id)) {
  /* For release_reference() */
  regs[BPF_REG_0].ref_obj_id = meta.ref_obj_id;
 } else if (is_acquire_function(func_id, meta.map_ptr)) {
  int id = acquire_reference(env, insn_idx);

  if (id < 0)
   return id;
  /* For mark_ptr_or_null_reg() */
  regs[BPF_REG_0].id = id;
  /* For release_reference() */
  regs[BPF_REG_0].ref_obj_id = id;
 }

 err = do_refine_retval_range(env, regs, fn->ret_type, func_id, &meta);
 if (err)
  return err;

 err = check_map_func_compatibility(env, meta.map_ptr, func_id);
 if (err)
  return err;

 if ((func_id == BPF_FUNC_get_stack ||
      func_id == BPF_FUNC_get_task_stack) &&
     !env->prog->has_callchain_buf) {
  const char *err_str;

#ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
  err = get_callchain_buffers(sysctl_perf_event_max_stack);
  err_str = "cannot get callchain buffer for func %s#%d\n";
#else
  err = -ENOTSUPP;
  err_str = "func %s#%d not supported without CONFIG_PERF_EVENTS\n";
#endif
  if (err) {
   verbose(env, err_str, func_id_name(func_id), func_id);
   return err;
  }

  env->prog->has_callchain_buf = true;
 }

 if (func_id == BPF_FUNC_get_stackid || func_id == BPF_FUNC_get_stack)
  env->prog->call_get_stack = true;

 if (func_id == BPF_FUNC_get_func_ip) {
  if (check_get_func_ip(env))
   return -ENOTSUPP;
  env->prog->call_get_func_ip = true;
 }

 if (changes_data)
  clear_all_pkt_pointers(env);
 return 0;
}

/* mark_btf_func_reg_size() is used when the reg size is determined by
 * the BTF func_proto's return value size and argument.
 */
static void __mark_btf_func_reg_size(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *regs,
         u32 regno, size_t reg_size)
{
 struct bpf_reg_state *reg = ®s[regno];

 if (regno == BPF_REG_0) {
  /* Function return value */
  reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
  reg->subreg_def = reg_size == sizeof(u64) ?
   DEF_NOT_SUBREG : env->insn_idx + 1;
 } else {
  /* Function argument */
  if (reg_size == sizeof(u64)) {
   mark_insn_zext(env, reg);
   mark_reg_read(env, reg, reg->parent, REG_LIVE_READ64);
  } else {
   mark_reg_read(env, reg, reg->parent, REG_LIVE_READ32);
  }
 }
}

static void mark_btf_func_reg_size(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
       size_t reg_size)
{
 return __mark_btf_func_reg_size(env, cur_regs(env), regno, reg_size);
}

static bool is_kfunc_acquire(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_ACQUIRE;
}

static bool is_kfunc_release(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_RELEASE;
}

static bool is_kfunc_trusted_args(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return (meta->kfunc_flags & KF_TRUSTED_ARGS) || is_kfunc_release(meta);
}

static bool is_kfunc_sleepable(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_SLEEPABLE;
}

static bool is_kfunc_destructive(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_DESTRUCTIVE;
}

static bool is_kfunc_rcu(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_RCU;
}

static bool is_kfunc_rcu_protected(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->kfunc_flags & KF_RCU_PROTECTED;
}

static bool is_kfunc_arg_mem_size(const struct btf *btf,
      const struct btf_param *arg,
      const struct bpf_reg_state *reg)
{
 const struct btf_type *t;

 t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
 if (!btf_type_is_scalar(t) || reg->type != SCALAR_VALUE)
  return false;

 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__sz");
}

static bool is_kfunc_arg_const_mem_size(const struct btf *btf,
     const struct btf_param *arg,
     const struct bpf_reg_state *reg)
{
 const struct btf_type *t;

 t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
 if (!btf_type_is_scalar(t) || reg->type != SCALAR_VALUE)
  return false;

 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__szk");
}

static bool is_kfunc_arg_optional(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__opt");
}

static bool is_kfunc_arg_constant(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__k");
}

static bool is_kfunc_arg_ignore(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__ign");
}

static bool is_kfunc_arg_map(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__map");
}

static bool is_kfunc_arg_alloc_obj(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__alloc");
}

static bool is_kfunc_arg_uninit(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__uninit");
}

static bool is_kfunc_arg_refcounted_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__refcounted_kptr");
}

static bool is_kfunc_arg_nullable(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__nullable");
}

static bool is_kfunc_arg_const_str(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__str");
}

static bool is_kfunc_arg_irq_flag(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__irq_flag");
}

static bool is_kfunc_arg_prog(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return btf_param_match_suffix(btf, arg, "__prog");
}

static bool is_kfunc_arg_scalar_with_name(const struct btf *btf,
       const struct btf_param *arg,
       const char *name)
{
 int len, target_len = strlen(name);
 const char *param_name;

 param_name = btf_name_by_offset(btf, arg->name_off);
 if (str_is_empty(param_name))
  return false;
 len = strlen(param_name);
 if (len != target_len)
  return false;
 if (strcmp(param_name, name))
  return false;

 return true;
}

enum {
 KF_ARG_DYNPTR_ID,
 KF_ARG_LIST_HEAD_ID,
 KF_ARG_LIST_NODE_ID,
 KF_ARG_RB_ROOT_ID,
 KF_ARG_RB_NODE_ID,
 KF_ARG_WORKQUEUE_ID,
 KF_ARG_RES_SPIN_LOCK_ID,
};

BTF_ID_LIST(kf_arg_btf_ids)
BTF_ID(struct, bpf_dynptr)
BTF_ID(struct, bpf_list_head)
BTF_ID(struct, bpf_list_node)
BTF_ID(struct, bpf_rb_root)
BTF_ID(struct, bpf_rb_node)
BTF_ID(struct, bpf_wq)
BTF_ID(struct, bpf_res_spin_lock)

static bool __is_kfunc_ptr_arg_type(const struct btf *btf,
        const struct btf_param *arg, int type)
{
 const struct btf_type *t;
 u32 res_id;

 t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
 if (!t)
  return false;
 if (!btf_type_is_ptr(t))
  return false;
 t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
 if (!t)
  return false;
 return btf_types_are_same(btf, res_id, btf_vmlinux, kf_arg_btf_ids[type]);
}

static bool is_kfunc_arg_dynptr(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return __is_kfunc_ptr_arg_type(btf, arg, KF_ARG_DYNPTR_ID);
}

static bool is_kfunc_arg_list_head(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return __is_kfunc_ptr_arg_type(btf, arg, KF_ARG_LIST_HEAD_ID);
}

static bool is_kfunc_arg_list_node(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return __is_kfunc_ptr_arg_type(btf, arg, KF_ARG_LIST_NODE_ID);
}

static bool is_kfunc_arg_rbtree_root(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return __is_kfunc_ptr_arg_type(btf, arg, KF_ARG_RB_ROOT_ID);
}

static bool is_kfunc_arg_rbtree_node(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return __is_kfunc_ptr_arg_type(btf, arg, KF_ARG_RB_NODE_ID);
}

static bool is_kfunc_arg_wq(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return __is_kfunc_ptr_arg_type(btf, arg, KF_ARG_WORKQUEUE_ID);
}

static bool is_kfunc_arg_res_spin_lock(const struct btf *btf, const struct btf_param *arg)
{
 return __is_kfunc_ptr_arg_type(btf, arg, KF_ARG_RES_SPIN_LOCK_ID);
}

static bool is_rbtree_node_type(const struct btf_type *t)
{
 return t == btf_type_by_id(btf_vmlinux, kf_arg_btf_ids[KF_ARG_RB_NODE_ID]);
}

static bool is_list_node_type(const struct btf_type *t)
{
 return t == btf_type_by_id(btf_vmlinux, kf_arg_btf_ids[KF_ARG_LIST_NODE_ID]);
}

static bool is_kfunc_arg_callback(struct bpf_verifier_env *env, const struct btf *btf,
      const struct btf_param *arg)
{
 const struct btf_type *t;

 t = btf_type_resolve_func_ptr(btf, arg->type, NULL);
 if (!t)
  return false;

 return true;
}

/* Returns true if struct is composed of scalars, 4 levels of nesting allowed */
static bool __btf_type_is_scalar_struct(struct bpf_verifier_env *env,
     const struct btf *btf,
     const struct btf_type *t, int rec)
{
 const struct btf_type *member_type;
 const struct btf_member *member;
 u32 i;

 if (!btf_type_is_struct(t))
  return false;

 for_each_member(i, t, member) {
  const struct btf_array *array;

  member_type = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type, NULL);
  if (btf_type_is_struct(member_type)) {
   if (rec >= 3) {
    verbose(env, "max struct nesting depth exceeded\n");
    return false;
   }
   if (!__btf_type_is_scalar_struct(env, btf, member_type, rec + 1))
    return false;
   continue;
  }
  if (btf_type_is_array(member_type)) {
   array = btf_array(member_type);
   if (!array->nelems)
    return false;
   member_type = btf_type_skip_modifiers(btf, array->type, NULL);
   if (!btf_type_is_scalar(member_type))
    return false;
   continue;
  }
  if (!btf_type_is_scalar(member_type))
   return false;
 }
 return true;
}

enum kfunc_ptr_arg_type {
 KF_ARG_PTR_TO_CTX,
 KF_ARG_PTR_TO_ALLOC_BTF_ID,    /* Allocated object */
 KF_ARG_PTR_TO_REFCOUNTED_KPTR, /* Refcounted local kptr */
 KF_ARG_PTR_TO_DYNPTR,
 KF_ARG_PTR_TO_ITER,
 KF_ARG_PTR_TO_LIST_HEAD,
 KF_ARG_PTR_TO_LIST_NODE,
 KF_ARG_PTR_TO_BTF_ID,        /* Also covers reg2btf_ids conversions */
 KF_ARG_PTR_TO_MEM,
 KF_ARG_PTR_TO_MEM_SIZE,        /* Size derived from next argument, skip it */
 KF_ARG_PTR_TO_CALLBACK,
 KF_ARG_PTR_TO_RB_ROOT,
 KF_ARG_PTR_TO_RB_NODE,
 KF_ARG_PTR_TO_NULL,
 KF_ARG_PTR_TO_CONST_STR,
 KF_ARG_PTR_TO_MAP,
 KF_ARG_PTR_TO_WORKQUEUE,
 KF_ARG_PTR_TO_IRQ_FLAG,
 KF_ARG_PTR_TO_RES_SPIN_LOCK,
};

enum special_kfunc_type {
 KF_bpf_obj_new_impl,
 KF_bpf_obj_drop_impl,
 KF_bpf_refcount_acquire_impl,
 KF_bpf_list_push_front_impl,
 KF_bpf_list_push_back_impl,
 KF_bpf_list_pop_front,
 KF_bpf_list_pop_back,
 KF_bpf_list_front,
 KF_bpf_list_back,
 KF_bpf_cast_to_kern_ctx,
 KF_bpf_rdonly_cast,
 KF_bpf_rcu_read_lock,
 KF_bpf_rcu_read_unlock,
 KF_bpf_rbtree_remove,
 KF_bpf_rbtree_add_impl,
 KF_bpf_rbtree_first,
 KF_bpf_rbtree_root,
 KF_bpf_rbtree_left,
 KF_bpf_rbtree_right,
 KF_bpf_dynptr_from_skb,
 KF_bpf_dynptr_from_xdp,
 KF_bpf_dynptr_slice,
 KF_bpf_dynptr_slice_rdwr,
 KF_bpf_dynptr_clone,
 KF_bpf_percpu_obj_new_impl,
 KF_bpf_percpu_obj_drop_impl,
 KF_bpf_throw,
 KF_bpf_wq_set_callback_impl,
 KF_bpf_preempt_disable,
 KF_bpf_preempt_enable,
 KF_bpf_iter_css_task_new,
 KF_bpf_session_cookie,
 KF_bpf_get_kmem_cache,
 KF_bpf_local_irq_save,
 KF_bpf_local_irq_restore,
 KF_bpf_iter_num_new,
 KF_bpf_iter_num_next,
 KF_bpf_iter_num_destroy,
 KF_bpf_set_dentry_xattr,
 KF_bpf_remove_dentry_xattr,
 KF_bpf_res_spin_lock,
 KF_bpf_res_spin_unlock,
 KF_bpf_res_spin_lock_irqsave,
 KF_bpf_res_spin_unlock_irqrestore,
 KF___bpf_trap,
};

BTF_ID_LIST(special_kfunc_list)
BTF_ID(func, bpf_obj_new_impl)
BTF_ID(func, bpf_obj_drop_impl)
BTF_ID(func, bpf_refcount_acquire_impl)
BTF_ID(func, bpf_list_push_front_impl)
BTF_ID(func, bpf_list_push_back_impl)
BTF_ID(func, bpf_list_pop_front)
BTF_ID(func, bpf_list_pop_back)
BTF_ID(func, bpf_list_front)
BTF_ID(func, bpf_list_back)
BTF_ID(func, bpf_cast_to_kern_ctx)
BTF_ID(func, bpf_rdonly_cast)
BTF_ID(func, bpf_rcu_read_lock)
BTF_ID(func, bpf_rcu_read_unlock)
BTF_ID(func, bpf_rbtree_remove)
BTF_ID(func, bpf_rbtree_add_impl)
BTF_ID(func, bpf_rbtree_first)
BTF_ID(func, bpf_rbtree_root)
BTF_ID(func, bpf_rbtree_left)
BTF_ID(func, bpf_rbtree_right)
#ifdef CONFIG_NET
BTF_ID(func, bpf_dynptr_from_skb)
BTF_ID(func, bpf_dynptr_from_xdp)
#else
BTF_ID_UNUSED
BTF_ID_UNUSED
#endif
BTF_ID(func, bpf_dynptr_slice)
BTF_ID(func, bpf_dynptr_slice_rdwr)
BTF_ID(func, bpf_dynptr_clone)
BTF_ID(func, bpf_percpu_obj_new_impl)
BTF_ID(func, bpf_percpu_obj_drop_impl)
BTF_ID(func, bpf_throw)
BTF_ID(func, bpf_wq_set_callback_impl)
BTF_ID(func, bpf_preempt_disable)
BTF_ID(func, bpf_preempt_enable)
#ifdef CONFIG_CGROUPS
BTF_ID(func, bpf_iter_css_task_new)
#else
BTF_ID_UNUSED
#endif
#ifdef CONFIG_BPF_EVENTS
BTF_ID(func, bpf_session_cookie)
#else
BTF_ID_UNUSED
#endif
BTF_ID(func, bpf_get_kmem_cache)
BTF_ID(func, bpf_local_irq_save)
BTF_ID(func, bpf_local_irq_restore)
BTF_ID(func, bpf_iter_num_new)
BTF_ID(func, bpf_iter_num_next)
BTF_ID(func, bpf_iter_num_destroy)
#ifdef CONFIG_BPF_LSM
BTF_ID(func, bpf_set_dentry_xattr)
BTF_ID(func, bpf_remove_dentry_xattr)
#else
BTF_ID_UNUSED
BTF_ID_UNUSED
#endif
BTF_ID(func, bpf_res_spin_lock)
BTF_ID(func, bpf_res_spin_unlock)
BTF_ID(func, bpf_res_spin_lock_irqsave)
BTF_ID(func, bpf_res_spin_unlock_irqrestore)
BTF_ID(func, __bpf_trap)

static bool is_kfunc_ret_null(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_refcount_acquire_impl] &&
     meta->arg_owning_ref) {
  return false;
 }

 return meta->kfunc_flags & KF_RET_NULL;
}

static bool is_kfunc_bpf_rcu_read_lock(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rcu_read_lock];
}

static bool is_kfunc_bpf_rcu_read_unlock(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rcu_read_unlock];
}

static bool is_kfunc_bpf_preempt_disable(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_preempt_disable];
}

static bool is_kfunc_bpf_preempt_enable(struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_preempt_enable];
}

static enum kfunc_ptr_arg_type
get_kfunc_ptr_arg_type(struct bpf_verifier_env *env,
         struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
         const struct btf_type *t, const struct btf_type *ref_t,
         const char *ref_tname, const struct btf_param *args,
         int argno, int nargs)
{
 u32 regno = argno + 1;
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 struct bpf_reg_state *reg = ®s[regno];
 bool arg_mem_size = false;

 if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_cast_to_kern_ctx])
  return KF_ARG_PTR_TO_CTX;

 /* In this function, we verify the kfunc's BTF as per the argument type,
  * leaving the rest of the verification with respect to the register
  * type to our caller. When a set of conditions hold in the BTF type of
  * arguments, we resolve it to a known kfunc_ptr_arg_type.
 */
 if (btf_is_prog_ctx_type(&env->log, meta->btf, t, resolve_prog_type(env->prog), argno))
  return KF_ARG_PTR_TO_CTX;

 if (is_kfunc_arg_nullable(meta->btf, &args[argno]) && register_is_null(reg))
  return KF_ARG_PTR_TO_NULL;

 if (is_kfunc_arg_alloc_obj(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_ALLOC_BTF_ID;

 if (is_kfunc_arg_refcounted_kptr(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_REFCOUNTED_KPTR;

 if (is_kfunc_arg_dynptr(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_DYNPTR;

 if (is_kfunc_arg_iter(meta, argno, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_ITER;

 if (is_kfunc_arg_list_head(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_LIST_HEAD;

 if (is_kfunc_arg_list_node(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_LIST_NODE;

 if (is_kfunc_arg_rbtree_root(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_RB_ROOT;

 if (is_kfunc_arg_rbtree_node(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_RB_NODE;

 if (is_kfunc_arg_const_str(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_CONST_STR;

 if (is_kfunc_arg_map(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_MAP;

 if (is_kfunc_arg_wq(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_WORKQUEUE;

 if (is_kfunc_arg_irq_flag(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_IRQ_FLAG;

 if (is_kfunc_arg_res_spin_lock(meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_RES_SPIN_LOCK;

 if ((base_type(reg->type) == PTR_TO_BTF_ID || reg2btf_ids[base_type(reg->type)])) {
  if (!btf_type_is_struct(ref_t)) {
   verbose(env, "kernel function %s args#%d pointer type %s %s is not supported\n",
    meta->func_name, argno, btf_type_str(ref_t), ref_tname);
   return -EINVAL;
  }
  return KF_ARG_PTR_TO_BTF_ID;
 }

 if (is_kfunc_arg_callback(env, meta->btf, &args[argno]))
  return KF_ARG_PTR_TO_CALLBACK;

 if (argno + 1 < nargs &&
     (is_kfunc_arg_mem_size(meta->btf, &args[argno + 1], ®s[regno + 1]) ||
      is_kfunc_arg_const_mem_size(meta->btf, &args[argno + 1], ®s[regno + 1])))
  arg_mem_size = true;

 /* This is the catch all argument type of register types supported by
  * check_helper_mem_access. However, we only allow when argument type is
  * pointer to scalar, or struct composed (recursively) of scalars. When
  * arg_mem_size is true, the pointer can be void *.
 */
 if (!btf_type_is_scalar(ref_t) && !__btf_type_is_scalar_struct(env, meta->btf, ref_t, 0) &&
     (arg_mem_size ? !btf_type_is_void(ref_t) : 1)) {
  verbose(env, "arg#%d pointer type %s %s must point to %sscalar, or struct with scalar\n",
   argno, btf_type_str(ref_t), ref_tname, arg_mem_size ? "void, " : "");
  return -EINVAL;
 }
 return arg_mem_size ? KF_ARG_PTR_TO_MEM_SIZE : KF_ARG_PTR_TO_MEM;
}

static int process_kf_arg_ptr_to_btf_id(struct bpf_verifier_env *env,
     struct bpf_reg_state *reg,
     const struct btf_type *ref_t,
     const char *ref_tname, u32 ref_id,
     struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
     int argno)
{
 const struct btf_type *reg_ref_t;
 bool strict_type_match = false;
 const struct btf *reg_btf;
 const char *reg_ref_tname;
 bool taking_projection;
 bool struct_same;
 u32 reg_ref_id;

 if (base_type(reg->type) == PTR_TO_BTF_ID) {
  reg_btf = reg->btf;
  reg_ref_id = reg->btf_id;
 } else {
  reg_btf = btf_vmlinux;
  reg_ref_id = *reg2btf_ids[base_type(reg->type)];
 }

 /* Enforce strict type matching for calls to kfuncs that are acquiring
  * or releasing a reference, or are no-cast aliases. We do _not_
  * enforce strict matching for plain KF_TRUSTED_ARGS kfuncs by default,
  * as we want to enable BPF programs to pass types that are bitwise
  * equivalent without forcing them to explicitly cast with something
  * like bpf_cast_to_kern_ctx().
  *
  * For example, say we had a type like the following:
  *
  * struct bpf_cpumask {
  * cpumask_t cpumask;
  * refcount_t usage;
  * };
  *
  * Note that as specified in <linux/cpumask.h>, cpumask_t is typedef'ed
  * to a struct cpumask, so it would be safe to pass a struct
  * bpf_cpumask * to a kfunc expecting a struct cpumask *.
  *
  * The philosophy here is similar to how we allow scalars of different
  * types to be passed to kfuncs as long as the size is the same. The
  * only difference here is that we're simply allowing
  * btf_struct_ids_match() to walk the struct at the 0th offset, and
  * resolve types.
 */
 if ((is_kfunc_release(meta) && reg->ref_obj_id) ||
     btf_type_ids_nocast_alias(&env->log, reg_btf, reg_ref_id, meta->btf, ref_id))
  strict_type_match = true;

 WARN_ON_ONCE(is_kfunc_release(meta) &&
       (reg->off || !tnum_is_const(reg->var_off) ||
        reg->var_off.value));

 reg_ref_t = btf_type_skip_modifiers(reg_btf, reg_ref_id, ®_ref_id);
 reg_ref_tname = btf_name_by_offset(reg_btf, reg_ref_t->name_off);
 struct_same = btf_struct_ids_match(&env->log, reg_btf, reg_ref_id, reg->off, meta->btf, ref_id, strict_type_match);
 /* If kfunc is accepting a projection type (ie. __sk_buff), it cannot
  * actually use it -- it must cast to the underlying type. So we allow
  * caller to pass in the underlying type.
 */
 taking_projection = btf_is_projection_of(ref_tname, reg_ref_tname);
 if (!taking_projection && !struct_same) {
  verbose(env, "kernel function %s args#%d expected pointer to %s %s but R%d has a pointer to %s %s\n",
   meta->func_name, argno, btf_type_str(ref_t), ref_tname, argno + 1,
   btf_type_str(reg_ref_t), reg_ref_tname);
  return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

static int process_irq_flag(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
        struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
 int err, kfunc_class = IRQ_NATIVE_KFUNC;
 bool irq_save;

 if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_local_irq_save] ||
     meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock_irqsave]) {
  irq_save = true;
  if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock_irqsave])
   kfunc_class = IRQ_LOCK_KFUNC;
 } else if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_local_irq_restore] ||
     meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_unlock_irqrestore]) {
  irq_save = false;
  if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_unlock_irqrestore])
   kfunc_class = IRQ_LOCK_KFUNC;
 } else {
  verifier_bug(env, "unknown irq flags kfunc");
  return -EFAULT;
 }

 if (irq_save) {
  if (!is_irq_flag_reg_valid_uninit(env, reg)) {
   verbose(env, "expected uninitialized irq flag as arg#%d\n", regno - 1);
   return -EINVAL;
  }

  err = check_mem_access(env, env->insn_idx, regno, 0, BPF_DW, BPF_WRITE, -1, false, false);
  if (err)
   return err;

  err = mark_stack_slot_irq_flag(env, meta, reg, env->insn_idx, kfunc_class);
  if (err)
   return err;
 } else {
  err = is_irq_flag_reg_valid_init(env, reg);
  if (err) {
   verbose(env, "expected an initialized irq flag as arg#%d\n", regno - 1);
   return err;
  }

  err = mark_irq_flag_read(env, reg);
  if (err)
   return err;

  err = unmark_stack_slot_irq_flag(env, reg, kfunc_class);
  if (err)
   return err;
 }
 return 0;
}


static int ref_set_non_owning(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct btf_record *rec = reg_btf_record(reg);

 if (!env->cur_state->active_locks) {
  verifier_bug(env, "%s w/o active lock", __func__);
  return -EFAULT;
 }

 if (type_flag(reg->type) & NON_OWN_REF) {
  verifier_bug(env, "NON_OWN_REF already set");
  return -EFAULT;
 }

 reg->type |= NON_OWN_REF;
 if (rec->refcount_off >= 0)
  reg->type |= MEM_RCU;

 return 0;
}

static int ref_convert_owning_non_owning(struct bpf_verifier_env *env, u32 ref_obj_id)
{
 struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *unused;
 struct bpf_reg_state *reg;
 int i;

 if (!ref_obj_id) {
  verifier_bug(env, "ref_obj_id is zero for owning -> non-owning conversion");
  return -EFAULT;
 }

 for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++) {
  if (state->refs[i].id != ref_obj_id)
   continue;

  /* Clear ref_obj_id here so release_reference doesn't clobber
   * the whole reg
 */
  bpf_for_each_reg_in_vstate(env->cur_state, unused, reg, ({
   if (reg->ref_obj_id == ref_obj_id) {
    reg->ref_obj_id = 0;
    ref_set_non_owning(env, reg);
   }
  }));
  return 0;
 }

 verifier_bug(env, "ref state missing for ref_obj_id");
 return -EFAULT;
}

/* Implementation details:
 *
 * Each register points to some region of memory, which we define as an
 * allocation. Each allocation may embed a bpf_spin_lock which protects any
 * special BPF objects (bpf_list_head, bpf_rb_root, etc.) part of the same
 * allocation. The lock and the data it protects are colocated in the same
 * memory region.
 *
 * Hence, everytime a register holds a pointer value pointing to such
 * allocation, the verifier preserves a unique reg->id for it.
 *
 * The verifier remembers the lock 'ptr' and the lock 'id' whenever
 * bpf_spin_lock is called.
 *
 * To enable this, lock state in the verifier captures two values:
 * active_lock.ptr = Register's type specific pointer
 * active_lock.id  = A unique ID for each register pointer value
 *
 * Currently, PTR_TO_MAP_VALUE and PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC are the two
 * supported register types.
 *
 * The active_lock.ptr in case of map values is the reg->map_ptr, and in case of
 * allocated objects is the reg->btf pointer.
 *
 * The active_lock.id is non-unique for maps supporting direct_value_addr, as we
 * can establish the provenance of the map value statically for each distinct
 * lookup into such maps. They always contain a single map value hence unique
 * IDs for each pseudo load pessimizes the algorithm and rejects valid programs.
 *
 * So, in case of global variables, they use array maps with max_entries = 1,
 * hence their active_lock.ptr becomes map_ptr and id = 0 (since they all point
 * into the same map value as max_entries is 1, as described above).
 *
 * In case of inner map lookups, the inner map pointer has same map_ptr as the
 * outer map pointer (in verifier context), but each lookup into an inner map
 * assigns a fresh reg->id to the lookup, so while lookups into distinct inner
 * maps from the same outer map share the same map_ptr as active_lock.ptr, they
 * will get different reg->id assigned to each lookup, hence different
 * active_lock.id.
 *
 * In case of allocated objects, active_lock.ptr is the reg->btf, and the
 * reg->id is a unique ID preserved after the NULL pointer check on the pointer
 * returned from bpf_obj_new. Each allocation receives a new reg->id.
 */
static int check_reg_allocation_locked(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_reg_state *reg)
{
 struct bpf_reference_state *s;
 void *ptr;
 u32 id;

 switch ((int)reg->type) {
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
  ptr = reg->map_ptr;
  break;
 case PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC:
  ptr = reg->btf;
  break;
 default:
  verifier_bug(env, "unknown reg type for lock check");
  return -EFAULT;
 }
 id = reg->id;

 if (!env->cur_state->active_locks)
  return -EINVAL;
 s = find_lock_state(env->cur_state, REF_TYPE_LOCK_MASK, id, ptr);
 if (!s) {
  verbose(env, "held lock and object are not in the same allocation\n");
  return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

static bool is_bpf_list_api_kfunc(u32 btf_id)
{
 return btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_push_front_impl] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_push_back_impl] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_pop_front] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_pop_back] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_front] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_back];
}

static bool is_bpf_rbtree_api_kfunc(u32 btf_id)
{
 return btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_add_impl] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_remove] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_first] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_root] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_left] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_right];
}

static bool is_bpf_iter_num_api_kfunc(u32 btf_id)
{
 return btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_iter_num_new] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_iter_num_next] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_iter_num_destroy];
}

static bool is_bpf_graph_api_kfunc(u32 btf_id)
{
 return is_bpf_list_api_kfunc(btf_id) || is_bpf_rbtree_api_kfunc(btf_id) ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_refcount_acquire_impl];
}

static bool is_bpf_res_spin_lock_kfunc(u32 btf_id)
{
 return btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_unlock] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock_irqsave] ||
        btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_unlock_irqrestore];
}

static bool kfunc_spin_allowed(u32 btf_id)
{
 return is_bpf_graph_api_kfunc(btf_id) || is_bpf_iter_num_api_kfunc(btf_id) ||
        is_bpf_res_spin_lock_kfunc(btf_id);
}

static bool is_sync_callback_calling_kfunc(u32 btf_id)
{
 return btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_add_impl];
}

static bool is_async_callback_calling_kfunc(u32 btf_id)
{
 return btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_wq_set_callback_impl];
}

static bool is_bpf_throw_kfunc(struct bpf_insn *insn)
{
 return bpf_pseudo_kfunc_call(insn) && insn->off == 0 &&
        insn->imm == special_kfunc_list[KF_bpf_throw];
}

static bool is_bpf_wq_set_callback_impl_kfunc(u32 btf_id)
{
 return btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_wq_set_callback_impl];
}

static bool is_callback_calling_kfunc(u32 btf_id)
{
 return is_sync_callback_calling_kfunc(btf_id) ||
        is_async_callback_calling_kfunc(btf_id);
}

static bool is_rbtree_lock_required_kfunc(u32 btf_id)
{
 return is_bpf_rbtree_api_kfunc(btf_id);
}

static bool check_kfunc_is_graph_root_api(struct bpf_verifier_env *env,
       enum btf_field_type head_field_type,
       u32 kfunc_btf_id)
{
 bool ret;

 switch (head_field_type) {
 case BPF_LIST_HEAD:
  ret = is_bpf_list_api_kfunc(kfunc_btf_id);
  break;
 case BPF_RB_ROOT:
  ret = is_bpf_rbtree_api_kfunc(kfunc_btf_id);
  break;
 default:
  verbose(env, "verifier internal error: unexpected graph root argument type %s\n",
   btf_field_type_name(head_field_type));
  return false;
 }

 if (!ret)
  verbose(env, "verifier internal error: %s head arg for unknown kfunc\n",
   btf_field_type_name(head_field_type));
 return ret;
}

static bool check_kfunc_is_graph_node_api(struct bpf_verifier_env *env,
       enum btf_field_type node_field_type,
       u32 kfunc_btf_id)
{
 bool ret;

 switch (node_field_type) {
 case BPF_LIST_NODE:
  ret = (kfunc_btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_push_front_impl] ||
         kfunc_btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_push_back_impl]);
  break;
 case BPF_RB_NODE:
  ret = (kfunc_btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_remove] ||
         kfunc_btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_add_impl] ||
         kfunc_btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_left] ||
         kfunc_btf_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_right]);
  break;
 default:
  verbose(env, "verifier internal error: unexpected graph node argument type %s\n",
   btf_field_type_name(node_field_type));
  return false;
 }

 if (!ret)
  verbose(env, "verifier internal error: %s node arg for unknown kfunc\n",
   btf_field_type_name(node_field_type));
 return ret;
}

static int
__process_kf_arg_ptr_to_graph_root(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *reg, u32 regno,
       struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
       enum btf_field_type head_field_type,
       struct btf_field **head_field)
{
 const char *head_type_name;
 struct btf_field *field;
 struct btf_record *rec;
 u32 head_off;

 if (meta->btf != btf_vmlinux) {
  verifier_bug(env, "unexpected btf mismatch in kfunc call");
  return -EFAULT;
 }

 if (!check_kfunc_is_graph_root_api(env, head_field_type, meta->func_id))
  return -EFAULT;

 head_type_name = btf_field_type_name(head_field_type);
 if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
  verbose(env,
   "R%d doesn't have constant offset. %s has to be at the constant offset\n",
   regno, head_type_name);
  return -EINVAL;
 }

 rec = reg_btf_record(reg);
 head_off = reg->off + reg->var_off.value;
 field = btf_record_find(rec, head_off, head_field_type);
 if (!field) {
  verbose(env, "%s not found at offset=%u\n", head_type_name, head_off);
  return -EINVAL;
 }

 /* All functions require bpf_list_head to be protected using a bpf_spin_lock */
 if (check_reg_allocation_locked(env, reg)) {
  verbose(env, "bpf_spin_lock at off=%d must be held for %s\n",
   rec->spin_lock_off, head_type_name);
  return -EINVAL;
 }

 if (*head_field) {
  verifier_bug(env, "repeating %s arg", head_type_name);
  return -EFAULT;
 }
 *head_field = field;
 return 0;
}

static int process_kf_arg_ptr_to_list_head(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_reg_state *reg, u32 regno,
        struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return __process_kf_arg_ptr_to_graph_root(env, reg, regno, meta, BPF_LIST_HEAD,
         &meta->arg_list_head.field);
}

static int process_kf_arg_ptr_to_rbtree_root(struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_reg_state *reg, u32 regno,
          struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return __process_kf_arg_ptr_to_graph_root(env, reg, regno, meta, BPF_RB_ROOT,
         &meta->arg_rbtree_root.field);
}

static int
__process_kf_arg_ptr_to_graph_node(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_reg_state *reg, u32 regno,
       struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
       enum btf_field_type head_field_type,
       enum btf_field_type node_field_type,
       struct btf_field **node_field)
{
 const char *node_type_name;
 const struct btf_type *et, *t;
 struct btf_field *field;
 u32 node_off;

 if (meta->btf != btf_vmlinux) {
  verifier_bug(env, "unexpected btf mismatch in kfunc call");
  return -EFAULT;
 }

 if (!check_kfunc_is_graph_node_api(env, node_field_type, meta->func_id))
  return -EFAULT;

 node_type_name = btf_field_type_name(node_field_type);
 if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
  verbose(env,
   "R%d doesn't have constant offset. %s has to be at the constant offset\n",
   regno, node_type_name);
  return -EINVAL;
 }

 node_off = reg->off + reg->var_off.value;
 field = reg_find_field_offset(reg, node_off, node_field_type);
 if (!field) {
  verbose(env, "%s not found at offset=%u\n", node_type_name, node_off);
  return -EINVAL;
 }

 field = *node_field;

 et = btf_type_by_id(field->graph_root.btf, field->graph_root.value_btf_id);
 t = btf_type_by_id(reg->btf, reg->btf_id);
 if (!btf_struct_ids_match(&env->log, reg->btf, reg->btf_id, 0, field->graph_root.btf,
      field->graph_root.value_btf_id, true)) {
  verbose(env, "operation on %s expects arg#1 %s at offset=%d "
   "in struct %s, but arg is at offset=%d in struct %s\n",
   btf_field_type_name(head_field_type),
   btf_field_type_name(node_field_type),
   field->graph_root.node_offset,
   btf_name_by_offset(field->graph_root.btf, et->name_off),
   node_off, btf_name_by_offset(reg->btf, t->name_off));
  return -EINVAL;
 }
 meta->arg_btf = reg->btf;
 meta->arg_btf_id = reg->btf_id;

 if (node_off != field->graph_root.node_offset) {
  verbose(env, "arg#1 offset=%d, but expected %s at offset=%d in struct %s\n",
   node_off, btf_field_type_name(node_field_type),
   field->graph_root.node_offset,
   btf_name_by_offset(field->graph_root.btf, et->name_off));
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int process_kf_arg_ptr_to_list_node(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_reg_state *reg, u32 regno,
        struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return __process_kf_arg_ptr_to_graph_node(env, reg, regno, meta,
        BPF_LIST_HEAD, BPF_LIST_NODE,
        &meta->arg_list_head.field);
}

static int process_kf_arg_ptr_to_rbtree_node(struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_reg_state *reg, u32 regno,
          struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta)
{
 return __process_kf_arg_ptr_to_graph_node(env, reg, regno, meta,
        BPF_RB_ROOT, BPF_RB_NODE,
        &meta->arg_rbtree_root.field);
}

/*
 * css_task iter allowlist is needed to avoid dead locking on css_set_lock.
 * LSM hooks and iters (both sleepable and non-sleepable) are safe.
 * Any sleepable progs are also safe since bpf_check_attach_target() enforce
 * them can only be attached to some specific hook points.
 */
static bool check_css_task_iter_allowlist(struct bpf_verifier_env *env)
{
 enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);

 switch (prog_type) {
 case BPF_PROG_TYPE_LSM:
  return true;
 case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
  if (env->prog->expected_attach_type == BPF_TRACE_ITER)
   return true;
  fallthrough;
 default:
  return in_sleepable(env);
 }
}

static int check_kfunc_args(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
       int insn_idx)
{
 const char *func_name = meta->func_name, *ref_tname;
 const struct btf *btf = meta->btf;
 const struct btf_param *args;
 struct btf_record *rec;
 u32 i, nargs;
 int ret;

 args = (const struct btf_param *)(meta->func_proto + 1);
 nargs = btf_type_vlen(meta->func_proto);
 if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
  verbose(env, "Function %s has %d > %d args\n", func_name, nargs,
   MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
  return -EINVAL;
 }

 /* Check that BTF function arguments match actual types that the
  * verifier sees.
 */
 for (i = 0; i < nargs; i++) {
  struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[i + 1];
  const struct btf_type *t, *ref_t, *resolve_ret;
  enum bpf_arg_type arg_type = ARG_DONTCARE;
  u32 regno = i + 1, ref_id, type_size;
  bool is_ret_buf_sz = false;
  int kf_arg_type;

  t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);

  if (is_kfunc_arg_ignore(btf, &args[i]))
   continue;

  if (is_kfunc_arg_prog(btf, &args[i])) {
   /* Used to reject repeated use of __prog. */
   if (meta->arg_prog) {
    verifier_bug(env, "Only 1 prog->aux argument supported per-kfunc");
    return -EFAULT;
   }
   meta->arg_prog = true;
   cur_aux(env)->arg_prog = regno;
   continue;
  }

  if (btf_type_is_scalar(t)) {
   if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
    verbose(env, "R%d is not a scalar\n", regno);
    return -EINVAL;
   }

   if (is_kfunc_arg_constant(meta->btf, &args[i])) {
    if (meta->arg_constant.found) {
     verifier_bug(env, "only one constant argument permitted");
     return -EFAULT;
    }
    if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
     verbose(env, "R%d must be a known constant\n", regno);
     return -EINVAL;
    }
    ret = mark_chain_precision(env, regno);
    if (ret < 0)
     return ret;
    meta->arg_constant.found = true;
    meta->arg_constant.value = reg->var_off.value;
   } else if (is_kfunc_arg_scalar_with_name(btf, &args[i], "rdonly_buf_size")) {
    meta->r0_rdonly = true;
    is_ret_buf_sz = true;
   } else if (is_kfunc_arg_scalar_with_name(btf, &args[i], "rdwr_buf_size")) {
    is_ret_buf_sz = true;
   }

   if (is_ret_buf_sz) {
    if (meta->r0_size) {
     verbose(env, "2 or more rdonly/rdwr_buf_size parameters for kfunc");
     return -EINVAL;
    }

    if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
     verbose(env, "R%d is not a const\n", regno);
     return -EINVAL;
    }

    meta->r0_size = reg->var_off.value;
    ret = mark_chain_precision(env, regno);
    if (ret)
     return ret;
   }
   continue;
  }

  if (!btf_type_is_ptr(t)) {
   verbose(env, "Unrecognized arg#%d type %s\n", i, btf_type_str(t));
   return -EINVAL;
  }

  if ((is_kfunc_trusted_args(meta) || is_kfunc_rcu(meta)) &&
      (register_is_null(reg) || type_may_be_null(reg->type)) &&
   !is_kfunc_arg_nullable(meta->btf, &args[i])) {
   verbose(env, "Possibly NULL pointer passed to trusted arg%d\n", i);
   return -EACCES;
  }

  if (reg->ref_obj_id) {
   if (is_kfunc_release(meta) && meta->ref_obj_id) {
    verifier_bug(env, "more than one arg with ref_obj_id R%d %u %u",
          regno, reg->ref_obj_id,
          meta->ref_obj_id);
    return -EFAULT;
   }
   meta->ref_obj_id = reg->ref_obj_id;
   if (is_kfunc_release(meta))
    meta->release_regno = regno;
  }

  ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &ref_id);
  ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);

  kf_arg_type = get_kfunc_ptr_arg_type(env, meta, t, ref_t, ref_tname, args, i, nargs);
  if (kf_arg_type < 0)
   return kf_arg_type;

  switch (kf_arg_type) {
  case KF_ARG_PTR_TO_NULL:
   continue;
  case KF_ARG_PTR_TO_MAP:
   if (!reg->map_ptr) {
    verbose(env, "pointer in R%d isn't map pointer\n", regno);
    return -EINVAL;
   }
   if (meta->map.ptr && reg->map_ptr->record->wq_off >= 0) {
    /* Use map_uid (which is unique id of inner map) to reject:
     * inner_map1 = bpf_map_lookup_elem(outer_map, key1)
     * inner_map2 = bpf_map_lookup_elem(outer_map, key2)
     * if (inner_map1 && inner_map2) {
     *     wq = bpf_map_lookup_elem(inner_map1);
     *     if (wq)
     *         // mismatch would have been allowed
     *         bpf_wq_init(wq, inner_map2);
     * }
     *
     * Comparing map_ptr is enough to distinguish normal and outer maps.
 */
    if (meta->map.ptr != reg->map_ptr ||
        meta->map.uid != reg->map_uid) {
     verbose(env,
      "workqueue pointer in R1 map_uid=%d doesn't match map pointer in R2 map_uid=%d\n",
      meta->map.uid, reg->map_uid);
     return -EINVAL;
    }
   }
   meta->map.ptr = reg->map_ptr;
   meta->map.uid = reg->map_uid;
   fallthrough;
  case KF_ARG_PTR_TO_ALLOC_BTF_ID:
  case KF_ARG_PTR_TO_BTF_ID:
   if (!is_kfunc_trusted_args(meta) && !is_kfunc_rcu(meta))
    break;

   if (!is_trusted_reg(reg)) {
    if (!is_kfunc_rcu(meta)) {
     verbose(env, "R%d must be referenced or trusted\n", regno);
     return -EINVAL;
    }
    if (!is_rcu_reg(reg)) {
     verbose(env, "R%d must be a rcu pointer\n", regno);
     return -EINVAL;
    }
   }
   fallthrough;
  case KF_ARG_PTR_TO_CTX:
  case KF_ARG_PTR_TO_DYNPTR:
  case KF_ARG_PTR_TO_ITER:
  case KF_ARG_PTR_TO_LIST_HEAD:
  case KF_ARG_PTR_TO_LIST_NODE:
  case KF_ARG_PTR_TO_RB_ROOT:
  case KF_ARG_PTR_TO_RB_NODE:
  case KF_ARG_PTR_TO_MEM:
  case KF_ARG_PTR_TO_MEM_SIZE:
  case KF_ARG_PTR_TO_CALLBACK:
  case KF_ARG_PTR_TO_REFCOUNTED_KPTR:
  case KF_ARG_PTR_TO_CONST_STR:
  case KF_ARG_PTR_TO_WORKQUEUE:
  case KF_ARG_PTR_TO_IRQ_FLAG:
  case KF_ARG_PTR_TO_RES_SPIN_LOCK:
   break;
  default:
   verifier_bug(env, "unknown kfunc arg type %d", kf_arg_type);
   return -EFAULT;
  }

  if (is_kfunc_release(meta) && reg->ref_obj_id)
   arg_type |= OBJ_RELEASE;
  ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
  if (ret < 0)
   return ret;

  switch (kf_arg_type) {
  case KF_ARG_PTR_TO_CTX:
   if (reg->type != PTR_TO_CTX) {
    verbose(env, "arg#%d expected pointer to ctx, but got %s\n",
     i, reg_type_str(env, reg->type));
    return -EINVAL;
   }

   if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_cast_to_kern_ctx]) {
    ret = get_kern_ctx_btf_id(&env->log, resolve_prog_type(env->prog));
    if (ret < 0)
     return -EINVAL;
    meta->ret_btf_id  = ret;
   }
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_ALLOC_BTF_ID:
   if (reg->type == (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC)) {
    if (meta->func_id != special_kfunc_list[KF_bpf_obj_drop_impl]) {
     verbose(env, "arg#%d expected for bpf_obj_drop_impl()\n", i);
     return -EINVAL;
    }
   } else if (reg->type == (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC | MEM_PERCPU)) {
    if (meta->func_id != special_kfunc_list[KF_bpf_percpu_obj_drop_impl]) {
     verbose(env, "arg#%d expected for bpf_percpu_obj_drop_impl()\n", i);
     return -EINVAL;
    }
   } else {
    verbose(env, "arg#%d expected pointer to allocated object\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   if (!reg->ref_obj_id) {
    verbose(env, "allocated object must be referenced\n");
    return -EINVAL;
   }
   if (meta->btf == btf_vmlinux) {
    meta->arg_btf = reg->btf;
    meta->arg_btf_id = reg->btf_id;
   }
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_DYNPTR:
  {
   enum bpf_arg_type dynptr_arg_type = ARG_PTR_TO_DYNPTR;
   int clone_ref_obj_id = 0;

   if (reg->type == CONST_PTR_TO_DYNPTR)
    dynptr_arg_type |= MEM_RDONLY;

   if (is_kfunc_arg_uninit(btf, &args[i]))
    dynptr_arg_type |= MEM_UNINIT;

   if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_dynptr_from_skb]) {
    dynptr_arg_type |= DYNPTR_TYPE_SKB;
   } else if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_dynptr_from_xdp]) {
    dynptr_arg_type |= DYNPTR_TYPE_XDP;
   } else if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_dynptr_clone] &&
       (dynptr_arg_type & MEM_UNINIT)) {
    enum bpf_dynptr_type parent_type = meta->initialized_dynptr.type;

    if (parent_type == BPF_DYNPTR_TYPE_INVALID) {
     verifier_bug(env, "no dynptr type for parent of clone");
     return -EFAULT;
    }

    dynptr_arg_type |= (unsigned int)get_dynptr_type_flag(parent_type);
    clone_ref_obj_id = meta->initialized_dynptr.ref_obj_id;
    if (dynptr_type_refcounted(parent_type) && !clone_ref_obj_id) {
     verifier_bug(env, "missing ref obj id for parent of clone");
     return -EFAULT;
    }
   }

   ret = process_dynptr_func(env, regno, insn_idx, dynptr_arg_type, clone_ref_obj_id);
   if (ret < 0)
    return ret;

   if (!(dynptr_arg_type & MEM_UNINIT)) {
    int id = dynptr_id(env, reg);

    if (id < 0) {
     verifier_bug(env, "failed to obtain dynptr id");
     return id;
    }
    meta->initialized_dynptr.id = id;
    meta->initialized_dynptr.type = dynptr_get_type(env, reg);
    meta->initialized_dynptr.ref_obj_id = dynptr_ref_obj_id(env, reg);
   }

   break;
  }
  case KF_ARG_PTR_TO_ITER:
   if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_iter_css_task_new]) {
    if (!check_css_task_iter_allowlist(env)) {
     verbose(env, "css_task_iter is only allowed in bpf_lsm, bpf_iter and sleepable progs\n");
     return -EINVAL;
    }
   }
   ret = process_iter_arg(env, regno, insn_idx, meta);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_LIST_HEAD:
   if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE &&
       reg->type != (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC)) {
    verbose(env, "arg#%d expected pointer to map value or allocated object\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   if (reg->type == (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC) && !reg->ref_obj_id) {
    verbose(env, "allocated object must be referenced\n");
    return -EINVAL;
   }
   ret = process_kf_arg_ptr_to_list_head(env, reg, regno, meta);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_RB_ROOT:
   if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE &&
       reg->type != (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC)) {
    verbose(env, "arg#%d expected pointer to map value or allocated object\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   if (reg->type == (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC) && !reg->ref_obj_id) {
    verbose(env, "allocated object must be referenced\n");
    return -EINVAL;
   }
   ret = process_kf_arg_ptr_to_rbtree_root(env, reg, regno, meta);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_LIST_NODE:
   if (reg->type != (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC)) {
    verbose(env, "arg#%d expected pointer to allocated object\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   if (!reg->ref_obj_id) {
    verbose(env, "allocated object must be referenced\n");
    return -EINVAL;
   }
   ret = process_kf_arg_ptr_to_list_node(env, reg, regno, meta);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_RB_NODE:
   if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_add_impl]) {
    if (reg->type != (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC)) {
     verbose(env, "arg#%d expected pointer to allocated object\n", i);
     return -EINVAL;
    }
    if (!reg->ref_obj_id) {
     verbose(env, "allocated object must be referenced\n");
     return -EINVAL;
    }
   } else {
    if (!type_is_non_owning_ref(reg->type) && !reg->ref_obj_id) {
     verbose(env, "%s can only take non-owning or refcounted bpf_rb_node pointer\n", func_name);
     return -EINVAL;
    }
    if (in_rbtree_lock_required_cb(env)) {
     verbose(env, "%s not allowed in rbtree cb\n", func_name);
     return -EINVAL;
    }
   }

   ret = process_kf_arg_ptr_to_rbtree_node(env, reg, regno, meta);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_MAP:
   /* If argument has '__map' suffix expect 'struct bpf_map *' */
   ref_id = *reg2btf_ids[CONST_PTR_TO_MAP];
   ref_t = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ref_id);
   ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
   fallthrough;
  case KF_ARG_PTR_TO_BTF_ID:
   /* Only base_type is checked, further checks are done here */
   if ((base_type(reg->type) != PTR_TO_BTF_ID ||
        (bpf_type_has_unsafe_modifiers(reg->type) && !is_rcu_reg(reg))) &&
       !reg2btf_ids[base_type(reg->type)]) {
    verbose(env, "arg#%d is %s ", i, reg_type_str(env, reg->type));
    verbose(env, "expected %s or socket\n",
     reg_type_str(env, base_type(reg->type) |
         (type_flag(reg->type) & BPF_REG_TRUSTED_MODIFIERS)));
    return -EINVAL;
   }
   ret = process_kf_arg_ptr_to_btf_id(env, reg, ref_t, ref_tname, ref_id, meta, i);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_MEM:
   resolve_ret = btf_resolve_size(btf, ref_t, &type_size);
   if (IS_ERR(resolve_ret)) {
    verbose(env, "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
     i, btf_type_str(ref_t), ref_tname, PTR_ERR(resolve_ret));
    return -EINVAL;
   }
   ret = check_mem_reg(env, reg, regno, type_size);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_MEM_SIZE:
  {
   struct bpf_reg_state *buff_reg = ®s[regno];
   const struct btf_param *buff_arg = &args[i];
   struct bpf_reg_state *size_reg = ®s[regno + 1];
   const struct btf_param *size_arg = &args[i + 1];

   if (!register_is_null(buff_reg) || !is_kfunc_arg_optional(meta->btf, buff_arg)) {
    ret = check_kfunc_mem_size_reg(env, size_reg, regno + 1);
    if (ret < 0) {
     verbose(env, "arg#%d arg#%d memory, len pair leads to invalid memory access\n", i, i + 1);
     return ret;
    }
   }

   if (is_kfunc_arg_const_mem_size(meta->btf, size_arg, size_reg)) {
    if (meta->arg_constant.found) {
     verifier_bug(env, "only one constant argument permitted");
     return -EFAULT;
    }
    if (!tnum_is_const(size_reg->var_off)) {
     verbose(env, "R%d must be a known constant\n", regno + 1);
     return -EINVAL;
    }
    meta->arg_constant.found = true;
    meta->arg_constant.value = size_reg->var_off.value;
   }

   /* Skip next '__sz' or '__szk' argument */
   i++;
   break;
  }
  case KF_ARG_PTR_TO_CALLBACK:
   if (reg->type != PTR_TO_FUNC) {
    verbose(env, "arg%d expected pointer to func\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   meta->subprogno = reg->subprogno;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_REFCOUNTED_KPTR:
   if (!type_is_ptr_alloc_obj(reg->type)) {
    verbose(env, "arg#%d is neither owning or non-owning ref\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   if (!type_is_non_owning_ref(reg->type))
    meta->arg_owning_ref = true;

   rec = reg_btf_record(reg);
   if (!rec) {
    verifier_bug(env, "Couldn't find btf_record");
    return -EFAULT;
   }

   if (rec->refcount_off < 0) {
    verbose(env, "arg#%d doesn't point to a type with bpf_refcount field\n", i);
    return -EINVAL;
   }

   meta->arg_btf = reg->btf;
   meta->arg_btf_id = reg->btf_id;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_CONST_STR:
   if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE) {
    verbose(env, "arg#%d doesn't point to a const string\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   ret = check_reg_const_str(env, reg, regno);
   if (ret)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_WORKQUEUE:
   if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE) {
    verbose(env, "arg#%d doesn't point to a map value\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   ret = process_wq_func(env, regno, meta);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_IRQ_FLAG:
   if (reg->type != PTR_TO_STACK) {
    verbose(env, "arg#%d doesn't point to an irq flag on stack\n", i);
    return -EINVAL;
   }
   ret = process_irq_flag(env, regno, meta);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  case KF_ARG_PTR_TO_RES_SPIN_LOCK:
  {
   int flags = PROCESS_RES_LOCK;

   if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE && reg->type != (PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC)) {
    verbose(env, "arg#%d doesn't point to map value or allocated object\n", i);
    return -EINVAL;
   }

   if (!is_bpf_res_spin_lock_kfunc(meta->func_id))
    return -EFAULT;
   if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock] ||
       meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock_irqsave])
    flags |= PROCESS_SPIN_LOCK;
   if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock_irqsave] ||
       meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_unlock_irqrestore])
    flags |= PROCESS_LOCK_IRQ;
   ret = process_spin_lock(env, regno, flags);
   if (ret < 0)
    return ret;
   break;
  }
  }
 }

 if (is_kfunc_release(meta) && !meta->release_regno) {
  verbose(env, "release kernel function %s expects refcounted PTR_TO_BTF_ID\n",
   func_name);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int fetch_kfunc_meta(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_insn *insn,
       struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
       const char **kfunc_name)
{
 const struct btf_type *func, *func_proto;
 u32 func_id, *kfunc_flags;
 const char *func_name;
 struct btf *desc_btf;

 if (kfunc_name)
  *kfunc_name = NULL;

 if (!insn->imm)
  return -EINVAL;

 desc_btf = find_kfunc_desc_btf(env, insn->off);
 if (IS_ERR(desc_btf))
  return PTR_ERR(desc_btf);

 func_id = insn->imm;
 func = btf_type_by_id(desc_btf, func_id);
 func_name = btf_name_by_offset(desc_btf, func->name_off);
 if (kfunc_name)
  *kfunc_name = func_name;
 func_proto = btf_type_by_id(desc_btf, func->type);

 kfunc_flags = btf_kfunc_id_set_contains(desc_btf, func_id, env->prog);
 if (!kfunc_flags) {
  return -EACCES;
 }

 memset(meta, 0, sizeof(*meta));
 meta->btf = desc_btf;
 meta->func_id = func_id;
 meta->kfunc_flags = *kfunc_flags;
 meta->func_proto = func_proto;
 meta->func_name = func_name;

 return 0;
}

/* check special kfuncs and return:
 *  1  - not fall-through to 'else' branch, continue verification
 *  0  - fall-through to 'else' branch
 * < 0 - not fall-through to 'else' branch, return error
 */
static int check_special_kfunc(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_kfunc_call_arg_meta *meta,
          struct bpf_reg_state *regs, struct bpf_insn_aux_data *insn_aux,
          const struct btf_type *ptr_type, struct btf *desc_btf)
{
 const struct btf_type *ret_t;
 int err = 0;

 if (meta->btf != btf_vmlinux)
  return 0;

 if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_obj_new_impl] ||
     meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_percpu_obj_new_impl]) {
  struct btf_struct_meta *struct_meta;
  struct btf *ret_btf;
  u32 ret_btf_id;

  if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_obj_new_impl] && !bpf_global_ma_set)
   return -ENOMEM;

  if (((u64)(u32)meta->arg_constant.value) != meta->arg_constant.value) {
   verbose(env, "local type ID argument must be in range [0, U32_MAX]\n");
   return -EINVAL;
  }

  ret_btf = env->prog->aux->btf;
  ret_btf_id = meta->arg_constant.value;

  /* This may be NULL due to user not supplying a BTF */
  if (!ret_btf) {
   verbose(env, "bpf_obj_new/bpf_percpu_obj_new requires prog BTF\n");
   return -EINVAL;
  }

  ret_t = btf_type_by_id(ret_btf, ret_btf_id);
  if (!ret_t || !__btf_type_is_struct(ret_t)) {
   verbose(env, "bpf_obj_new/bpf_percpu_obj_new type ID argument must be of a struct\n");
   return -EINVAL;
  }

  if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_percpu_obj_new_impl]) {
   if (ret_t->size > BPF_GLOBAL_PERCPU_MA_MAX_SIZE) {
    verbose(env, "bpf_percpu_obj_new type size (%d) is greater than %d\n",
     ret_t->size, BPF_GLOBAL_PERCPU_MA_MAX_SIZE);
    return -EINVAL;
   }

   if (!bpf_global_percpu_ma_set) {
    mutex_lock(&bpf_percpu_ma_lock);
    if (!bpf_global_percpu_ma_set) {
     /* Charge memory allocated with bpf_global_percpu_ma to
      * root memcg. The obj_cgroup for root memcg is NULL.
 */
     err = bpf_mem_alloc_percpu_init(&bpf_global_percpu_ma, NULL);
     if (!err)
      bpf_global_percpu_ma_set = true;
    }
    mutex_unlock(&bpf_percpu_ma_lock);
    if (err)
     return err;
   }

   mutex_lock(&bpf_percpu_ma_lock);
   err = bpf_mem_alloc_percpu_unit_init(&bpf_global_percpu_ma, ret_t->size);
   mutex_unlock(&bpf_percpu_ma_lock);
   if (err)
    return err;
  }

  struct_meta = btf_find_struct_meta(ret_btf, ret_btf_id);
  if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_percpu_obj_new_impl]) {
   if (!__btf_type_is_scalar_struct(env, ret_btf, ret_t, 0)) {
    verbose(env, "bpf_percpu_obj_new type ID argument must be of a struct of scalars\n");
    return -EINVAL;
   }

   if (struct_meta) {
    verbose(env, "bpf_percpu_obj_new type ID argument must not contain special fields\n");
    return -EINVAL;
   }
  }

  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC;
  regs[BPF_REG_0].btf = ret_btf;
  regs[BPF_REG_0].btf_id = ret_btf_id;
  if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_percpu_obj_new_impl])
   regs[BPF_REG_0].type |= MEM_PERCPU;

  insn_aux->obj_new_size = ret_t->size;
  insn_aux->kptr_struct_meta = struct_meta;
 } else if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_refcount_acquire_impl]) {
  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_BTF_ID | MEM_ALLOC;
  regs[BPF_REG_0].btf = meta->arg_btf;
  regs[BPF_REG_0].btf_id = meta->arg_btf_id;

  insn_aux->kptr_struct_meta =
   btf_find_struct_meta(meta->arg_btf,
          meta->arg_btf_id);
 } else if (is_list_node_type(ptr_type)) {
  struct btf_field *field = meta->arg_list_head.field;

  mark_reg_graph_node(regs, BPF_REG_0, &field->graph_root);
 } else if (is_rbtree_node_type(ptr_type)) {
  struct btf_field *field = meta->arg_rbtree_root.field;

  mark_reg_graph_node(regs, BPF_REG_0, &field->graph_root);
 } else if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_cast_to_kern_ctx]) {
  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_BTF_ID | PTR_TRUSTED;
  regs[BPF_REG_0].btf = desc_btf;
  regs[BPF_REG_0].btf_id = meta->ret_btf_id;
 } else if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rdonly_cast]) {
  ret_t = btf_type_by_id(desc_btf, meta->arg_constant.value);
  if (!ret_t) {
   verbose(env, "Unknown type ID %lld passed to kfunc bpf_rdonly_cast\n",
    meta->arg_constant.value);
   return -EINVAL;
  } else if (btf_type_is_struct(ret_t)) {
   mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
   regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_BTF_ID | PTR_UNTRUSTED;
   regs[BPF_REG_0].btf = desc_btf;
   regs[BPF_REG_0].btf_id = meta->arg_constant.value;
  } else if (btf_type_is_void(ret_t)) {
   mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
   regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY | PTR_UNTRUSTED;
   regs[BPF_REG_0].mem_size = 0;
  } else {
   verbose(env,
    "kfunc bpf_rdonly_cast type ID argument must be of a struct or void\n");
   return -EINVAL;
  }
 } else if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_dynptr_slice] ||
     meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_dynptr_slice_rdwr]) {
  enum bpf_type_flag type_flag = get_dynptr_type_flag(meta->initialized_dynptr.type);

  mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);

  if (!meta->arg_constant.found) {
   verifier_bug(env, "bpf_dynptr_slice(_rdwr) no constant size");
   return -EFAULT;
  }

  regs[BPF_REG_0].mem_size = meta->arg_constant.value;

  /* PTR_MAYBE_NULL will be added when is_kfunc_ret_null is checked */
  regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MEM | type_flag;

  if (meta->func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_dynptr_slice]) {
   regs[BPF_REG_0].type |= MEM_RDONLY;
  } else {
   /* this will set env->seen_direct_write to true */
   if (!may_access_direct_pkt_data(env, NULL, BPF_WRITE)) {
    verbose(env, "the prog does not allow writes to packet data\n");
    return -EINVAL;
   }
  }

  if (!meta->initialized_dynptr.id) {
   verifier_bug(env, "no dynptr id");
   return -EFAULT;
  }
  regs[BPF_REG_0].dynptr_id = meta->initialized_dynptr.id;

  /* we don't need to set BPF_REG_0's ref obj id
   * because packet slices are not refcounted (see
   * dynptr_type_refcounted)
 */
 } else {
  return 0;
 }

 return 1;
}

static int check_return_code(struct bpf_verifier_env *env, int regno, const char *reg_name);

static int check_kfunc_call(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
       int *insn_idx_p)
{
 bool sleepable, rcu_lock, rcu_unlock, preempt_disable, preempt_enable;
 u32 i, nargs, ptr_type_id, release_ref_obj_id;
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 const char *func_name, *ptr_type_name;
 const struct btf_type *t, *ptr_type;
 struct bpf_kfunc_call_arg_meta meta;
 struct bpf_insn_aux_data *insn_aux;
 int err, insn_idx = *insn_idx_p;
 const struct btf_param *args;
 struct btf *desc_btf;

 /* skip for now, but return error when we find this in fixup_kfunc_call */
 if (!insn->imm)
  return 0;

 err = fetch_kfunc_meta(env, insn, &meta, &func_name);
 if (err == -EACCES && func_name)
  verbose(env, "calling kernel function %s is not allowed\n", func_name);
 if (err)
  return err;
 desc_btf = meta.btf;
 insn_aux = &env->insn_aux_data[insn_idx];

 insn_aux->is_iter_next = is_iter_next_kfunc(&meta);

 if (!insn->off &&
     (insn->imm == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock] ||
      insn->imm == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock_irqsave])) {
  struct bpf_verifier_state *branch;
  struct bpf_reg_state *regs;

  branch = push_stack(env, env->insn_idx + 1, env->insn_idx, false);
  if (!branch) {
   verbose(env, "failed to push state for failed lock acquisition\n");
   return -ENOMEM;
  }

  regs = branch->frame[branch->curframe]->regs;

  /* Clear r0-r5 registers in forked state */
  for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++)
   mark_reg_not_init(env, regs, caller_saved[i]);

  mark_reg_unknown(env, regs, BPF_REG_0);
  err = __mark_reg_s32_range(env, regs, BPF_REG_0, -MAX_ERRNO, -1);
  if (err) {
   verbose(env, "failed to mark s32 range for retval in forked state for lock\n");
   return err;
  }
  __mark_btf_func_reg_size(env, regs, BPF_REG_0, sizeof(u32));
 } else if (!insn->off && insn->imm == special_kfunc_list[KF___bpf_trap]) {
  verbose(env, "unexpected __bpf_trap() due to uninitialized variable?\n");
  return -EFAULT;
 }

 if (is_kfunc_destructive(&meta) && !capable(CAP_SYS_BOOT)) {
  verbose(env, "destructive kfunc calls require CAP_SYS_BOOT capability\n");
  return -EACCES;
 }

 sleepable = is_kfunc_sleepable(&meta);
 if (sleepable && !in_sleepable(env)) {
  verbose(env, "program must be sleepable to call sleepable kfunc %s\n", func_name);
  return -EACCES;
 }

 /* Check the arguments */
 err = check_kfunc_args(env, &meta, insn_idx);
 if (err < 0)
  return err;

 if (meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_add_impl]) {
  err = push_callback_call(env, insn, insn_idx, meta.subprogno,
      set_rbtree_add_callback_state);
  if (err) {
   verbose(env, "kfunc %s#%d failed callback verification\n",
    func_name, meta.func_id);
   return err;
  }
 }

 if (meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_session_cookie]) {
  meta.r0_size = sizeof(u64);
  meta.r0_rdonly = false;
 }

 if (is_bpf_wq_set_callback_impl_kfunc(meta.func_id)) {
  err = push_callback_call(env, insn, insn_idx, meta.subprogno,
      set_timer_callback_state);
  if (err) {
   verbose(env, "kfunc %s#%d failed callback verification\n",
    func_name, meta.func_id);
   return err;
  }
 }

 rcu_lock = is_kfunc_bpf_rcu_read_lock(&meta);
 rcu_unlock = is_kfunc_bpf_rcu_read_unlock(&meta);

 preempt_disable = is_kfunc_bpf_preempt_disable(&meta);
 preempt_enable = is_kfunc_bpf_preempt_enable(&meta);

 if (env->cur_state->active_rcu_lock) {
  struct bpf_func_state *state;
  struct bpf_reg_state *reg;
  u32 clear_mask = (1 << STACK_SPILL) | (1 << STACK_ITER);

  if (in_rbtree_lock_required_cb(env) && (rcu_lock || rcu_unlock)) {
   verbose(env, "Calling bpf_rcu_read_{lock,unlock} in unnecessary rbtree callback\n");
   return -EACCES;
  }

  if (rcu_lock) {
   verbose(env, "nested rcu read lock (kernel function %s)\n", func_name);
   return -EINVAL;
  } else if (rcu_unlock) {
   bpf_for_each_reg_in_vstate_mask(env->cur_state, state, reg, clear_mask, ({
    if (reg->type & MEM_RCU) {
     reg->type &= ~(MEM_RCU | PTR_MAYBE_NULL);
     reg->type |= PTR_UNTRUSTED;
    }
   }));
   env->cur_state->active_rcu_lock = false;
  } else if (sleepable) {
   verbose(env, "kernel func %s is sleepable within rcu_read_lock region\n", func_name);
   return -EACCES;
  }
 } else if (rcu_lock) {
  env->cur_state->active_rcu_lock = true;
 } else if (rcu_unlock) {
  verbose(env, "unmatched rcu read unlock (kernel function %s)\n", func_name);
  return -EINVAL;
 }

 if (env->cur_state->active_preempt_locks) {
  if (preempt_disable) {
   env->cur_state->active_preempt_locks++;
  } else if (preempt_enable) {
   env->cur_state->active_preempt_locks--;
  } else if (sleepable) {
   verbose(env, "kernel func %s is sleepable within non-preemptible region\n", func_name);
   return -EACCES;
  }
 } else if (preempt_disable) {
  env->cur_state->active_preempt_locks++;
 } else if (preempt_enable) {
  verbose(env, "unmatched attempt to enable preemption (kernel function %s)\n", func_name);
  return -EINVAL;
 }

 if (env->cur_state->active_irq_id && sleepable) {
  verbose(env, "kernel func %s is sleepable within IRQ-disabled region\n", func_name);
  return -EACCES;
 }

 /* In case of release function, we get register number of refcounted
  * PTR_TO_BTF_ID in bpf_kfunc_arg_meta, do the release now.
 */
 if (meta.release_regno) {
  err = release_reference(env, regs[meta.release_regno].ref_obj_id);
  if (err) {
   verbose(env, "kfunc %s#%d reference has not been acquired before\n",
    func_name, meta.func_id);
   return err;
  }
 }

 if (meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_push_front_impl] ||
     meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_list_push_back_impl] ||
     meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_rbtree_add_impl]) {
  release_ref_obj_id = regs[BPF_REG_2].ref_obj_id;
  insn_aux->insert_off = regs[BPF_REG_2].off;
  insn_aux->kptr_struct_meta = btf_find_struct_meta(meta.arg_btf, meta.arg_btf_id);
  err = ref_convert_owning_non_owning(env, release_ref_obj_id);
  if (err) {
   verbose(env, "kfunc %s#%d conversion of owning ref to non-owning failed\n",
    func_name, meta.func_id);
   return err;
  }

  err = release_reference(env, release_ref_obj_id);
  if (err) {
   verbose(env, "kfunc %s#%d reference has not been acquired before\n",
    func_name, meta.func_id);
   return err;
  }
 }

 if (meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_throw]) {
  if (!bpf_jit_supports_exceptions()) {
   verbose(env, "JIT does not support calling kfunc %s#%d\n",
    func_name, meta.func_id);
   return -ENOTSUPP;
  }
  env->seen_exception = true;

  /* In the case of the default callback, the cookie value passed
   * to bpf_throw becomes the return value of the program.
 */
  if (!env->exception_callback_subprog) {
   err = check_return_code(env, BPF_REG_1, "R1");
   if (err < 0)
    return err;
  }
 }

 for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++)
  mark_reg_not_init(env, regs, caller_saved[i]);

 /* Check return type */
 t = btf_type_skip_modifiers(desc_btf, meta.func_proto->type, NULL);

 if (is_kfunc_acquire(&meta) && !btf_type_is_struct_ptr(meta.btf, t)) {
  /* Only exception is bpf_obj_new_impl */
  if (meta.btf != btf_vmlinux ||
      (meta.func_id != special_kfunc_list[KF_bpf_obj_new_impl] &&
       meta.func_id != special_kfunc_list[KF_bpf_percpu_obj_new_impl] &&
       meta.func_id != special_kfunc_list[KF_bpf_refcount_acquire_impl])) {
   verbose(env, "acquire kernel function does not return PTR_TO_BTF_ID\n");
   return -EINVAL;
  }
 }

 if (btf_type_is_scalar(t)) {
  mark_reg_unknown(env, regs, BPF_REG_0);
  if (meta.btf == btf_vmlinux && (meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock] ||
      meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_res_spin_lock_irqsave]))
   __mark_reg_const_zero(env, ®s[BPF_REG_0]);
  mark_btf_func_reg_size(env, BPF_REG_0, t->size);
 } else if (btf_type_is_ptr(t)) {
  ptr_type = btf_type_skip_modifiers(desc_btf, t->type, &ptr_type_id);
  err = check_special_kfunc(env, &meta, regs, insn_aux, ptr_type, desc_btf);
  if (err) {
   if (err < 0)
    return err;
  } else if (btf_type_is_void(ptr_type)) {
   /* kfunc returning 'void *' is equivalent to returning scalar */
   mark_reg_unknown(env, regs, BPF_REG_0);
  } else if (!__btf_type_is_struct(ptr_type)) {
   if (!meta.r0_size) {
    __u32 sz;

    if (!IS_ERR(btf_resolve_size(desc_btf, ptr_type, &sz))) {
     meta.r0_size = sz;
     meta.r0_rdonly = true;
    }
   }
   if (!meta.r0_size) {
    ptr_type_name = btf_name_by_offset(desc_btf,
           ptr_type->name_off);
    verbose(env,
     "kernel function %s returns pointer type %s %s is not supported\n",
     func_name,
     btf_type_str(ptr_type),
     ptr_type_name);
    return -EINVAL;
   }

   mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
   regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MEM;
   regs[BPF_REG_0].mem_size = meta.r0_size;

   if (meta.r0_rdonly)
    regs[BPF_REG_0].type |= MEM_RDONLY;

   /* Ensures we don't access the memory after a release_reference() */
   if (meta.ref_obj_id)
    regs[BPF_REG_0].ref_obj_id = meta.ref_obj_id;
  } else {
   mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
   regs[BPF_REG_0].btf = desc_btf;
   regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_BTF_ID;
   regs[BPF_REG_0].btf_id = ptr_type_id;

   if (meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_get_kmem_cache])
    regs[BPF_REG_0].type |= PTR_UNTRUSTED;

   if (is_iter_next_kfunc(&meta)) {
    struct bpf_reg_state *cur_iter;

    cur_iter = get_iter_from_state(env->cur_state, &meta);

    if (cur_iter->type & MEM_RCU) /* KF_RCU_PROTECTED */
     regs[BPF_REG_0].type |= MEM_RCU;
    else
     regs[BPF_REG_0].type |= PTR_TRUSTED;
   }
  }

  if (is_kfunc_ret_null(&meta)) {
   regs[BPF_REG_0].type |= PTR_MAYBE_NULL;
   /* For mark_ptr_or_null_reg, see 93c230e3f5bd6 */
   regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
  }
  mark_btf_func_reg_size(env, BPF_REG_0, sizeof(void *));
  if (is_kfunc_acquire(&meta)) {
   int id = acquire_reference(env, insn_idx);

   if (id < 0)
    return id;
   if (is_kfunc_ret_null(&meta))
    regs[BPF_REG_0].id = id;
   regs[BPF_REG_0].ref_obj_id = id;
  } else if (is_rbtree_node_type(ptr_type) || is_list_node_type(ptr_type)) {
   ref_set_non_owning(env, ®s[BPF_REG_0]);
  }

  if (reg_may_point_to_spin_lock(®s[BPF_REG_0]) && !regs[BPF_REG_0].id)
   regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
 } else if (btf_type_is_void(t)) {
  if (meta.btf == btf_vmlinux) {
   if (meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_obj_drop_impl] ||
       meta.func_id == special_kfunc_list[KF_bpf_percpu_obj_drop_impl]) {
    insn_aux->kptr_struct_meta =
     btf_find_struct_meta(meta.arg_btf,
            meta.arg_btf_id);
   }
  }
 }

 nargs = btf_type_vlen(meta.func_proto);
 args = (const struct btf_param *)(meta.func_proto + 1);
 for (i = 0; i < nargs; i++) {
  u32 regno = i + 1;

  t = btf_type_skip_modifiers(desc_btf, args[i].type, NULL);
  if (btf_type_is_ptr(t))
   mark_btf_func_reg_size(env, regno, sizeof(void *));
  else
   /* scalar. ensured by btf_check_kfunc_arg_match() */
   mark_btf_func_reg_size(env, regno, t->size);
 }

 if (is_iter_next_kfunc(&meta)) {
  err = process_iter_next_call(env, insn_idx, &meta);
  if (err)
   return err;
 }

 return 0;
}

static bool check_reg_sane_offset(struct bpf_verifier_env *env,
      const struct bpf_reg_state *reg,
      enum bpf_reg_type type)
{
 bool known = tnum_is_const(reg->var_off);
 s64 val = reg->var_off.value;
 s64 smin = reg->smin_value;

 if (known && (val >= BPF_MAX_VAR_OFF || val <= -BPF_MAX_VAR_OFF)) {
  verbose(env, "math between %s pointer and %lld is not allowed\n",
   reg_type_str(env, type), val);
  return false;
 }

 if (reg->off >= BPF_MAX_VAR_OFF || reg->off <= -BPF_MAX_VAR_OFF) {
  verbose(env, "%s pointer offset %d is not allowed\n",
   reg_type_str(env, type), reg->off);
  return false;
 }

 if (smin == S64_MIN) {
  verbose(env, "math between %s pointer and register with unbounded min value is not allowed\n",
   reg_type_str(env, type));
  return false;
 }

 if (smin >= BPF_MAX_VAR_OFF || smin <= -BPF_MAX_VAR_OFF) {
  verbose(env, "value %lld makes %s pointer be out of bounds\n",
   smin, reg_type_str(env, type));
  return false;
 }

 return true;
}

enum {
 REASON_BOUNDS = -1,
 REASON_TYPE = -2,
 REASON_PATHS = -3,
 REASON_LIMIT = -4,
 REASON_STACK = -5,
};

static int retrieve_ptr_limit(const struct bpf_reg_state *ptr_reg,
         u32 *alu_limit, bool mask_to_left)
{
 u32 max = 0, ptr_limit = 0;

 switch (ptr_reg->type) {
 case PTR_TO_STACK:
  /* Offset 0 is out-of-bounds, but acceptable start for the
   * left direction, see BPF_REG_FP. Also, unknown scalar
   * offset where we would need to deal with min/max bounds is
   * currently prohibited for unprivileged.
 */
  max = MAX_BPF_STACK + mask_to_left;
  ptr_limit = -(ptr_reg->var_off.value + ptr_reg->off);
  break;
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
  max = ptr_reg->map_ptr->value_size;
  ptr_limit = (mask_to_left ?
        ptr_reg->smin_value :
        ptr_reg->umax_value) + ptr_reg->off;
  break;
 default:
  return REASON_TYPE;
 }

 if (ptr_limit >= max)
  return REASON_LIMIT;
 *alu_limit = ptr_limit;
 return 0;
}

static bool can_skip_alu_sanitation(const struct bpf_verifier_env *env,
        const struct bpf_insn *insn)
{
 return env->bypass_spec_v1 ||
  BPF_SRC(insn->code) == BPF_K ||
  cur_aux(env)->nospec;
}

static int update_alu_sanitation_state(struct bpf_insn_aux_data *aux,
           u32 alu_state, u32 alu_limit)
{
 /* If we arrived here from different branches with different
  * state or limits to sanitize, then this won't work.
 */
 if (aux->alu_state &&
     (aux->alu_state != alu_state ||
      aux->alu_limit != alu_limit))
  return REASON_PATHS;

 /* Corresponding fixup done in do_misc_fixups(). */
 aux->alu_state = alu_state;
 aux->alu_limit = alu_limit;
 return 0;
}

static int sanitize_val_alu(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_insn *insn)
{
 struct bpf_insn_aux_data *aux = cur_aux(env);

 if (can_skip_alu_sanitation(env, insn))
  return 0;

 return update_alu_sanitation_state(aux, BPF_ALU_NON_POINTER, 0);
}

static bool sanitize_needed(u8 opcode)
{
 return opcode == BPF_ADD || opcode == BPF_SUB;
}

struct bpf_sanitize_info {
 struct bpf_insn_aux_data aux;
 bool mask_to_left;
};

static struct bpf_verifier_state *
sanitize_speculative_path(struct bpf_verifier_env *env,
     const struct bpf_insn *insn,
     u32 next_idx, u32 curr_idx)
{
 struct bpf_verifier_state *branch;
 struct bpf_reg_state *regs;

 branch = push_stack(env, next_idx, curr_idx, true);
 if (branch && insn) {
  regs = branch->frame[branch->curframe]->regs;
  if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_K) {
   mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
  } else if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
   mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
   mark_reg_unknown(env, regs, insn->src_reg);
  }
 }
 return branch;
}

static int sanitize_ptr_alu(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_insn *insn,
       const struct bpf_reg_state *ptr_reg,
       const struct bpf_reg_state *off_reg,
       struct bpf_reg_state *dst_reg,
       struct bpf_sanitize_info *info,
       const bool commit_window)
{
 struct bpf_insn_aux_data *aux = commit_window ? cur_aux(env) : &info->aux;
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 bool off_is_imm = tnum_is_const(off_reg->var_off);
 bool off_is_neg = off_reg->smin_value < 0;
 bool ptr_is_dst_reg = ptr_reg == dst_reg;
 u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
 u32 alu_state, alu_limit;
 struct bpf_reg_state tmp;
 bool ret;
 int err;

 if (can_skip_alu_sanitation(env, insn))
  return 0;

 /* We already marked aux for masking from non-speculative
  * paths, thus we got here in the first place. We only care
  * to explore bad access from here.
 */
 if (vstate->speculative)
  goto do_sim;

 if (!commit_window) {
  if (!tnum_is_const(off_reg->var_off) &&
      (off_reg->smin_value < 0) != (off_reg->smax_value < 0))
   return REASON_BOUNDS;

  info->mask_to_left = (opcode == BPF_ADD &&  off_is_neg) ||
         (opcode == BPF_SUB && !off_is_neg);
 }

 err = retrieve_ptr_limit(ptr_reg, &alu_limit, info->mask_to_left);
 if (err < 0)
  return err;

 if (commit_window) {
  /* In commit phase we narrow the masking window based on
   * the observed pointer move after the simulated operation.
 */
  alu_state = info->aux.alu_state;
  alu_limit = abs(info->aux.alu_limit - alu_limit);
 } else {
  alu_state  = off_is_neg ? BPF_ALU_NEG_VALUE : 0;
  alu_state |= off_is_imm ? BPF_ALU_IMMEDIATE : 0;
  alu_state |= ptr_is_dst_reg ?
        BPF_ALU_SANITIZE_SRC : BPF_ALU_SANITIZE_DST;

  /* Limit pruning on unknown scalars to enable deep search for
   * potential masking differences from other program paths.
 */
  if (!off_is_imm)
   env->explore_alu_limits = true;
 }

 err = update_alu_sanitation_state(aux, alu_state, alu_limit);
 if (err < 0)
  return err;
do_sim:
 /* If we're in commit phase, we're done here given we already
  * pushed the truncated dst_reg into the speculative verification
  * stack.
  *
  * Also, when register is a known constant, we rewrite register-based
  * operation to immediate-based, and thus do not need masking (and as
  * a consequence, do not need to simulate the zero-truncation either).
 */
 if (commit_window || off_is_imm)
  return 0;

 /* Simulate and find potential out-of-bounds access under
  * speculative execution from truncation as a result of
  * masking when off was not within expected range. If off
  * sits in dst, then we temporarily need to move ptr there
  * to simulate dst (== 0) +/-= ptr. Needed, for example,
  * for cases where we use K-based arithmetic in one direction
  * and truncated reg-based in the other in order to explore
  * bad access.
 */
 if (!ptr_is_dst_reg) {
  tmp = *dst_reg;
  copy_register_state(dst_reg, ptr_reg);
 }
 ret = sanitize_speculative_path(env, NULL, env->insn_idx + 1,
     env->insn_idx);
 if (!ptr_is_dst_reg && ret)
  *dst_reg = tmp;
 return !ret ? REASON_STACK : 0;
}

static void sanitize_mark_insn_seen(struct bpf_verifier_env *env)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;

 /* If we simulate paths under speculation, we don't update the
  * insn as 'seen' such that when we verify unreachable paths in
  * the non-speculative domain, sanitize_dead_code() can still
  * rewrite/sanitize them.
 */
 if (!vstate->speculative)
  env->insn_aux_data[env->insn_idx].seen = env->pass_cnt;
}

static int sanitize_err(struct bpf_verifier_env *env,
   const struct bpf_insn *insn, int reason,
   const struct bpf_reg_state *off_reg,
   const struct bpf_reg_state *dst_reg)
{
 static const char *err = "pointer arithmetic with it prohibited for !root";
 const char *op = BPF_OP(insn->code) == BPF_ADD ? "add" : "sub";
 u32 dst = insn->dst_reg, src = insn->src_reg;

 switch (reason) {
 case REASON_BOUNDS:
  verbose(env, "R%d has unknown scalar with mixed signed bounds, %s\n",
   off_reg == dst_reg ? dst : src, err);
  break;
 case REASON_TYPE:
  verbose(env, "R%d has pointer with unsupported alu operation, %s\n",
   off_reg == dst_reg ? src : dst, err);
  break;
 case REASON_PATHS:
  verbose(env, "R%d tried to %s from different maps, paths or scalars, %s\n",
   dst, op, err);
  break;
 case REASON_LIMIT:
  verbose(env, "R%d tried to %s beyond pointer bounds, %s\n",
   dst, op, err);
  break;
 case REASON_STACK:
  verbose(env, "R%d could not be pushed for speculative verification, %s\n",
   dst, err);
  return -ENOMEM;
 default:
  verifier_bug(env, "unknown reason (%d)", reason);
  break;
 }

 return -EACCES;
}

/* check that stack access falls within stack limits and that 'reg' doesn't
 * have a variable offset.
 *
 * Variable offset is prohibited for unprivileged mode for simplicity since it
 * requires corresponding support in Spectre masking for stack ALU.  See also
 * retrieve_ptr_limit().
 *
 *
 * 'off' includes 'reg->off'.
 */
static int check_stack_access_for_ptr_arithmetic(
    struct bpf_verifier_env *env,
    int regno,
    const struct bpf_reg_state *reg,
    int off)
{
 if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
  char tn_buf[48];

  tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
  verbose(env, "R%d variable stack access prohibited for !root, var_off=%s off=%d\n",
   regno, tn_buf, off);
  return -EACCES;
 }

 if (off >= 0 || off < -MAX_BPF_STACK) {
  verbose(env, "R%d stack pointer arithmetic goes out of range, "
   "prohibited for !root; off=%d\n", regno, off);
  return -EACCES;
 }

 return 0;
}

static int sanitize_check_bounds(struct bpf_verifier_env *env,
     const struct bpf_insn *insn,
     const struct bpf_reg_state *dst_reg)
{
 u32 dst = insn->dst_reg;

 /* For unprivileged we require that resulting offset must be in bounds
  * in order to be able to sanitize access later on.
 */
 if (env->bypass_spec_v1)
  return 0;

 switch (dst_reg->type) {
 case PTR_TO_STACK:
  if (check_stack_access_for_ptr_arithmetic(env, dst, dst_reg,
     dst_reg->off + dst_reg->var_off.value))
   return -EACCES;
  break;
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
  if (check_map_access(env, dst, dst_reg->off, 1, false, ACCESS_HELPER)) {
   verbose(env, "R%d pointer arithmetic of map value goes out of range, "
    "prohibited for !root\n", dst);
   return -EACCES;
  }
  break;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 return 0;
}

/* Handles arithmetic on a pointer and a scalar: computes new min/max and var_off.
 * Caller should also handle BPF_MOV case separately.
 * If we return -EACCES, caller may want to try again treating pointer as a
 * scalar.  So we only emit a diagnostic if !env->allow_ptr_leaks.
 */
static int adjust_ptr_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_insn *insn,
       const struct bpf_reg_state *ptr_reg,
       const struct bpf_reg_state *off_reg)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
 struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *dst_reg;
 bool known = tnum_is_const(off_reg->var_off);
 s64 smin_val = off_reg->smin_value, smax_val = off_reg->smax_value,
     smin_ptr = ptr_reg->smin_value, smax_ptr = ptr_reg->smax_value;
 u64 umin_val = off_reg->umin_value, umax_val = off_reg->umax_value,
     umin_ptr = ptr_reg->umin_value, umax_ptr = ptr_reg->umax_value;
 struct bpf_sanitize_info info = {};
 u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
 u32 dst = insn->dst_reg;
 int ret, bounds_ret;

 dst_reg = ®s[dst];

 if ((known && (smin_val != smax_val || umin_val != umax_val)) ||
     smin_val > smax_val || umin_val > umax_val) {
  /* Taint dst register if offset had invalid bounds derived from
   * e.g. dead branches.
 */
  __mark_reg_unknown(env, dst_reg);
  return 0;
 }

 if (BPF_CLASS(insn->code) != BPF_ALU64) {
  /* 32-bit ALU ops on pointers produce (meaningless) scalars */
  if (opcode == BPF_SUB && env->allow_ptr_leaks) {
   __mark_reg_unknown(env, dst_reg);
   return 0;
  }

  verbose(env,
   "R%d 32-bit pointer arithmetic prohibited\n",
   dst);
  return -EACCES;
 }

 if (ptr_reg->type & PTR_MAYBE_NULL) {
  verbose(env, "R%d pointer arithmetic on %s prohibited, null-check it first\n",
   dst, reg_type_str(env, ptr_reg->type));
  return -EACCES;
 }

 /*
  * Accesses to untrusted PTR_TO_MEM are done through probe
  * instructions, hence no need to track offsets.
 */
 if (base_type(ptr_reg->type) == PTR_TO_MEM && (ptr_reg->type & PTR_UNTRUSTED))
  return 0;

 switch (base_type(ptr_reg->type)) {
 case PTR_TO_CTX:
 case PTR_TO_MAP_VALUE:
 case PTR_TO_MAP_KEY:
 case PTR_TO_STACK:
 case PTR_TO_PACKET_META:
 case PTR_TO_PACKET:
 case PTR_TO_TP_BUFFER:
 case PTR_TO_BTF_ID:
 case PTR_TO_MEM:
 case PTR_TO_BUF:
 case PTR_TO_FUNC:
 case CONST_PTR_TO_DYNPTR:
  break;
 case PTR_TO_FLOW_KEYS:
  if (known)
   break;
  fallthrough;
 case CONST_PTR_TO_MAP:
  /* smin_val represents the known value */
  if (known && smin_val == 0 && opcode == BPF_ADD)
   break;
  fallthrough;
 default:
  verbose(env, "R%d pointer arithmetic on %s prohibited\n",
   dst, reg_type_str(env, ptr_reg->type));
  return -EACCES;
 }

 /* In case of 'scalar += pointer', dst_reg inherits pointer type and id.
  * The id may be overwritten later if we create a new variable offset.
 */
 dst_reg->type = ptr_reg->type;
 dst_reg->id = ptr_reg->id;

 if (!check_reg_sane_offset(env, off_reg, ptr_reg->type) ||
     !check_reg_sane_offset(env, ptr_reg, ptr_reg->type))
  return -EINVAL;

 /* pointer types do not carry 32-bit bounds at the moment. */
 __mark_reg32_unbounded(dst_reg);

 if (sanitize_needed(opcode)) {
  ret = sanitize_ptr_alu(env, insn, ptr_reg, off_reg, dst_reg,
           &info, false);
  if (ret < 0)
   return sanitize_err(env, insn, ret, off_reg, dst_reg);
 }

 switch (opcode) {
 case BPF_ADD:
  /* We can take a fixed offset as long as it doesn't overflow
   * the s32 'off' field
 */
  if (known && (ptr_reg->off + smin_val ==
         (s64)(s32)(ptr_reg->off + smin_val))) {
   /* pointer += K.  Accumulate it into fixed offset */
   dst_reg->smin_value = smin_ptr;
   dst_reg->smax_value = smax_ptr;
   dst_reg->umin_value = umin_ptr;
   dst_reg->umax_value = umax_ptr;
   dst_reg->var_off = ptr_reg->var_off;
   dst_reg->off = ptr_reg->off + smin_val;
   dst_reg->raw = ptr_reg->raw;
   break;
  }
  /* A new variable offset is created.  Note that off_reg->off
   * == 0, since it's a scalar.
   * dst_reg gets the pointer type and since some positive
   * integer value was added to the pointer, give it a new 'id'
   * if it's a PTR_TO_PACKET.
   * this creates a new 'base' pointer, off_reg (variable) gets
   * added into the variable offset, and we copy the fixed offset
   * from ptr_reg.
 */
  if (check_add_overflow(smin_ptr, smin_val, &dst_reg->smin_value) ||
      check_add_overflow(smax_ptr, smax_val, &dst_reg->smax_value)) {
   dst_reg->smin_value = S64_MIN;
   dst_reg->smax_value = S64_MAX;
  }
  if (check_add_overflow(umin_ptr, umin_val, &dst_reg->umin_value) ||
      check_add_overflow(umax_ptr, umax_val, &dst_reg->umax_value)) {
   dst_reg->umin_value = 0;
   dst_reg->umax_value = U64_MAX;
  }
  dst_reg->var_off = tnum_add(ptr_reg->var_off, off_reg->var_off);
  dst_reg->off = ptr_reg->off;
  dst_reg->raw = ptr_reg->raw;
  if (reg_is_pkt_pointer(ptr_reg)) {
   dst_reg->id = ++env->id_gen;
   /* something was added to pkt_ptr, set range to zero */
   memset(&dst_reg->raw, 0, sizeof(dst_reg->raw));
  }
  break;
 case BPF_SUB:
  if (dst_reg == off_reg) {
   /* scalar -= pointer.  Creates an unknown scalar */
   verbose(env, "R%d tried to subtract pointer from scalar\n",
    dst);
   return -EACCES;
  }
  /* We don't allow subtraction from FP, because (according to
   * test_verifier.c test "invalid fp arithmetic", JITs might not
   * be able to deal with it.
 */
  if (ptr_reg->type == PTR_TO_STACK) {
   verbose(env, "R%d subtraction from stack pointer prohibited\n",
    dst);
   return -EACCES;
  }
  if (known && (ptr_reg->off - smin_val ==
         (s64)(s32)(ptr_reg->off - smin_val))) {
   /* pointer -= K.  Subtract it from fixed offset */
   dst_reg->smin_value = smin_ptr;
   dst_reg->smax_value = smax_ptr;
   dst_reg->umin_value = umin_ptr;
   dst_reg->umax_value = umax_ptr;
   dst_reg->var_off = ptr_reg->var_off;
   dst_reg->id = ptr_reg->id;
   dst_reg->off = ptr_reg->off - smin_val;
   dst_reg->raw = ptr_reg->raw;
   break;
  }
  /* A new variable offset is created.  If the subtrahend is known
   * nonnegative, then any reg->range we had before is still good.
 */
  if (check_sub_overflow(smin_ptr, smax_val, &dst_reg->smin_value) ||
      check_sub_overflow(smax_ptr, smin_val, &dst_reg->smax_value)) {
   /* Overflow possible, we know nothing */
   dst_reg->smin_value = S64_MIN;
   dst_reg->smax_value = S64_MAX;
  }
  if (umin_ptr < umax_val) {
   /* Overflow possible, we know nothing */
   dst_reg->umin_value = 0;
   dst_reg->umax_value = U64_MAX;
  } else {
   /* Cannot overflow (as long as bounds are consistent) */
   dst_reg->umin_value = umin_ptr - umax_val;
   dst_reg->umax_value = umax_ptr - umin_val;
  }
  dst_reg->var_off = tnum_sub(ptr_reg->var_off, off_reg->var_off);
  dst_reg->off = ptr_reg->off;
  dst_reg->raw = ptr_reg->raw;
  if (reg_is_pkt_pointer(ptr_reg)) {
   dst_reg->id = ++env->id_gen;
   /* something was added to pkt_ptr, set range to zero */
   if (smin_val < 0)
    memset(&dst_reg->raw, 0, sizeof(dst_reg->raw));
  }
  break;
 case BPF_AND:
 case BPF_OR:
 case BPF_XOR:
  /* bitwise ops on pointers are troublesome, prohibit. */
  verbose(env, "R%d bitwise operator %s on pointer prohibited\n",
   dst, bpf_alu_string[opcode >> 4]);
  return -EACCES;
 default:
  /* other operators (e.g. MUL,LSH) produce non-pointer results */
  verbose(env, "R%d pointer arithmetic with %s operator prohibited\n",
   dst, bpf_alu_string[opcode >> 4]);
  return -EACCES;
 }

 if (!check_reg_sane_offset(env, dst_reg, ptr_reg->type))
  return -EINVAL;
 reg_bounds_sync(dst_reg);
 bounds_ret = sanitize_check_bounds(env, insn, dst_reg);
 if (bounds_ret == -EACCES)
  return bounds_ret;
 if (sanitize_needed(opcode)) {
  ret = sanitize_ptr_alu(env, insn, dst_reg, off_reg, dst_reg,
           &info, true);
  if (verifier_bug_if(!can_skip_alu_sanitation(env, insn)
        && !env->cur_state->speculative
        && bounds_ret
        && !ret,
        env, "Pointer type unsupported by sanitize_check_bounds() not rejected by retrieve_ptr_limit() as required")) {
   return -EFAULT;
  }
  if (ret < 0)
   return sanitize_err(env, insn, ret, off_reg, dst_reg);
 }

 return 0;
}

static void scalar32_min_max_add(struct bpf_reg_state *dst_reg,
     struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 s32 *dst_smin = &dst_reg->s32_min_value;
 s32 *dst_smax = &dst_reg->s32_max_value;
 u32 *dst_umin = &dst_reg->u32_min_value;
 u32 *dst_umax = &dst_reg->u32_max_value;
 u32 umin_val = src_reg->u32_min_value;
 u32 umax_val = src_reg->u32_max_value;
 bool min_overflow, max_overflow;

 if (check_add_overflow(*dst_smin, src_reg->s32_min_value, dst_smin) ||
     check_add_overflow(*dst_smax, src_reg->s32_max_value, dst_smax)) {
  *dst_smin = S32_MIN;
  *dst_smax = S32_MAX;
 }

 /* If either all additions overflow or no additions overflow, then
  * it is okay to set: dst_umin = dst_umin + src_umin, dst_umax =
  * dst_umax + src_umax. Otherwise (some additions overflow), set
  * the output bounds to unbounded.
 */
 min_overflow = check_add_overflow(*dst_umin, umin_val, dst_umin);
 max_overflow = check_add_overflow(*dst_umax, umax_val, dst_umax);

 if (!min_overflow && max_overflow) {
  *dst_umin = 0;
  *dst_umax = U32_MAX;
 }
}

static void scalar_min_max_add(struct bpf_reg_state *dst_reg,
          struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 s64 *dst_smin = &dst_reg->smin_value;
 s64 *dst_smax = &dst_reg->smax_value;
 u64 *dst_umin = &dst_reg->umin_value;
 u64 *dst_umax = &dst_reg->umax_value;
 u64 umin_val = src_reg->umin_value;
 u64 umax_val = src_reg->umax_value;
 bool min_overflow, max_overflow;

 if (check_add_overflow(*dst_smin, src_reg->smin_value, dst_smin) ||
     check_add_overflow(*dst_smax, src_reg->smax_value, dst_smax)) {
  *dst_smin = S64_MIN;
  *dst_smax = S64_MAX;
 }

 /* If either all additions overflow or no additions overflow, then
  * it is okay to set: dst_umin = dst_umin + src_umin, dst_umax =
  * dst_umax + src_umax. Otherwise (some additions overflow), set
  * the output bounds to unbounded.
 */
 min_overflow = check_add_overflow(*dst_umin, umin_val, dst_umin);
 max_overflow = check_add_overflow(*dst_umax, umax_val, dst_umax);

 if (!min_overflow && max_overflow) {
  *dst_umin = 0;
  *dst_umax = U64_MAX;
 }
}

static void scalar32_min_max_sub(struct bpf_reg_state *dst_reg,
     struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 s32 *dst_smin = &dst_reg->s32_min_value;
 s32 *dst_smax = &dst_reg->s32_max_value;
 u32 *dst_umin = &dst_reg->u32_min_value;
 u32 *dst_umax = &dst_reg->u32_max_value;
 u32 umin_val = src_reg->u32_min_value;
 u32 umax_val = src_reg->u32_max_value;
 bool min_underflow, max_underflow;

 if (check_sub_overflow(*dst_smin, src_reg->s32_max_value, dst_smin) ||
     check_sub_overflow(*dst_smax, src_reg->s32_min_value, dst_smax)) {
  /* Overflow possible, we know nothing */
  *dst_smin = S32_MIN;
  *dst_smax = S32_MAX;
 }

 /* If either all subtractions underflow or no subtractions
  * underflow, it is okay to set: dst_umin = dst_umin - src_umax,
  * dst_umax = dst_umax - src_umin. Otherwise (some subtractions
  * underflow), set the output bounds to unbounded.
 */
 min_underflow = check_sub_overflow(*dst_umin, umax_val, dst_umin);
 max_underflow = check_sub_overflow(*dst_umax, umin_val, dst_umax);

 if (min_underflow && !max_underflow) {
  *dst_umin = 0;
  *dst_umax = U32_MAX;
 }
}

static void scalar_min_max_sub(struct bpf_reg_state *dst_reg,
          struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 s64 *dst_smin = &dst_reg->smin_value;
 s64 *dst_smax = &dst_reg->smax_value;
 u64 *dst_umin = &dst_reg->umin_value;
 u64 *dst_umax = &dst_reg->umax_value;
 u64 umin_val = src_reg->umin_value;
 u64 umax_val = src_reg->umax_value;
 bool min_underflow, max_underflow;

 if (check_sub_overflow(*dst_smin, src_reg->smax_value, dst_smin) ||
     check_sub_overflow(*dst_smax, src_reg->smin_value, dst_smax)) {
  /* Overflow possible, we know nothing */
  *dst_smin = S64_MIN;
  *dst_smax = S64_MAX;
 }

 /* If either all subtractions underflow or no subtractions
  * underflow, it is okay to set: dst_umin = dst_umin - src_umax,
  * dst_umax = dst_umax - src_umin. Otherwise (some subtractions
  * underflow), set the output bounds to unbounded.
 */
 min_underflow = check_sub_overflow(*dst_umin, umax_val, dst_umin);
 max_underflow = check_sub_overflow(*dst_umax, umin_val, dst_umax);

 if (min_underflow && !max_underflow) {
  *dst_umin = 0;
  *dst_umax = U64_MAX;
 }
}

static void scalar32_min_max_mul(struct bpf_reg_state *dst_reg,
     struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 s32 *dst_smin = &dst_reg->s32_min_value;
 s32 *dst_smax = &dst_reg->s32_max_value;
 u32 *dst_umin = &dst_reg->u32_min_value;
 u32 *dst_umax = &dst_reg->u32_max_value;
 s32 tmp_prod[4];

 if (check_mul_overflow(*dst_umax, src_reg->u32_max_value, dst_umax) ||
     check_mul_overflow(*dst_umin, src_reg->u32_min_value, dst_umin)) {
  /* Overflow possible, we know nothing */
  *dst_umin = 0;
  *dst_umax = U32_MAX;
 }
 if (check_mul_overflow(*dst_smin, src_reg->s32_min_value, &tmp_prod[0]) ||
     check_mul_overflow(*dst_smin, src_reg->s32_max_value, &tmp_prod[1]) ||
     check_mul_overflow(*dst_smax, src_reg->s32_min_value, &tmp_prod[2]) ||
     check_mul_overflow(*dst_smax, src_reg->s32_max_value, &tmp_prod[3])) {
  /* Overflow possible, we know nothing */
  *dst_smin = S32_MIN;
  *dst_smax = S32_MAX;
 } else {
  *dst_smin = min_array(tmp_prod, 4);
  *dst_smax = max_array(tmp_prod, 4);
 }
}

static void scalar_min_max_mul(struct bpf_reg_state *dst_reg,
          struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 s64 *dst_smin = &dst_reg->smin_value;
 s64 *dst_smax = &dst_reg->smax_value;
 u64 *dst_umin = &dst_reg->umin_value;
 u64 *dst_umax = &dst_reg->umax_value;
 s64 tmp_prod[4];

 if (check_mul_overflow(*dst_umax, src_reg->umax_value, dst_umax) ||
     check_mul_overflow(*dst_umin, src_reg->umin_value, dst_umin)) {
  /* Overflow possible, we know nothing */
  *dst_umin = 0;
  *dst_umax = U64_MAX;
 }
 if (check_mul_overflow(*dst_smin, src_reg->smin_value, &tmp_prod[0]) ||
     check_mul_overflow(*dst_smin, src_reg->smax_value, &tmp_prod[1]) ||
     check_mul_overflow(*dst_smax, src_reg->smin_value, &tmp_prod[2]) ||
     check_mul_overflow(*dst_smax, src_reg->smax_value, &tmp_prod[3])) {
  /* Overflow possible, we know nothing */
  *dst_smin = S64_MIN;
  *dst_smax = S64_MAX;
 } else {
  *dst_smin = min_array(tmp_prod, 4);
  *dst_smax = max_array(tmp_prod, 4);
 }
}

static void scalar32_min_max_and(struct bpf_reg_state *dst_reg,
     struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 bool src_known = tnum_subreg_is_const(src_reg->var_off);
 bool dst_known = tnum_subreg_is_const(dst_reg->var_off);
 struct tnum var32_off = tnum_subreg(dst_reg->var_off);
 u32 umax_val = src_reg->u32_max_value;

 if (src_known && dst_known) {
  __mark_reg32_known(dst_reg, var32_off.value);
  return;
 }

 /* We get our minimum from the var_off, since that's inherently
  * bitwise.  Our maximum is the minimum of the operands' maxima.
 */
 dst_reg->u32_min_value = var32_off.value;
 dst_reg->u32_max_value = min(dst_reg->u32_max_value, umax_val);

 /* Safe to set s32 bounds by casting u32 result into s32 when u32
  * doesn't cross sign boundary. Otherwise set s32 bounds to unbounded.
 */
 if ((s32)dst_reg->u32_min_value <= (s32)dst_reg->u32_max_value) {
  dst_reg->s32_min_value = dst_reg->u32_min_value;
  dst_reg->s32_max_value = dst_reg->u32_max_value;
 } else {
  dst_reg->s32_min_value = S32_MIN;
  dst_reg->s32_max_value = S32_MAX;
 }
}

static void scalar_min_max_and(struct bpf_reg_state *dst_reg,
          struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 bool src_known = tnum_is_const(src_reg->var_off);
 bool dst_known = tnum_is_const(dst_reg->var_off);
 u64 umax_val = src_reg->umax_value;

 if (src_known && dst_known) {
  __mark_reg_known(dst_reg, dst_reg->var_off.value);
  return;
 }

 /* We get our minimum from the var_off, since that's inherently
  * bitwise.  Our maximum is the minimum of the operands' maxima.
 */
 dst_reg->umin_value = dst_reg->var_off.value;
 dst_reg->umax_value = min(dst_reg->umax_value, umax_val);

 /* Safe to set s64 bounds by casting u64 result into s64 when u64
  * doesn't cross sign boundary. Otherwise set s64 bounds to unbounded.
 */
 if ((s64)dst_reg->umin_value <= (s64)dst_reg->umax_value) {
  dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
  dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
 } else {
  dst_reg->smin_value = S64_MIN;
  dst_reg->smax_value = S64_MAX;
 }
 /* We may learn something more from the var_off */
 __update_reg_bounds(dst_reg);
}

static void scalar32_min_max_or(struct bpf_reg_state *dst_reg,
    struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 bool src_known = tnum_subreg_is_const(src_reg->var_off);
 bool dst_known = tnum_subreg_is_const(dst_reg->var_off);
 struct tnum var32_off = tnum_subreg(dst_reg->var_off);
 u32 umin_val = src_reg->u32_min_value;

 if (src_known && dst_known) {
  __mark_reg32_known(dst_reg, var32_off.value);
  return;
 }

 /* We get our maximum from the var_off, and our minimum is the
  * maximum of the operands' minima
 */
 dst_reg->u32_min_value = max(dst_reg->u32_min_value, umin_val);
 dst_reg->u32_max_value = var32_off.value | var32_off.mask;

 /* Safe to set s32 bounds by casting u32 result into s32 when u32
  * doesn't cross sign boundary. Otherwise set s32 bounds to unbounded.
 */
 if ((s32)dst_reg->u32_min_value <= (s32)dst_reg->u32_max_value) {
  dst_reg->s32_min_value = dst_reg->u32_min_value;
  dst_reg->s32_max_value = dst_reg->u32_max_value;
 } else {
  dst_reg->s32_min_value = S32_MIN;
  dst_reg->s32_max_value = S32_MAX;
 }
}

static void scalar_min_max_or(struct bpf_reg_state *dst_reg,
         struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 bool src_known = tnum_is_const(src_reg->var_off);
 bool dst_known = tnum_is_const(dst_reg->var_off);
 u64 umin_val = src_reg->umin_value;

 if (src_known && dst_known) {
  __mark_reg_known(dst_reg, dst_reg->var_off.value);
  return;
 }

 /* We get our maximum from the var_off, and our minimum is the
  * maximum of the operands' minima
 */
 dst_reg->umin_value = max(dst_reg->umin_value, umin_val);
 dst_reg->umax_value = dst_reg->var_off.value | dst_reg->var_off.mask;

 /* Safe to set s64 bounds by casting u64 result into s64 when u64
  * doesn't cross sign boundary. Otherwise set s64 bounds to unbounded.
 */
 if ((s64)dst_reg->umin_value <= (s64)dst_reg->umax_value) {
  dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
  dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
 } else {
  dst_reg->smin_value = S64_MIN;
  dst_reg->smax_value = S64_MAX;
 }
 /* We may learn something more from the var_off */
 __update_reg_bounds(dst_reg);
}

static void scalar32_min_max_xor(struct bpf_reg_state *dst_reg,
     struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 bool src_known = tnum_subreg_is_const(src_reg->var_off);
 bool dst_known = tnum_subreg_is_const(dst_reg->var_off);
 struct tnum var32_off = tnum_subreg(dst_reg->var_off);

 if (src_known && dst_known) {
  __mark_reg32_known(dst_reg, var32_off.value);
  return;
 }

 /* We get both minimum and maximum from the var32_off. */
 dst_reg->u32_min_value = var32_off.value;
 dst_reg->u32_max_value = var32_off.value | var32_off.mask;

 /* Safe to set s32 bounds by casting u32 result into s32 when u32
  * doesn't cross sign boundary. Otherwise set s32 bounds to unbounded.
 */
 if ((s32)dst_reg->u32_min_value <= (s32)dst_reg->u32_max_value) {
  dst_reg->s32_min_value = dst_reg->u32_min_value;
  dst_reg->s32_max_value = dst_reg->u32_max_value;
 } else {
  dst_reg->s32_min_value = S32_MIN;
  dst_reg->s32_max_value = S32_MAX;
 }
}

static void scalar_min_max_xor(struct bpf_reg_state *dst_reg,
          struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 bool src_known = tnum_is_const(src_reg->var_off);
 bool dst_known = tnum_is_const(dst_reg->var_off);

 if (src_known && dst_known) {
  /* dst_reg->var_off.value has been updated earlier */
  __mark_reg_known(dst_reg, dst_reg->var_off.value);
  return;
 }

 /* We get both minimum and maximum from the var_off. */
 dst_reg->umin_value = dst_reg->var_off.value;
 dst_reg->umax_value = dst_reg->var_off.value | dst_reg->var_off.mask;

 /* Safe to set s64 bounds by casting u64 result into s64 when u64
  * doesn't cross sign boundary. Otherwise set s64 bounds to unbounded.
 */
 if ((s64)dst_reg->umin_value <= (s64)dst_reg->umax_value) {
  dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
  dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
 } else {
  dst_reg->smin_value = S64_MIN;
  dst_reg->smax_value = S64_MAX;
 }

 __update_reg_bounds(dst_reg);
}

static void __scalar32_min_max_lsh(struct bpf_reg_state *dst_reg,
       u64 umin_val, u64 umax_val)
{
 /* We lose all sign bit information (except what we can pick
  * up from var_off)
 */
 dst_reg->s32_min_value = S32_MIN;
 dst_reg->s32_max_value = S32_MAX;
 /* If we might shift our top bit out, then we know nothing */
 if (umax_val > 31 || dst_reg->u32_max_value > 1ULL << (31 - umax_val)) {
  dst_reg->u32_min_value = 0;
  dst_reg->u32_max_value = U32_MAX;
 } else {
  dst_reg->u32_min_value <<= umin_val;
  dst_reg->u32_max_value <<= umax_val;
 }
}

static void scalar32_min_max_lsh(struct bpf_reg_state *dst_reg,
     struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 u32 umax_val = src_reg->u32_max_value;
 u32 umin_val = src_reg->u32_min_value;
 /* u32 alu operation will zext upper bits */
 struct tnum subreg = tnum_subreg(dst_reg->var_off);

 __scalar32_min_max_lsh(dst_reg, umin_val, umax_val);
 dst_reg->var_off = tnum_subreg(tnum_lshift(subreg, umin_val));
 /* Not required but being careful mark reg64 bounds as unknown so
  * that we are forced to pick them up from tnum and zext later and
  * if some path skips this step we are still safe.
 */
 __mark_reg64_unbounded(dst_reg);
 __update_reg32_bounds(dst_reg);
}

static void __scalar64_min_max_lsh(struct bpf_reg_state *dst_reg,
       u64 umin_val, u64 umax_val)
{
 /* Special case <<32 because it is a common compiler pattern to sign
  * extend subreg by doing <<32 s>>32. In this case if 32bit bounds are
  * positive we know this shift will also be positive so we can track
  * bounds correctly. Otherwise we lose all sign bit information except
  * what we can pick up from var_off. Perhaps we can generalize this
  * later to shifts of any length.
 */
 if (umin_val == 32 && umax_val == 32 && dst_reg->s32_max_value >= 0)
  dst_reg->smax_value = (s64)dst_reg->s32_max_value << 32;
 else
  dst_reg->smax_value = S64_MAX;

 if (umin_val == 32 && umax_val == 32 && dst_reg->s32_min_value >= 0)
  dst_reg->smin_value = (s64)dst_reg->s32_min_value << 32;
 else
  dst_reg->smin_value = S64_MIN;

 /* If we might shift our top bit out, then we know nothing */
 if (dst_reg->umax_value > 1ULL << (63 - umax_val)) {
  dst_reg->umin_value = 0;
  dst_reg->umax_value = U64_MAX;
 } else {
  dst_reg->umin_value <<= umin_val;
  dst_reg->umax_value <<= umax_val;
 }
}

static void scalar_min_max_lsh(struct bpf_reg_state *dst_reg,
          struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 u64 umax_val = src_reg->umax_value;
 u64 umin_val = src_reg->umin_value;

 /* scalar64 calc uses 32bit unshifted bounds so must be called first */
 __scalar64_min_max_lsh(dst_reg, umin_val, umax_val);
 __scalar32_min_max_lsh(dst_reg, umin_val, umax_val);

 dst_reg->var_off = tnum_lshift(dst_reg->var_off, umin_val);
 /* We may learn something more from the var_off */
 __update_reg_bounds(dst_reg);
}

static void scalar32_min_max_rsh(struct bpf_reg_state *dst_reg,
     struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 struct tnum subreg = tnum_subreg(dst_reg->var_off);
 u32 umax_val = src_reg->u32_max_value;
 u32 umin_val = src_reg->u32_min_value;

 /* BPF_RSH is an unsigned shift.  If the value in dst_reg might
  * be negative, then either:
  * 1) src_reg might be zero, so the sign bit of the result is
  *    unknown, so we lose our signed bounds
  * 2) it's known negative, thus the unsigned bounds capture the
  *    signed bounds
  * 3) the signed bounds cross zero, so they tell us nothing
  *    about the result
  * If the value in dst_reg is known nonnegative, then again the
  * unsigned bounds capture the signed bounds.
  * Thus, in all cases it suffices to blow away our signed bounds
  * and rely on inferring new ones from the unsigned bounds and
  * var_off of the result.
 */
 dst_reg->s32_min_value = S32_MIN;
 dst_reg->s32_max_value = S32_MAX;

 dst_reg->var_off = tnum_rshift(subreg, umin_val);
 dst_reg->u32_min_value >>= umax_val;
 dst_reg->u32_max_value >>= umin_val;

 __mark_reg64_unbounded(dst_reg);
 __update_reg32_bounds(dst_reg);
}

static void scalar_min_max_rsh(struct bpf_reg_state *dst_reg,
          struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 u64 umax_val = src_reg->umax_value;
 u64 umin_val = src_reg->umin_value;

 /* BPF_RSH is an unsigned shift.  If the value in dst_reg might
  * be negative, then either:
  * 1) src_reg might be zero, so the sign bit of the result is
  *    unknown, so we lose our signed bounds
  * 2) it's known negative, thus the unsigned bounds capture the
  *    signed bounds
  * 3) the signed bounds cross zero, so they tell us nothing
  *    about the result
  * If the value in dst_reg is known nonnegative, then again the
  * unsigned bounds capture the signed bounds.
  * Thus, in all cases it suffices to blow away our signed bounds
  * and rely on inferring new ones from the unsigned bounds and
  * var_off of the result.
 */
 dst_reg->smin_value = S64_MIN;
 dst_reg->smax_value = S64_MAX;
 dst_reg->var_off = tnum_rshift(dst_reg->var_off, umin_val);
 dst_reg->umin_value >>= umax_val;
 dst_reg->umax_value >>= umin_val;

 /* Its not easy to operate on alu32 bounds here because it depends
  * on bits being shifted in. Take easy way out and mark unbounded
  * so we can recalculate later from tnum.
 */
 __mark_reg32_unbounded(dst_reg);
 __update_reg_bounds(dst_reg);
}

static void scalar32_min_max_arsh(struct bpf_reg_state *dst_reg,
      struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 u64 umin_val = src_reg->u32_min_value;

 /* Upon reaching here, src_known is true and
  * umax_val is equal to umin_val.
 */
 dst_reg->s32_min_value = (u32)(((s32)dst_reg->s32_min_value) >> umin_val);
 dst_reg->s32_max_value = (u32)(((s32)dst_reg->s32_max_value) >> umin_val);

 dst_reg->var_off = tnum_arshift(tnum_subreg(dst_reg->var_off), umin_val, 32);

 /* blow away the dst_reg umin_value/umax_value and rely on
  * dst_reg var_off to refine the result.
 */
 dst_reg->u32_min_value = 0;
 dst_reg->u32_max_value = U32_MAX;

 __mark_reg64_unbounded(dst_reg);
 __update_reg32_bounds(dst_reg);
}

static void scalar_min_max_arsh(struct bpf_reg_state *dst_reg,
    struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 u64 umin_val = src_reg->umin_value;

 /* Upon reaching here, src_known is true and umax_val is equal
  * to umin_val.
 */
 dst_reg->smin_value >>= umin_val;
 dst_reg->smax_value >>= umin_val;

 dst_reg->var_off = tnum_arshift(dst_reg->var_off, umin_val, 64);

 /* blow away the dst_reg umin_value/umax_value and rely on
  * dst_reg var_off to refine the result.
 */
 dst_reg->umin_value = 0;
 dst_reg->umax_value = U64_MAX;

 /* Its not easy to operate on alu32 bounds here because it depends
  * on bits being shifted in from upper 32-bits. Take easy way out
  * and mark unbounded so we can recalculate later from tnum.
 */
 __mark_reg32_unbounded(dst_reg);
 __update_reg_bounds(dst_reg);
}

static bool is_safe_to_compute_dst_reg_range(struct bpf_insn *insn,
          const struct bpf_reg_state *src_reg)
{
 bool src_is_const = false;
 u64 insn_bitness = (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) ? 64 : 32;

 if (insn_bitness == 32) {
  if (tnum_subreg_is_const(src_reg->var_off)
      && src_reg->s32_min_value == src_reg->s32_max_value
      && src_reg->u32_min_value == src_reg->u32_max_value)
   src_is_const = true;
 } else {
  if (tnum_is_const(src_reg->var_off)
      && src_reg->smin_value == src_reg->smax_value
      && src_reg->umin_value == src_reg->umax_value)
   src_is_const = true;
 }

 switch (BPF_OP(insn->code)) {
 case BPF_ADD:
 case BPF_SUB:
 case BPF_NEG:
 case BPF_AND:
 case BPF_XOR:
 case BPF_OR:
 case BPF_MUL:
  return true;

 /* Shift operators range is only computable if shift dimension operand
  * is a constant. Shifts greater than 31 or 63 are undefined. This
  * includes shifts by a negative number.
 */
 case BPF_LSH:
 case BPF_RSH:
 case BPF_ARSH:
  return (src_is_const && src_reg->umax_value < insn_bitness);
 default:
  return false;
 }
}

/* WARNING: This function does calculations on 64-bit values, but the actual
 * execution may occur on 32-bit values. Therefore, things like bitshifts
 * need extra checks in the 32-bit case.
 */
static int adjust_scalar_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
          struct bpf_insn *insn,
          struct bpf_reg_state *dst_reg,
          struct bpf_reg_state src_reg)
{
 u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
 bool alu32 = (BPF_CLASS(insn->code) != BPF_ALU64);
 int ret;

 if (!is_safe_to_compute_dst_reg_range(insn, &src_reg)) {
  __mark_reg_unknown(env, dst_reg);
  return 0;
 }

 if (sanitize_needed(opcode)) {
  ret = sanitize_val_alu(env, insn);
  if (ret < 0)
   return sanitize_err(env, insn, ret, NULL, NULL);
 }

 /* Calculate sign/unsigned bounds and tnum for alu32 and alu64 bit ops.
  * There are two classes of instructions: The first class we track both
  * alu32 and alu64 sign/unsigned bounds independently this provides the
  * greatest amount of precision when alu operations are mixed with jmp32
  * operations. These operations are BPF_ADD, BPF_SUB, BPF_MUL, BPF_ADD,
  * and BPF_OR. This is possible because these ops have fairly easy to
  * understand and calculate behavior in both 32-bit and 64-bit alu ops.
  * See alu32 verifier tests for examples. The second class of
  * operations, BPF_LSH, BPF_RSH, and BPF_ARSH, however are not so easy
  * with regards to tracking sign/unsigned bounds because the bits may
  * cross subreg boundaries in the alu64 case. When this happens we mark
  * the reg unbounded in the subreg bound space and use the resulting
  * tnum to calculate an approximation of the sign/unsigned bounds.
 */
 switch (opcode) {
 case BPF_ADD:
  scalar32_min_max_add(dst_reg, &src_reg);
  scalar_min_max_add(dst_reg, &src_reg);
  dst_reg->var_off = tnum_add(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
  break;
 case BPF_SUB:
  scalar32_min_max_sub(dst_reg, &src_reg);
  scalar_min_max_sub(dst_reg, &src_reg);
  dst_reg->var_off = tnum_sub(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
  break;
 case BPF_NEG:
  env->fake_reg[0] = *dst_reg;
  __mark_reg_known(dst_reg, 0);
  scalar32_min_max_sub(dst_reg, &env->fake_reg[0]);
  scalar_min_max_sub(dst_reg, &env->fake_reg[0]);
  dst_reg->var_off = tnum_neg(env->fake_reg[0].var_off);
  break;
 case BPF_MUL:
  dst_reg->var_off = tnum_mul(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
  scalar32_min_max_mul(dst_reg, &src_reg);
  scalar_min_max_mul(dst_reg, &src_reg);
  break;
 case BPF_AND:
  dst_reg->var_off = tnum_and(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
  scalar32_min_max_and(dst_reg, &src_reg);
  scalar_min_max_and(dst_reg, &src_reg);
  break;
 case BPF_OR:
  dst_reg->var_off = tnum_or(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
  scalar32_min_max_or(dst_reg, &src_reg);
  scalar_min_max_or(dst_reg, &src_reg);
  break;
 case BPF_XOR:
  dst_reg->var_off = tnum_xor(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
  scalar32_min_max_xor(dst_reg, &src_reg);
  scalar_min_max_xor(dst_reg, &src_reg);
  break;
 case BPF_LSH:
  if (alu32)
   scalar32_min_max_lsh(dst_reg, &src_reg);
  else
   scalar_min_max_lsh(dst_reg, &src_reg);
  break;
 case BPF_RSH:
  if (alu32)
   scalar32_min_max_rsh(dst_reg, &src_reg);
  else
   scalar_min_max_rsh(dst_reg, &src_reg);
  break;
 case BPF_ARSH:
  if (alu32)
   scalar32_min_max_arsh(dst_reg, &src_reg);
  else
   scalar_min_max_arsh(dst_reg, &src_reg);
  break;
 default:
  break;
 }

 /* ALU32 ops are zero extended into 64bit register */
 if (alu32)
  zext_32_to_64(dst_reg);
 reg_bounds_sync(dst_reg);
 return 0;
}

/* Handles ALU ops other than BPF_END, BPF_NEG and BPF_MOV: computes new min/max
 * and var_off.
 */
static int adjust_reg_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
       struct bpf_insn *insn)
{
 struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
 struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *dst_reg, *src_reg;
 struct bpf_reg_state *ptr_reg = NULL, off_reg = {0};
 bool alu32 = (BPF_CLASS(insn->code) != BPF_ALU64);
 u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
 int err;

 dst_reg = ®s[insn->dst_reg];
 src_reg = NULL;

 if (dst_reg->type == PTR_TO_ARENA) {
  struct bpf_insn_aux_data *aux = cur_aux(env);

  if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
   /*
    * 32-bit operations zero upper bits automatically.
    * 64-bit operations need to be converted to 32.
 */
   aux->needs_zext = true;

  /* Any arithmetic operations are allowed on arena pointers */
  return 0;
 }

 if (dst_reg->type != SCALAR_VALUE)
  ptr_reg = dst_reg;

 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
  src_reg = ®s[insn->src_reg];
  if (src_reg->type != SCALAR_VALUE) {
   if (dst_reg->type != SCALAR_VALUE) {
    /* Combining two pointers by any ALU op yields
     * an arbitrary scalar. Disallow all math except
     * pointer subtraction
 */
    if (opcode == BPF_SUB && env->allow_ptr_leaks) {
     mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
     return 0;
    }
    verbose(env, "R%d pointer %s pointer prohibited\n",
     insn->dst_reg,
     bpf_alu_string[opcode >> 4]);
    return -EACCES;
   } else {
    /* scalar += pointer
     * This is legal, but we have to reverse our
     * src/dest handling in computing the range
 */
    err = mark_chain_precision(env, insn->dst_reg);
    if (err)
     return err;
    return adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
              src_reg, dst_reg);
   }
  } else if (ptr_reg) {
   /* pointer += scalar */
   err = mark_chain_precision(env, insn->src_reg);
   if (err)
    return err;
   return adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
             dst_reg, src_reg);
  } else if (dst_reg->precise) {
   /* if dst_reg is precise, src_reg should be precise as well */
   err = mark_chain_precision(env, insn->src_reg);
   if (err)
    return err;
  }
 } else {
  /* Pretend the src is a reg with a known value, since we only
   * need to be able to read from this state.
 */
  off_reg.type = SCALAR_VALUE;
  __mark_reg_known(&off_reg, insn->imm);
  src_reg = &off_reg;
  if (ptr_reg) /* pointer += K */
   return adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
             ptr_reg, src_reg);
 }

 /* Got here implies adding two SCALAR_VALUEs */
 if (WARN_ON_ONCE(ptr_reg)) {
  print_verifier_state(env, vstate, vstate->curframe, true);
  verbose(env, "verifier internal error: unexpected ptr_reg\n");
  return -EFAULT;
 }
 if (WARN_ON(!src_reg)) {
  print_verifier_state(env, vstate, vstate->curframe, true);
  verbose(env, "verifier internal error: no src_reg\n");
  return -EFAULT;
 }
 err = adjust_scalar_min_max_vals(env, insn, dst_reg, *src_reg);
 if (err)
  return err;
 /*
  * Compilers can generate the code
  * r1 = r2
  * r1 += 0x1
  * if r2 < 1000 goto ...
  * use r1 in memory access
  * So for 64-bit alu remember constant delta between r2 and r1 and
  * update r1 after 'if' condition.
 */
 if (env->bpf_capable &&
     BPF_OP(insn->code) == BPF_ADD && !alu32 &&
     dst_reg->id && is_reg_const(src_reg, false)) {
  u64 val = reg_const_value(src_reg, false);

  if ((dst_reg->id & BPF_ADD_CONST) ||
      /* prevent overflow in sync_linked_regs() later */
      val > (u32)S32_MAX) {
   /*
    * If the register already went through rX += val
    * we cannot accumulate another val into rx->off.
 */
   dst_reg->off = 0;
   dst_reg->id = 0;
  } else {
   dst_reg->id |= BPF_ADD_CONST;
   dst_reg->off = val;
  }
 } else {
  /*
   * Make sure ID is cleared otherwise dst_reg min/max could be
   * incorrectly propagated into other registers by sync_linked_regs()
 */
  dst_reg->id = 0;
 }
 return 0;
}

/* check validity of 32-bit and 64-bit arithmetic operations */
static int check_alu_op(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
 int err;

 if (opcode == BPF_END || opcode == BPF_NEG) {
  if (opcode == BPF_NEG) {
   if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_K ||
       insn->src_reg != BPF_REG_0 ||
       insn->off != 0 || insn->imm != 0) {
    verbose(env, "BPF_NEG uses reserved fields\n");
    return -EINVAL;
   }
  } else {
   if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0 ||
       (insn->imm != 16 && insn->imm != 32 && insn->imm != 64) ||
       (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64 &&
        BPF_SRC(insn->code) != BPF_TO_LE)) {
    verbose(env, "BPF_END uses reserved fields\n");
    return -EINVAL;
   }
  }

  /* check src operand */
  err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
  if (err)
   return err;

  if (is_pointer_value(env, insn->dst_reg)) {
   verbose(env, "R%d pointer arithmetic prohibited\n",
    insn->dst_reg);
   return -EACCES;
  }

  /* check dest operand */
  if (opcode == BPF_NEG &&
      regs[insn->dst_reg].type == SCALAR_VALUE) {
   err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
   err = err ?: adjust_scalar_min_max_vals(env, insn,
        ®s[insn->dst_reg],
        regs[insn->dst_reg]);
  } else {
   err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP);
  }
  if (err)
   return err;

 } else if (opcode == BPF_MOV) {

  if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
   if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU) {
    if ((insn->off != 0 && insn->off != 8 && insn->off != 16) ||
        insn->imm) {
     verbose(env, "BPF_MOV uses reserved fields\n");
     return -EINVAL;
    }
   } else if (insn->off == BPF_ADDR_SPACE_CAST) {
    if (insn->imm != 1 && insn->imm != 1u << 16) {
     verbose(env, "addr_space_cast insn can only convert between address space 1 and 0\n");
     return -EINVAL;
    }
    if (!env->prog->aux->arena) {
     verbose(env, "addr_space_cast insn can only be used in a program that has an associated arena\n");
     return -EINVAL;
    }
   } else {
    if ((insn->off != 0 && insn->off != 8 && insn->off != 16 &&
         insn->off != 32) || insn->imm) {
     verbose(env, "BPF_MOV uses reserved fields\n");
     return -EINVAL;
    }
   }

   /* check src operand */
   err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
   if (err)
    return err;
  } else {
   if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0) {
    verbose(env, "BPF_MOV uses reserved fields\n");
    return -EINVAL;
   }
  }

  /* check dest operand, mark as required later */
  err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
  if (err)
   return err;

  if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
   struct bpf_reg_state *src_reg = regs + insn->src_reg;
   struct bpf_reg_state *dst_reg = regs + insn->dst_reg;

   if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) {
    if (insn->imm) {
     /* off == BPF_ADDR_SPACE_CAST */
     mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
     if (insn->imm == 1) { /* cast from as(1) to as(0) */
      dst_reg->type = PTR_TO_ARENA;
      /* PTR_TO_ARENA is 32-bit */
      dst_reg->subreg_def = env->insn_idx + 1;
     }
    } else if (insn->off == 0) {
     /* case: R1 = R2
      * copy register state to dest reg
 */
     assign_scalar_id_before_mov(env, src_reg);
     copy_register_state(dst_reg, src_reg);
     dst_reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
     dst_reg->subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
    } else {
     /* case: R1 = (s8, s16 s32)R2 */
     if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
      verbose(env,
       "R%d sign-extension part of pointer\n",
       insn->src_reg);
      return -EACCES;
     } else if (src_reg->type == SCALAR_VALUE) {
      bool no_sext;

      no_sext = src_reg->umax_value < (1ULL << (insn->off - 1));
      if (no_sext)
       assign_scalar_id_before_mov(env, src_reg);
      copy_register_state(dst_reg, src_reg);
      if (!no_sext)
       dst_reg->id = 0;
      coerce_reg_to_size_sx(dst_reg, insn->off >> 3);
      dst_reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
      dst_reg->subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
     } else {
      mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
     }
    }
   } else {
    /* R1 = (u32) R2 */
    if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
     verbose(env,
      "R%d partial copy of pointer\n",
      insn->src_reg);
     return -EACCES;
    } else if (src_reg->type == SCALAR_VALUE) {
     if (insn->off == 0) {
      bool is_src_reg_u32 = get_reg_width(src_reg) <= 32;

      if (is_src_reg_u32)
       assign_scalar_id_before_mov(env, src_reg);
      copy_register_state(dst_reg, src_reg);
      /* Make sure ID is cleared if src_reg is not in u32
       * range otherwise dst_reg min/max could be incorrectly
       * propagated into src_reg by sync_linked_regs()
 */
      if (!is_src_reg_u32)
       dst_reg->id = 0;
      dst_reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
      dst_reg->subreg_def = env->insn_idx + 1;
     } else {
      /* case: W1 = (s8, s16)W2 */
      bool no_sext = src_reg->umax_value < (1ULL << (insn->off - 1));

      if (no_sext)
       assign_scalar_id_before_mov(env, src_reg);
      copy_register_state(dst_reg, src_reg);
      if (!no_sext)
       dst_reg->id = 0;
      dst_reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
      dst_reg->subreg_def = env->insn_idx + 1;
      coerce_subreg_to_size_sx(dst_reg, insn->off >> 3);
     }
    } else {
     mark_reg_unknown(env, regs,
        insn->dst_reg);
    }
    zext_32_to_64(dst_reg);
    reg_bounds_sync(dst_reg);
   }
  } else {
   /* case: R = imm
    * remember the value we stored into this reg
 */
   /* clear any state __mark_reg_known doesn't set */
   mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
   regs[insn->dst_reg].type = SCALAR_VALUE;
   if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) {
    __mark_reg_known(regs + insn->dst_reg,
       insn->imm);
   } else {
    __mark_reg_known(regs + insn->dst_reg,
       (u32)insn->imm);
   }
  }

 } else if (opcode > BPF_END) {
  verbose(env, "invalid BPF_ALU opcode %x\n", opcode);
  return -EINVAL;

 } else { /* all other ALU ops: and, sub, xor, add, ... */

  if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
   if (insn->imm != 0 || (insn->off != 0 && insn->off != 1) ||
       (insn->off == 1 && opcode != BPF_MOD && opcode != BPF_DIV)) {
    verbose(env, "BPF_ALU uses reserved fields\n");
    return -EINVAL;
   }
   /* check src1 operand */
   err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
   if (err)
    return err;
  } else {
   if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || (insn->off != 0 && insn->off != 1) ||
       (insn->off == 1 && opcode != BPF_MOD && opcode != BPF_DIV)) {
    verbose(env, "BPF_ALU uses reserved fields\n");
    return -EINVAL;
   }
  }

  /* check src2 operand */
  err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
  if (err)
   return err;

  if ((opcode == BPF_MOD || opcode == BPF_DIV) &&
      BPF_SRC(insn->code) == BPF_K && insn->imm == 0) {
   verbose(env, "div by zero\n");
   return -EINVAL;
  }

  if ((opcode == BPF_LSH || opcode == BPF_RSH ||
       opcode == BPF_ARSH) && BPF_SRC(insn->code) == BPF_K) {
   int size = BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64 ? 64 : 32;

   if (insn->imm < 0 || insn->imm >= size) {
    verbose(env, "invalid shift %d\n", insn->imm);
    return -EINVAL;
   }
  }

  /* check dest operand */
  err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
  err = err ?: adjust_reg_min_max_vals(env, insn);
  if (err)
   return err;
 }

 return reg_bounds_sanity_check(env, ®s[insn->dst_reg], "alu");
}

static void find_good_pkt_pointers(struct bpf_verifier_state *vstate,
       struct bpf_reg_state *dst_reg,
       enum bpf_reg_type type,
       bool range_right_open)
{
 struct bpf_func_state *state;
 struct bpf_reg_state *reg;
 int new_range;

 if (dst_reg->off < 0 ||
     (dst_reg->off == 0 && range_right_open))
  /* This doesn't give us any range */
  return;

 if (dst_reg->umax_value > MAX_PACKET_OFF ||
     dst_reg->umax_value + dst_reg->off > MAX_PACKET_OFF)
  /* Risk of overflow.  For instance, ptr + (1<<63) may be less
   * than pkt_end, but that's because it's also less than pkt.
 */
  return;

 new_range = dst_reg->off;
 if (range_right_open)
  new_range++;

 /* Examples for register markings:
  *
  * pkt_data in dst register:
  *
  *   r2 = r3;
  *   r2 += 8;
  *   if (r2 > pkt_end) goto <handle exception>
  *   <access okay>
  *
  *   r2 = r3;
  *   r2 += 8;
  *   if (r2 < pkt_end) goto <access okay>
  *   <handle exception>
  *
  *   Where:
  *     r2 == dst_reg, pkt_end == src_reg
  *     r2=pkt(id=n,off=8,r=0)
  *     r3=pkt(id=n,off=0,r=0)
  *
  * pkt_data in src register:
  *
  *   r2 = r3;
  *   r2 += 8;
  *   if (pkt_end >= r2) goto <access okay>
  *   <handle exception>
  *
  *   r2 = r3;
  *   r2 += 8;
  *   if (pkt_end <= r2) goto <handle exception>
  *   <access okay>
  *
  *   Where:
  *     pkt_end == dst_reg, r2 == src_reg
  *     r2=pkt(id=n,off=8,r=0)
  *     r3=pkt(id=n,off=0,r=0)
  *
  * Find register r3 and mark its range as r3=pkt(id=n,off=0,r=8)
  * or r3=pkt(id=n,off=0,r=8-1), so that range of bytes [r3, r3 + 8)
  * and [r3, r3 + 8-1) respectively is safe to access depending on
  * the check.
 */

 /* If our ids match, then we must have the same max_value.  And we
  * don't care about the other reg's fixed offset, since if it's too big
  * the range won't allow anything.
  * dst_reg->off is known < MAX_PACKET_OFF, therefore it fits in a u16.
 */
 bpf_for_each_reg_in_vstate(vstate, state, reg, ({
  if (reg->type == type && reg->id == dst_reg->id)
   /* keep the maximum range already checked */
   reg->range = max(reg->range, new_range);
 }));
}

/*
 * <reg1> <op> <reg2>, currently assuming reg2 is a constant
 */
static int is_scalar_branch_taken(struct bpf_reg_state *reg1, struct bpf_reg_state *reg2,
      u8 opcode, bool is_jmp32)
{
 struct tnum t1 = is_jmp32 ? tnum_subreg(reg1->var_off) : reg1->var_off;
 struct tnum t2 = is_jmp32 ? tnum_subreg(reg2->var_off) : reg2->var_off;
 u64 umin1 = is_jmp32 ? (u64)reg1->u32_min_value : reg1->umin_value;
 u64 umax1 = is_jmp32 ? (u64)reg1->u32_max_value : reg1->umax_value;
 s64 smin1 = is_jmp32 ? (s64)reg1->s32_min_value : reg1->smin_value;
 s64 smax1 = is_jmp32 ? (s64)reg1->s32_max_value : reg1->smax_value;
 u64 umin2 = is_jmp32 ? (u64)reg2->u32_min_value : reg2->umin_value;
 u64 umax2 = is_jmp32 ? (u64)reg2->u32_max_value : reg2->umax_value;
 s64 smin2 = is_jmp32 ? (s64)reg2->s32_min_value : reg2->smin_value;
 s64 smax2 = is_jmp32 ? (s64)reg2->s32_max_value : reg2->smax_value;

 switch (opcode) {
 case BPF_JEQ:
  /* constants, umin/umax and smin/smax checks would be
   * redundant in this case because they all should match
 */
  if (tnum_is_const(t1) && tnum_is_const(t2))
   return t1.value == t2.value;
  if (!tnum_overlap(t1, t2))
   return 0;
  /* non-overlapping ranges */
  if (umin1 > umax2 || umax1 < umin2)
   return 0;
  if (smin1 > smax2 || smax1 < smin2)
   return 0;
  if (!is_jmp32) {
   /* if 64-bit ranges are inconclusive, see if we can
    * utilize 32-bit subrange knowledge to eliminate
    * branches that can't be taken a priori
 */
   if (reg1->u32_min_value > reg2->u32_max_value ||
       reg1->u32_max_value < reg2->u32_min_value)
    return 0;
   if (reg1->s32_min_value > reg2->s32_max_value ||
       reg1->s32_max_value < reg2->s32_min_value)
    return 0;
  }
  break;
 case BPF_JNE:
  /* constants, umin/umax and smin/smax checks would be
   * redundant in this case because they all should match
 */
  if (tnum_is_const(t1) && tnum_is_const(t2))
   return t1.value != t2.value;
  if (!tnum_overlap(t1, t2))
   return 1;
  /* non-overlapping ranges */
  if (umin1 > umax2 || umax1 < umin2)
   return 1;
  if (smin1 > smax2 || smax1 < smin2)
   return 1;
  if (!is_jmp32) {
   /* if 64-bit ranges are inconclusive, see if we can
    * utilize 32-bit subrange knowledge to eliminate
    * branches that can't be taken a priori
 */
   if (reg1->u32_min_value > reg2->u32_max_value ||
       reg1->u32_max_value < reg2->u32_min_value)
    return 1;
   if (reg1->s32_min_value > reg2->s32_max_value ||
       reg1->s32_max_value < reg2->s32_min_value)
    return 1;
  }
  break;
 case BPF_JSET:
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32)) {
   swap(reg1, reg2);
   swap(t1, t2);
  }
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32))
   return -1;
  if ((~t1.mask & t1.value) & t2.value)
   return 1;
  if (!((t1.mask | t1.value) & t2.value))
   return 0;
  break;
 case BPF_JGT:
  if (umin1 > umax2)
   return 1;
  else if (umax1 <= umin2)
   return 0;
  break;
 case BPF_JSGT:
  if (smin1 > smax2)
   return 1;
  else if (smax1 <= smin2)
   return 0;
  break;
 case BPF_JLT:
  if (umax1 < umin2)
   return 1;
  else if (umin1 >= umax2)
   return 0;
  break;
 case BPF_JSLT:
  if (smax1 < smin2)
   return 1;
  else if (smin1 >= smax2)
   return 0;
  break;
 case BPF_JGE:
  if (umin1 >= umax2)
   return 1;
  else if (umax1 < umin2)
   return 0;
  break;
 case BPF_JSGE:
  if (smin1 >= smax2)
   return 1;
  else if (smax1 < smin2)
   return 0;
  break;
 case BPF_JLE:
  if (umax1 <= umin2)
   return 1;
  else if (umin1 > umax2)
   return 0;
  break;
 case BPF_JSLE:
  if (smax1 <= smin2)
   return 1;
  else if (smin1 > smax2)
   return 0;
  break;
 }

 return -1;
}

static int flip_opcode(u32 opcode)
{
 /* How can we transform "a <op> b" into "b <op> a"? */
 static const u8 opcode_flip[16] = {
  /* these stay the same */
  [BPF_JEQ  >> 4] = BPF_JEQ,
  [BPF_JNE  >> 4] = BPF_JNE,
  [BPF_JSET >> 4] = BPF_JSET,
  /* these swap "lesser" and "greater" (L and G in the opcodes) */
  [BPF_JGE  >> 4] = BPF_JLE,
  [BPF_JGT  >> 4] = BPF_JLT,
  [BPF_JLE  >> 4] = BPF_JGE,
  [BPF_JLT  >> 4] = BPF_JGT,
  [BPF_JSGE >> 4] = BPF_JSLE,
  [BPF_JSGT >> 4] = BPF_JSLT,
  [BPF_JSLE >> 4] = BPF_JSGE,
  [BPF_JSLT >> 4] = BPF_JSGT
 };
 return opcode_flip[opcode >> 4];
}

static int is_pkt_ptr_branch_taken(struct bpf_reg_state *dst_reg,
       struct bpf_reg_state *src_reg,
       u8 opcode)
{
 struct bpf_reg_state *pkt;

 if (src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) {
  pkt = dst_reg;
 } else if (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) {
  pkt = src_reg;
  opcode = flip_opcode(opcode);
 } else {
  return -1;
 }

 if (pkt->range >= 0)
  return -1;

 switch (opcode) {
 case BPF_JLE:
  /* pkt <= pkt_end */
  fallthrough;
 case BPF_JGT:
  /* pkt > pkt_end */
  if (pkt->range == BEYOND_PKT_END)
   /* pkt has at last one extra byte beyond pkt_end */
   return opcode == BPF_JGT;
  break;
 case BPF_JLT:
  /* pkt < pkt_end */
  fallthrough;
 case BPF_JGE:
  /* pkt >= pkt_end */
  if (pkt->range == BEYOND_PKT_END || pkt->range == AT_PKT_END)
   return opcode == BPF_JGE;
  break;
 }
 return -1;
}

/* compute branch direction of the expression "if (<reg1> opcode <reg2>) goto target;"
 * and return:
 *  1 - branch will be taken and "goto target" will be executed
 *  0 - branch will not be taken and fall-through to next insn
 * -1 - unknown. Example: "if (reg1 < 5)" is unknown when register value
 *      range [0,10]
 */
static int is_branch_taken(struct bpf_reg_state *reg1, struct bpf_reg_state *reg2,
      u8 opcode, bool is_jmp32)
{
 if (reg_is_pkt_pointer_any(reg1) && reg_is_pkt_pointer_any(reg2) && !is_jmp32)
  return is_pkt_ptr_branch_taken(reg1, reg2, opcode);

 if (__is_pointer_value(false, reg1) || __is_pointer_value(false, reg2)) {
  u64 val;

  /* arrange that reg2 is a scalar, and reg1 is a pointer */
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32)) {
   opcode = flip_opcode(opcode);
   swap(reg1, reg2);
  }
  /* and ensure that reg2 is a constant */
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32))
   return -1;

  if (!reg_not_null(reg1))
   return -1;

  /* If pointer is valid tests against zero will fail so we can
   * use this to direct branch taken.
 */
  val = reg_const_value(reg2, is_jmp32);
  if (val != 0)
   return -1;

  switch (opcode) {
  case BPF_JEQ:
   return 0;
  case BPF_JNE:
   return 1;
  default:
   return -1;
  }
 }

 /* now deal with two scalars, but not necessarily constants */
 return is_scalar_branch_taken(reg1, reg2, opcode, is_jmp32);
}

/* Opcode that corresponds to a *false* branch condition.
 * E.g., if r1 < r2, then reverse (false) condition is r1 >= r2
 */
static u8 rev_opcode(u8 opcode)
{
 switch (opcode) {
 case BPF_JEQ:  return BPF_JNE;
 case BPF_JNE:  return BPF_JEQ;
 /* JSET doesn't have it's reverse opcode in BPF, so add
  * BPF_X flag to denote the reverse of that operation
 */
 case BPF_JSET:  return BPF_JSET | BPF_X;
 case BPF_JSET | BPF_X: return BPF_JSET;
 case BPF_JGE:  return BPF_JLT;
 case BPF_JGT:  return BPF_JLE;
 case BPF_JLE:  return BPF_JGT;
 case BPF_JLT:  return BPF_JGE;
 case BPF_JSGE:  return BPF_JSLT;
 case BPF_JSGT:  return BPF_JSLE;
 case BPF_JSLE:  return BPF_JSGT;
 case BPF_JSLT:  return BPF_JSGE;
 default:  return 0;
 }
}

/* Refine range knowledge for <reg1> <op> <reg>2 conditional operation. */
static void regs_refine_cond_op(struct bpf_reg_state *reg1, struct bpf_reg_state *reg2,
    u8 opcode, bool is_jmp32)
{
 struct tnum t;
 u64 val;

 /* In case of GE/GT/SGE/JST, reuse LE/LT/SLE/SLT logic from below */
 switch (opcode) {
 case BPF_JGE:
 case BPF_JGT:
 case BPF_JSGE:
 case BPF_JSGT:
  opcode = flip_opcode(opcode);
  swap(reg1, reg2);
  break;
 default:
  break;
 }

 switch (opcode) {
 case BPF_JEQ:
  if (is_jmp32) {
   reg1->u32_min_value = max(reg1->u32_min_value, reg2->u32_min_value);
   reg1->u32_max_value = min(reg1->u32_max_value, reg2->u32_max_value);
   reg1->s32_min_value = max(reg1->s32_min_value, reg2->s32_min_value);
   reg1->s32_max_value = min(reg1->s32_max_value, reg2->s32_max_value);
   reg2->u32_min_value = reg1->u32_min_value;
   reg2->u32_max_value = reg1->u32_max_value;
   reg2->s32_min_value = reg1->s32_min_value;
   reg2->s32_max_value = reg1->s32_max_value;

   t = tnum_intersect(tnum_subreg(reg1->var_off), tnum_subreg(reg2->var_off));
   reg1->var_off = tnum_with_subreg(reg1->var_off, t);
   reg2->var_off = tnum_with_subreg(reg2->var_off, t);
  } else {
   reg1->umin_value = max(reg1->umin_value, reg2->umin_value);
   reg1->umax_value = min(reg1->umax_value, reg2->umax_value);
   reg1->smin_value = max(reg1->smin_value, reg2->smin_value);
   reg1->smax_value = min(reg1->smax_value, reg2->smax_value);
   reg2->umin_value = reg1->umin_value;
   reg2->umax_value = reg1->umax_value;
   reg2->smin_value = reg1->smin_value;
   reg2->smax_value = reg1->smax_value;

   reg1->var_off = tnum_intersect(reg1->var_off, reg2->var_off);
   reg2->var_off = reg1->var_off;
  }
  break;
 case BPF_JNE:
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32))
   swap(reg1, reg2);
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32))
   break;

  /* try to recompute the bound of reg1 if reg2 is a const and
   * is exactly the edge of reg1.
 */
  val = reg_const_value(reg2, is_jmp32);
  if (is_jmp32) {
   /* u32_min_value is not equal to 0xffffffff at this point,
    * because otherwise u32_max_value is 0xffffffff as well,
    * in such a case both reg1 and reg2 would be constants,
    * jump would be predicted and reg_set_min_max() won't
    * be called.
    *
    * Same reasoning works for all {u,s}{min,max}{32,64} cases
    * below.
 */
   if (reg1->u32_min_value == (u32)val)
    reg1->u32_min_value++;
   if (reg1->u32_max_value == (u32)val)
    reg1->u32_max_value--;
   if (reg1->s32_min_value == (s32)val)
    reg1->s32_min_value++;
   if (reg1->s32_max_value == (s32)val)
    reg1->s32_max_value--;
  } else {
   if (reg1->umin_value == (u64)val)
    reg1->umin_value++;
   if (reg1->umax_value == (u64)val)
    reg1->umax_value--;
   if (reg1->smin_value == (s64)val)
    reg1->smin_value++;
   if (reg1->smax_value == (s64)val)
    reg1->smax_value--;
  }
  break;
 case BPF_JSET:
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32))
   swap(reg1, reg2);
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32))
   break;
  val = reg_const_value(reg2, is_jmp32);
  /* BPF_JSET (i.e., TRUE branch, *not* BPF_JSET | BPF_X)
   * requires single bit to learn something useful. E.g., if we
   * know that `r1 & 0x3` is true, then which bits (0, 1, or both)
   * are actually set? We can learn something definite only if
   * it's a single-bit value to begin with.
   *
   * BPF_JSET | BPF_X (i.e., negation of BPF_JSET) doesn't have
   * this restriction. I.e., !(r1 & 0x3) means neither bit 0 nor
   * bit 1 is set, which we can readily use in adjustments.
 */
  if (!is_power_of_2(val))
   break;
  if (is_jmp32) {
   t = tnum_or(tnum_subreg(reg1->var_off), tnum_const(val));
   reg1->var_off = tnum_with_subreg(reg1->var_off, t);
  } else {
   reg1->var_off = tnum_or(reg1->var_off, tnum_const(val));
  }
  break;
 case BPF_JSET | BPF_X: /* reverse of BPF_JSET, see rev_opcode() */
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32))
   swap(reg1, reg2);
  if (!is_reg_const(reg2, is_jmp32))
   break;
  val = reg_const_value(reg2, is_jmp32);
  /* Forget the ranges before narrowing tnums, to avoid invariant
   * violations if we're on a dead branch.
 */
  __mark_reg_unbounded(reg1);
  if (is_jmp32) {
   t = tnum_and(tnum_subreg(reg1->var_off), tnum_const(~val));
   reg1->var_off = tnum_with_subreg(reg1->var_off, t);
  } else {
   reg1->var_off = tnum_and(reg1->var_off, tnum_const(~val));
  }
  break;
 case BPF_JLE:
  if (is_jmp32) {
   reg1->u32_max_value = min(reg1->u32_max_value, reg2->u32_max_value);
   reg2->u32_min_value = max(reg1->u32_min_value, reg2->u32_min_value);
  } else {
   reg1->umax_value = min(reg1->umax_value, reg2->umax_value);
   reg2->umin_value = max(reg1->umin_value, reg2->umin_value);
  }
  break;
 case BPF_JLT:
  if (is_jmp32) {
   reg1->u32_max_value = min(reg1->u32_max_value, reg2->u32_max_value - 1);
   reg2->u32_min_value = max(reg1->u32_min_value + 1, reg2->u32_min_value);
  } else {
   reg1->umax_value = min(reg1->umax_value, reg2->umax_value - 1);
   reg2->umin_value = max(reg1->umin_value + 1, reg2->umin_value);
  }
  break;
 case BPF_JSLE:
  if (is_jmp32) {
   reg1->s32_max_value = min(reg1->s32_max_value, reg2->s32_max_value);
   reg2->s32_min_value = max(reg1->s32_min_value, reg2->s32_min_value);
  } else {
   reg1->smax_value = min(reg1->smax_value, reg2->smax_value);
   reg2->smin_value = max(reg1->smin_value, reg2->smin_value);
  }
  break;
 case BPF_JSLT:
  if (is_jmp32) {
   reg1->s32_max_value = min(reg1->s32_max_value, reg2->s32_max_value - 1);
   reg2->s32_min_value = max(reg1->s32_min_value + 1, reg2->s32_min_value);
  } else {
   reg1->smax_value = min(reg1->smax_value, reg2->smax_value - 1);
   reg2->smin_value = max(reg1->smin_value + 1, reg2->smin_value);
  }
  break;
 default:
  return;
 }
}

/* Adjusts the register min/max values in the case that the dst_reg and
 * src_reg are both SCALAR_VALUE registers (or we are simply doing a BPF_K
 * check, in which case we have a fake SCALAR_VALUE representing insn->imm).
 * Technically we can do similar adjustments for pointers to the same object,
 * but we don't support that right now.
 */
static int reg_set_min_max(struct bpf_verifier_env *env,
      struct bpf_reg_state *true_reg1,
      struct bpf_reg_state *true_reg2,
      struct bpf_reg_state *false_reg1,
      struct bpf_reg_state *false_reg2,
      u8 opcode, bool is_jmp32)
{
 int err;

 /* If either register is a pointer, we can't learn anything about its
  * variable offset from the compare (unless they were a pointer into
  * the same object, but we don't bother with that).
 */
 if (false_reg1->type != SCALAR_VALUE || false_reg2->type != SCALAR_VALUE)
  return 0;

 /* fallthrough (FALSE) branch */
 regs_refine_cond_op(false_reg1, false_reg2, rev_opcode(opcode), is_jmp32);
 reg_bounds_sync(false_reg1);
 reg_bounds_sync(false_reg2);

 /* jump (TRUE) branch */
 regs_refine_cond_op(true_reg1, true_reg2, opcode, is_jmp32);
 reg_bounds_sync(true_reg1);
 reg_bounds_sync(true_reg2);

 err = reg_bounds_sanity_check(env, true_reg1, "true_reg1");
 err = err ?: reg_bounds_sanity_check(env, true_reg2, "true_reg2");
 err = err ?: reg_bounds_sanity_check(env, false_reg1, "false_reg1");
 err = err ?: reg_bounds_sanity_check(env, false_reg2, "false_reg2");
 return err;
}

static void mark_ptr_or_null_reg(struct bpf_func_state *state,
     struct bpf_reg_state *reg, u32 id,
     bool is_null)
{
 if (type_may_be_null(reg->type) && reg->id == id &&
     (is_rcu_reg(reg) || !WARN_ON_ONCE(!reg->id))) {
  /* Old offset (both fixed and variable parts) should have been
   * known-zero, because we don't allow pointer arithmetic on
   * pointers that might be NULL. If we see this happening, don't
   * convert the register.
   *
   * But in some cases, some helpers that return local kptrs
   * advance offset for the returned pointer. In those cases, it
   * is fine to expect to see reg->off.
 */
  if (WARN_ON_ONCE(reg->smin_value || reg->smax_value || !tnum_equals_const(reg->var_off, 0)))
   return;
  if (!(type_is_ptr_alloc_obj(reg->type) || type_is_non_owning_ref(reg->type)) &&
      WARN_ON_ONCE(reg->off))
   return;

  if (is_null) {
   reg->type = SCALAR_VALUE;
   /* We don't need id and ref_obj_id from this point
    * onwards anymore, thus we should better reset it,
    * so that state pruning has chances to take effect.
 */
   reg->id = 0;
   reg->ref_obj_id = 0;

   return;
  }

  mark_ptr_not_null_reg(reg);

  if (!reg_may_point_to_spin_lock(reg)) {
   /* For not-NULL ptr, reg->ref_obj_id will be reset
    * in release_reference().
    *
    * reg->id is still used by spin_lock ptr. Other
    * than spin_lock ptr type, reg->id can be reset.
 */
   reg->id = 0;
  }
 }
}

/* The logic is similar to find_good_pkt_pointers(), both could eventually
 * be folded together at some point.
 */
static void mark_ptr_or_null_regs(struct bpf_verifier_state *vstate, u32 regno,
      bool is_null)
{
 struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
 struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *reg;
 u32 ref_obj_id = regs[regno].ref_obj_id;
 u32 id = regs[regno].id;

 if (ref_obj_id && ref_obj_id == id && is_null)
  /* regs[regno] is in the " == NULL" branch.
   * No one could have freed the reference state before
   * doing the NULL check.
 */
  WARN_ON_ONCE(release_reference_nomark(vstate, id));

 bpf_for_each_reg_in_vstate(vstate, state, reg, ({
  mark_ptr_or_null_reg(state, reg, id, is_null);
 }));
}

static bool try_match_pkt_pointers(const struct bpf_insn *insn,
       struct bpf_reg_state *dst_reg,
       struct bpf_reg_state *src_reg,
       struct bpf_verifier_state *this_branch,
       struct bpf_verifier_state *other_branch)
{
 if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_X)
  return false;

 /* Pointers are always 64-bit. */
 if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_JMP32)
  return false;

 switch (BPF_OP(insn->code)) {
 case BPF_JGT:
  if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) ||
      (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_META &&
       reg_is_init_pkt_pointer(src_reg, PTR_TO_PACKET))) {
   /* pkt_data' > pkt_end, pkt_meta' > pkt_data */
   find_good_pkt_pointers(this_branch, dst_reg,
            dst_reg->type, false);
   mark_pkt_end(other_branch, insn->dst_reg, true);
  } else if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET) ||
      (reg_is_init_pkt_pointer(dst_reg, PTR_TO_PACKET) &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET_META)) {
   /* pkt_end > pkt_data', pkt_data > pkt_meta' */
   find_good_pkt_pointers(other_branch, src_reg,
            src_reg->type, true);
   mark_pkt_end(this_branch, insn->src_reg, false);
  } else {
   return false;
  }
  break;
 case BPF_JLT:
  if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) ||
      (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_META &&
       reg_is_init_pkt_pointer(src_reg, PTR_TO_PACKET))) {
   /* pkt_data' < pkt_end, pkt_meta' < pkt_data */
   find_good_pkt_pointers(other_branch, dst_reg,
            dst_reg->type, true);
   mark_pkt_end(this_branch, insn->dst_reg, false);
  } else if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET) ||
      (reg_is_init_pkt_pointer(dst_reg, PTR_TO_PACKET) &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET_META)) {
   /* pkt_end < pkt_data', pkt_data > pkt_meta' */
   find_good_pkt_pointers(this_branch, src_reg,
            src_reg->type, false);
   mark_pkt_end(other_branch, insn->src_reg, true);
  } else {
   return false;
  }
  break;
 case BPF_JGE:
  if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) ||
      (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_META &&
       reg_is_init_pkt_pointer(src_reg, PTR_TO_PACKET))) {
   /* pkt_data' >= pkt_end, pkt_meta' >= pkt_data */
   find_good_pkt_pointers(this_branch, dst_reg,
            dst_reg->type, true);
   mark_pkt_end(other_branch, insn->dst_reg, false);
  } else if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET) ||
      (reg_is_init_pkt_pointer(dst_reg, PTR_TO_PACKET) &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET_META)) {
   /* pkt_end >= pkt_data', pkt_data >= pkt_meta' */
   find_good_pkt_pointers(other_branch, src_reg,
            src_reg->type, false);
   mark_pkt_end(this_branch, insn->src_reg, true);
  } else {
   return false;
  }
  break;
 case BPF_JLE:
  if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) ||
      (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_META &&
       reg_is_init_pkt_pointer(src_reg, PTR_TO_PACKET))) {
   /* pkt_data' <= pkt_end, pkt_meta' <= pkt_data */
   find_good_pkt_pointers(other_branch, dst_reg,
            dst_reg->type, false);
   mark_pkt_end(this_branch, insn->dst_reg, true);
  } else if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET) ||
      (reg_is_init_pkt_pointer(dst_reg, PTR_TO_PACKET) &&
       src_reg->type == PTR_TO_PACKET_META)) {
   /* pkt_end <= pkt_data', pkt_data <= pkt_meta' */
   find_good_pkt_pointers(this_branch, src_reg,
            src_reg->type, true);
   mark_pkt_end(other_branch, insn->src_reg, false);
  } else {
   return false;
  }
  break;
 default:
  return false;
 }

 return true;
}

static void __collect_linked_regs(struct linked_regs *reg_set, struct bpf_reg_state *reg,
      u32 id, u32 frameno, u32 spi_or_reg, bool is_reg)
{
 struct linked_reg *e;

 if (reg->type != SCALAR_VALUE || (reg->id & ~BPF_ADD_CONST) != id)
  return;

 e = linked_regs_push(reg_set);
 if (e) {
  e->frameno = frameno;
  e->is_reg = is_reg;
  e->regno = spi_or_reg;
 } else {
  reg->id = 0;
 }
}

/* For all R being scalar registers or spilled scalar registers
 * in verifier state, save R in linked_regs if R->id == id.
 * If there are too many Rs sharing same id, reset id for leftover Rs.
 */
static void collect_linked_regs(struct bpf_verifier_state *vstate, u32 id,
    struct linked_regs *linked_regs)
{
 struct bpf_func_state *func;
 struct bpf_reg_state *reg;
 int i, j;

 id = id & ~BPF_ADD_CONST;
 for (i = vstate->curframe; i >= 0; i--) {
  func = vstate->frame[i];
  for (j = 0; j < BPF_REG_FP; j++) {
   reg = &func->regs[j];
   __collect_linked_regs(linked_regs, reg, id, i, j, true);
  }
  for (j = 0; j < func->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; j++) {
   if (!is_spilled_reg(&func->stack[j]))
    continue;
   reg = &func->stack[j].spilled_ptr;
   __collect_linked_regs(linked_regs, reg, id, i, j, false);
  }
 }
}

/* For all R in linked_regs, copy known_reg range into R
 * if R->id == known_reg->id.
 */
static void sync_linked_regs(struct bpf_verifier_state *vstate, struct bpf_reg_state *known_reg,
        struct linked_regs *linked_regs)
{
 struct bpf_reg_state fake_reg;
 struct bpf_reg_state *reg;
 struct linked_reg *e;
 int i;

 for (i = 0; i < linked_regs->cnt; ++i) {
  e = &linked_regs->entries[i];
  reg = e->is_reg ? &vstate->frame[e->frameno]->regs[e->regno]
    : &vstate->frame[e->frameno]->stack[e->spi].spilled_ptr;
  if (reg->type != SCALAR_VALUE || reg == known_reg)
   continue;
  if ((reg->id & ~BPF_ADD_CONST) != (known_reg->id & ~BPF_ADD_CONST))
   continue;
  if ((!(reg->id & BPF_ADD_CONST) && !(known_reg->id & BPF_ADD_CONST)) ||
      reg->off == known_reg->off) {
   s32 saved_subreg_def = reg->subreg_def;

   copy_register_state(reg, known_reg);
   reg->subreg_def = saved_subreg_def;
  } else {
   s32 saved_subreg_def = reg->subreg_def;
   s32 saved_off = reg->off;

   fake_reg.type = SCALAR_VALUE;
   __mark_reg_known(&fake_reg, (s32)reg->off - (s32)known_reg->off);

   /* reg = known_reg; reg += delta */
   copy_register_state(reg, known_reg);
   /*
    * Must preserve off, id and add_const flag,
    * otherwise another sync_linked_regs() will be incorrect.
 */
   reg->off = saved_off;
   reg->subreg_def = saved_subreg_def;

   scalar32_min_max_add(reg, &fake_reg);
   scalar_min_max_add(reg, &fake_reg);
   reg->var_off = tnum_add(reg->var_off, fake_reg.var_off);
  }
 }
}

static int check_cond_jmp_op(struct bpf_verifier_env *env,
        struct bpf_insn *insn, int *insn_idx)
{
 struct bpf_verifier_state *this_branch = env->cur_state;
 struct bpf_verifier_state *other_branch;
 struct bpf_reg_state *regs = this_branch->frame[this_branch->curframe]->regs;
 struct bpf_reg_state *dst_reg, *other_branch_regs, *src_reg = NULL;
 struct bpf_reg_state *eq_branch_regs;
 struct linked_regs linked_regs = {};
 u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
 int insn_flags = 0;
 bool is_jmp32;
 int pred = -1;
 int err;

 /* Only conditional jumps are expected to reach here. */
 if (opcode == BPF_JA || opcode > BPF_JCOND) {
  verbose(env, "invalid BPF_JMP/JMP32 opcode %x\n", opcode);
  return -EINVAL;
 }

 if (opcode == BPF_JCOND) {
  struct bpf_verifier_state *cur_st = env->cur_state, *queued_st, *prev_st;
  int idx = *insn_idx;

  if (insn->code != (BPF_JMP | BPF_JCOND) ||
      insn->src_reg != BPF_MAY_GOTO ||
      insn->dst_reg || insn->imm) {
   verbose(env, "invalid may_goto imm %d\n", insn->imm);
   return -EINVAL;
  }
  prev_st = find_prev_entry(env, cur_st->parent, idx);

  /* branch out 'fallthrough' insn as a new state to explore */
  queued_st = push_stack(env, idx + 1, idx, false);
  if (!queued_st)
   return -ENOMEM;

  queued_st->may_goto_depth++;
  if (prev_st)
   widen_imprecise_scalars(env, prev_st, queued_st);
  *insn_idx += insn->off;
  return 0;
 }

 /* check src2 operand */
 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
 if (err)
  return err;

 dst_reg = ®s[insn->dst_reg];
 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
  if (insn->imm != 0) {
   verbose(env, "BPF_JMP/JMP32 uses reserved fields\n");
   return -EINVAL;
  }

  /* check src1 operand */
  err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
  if (err)
   return err;

  src_reg = ®s[insn->src_reg];
  if (!(reg_is_pkt_pointer_any(dst_reg) && reg_is_pkt_pointer_any(src_reg)) &&
      is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
   verbose(env, "R%d pointer comparison prohibited\n",
    insn->src_reg);
   return -EACCES;
  }

  if (src_reg->type == PTR_TO_STACK)
   insn_flags |= INSN_F_SRC_REG_STACK;
  if (dst_reg->type == PTR_TO_STACK)
   insn_flags |= INSN_F_DST_REG_STACK;
 } else {
  if (insn->src_reg != BPF_REG_0) {
   verbose(env, "BPF_JMP/JMP32 uses reserved fields\n");
   return -EINVAL;
  }
  src_reg = &env->fake_reg[0];
  memset(src_reg, 0, sizeof(*src_reg));
  src_reg->type = SCALAR_VALUE;
  __mark_reg_known(src_reg, insn->imm);

  if (dst_reg->type == PTR_TO_STACK)
   insn_flags |= INSN_F_DST_REG_STACK;
 }

 if (insn_flags) {
  err = push_jmp_history(env, this_branch, insn_flags, 0);
  if (err)
   return err;
 }

 is_jmp32 = BPF_CLASS(insn->code) == BPF_JMP32;
 pred = is_branch_taken(dst_reg, src_reg, opcode, is_jmp32);
 if (pred >= 0) {
  /* If we get here with a dst_reg pointer type it is because
   * above is_branch_taken() special cased the 0 comparison.
 */
  if (!__is_pointer_value(false, dst_reg))
   err = mark_chain_precision(env, insn->dst_reg);
  if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && !err &&
      !__is_pointer_value(false, src_reg))
   err = mark_chain_precision(env, insn->src_reg);
  if (err)
   return err;
 }

 if (pred == 1) {
  /* Only follow the goto, ignore fall-through. If needed, push
   * the fall-through branch for simulation under speculative
   * execution.
 */
  if (!env->bypass_spec_v1 &&
      !sanitize_speculative_path(env, insn, *insn_idx + 1,
            *insn_idx))
   return -EFAULT;
  if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL)
   print_insn_state(env, this_branch, this_branch->curframe);
  *insn_idx += insn->off;
  return 0;
 } else if (pred == 0) {
  /* Only follow the fall-through branch, since that's where the
   * program will go. If needed, push the goto branch for
   * simulation under speculative execution.
 */
  if (!env->bypass_spec_v1 &&
      !sanitize_speculative_path(env, insn,
            *insn_idx + insn->off + 1,
            *insn_idx))
   return -EFAULT;
  if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL)
   print_insn_state(env, this_branch, this_branch->curframe);
  return 0;
 }

 /* Push scalar registers sharing same ID to jump history,
  * do this before creating 'other_branch', so that both
  * 'this_branch' and 'other_branch' share this history
  * if parent state is created.
 */
 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && src_reg->type == SCALAR_VALUE && src_reg->id)
  collect_linked_regs(this_branch, src_reg->id, &linked_regs);
 if (dst_reg->type == SCALAR_VALUE && dst_reg->id)
  collect_linked_regs(this_branch, dst_reg->id, &linked_regs);
 if (linked_regs.cnt > 1) {
  err = push_jmp_history(env, this_branch, 0, linked_regs_pack(&linked_regs));
  if (err)
   return err;
 }

 other_branch = push_stack(env, *insn_idx + insn->off + 1, *insn_idx,
      false);
 if (!other_branch)
  return -EFAULT;
 other_branch_regs = other_branch->frame[other_branch->curframe]->regs;

 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
  err = reg_set_min_max(env,
          &other_branch_regs[insn->dst_reg],
          &other_branch_regs[insn->src_reg],
          dst_reg, src_reg, opcode, is_jmp32);
 } else /* BPF_SRC(insn->code) == BPF_K */ {
  /* reg_set_min_max() can mangle the fake_reg. Make a copy
   * so that these are two different memory locations. The
   * src_reg is not used beyond here in context of K.
 */
  memcpy(&env->fake_reg[1], &env->fake_reg[0],
         sizeof(env->fake_reg[0]));
  err = reg_set_min_max(env,
          &other_branch_regs[insn->dst_reg],
          &env->fake_reg[0],
          dst_reg, &env->fake_reg[1],
          opcode, is_jmp32);
 }
 if (err)
  return err;

 if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X &&
     src_reg->type == SCALAR_VALUE && src_reg->id &&
     !WARN_ON_ONCE(src_reg->id != other_branch_regs[insn->src_reg].id)) {
  sync_linked_regs(this_branch, src_reg, &linked_regs);
  sync_linked_regs(other_branch, &other_branch_regs[insn->src_reg], &linked_regs);
 }
 if (dst_reg->type == SCALAR_VALUE && dst_reg->id &&
     !WARN_ON_ONCE(dst_reg->id != other_branch_regs[insn->dst_reg].id)) {
  sync_linked_regs(this_branch, dst_reg, &linked_regs);
  sync_linked_regs(other_branch, &other_branch_regs[insn->dst_reg], &linked_regs);
 }

 /* if one pointer register is compared to another pointer
  * register check if PTR_MAYBE_NULL could be lifted.
  * E.g. register A - maybe null
  *      register B - not null
  * for JNE A, B, ... - A is not null in the false branch;
  * for JEQ A, B, ... - A is not null in the true branch.
  *
  * Since PTR_TO_BTF_ID points to a kernel struct that does
  * not need to be null checked by the BPF program, i.e.,
  * could be null even without PTR_MAYBE_NULL marking, so
  * only propagate nullness when neither reg is that type.
 */
 if (!is_jmp32 && BPF_SRC(insn->code) == BPF_X &&
     __is_pointer_value(false, src_reg) && __is_pointer_value(false, dst_reg) &&
     type_may_be_null(src_reg->type) != type_may_be_null(dst_reg->type) &&
     base_type(src_reg->type) != PTR_TO_BTF_ID &&
     base_type(dst_reg->type) != PTR_TO_BTF_ID) {
  eq_branch_regs = NULL;
  switch (opcode) {
  case BPF_JEQ:
   eq_branch_regs = other_branch_regs;
   break;
  case BPF_JNE:
   eq_branch_regs = regs;
   break;
  default:
   /* do nothing */
   break;
  }
  if (eq_branch_regs) {
   if (type_may_be_null(src_reg->type))
    mark_ptr_not_null_reg(&eq_branch_regs[insn->src_reg]);
   else
    mark_ptr_not_null_reg(&eq_branch_regs[insn->dst_reg]);
  }
 }

 /* detect if R == 0 where R is returned from bpf_map_lookup_elem().
  * NOTE: these optimizations below are related with pointer comparison
  *       which will never be JMP32.
 */
 if (!is_jmp32 && BPF_SRC(insn->code) == BPF_K &&
     insn->imm == 0 && (opcode == BPF_JEQ || opcode == BPF_JNE) &&
     type_may_be_null(dst_reg->type)) {
  /* Mark all identical registers in each branch as either
   * safe or unknown depending R == 0 or R != 0 conditional.
 */
  mark_ptr_or_null_regs(this_branch, insn->dst_reg,
          opcode == BPF_JNE);
  mark_ptr_or_null_regs(other_branch, insn->dst_reg,
          opcode == BPF_JEQ);
 } else if (!try_match_pkt_pointers(insn, dst_reg, ®s[insn->src_reg],
        this_branch, other_branch) &&
     is_pointer_value(env, insn->dst_reg)) {
  verbose(env, "R%d pointer comparison prohibited\n",
   insn->dst_reg);
  return -EACCES;
 }
 if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL)
  print_insn_state(env, this_branch, this_branch->curframe);
 return 0;
}

/* verify BPF_LD_IMM64 instruction */
static int check_ld_imm(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
{
 struct bpf_insn_aux_data *aux = cur_aux(env);
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 struct bpf_reg_state *dst_reg;
 struct bpf_map *map;
 int err;

 if (BPF_SIZE(insn->code) != BPF_DW) {
  verbose(env, "invalid BPF_LD_IMM insn\n");
  return -EINVAL;
 }
 if (insn->off != 0) {
  verbose(env, "BPF_LD_IMM64 uses reserved fields\n");
  return -EINVAL;
 }

 err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP);
 if (err)
  return err;

 dst_reg = ®s[insn->dst_reg];
 if (insn->src_reg == 0) {
  u64 imm = ((u64)(insn + 1)->imm << 32) | (u32)insn->imm;

  dst_reg->type = SCALAR_VALUE;
  __mark_reg_known(®s[insn->dst_reg], imm);
  return 0;
 }

 /* All special src_reg cases are listed below. From this point onwards
  * we either succeed and assign a corresponding dst_reg->type after
  * zeroing the offset, or fail and reject the program.
 */
 mark_reg_known_zero(env, regs, insn->dst_reg);

 if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_BTF_ID) {
  dst_reg->type = aux->btf_var.reg_type;
  switch (base_type(dst_reg->type)) {
  case PTR_TO_MEM:
   dst_reg->mem_size = aux->btf_var.mem_size;
   break;
  case PTR_TO_BTF_ID:
   dst_reg->btf = aux->btf_var.btf;
   dst_reg->btf_id = aux->btf_var.btf_id;
   break;
  default:
   verifier_bug(env, "pseudo btf id: unexpected dst reg type");
   return -EFAULT;
  }
  return 0;
 }

 if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_FUNC) {
  struct bpf_prog_aux *aux = env->prog->aux;
  u32 subprogno = find_subprog(env,
          env->insn_idx + insn->imm + 1);

  if (!aux->func_info) {
   verbose(env, "missing btf func_info\n");
   return -EINVAL;
  }
  if (aux->func_info_aux[subprogno].linkage != BTF_FUNC_STATIC) {
   verbose(env, "callback function not static\n");
   return -EINVAL;
  }

  dst_reg->type = PTR_TO_FUNC;
  dst_reg->subprogno = subprogno;
  return 0;
 }

 map = env->used_maps[aux->map_index];
 dst_reg->map_ptr = map;

 if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE ||
     insn->src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_IDX_VALUE) {
  if (map->map_type == BPF_MAP_TYPE_ARENA) {
   __mark_reg_unknown(env, dst_reg);
   return 0;
  }
  dst_reg->type = PTR_TO_MAP_VALUE;
  dst_reg->off = aux->map_off;
  WARN_ON_ONCE(map->max_entries != 1);
  /* We want reg->id to be same (0) as map_value is not distinct */
 } else if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
     insn->src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_IDX) {
  dst_reg->type = CONST_PTR_TO_MAP;
 } else {
  verifier_bug(env, "unexpected src reg value for ldimm64");
  return -EFAULT;
 }

 return 0;
}

static bool may_access_skb(enum bpf_prog_type type)
{
 switch (type) {
 case BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER:
 case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
 case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

/* verify safety of LD_ABS|LD_IND instructions:
 * - they can only appear in the programs where ctx == skb
 * - since they are wrappers of function calls, they scratch R1-R5 registers,
 *   preserve R6-R9, and store return value into R0
 *
 * Implicit input:
 *   ctx == skb == R6 == CTX
 *
 * Explicit input:
 *   SRC == any register
 *   IMM == 32-bit immediate
 *
 * Output:
 *   R0 - 8/16/32-bit skb data converted to cpu endianness
 */
static int check_ld_abs(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
{
 struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
 static const int ctx_reg = BPF_REG_6;
 u8 mode = BPF_MODE(insn->code);
 int i, err;

 if (!may_access_skb(resolve_prog_type(env->prog))) {
  verbose(env, "BPF_LD_[ABS|IND] instructions not allowed for this program type\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (!env->ops->gen_ld_abs) {
  verifier_bug(env, "gen_ld_abs is null");
  return -EFAULT;
 }

 if (insn->dst_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0 ||
     BPF_SIZE(insn->code) == BPF_DW ||
     (mode == BPF_ABS && insn->src_reg != BPF_REG_0)) {
  verbose(env, "BPF_LD_[ABS|IND] uses reserved fields\n");
  return -EINVAL;
 }

 /* check whether implicit source operand (register R6) is readable */
 err = check_reg_arg(env, ctx_reg, SRC_OP);
 if (err)
  return err;

 /* Disallow usage of BPF_LD_[ABS|IND] with reference tracking, as
  * gen_ld_abs() may terminate the program at runtime, leading to
  * reference leak.
 */
 err = check_resource_leak(env, false, true, "BPF_LD_[ABS|IND]");
 if (err)
  return err;

 if (regs[ctx_reg].type != PTR_TO_CTX) {
  verbose(env,
   "at the time of BPF_LD_ABS|IND R6 != pointer to skb\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (mode == BPF_IND) {
  /* check explicit source operand */
  err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
  if (err)
   return err;
 }

 err = check_ptr_off_reg(env, ®s[ctx_reg], ctx_reg);
 if (err < 0)
  return err;

 /* reset caller saved regs to unreadable */
 for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++) {
  mark_reg_not_init(env, regs, caller_saved[i]);
  check_reg_arg(env, caller_saved[i], DST_OP_NO_MARK);
 }

 /* mark destination R0 register as readable, since it contains
  * the value fetched from the packet.
  * Already marked as written above.
 */
 mark_reg_unknown(env, regs, BPF_REG_0);
 /* ld_abs load up to 32-bit skb data. */
 regs[BPF_REG_0].subreg_def = env->insn_idx + 1;
 return 0;
}

static int check_return_code(struct bpf_verifier_env *env, int regno, const char *reg_name)
{
 const char *exit_ctx = "At program exit";
 struct tnum enforce_attach_type_range = tnum_unknown;
 const struct bpf_prog *prog = env->prog;
 struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);
 struct bpf_retval_range range = retval_range(0, 1);
 enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);
 int err;
 struct bpf_func_state *frame = env->cur_state->frame[0];
 const bool is_subprog = frame->subprogno;
 bool return_32bit = false;
 const struct btf_type *reg_type, *ret_type = NULL;

 /* LSM and struct_ops func-ptr's return type could be "void" */
 if (!is_subprog || frame->in_exception_callback_fn) {
  switch (prog_type) {
  case BPF_PROG_TYPE_LSM:
   if (prog->expected_attach_type == BPF_LSM_CGROUP)
    /* See below, can be 0 or 0-1 depending on hook. */
    break;
   if (!prog->aux->attach_func_proto->type)
    return 0;
   break;
  case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
   if (!prog->aux->attach_func_proto->type)
    return 0;

   if (frame->in_exception_callback_fn)
    break;

   /* Allow a struct_ops program to return a referenced kptr if it
    * matches the operator's return type and is in its unmodified
    * form. A scalar zero (i.e., a null pointer) is also allowed.
 */
   reg_type = reg->btf ? btf_type_by_id(reg->btf, reg->btf_id) : NULL;
   ret_type = btf_type_resolve_ptr(prog->aux->attach_btf,
       prog->aux->attach_func_proto->type,
       NULL);
   if (ret_type && ret_type == reg_type && reg->ref_obj_id)
    return __check_ptr_off_reg(env, reg, regno, false);
   break;
  default:
   break;
  }
 }

 /* eBPF calling convention is such that R0 is used
  * to return the value from eBPF program.
  * Make sure that it's readable at this time
  * of bpf_exit, which means that program wrote
--> --------------------

--> maximum size reached

--> --------------------