OSDN Git Service

073e382cba047e96cf1efe2430b1a2b5b87c7bc2
[uclinux-h8/linux.git] / drivers / net / ethernet / netronome / nfp / bpf / jit.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2016 Netronome Systems, Inc.
3  *
4  * This software is dual licensed under the GNU General License Version 2,
5  * June 1991 as shown in the file COPYING in the top-level directory of this
6  * source tree or the BSD 2-Clause License provided below.  You have the
7  * option to license this software under the complete terms of either license.
8  *
9  * The BSD 2-Clause License:
10  *
11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
12  *     without modification, are permitted provided that the following
13  *     conditions are met:
14  *
15  *      1. Redistributions of source code must retain the above
16  *         copyright notice, this list of conditions and the following
17  *         disclaimer.
18  *
19  *      2. Redistributions in binary form must reproduce the above
20  *         copyright notice, this list of conditions and the following
21  *         disclaimer in the documentation and/or other materials
22  *         provided with the distribution.
23  *
24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
31  * SOFTWARE.
32  */
33
34 #define pr_fmt(fmt)     "NFP net bpf: " fmt
35
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/bpf.h>
38 #include <linux/filter.h>
39 #include <linux/pkt_cls.h>
40 #include <linux/unistd.h>
41
42 #include "main.h"
43 #include "../nfp_asm.h"
44
45 /* --- NFP prog --- */
46 /* Foreach "multiple" entries macros provide pos and next<n> pointers.
47  * It's safe to modify the next pointers (but not pos).
48  */
49 #define nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, pos, next)                    \
50         for (pos = list_first_entry(&(nfp_prog)->insns, typeof(*pos), l), \
51              next = list_next_entry(pos, l);                    \
52              &(nfp_prog)->insns != &pos->l &&                   \
53              &(nfp_prog)->insns != &next->l;                    \
54              pos = nfp_meta_next(pos),                          \
55              next = nfp_meta_next(pos))
56
57 #define nfp_for_each_insn_walk3(nfp_prog, pos, next, next2)             \
58         for (pos = list_first_entry(&(nfp_prog)->insns, typeof(*pos), l), \
59              next = list_next_entry(pos, l),                    \
60              next2 = list_next_entry(next, l);                  \
61              &(nfp_prog)->insns != &pos->l &&                   \
62              &(nfp_prog)->insns != &next->l &&                  \
63              &(nfp_prog)->insns != &next2->l;                   \
64              pos = nfp_meta_next(pos),                          \
65              next = nfp_meta_next(pos),                         \
66              next2 = nfp_meta_next(next))
67
68 static bool
69 nfp_meta_has_next(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
70 {
71         return meta->l.next != &nfp_prog->insns;
72 }
73
74 static bool
75 nfp_meta_has_prev(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
76 {
77         return meta->l.prev != &nfp_prog->insns;
78 }
79
80 static void nfp_prog_free(struct nfp_prog *nfp_prog)
81 {
82         struct nfp_insn_meta *meta, *tmp;
83
84         list_for_each_entry_safe(meta, tmp, &nfp_prog->insns, l) {
85                 list_del(&meta->l);
86                 kfree(meta);
87         }
88         kfree(nfp_prog);
89 }
90
91 static void nfp_prog_push(struct nfp_prog *nfp_prog, u64 insn)
92 {
93         if (nfp_prog->__prog_alloc_len == nfp_prog->prog_len) {
94                 nfp_prog->error = -ENOSPC;
95                 return;
96         }
97
98         nfp_prog->prog[nfp_prog->prog_len] = insn;
99         nfp_prog->prog_len++;
100 }
101
102 static unsigned int nfp_prog_current_offset(struct nfp_prog *nfp_prog)
103 {
104         return nfp_prog->start_off + nfp_prog->prog_len;
105 }
106
107 static unsigned int
108 nfp_prog_offset_to_index(struct nfp_prog *nfp_prog, unsigned int offset)
109 {
110         return offset - nfp_prog->start_off;
111 }
112
113 /* --- Emitters --- */
114 static void
115 __emit_cmd(struct nfp_prog *nfp_prog, enum cmd_tgt_map op,
116            u8 mode, u8 xfer, u8 areg, u8 breg, u8 size, bool sync)
117 {
118         enum cmd_ctx_swap ctx;
119         u64 insn;
120
121         if (sync)
122                 ctx = CMD_CTX_SWAP;
123         else
124                 ctx = CMD_CTX_NO_SWAP;
125
126         insn =  FIELD_PREP(OP_CMD_A_SRC, areg) |
127                 FIELD_PREP(OP_CMD_CTX, ctx) |
128                 FIELD_PREP(OP_CMD_B_SRC, breg) |
129                 FIELD_PREP(OP_CMD_TOKEN, cmd_tgt_act[op].token) |
130                 FIELD_PREP(OP_CMD_XFER, xfer) |
131                 FIELD_PREP(OP_CMD_CNT, size) |
132                 FIELD_PREP(OP_CMD_SIG, sync) |
133                 FIELD_PREP(OP_CMD_TGT_CMD, cmd_tgt_act[op].tgt_cmd) |
134                 FIELD_PREP(OP_CMD_MODE, mode);
135
136         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
137 }
138
139 static void
140 emit_cmd(struct nfp_prog *nfp_prog, enum cmd_tgt_map op,
141          u8 mode, u8 xfer, swreg lreg, swreg rreg, u8 size, bool sync)
142 {
143         struct nfp_insn_re_regs reg;
144         int err;
145
146         err = swreg_to_restricted(reg_none(), lreg, rreg, &reg, false);
147         if (err) {
148                 nfp_prog->error = err;
149                 return;
150         }
151         if (reg.swap) {
152                 pr_err("cmd can't swap arguments\n");
153                 nfp_prog->error = -EFAULT;
154                 return;
155         }
156         if (reg.dst_lmextn || reg.src_lmextn) {
157                 pr_err("cmd can't use LMextn\n");
158                 nfp_prog->error = -EFAULT;
159                 return;
160         }
161
162         __emit_cmd(nfp_prog, op, mode, xfer, reg.areg, reg.breg, size, sync);
163 }
164
165 static void
166 __emit_br(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask, enum br_ev_pip ev_pip,
167           enum br_ctx_signal_state css, u16 addr, u8 defer)
168 {
169         u16 addr_lo, addr_hi;
170         u64 insn;
171
172         addr_lo = addr & (OP_BR_ADDR_LO >> __bf_shf(OP_BR_ADDR_LO));
173         addr_hi = addr != addr_lo;
174
175         insn = OP_BR_BASE |
176                 FIELD_PREP(OP_BR_MASK, mask) |
177                 FIELD_PREP(OP_BR_EV_PIP, ev_pip) |
178                 FIELD_PREP(OP_BR_CSS, css) |
179                 FIELD_PREP(OP_BR_DEFBR, defer) |
180                 FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_LO, addr_lo) |
181                 FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_HI, addr_hi);
182
183         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
184 }
185
186 static void emit_br_def(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 addr, u8 defer)
187 {
188         if (defer > 2) {
189                 pr_err("BUG: branch defer out of bounds %d\n", defer);
190                 nfp_prog->error = -EFAULT;
191                 return;
192         }
193         __emit_br(nfp_prog, BR_UNC, BR_EV_PIP_UNCOND, BR_CSS_NONE, addr, defer);
194 }
195
196 static void
197 emit_br(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask, u16 addr, u8 defer)
198 {
199         __emit_br(nfp_prog, mask,
200                   mask != BR_UNC ? BR_EV_PIP_COND : BR_EV_PIP_UNCOND,
201                   BR_CSS_NONE, addr, defer);
202 }
203
204 static void
205 __emit_br_byte(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 areg, u8 breg, bool imm8,
206                u8 byte, bool equal, u16 addr, u8 defer, bool src_lmextn)
207 {
208         u16 addr_lo, addr_hi;
209         u64 insn;
210
211         addr_lo = addr & (OP_BB_ADDR_LO >> __bf_shf(OP_BB_ADDR_LO));
212         addr_hi = addr != addr_lo;
213
214         insn = OP_BBYTE_BASE |
215                 FIELD_PREP(OP_BB_A_SRC, areg) |
216                 FIELD_PREP(OP_BB_BYTE, byte) |
217                 FIELD_PREP(OP_BB_B_SRC, breg) |
218                 FIELD_PREP(OP_BB_I8, imm8) |
219                 FIELD_PREP(OP_BB_EQ, equal) |
220                 FIELD_PREP(OP_BB_DEFBR, defer) |
221                 FIELD_PREP(OP_BB_ADDR_LO, addr_lo) |
222                 FIELD_PREP(OP_BB_ADDR_HI, addr_hi) |
223                 FIELD_PREP(OP_BB_SRC_LMEXTN, src_lmextn);
224
225         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
226 }
227
228 static void
229 emit_br_byte_neq(struct nfp_prog *nfp_prog,
230                  swreg src, u8 imm, u8 byte, u16 addr, u8 defer)
231 {
232         struct nfp_insn_re_regs reg;
233         int err;
234
235         err = swreg_to_restricted(reg_none(), src, reg_imm(imm), &reg, true);
236         if (err) {
237                 nfp_prog->error = err;
238                 return;
239         }
240
241         __emit_br_byte(nfp_prog, reg.areg, reg.breg, reg.i8, byte, false, addr,
242                        defer, reg.src_lmextn);
243 }
244
245 static void
246 __emit_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 areg, u16 breg, u16 imm_hi,
247              enum immed_width width, bool invert,
248              enum immed_shift shift, bool wr_both,
249              bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
250 {
251         u64 insn;
252
253         insn = OP_IMMED_BASE |
254                 FIELD_PREP(OP_IMMED_A_SRC, areg) |
255                 FIELD_PREP(OP_IMMED_B_SRC, breg) |
256                 FIELD_PREP(OP_IMMED_IMM, imm_hi) |
257                 FIELD_PREP(OP_IMMED_WIDTH, width) |
258                 FIELD_PREP(OP_IMMED_INV, invert) |
259                 FIELD_PREP(OP_IMMED_SHIFT, shift) |
260                 FIELD_PREP(OP_IMMED_WR_AB, wr_both) |
261                 FIELD_PREP(OP_IMMED_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
262                 FIELD_PREP(OP_IMMED_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
263
264         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
265 }
266
267 static void
268 emit_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u16 imm,
269            enum immed_width width, bool invert, enum immed_shift shift)
270 {
271         struct nfp_insn_ur_regs reg;
272         int err;
273
274         if (swreg_type(dst) == NN_REG_IMM) {
275                 nfp_prog->error = -EFAULT;
276                 return;
277         }
278
279         err = swreg_to_unrestricted(dst, dst, reg_imm(imm & 0xff), &reg);
280         if (err) {
281                 nfp_prog->error = err;
282                 return;
283         }
284
285         __emit_immed(nfp_prog, reg.areg, reg.breg, imm >> 8, width,
286                      invert, shift, reg.wr_both,
287                      reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
288 }
289
290 static void
291 __emit_shf(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, enum alu_dst_ab dst_ab,
292            enum shf_sc sc, u8 shift,
293            u16 areg, enum shf_op op, u16 breg, bool i8, bool sw, bool wr_both,
294            bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
295 {
296         u64 insn;
297
298         if (!FIELD_FIT(OP_SHF_SHIFT, shift)) {
299                 nfp_prog->error = -EFAULT;
300                 return;
301         }
302
303         if (sc == SHF_SC_L_SHF)
304                 shift = 32 - shift;
305
306         insn = OP_SHF_BASE |
307                 FIELD_PREP(OP_SHF_A_SRC, areg) |
308                 FIELD_PREP(OP_SHF_SC, sc) |
309                 FIELD_PREP(OP_SHF_B_SRC, breg) |
310                 FIELD_PREP(OP_SHF_I8, i8) |
311                 FIELD_PREP(OP_SHF_SW, sw) |
312                 FIELD_PREP(OP_SHF_DST, dst) |
313                 FIELD_PREP(OP_SHF_SHIFT, shift) |
314                 FIELD_PREP(OP_SHF_OP, op) |
315                 FIELD_PREP(OP_SHF_DST_AB, dst_ab) |
316                 FIELD_PREP(OP_SHF_WR_AB, wr_both) |
317                 FIELD_PREP(OP_SHF_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
318                 FIELD_PREP(OP_SHF_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
319
320         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
321 }
322
323 static void
324 emit_shf(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst,
325          swreg lreg, enum shf_op op, swreg rreg, enum shf_sc sc, u8 shift)
326 {
327         struct nfp_insn_re_regs reg;
328         int err;
329
330         err = swreg_to_restricted(dst, lreg, rreg, &reg, true);
331         if (err) {
332                 nfp_prog->error = err;
333                 return;
334         }
335
336         __emit_shf(nfp_prog, reg.dst, reg.dst_ab, sc, shift,
337                    reg.areg, op, reg.breg, reg.i8, reg.swap, reg.wr_both,
338                    reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
339 }
340
341 static void
342 __emit_alu(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, enum alu_dst_ab dst_ab,
343            u16 areg, enum alu_op op, u16 breg, bool swap, bool wr_both,
344            bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
345 {
346         u64 insn;
347
348         insn = OP_ALU_BASE |
349                 FIELD_PREP(OP_ALU_A_SRC, areg) |
350                 FIELD_PREP(OP_ALU_B_SRC, breg) |
351                 FIELD_PREP(OP_ALU_DST, dst) |
352                 FIELD_PREP(OP_ALU_SW, swap) |
353                 FIELD_PREP(OP_ALU_OP, op) |
354                 FIELD_PREP(OP_ALU_DST_AB, dst_ab) |
355                 FIELD_PREP(OP_ALU_WR_AB, wr_both) |
356                 FIELD_PREP(OP_ALU_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
357                 FIELD_PREP(OP_ALU_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
358
359         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
360 }
361
362 static void
363 emit_alu(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst,
364          swreg lreg, enum alu_op op, swreg rreg)
365 {
366         struct nfp_insn_ur_regs reg;
367         int err;
368
369         err = swreg_to_unrestricted(dst, lreg, rreg, &reg);
370         if (err) {
371                 nfp_prog->error = err;
372                 return;
373         }
374
375         __emit_alu(nfp_prog, reg.dst, reg.dst_ab,
376                    reg.areg, op, reg.breg, reg.swap, reg.wr_both,
377                    reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
378 }
379
380 static void
381 __emit_ld_field(struct nfp_prog *nfp_prog, enum shf_sc sc,
382                 u8 areg, u8 bmask, u8 breg, u8 shift, bool imm8,
383                 bool zero, bool swap, bool wr_both,
384                 bool dst_lmextn, bool src_lmextn)
385 {
386         u64 insn;
387
388         insn = OP_LDF_BASE |
389                 FIELD_PREP(OP_LDF_A_SRC, areg) |
390                 FIELD_PREP(OP_LDF_SC, sc) |
391                 FIELD_PREP(OP_LDF_B_SRC, breg) |
392                 FIELD_PREP(OP_LDF_I8, imm8) |
393                 FIELD_PREP(OP_LDF_SW, swap) |
394                 FIELD_PREP(OP_LDF_ZF, zero) |
395                 FIELD_PREP(OP_LDF_BMASK, bmask) |
396                 FIELD_PREP(OP_LDF_SHF, shift) |
397                 FIELD_PREP(OP_LDF_WR_AB, wr_both) |
398                 FIELD_PREP(OP_LDF_SRC_LMEXTN, src_lmextn) |
399                 FIELD_PREP(OP_LDF_DST_LMEXTN, dst_lmextn);
400
401         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
402 }
403
404 static void
405 emit_ld_field_any(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u8 bmask, swreg src,
406                   enum shf_sc sc, u8 shift, bool zero)
407 {
408         struct nfp_insn_re_regs reg;
409         int err;
410
411         /* Note: ld_field is special as it uses one of the src regs as dst */
412         err = swreg_to_restricted(dst, dst, src, &reg, true);
413         if (err) {
414                 nfp_prog->error = err;
415                 return;
416         }
417
418         __emit_ld_field(nfp_prog, sc, reg.areg, bmask, reg.breg, shift,
419                         reg.i8, zero, reg.swap, reg.wr_both,
420                         reg.dst_lmextn, reg.src_lmextn);
421 }
422
423 static void
424 emit_ld_field(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u8 bmask, swreg src,
425               enum shf_sc sc, u8 shift)
426 {
427         emit_ld_field_any(nfp_prog, dst, bmask, src, sc, shift, false);
428 }
429
430 static void emit_nop(struct nfp_prog *nfp_prog)
431 {
432         __emit_immed(nfp_prog, UR_REG_IMM, UR_REG_IMM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
433 }
434
435 /* --- Wrappers --- */
436 static bool pack_immed(u32 imm, u16 *val, enum immed_shift *shift)
437 {
438         if (!(imm & 0xffff0000)) {
439                 *val = imm;
440                 *shift = IMMED_SHIFT_0B;
441         } else if (!(imm & 0xff0000ff)) {
442                 *val = imm >> 8;
443                 *shift = IMMED_SHIFT_1B;
444         } else if (!(imm & 0x0000ffff)) {
445                 *val = imm >> 16;
446                 *shift = IMMED_SHIFT_2B;
447         } else {
448                 return false;
449         }
450
451         return true;
452 }
453
454 static void wrp_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, u32 imm)
455 {
456         enum immed_shift shift;
457         u16 val;
458
459         if (pack_immed(imm, &val, &shift)) {
460                 emit_immed(nfp_prog, dst, val, IMMED_WIDTH_ALL, false, shift);
461         } else if (pack_immed(~imm, &val, &shift)) {
462                 emit_immed(nfp_prog, dst, val, IMMED_WIDTH_ALL, true, shift);
463         } else {
464                 emit_immed(nfp_prog, dst, imm & 0xffff, IMMED_WIDTH_ALL,
465                            false, IMMED_SHIFT_0B);
466                 emit_immed(nfp_prog, dst, imm >> 16, IMMED_WIDTH_WORD,
467                            false, IMMED_SHIFT_2B);
468         }
469 }
470
471 /* ur_load_imm_any() - encode immediate or use tmp register (unrestricted)
472  * If the @imm is small enough encode it directly in operand and return
473  * otherwise load @imm to a spare register and return its encoding.
474  */
475 static swreg ur_load_imm_any(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 imm, swreg tmp_reg)
476 {
477         if (FIELD_FIT(UR_REG_IMM_MAX, imm))
478                 return reg_imm(imm);
479
480         wrp_immed(nfp_prog, tmp_reg, imm);
481         return tmp_reg;
482 }
483
484 /* re_load_imm_any() - encode immediate or use tmp register (restricted)
485  * If the @imm is small enough encode it directly in operand and return
486  * otherwise load @imm to a spare register and return its encoding.
487  */
488 static swreg re_load_imm_any(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 imm, swreg tmp_reg)
489 {
490         if (FIELD_FIT(RE_REG_IMM_MAX, imm))
491                 return reg_imm(imm);
492
493         wrp_immed(nfp_prog, tmp_reg, imm);
494         return tmp_reg;
495 }
496
497 static void wrp_nops(struct nfp_prog *nfp_prog, unsigned int count)
498 {
499         while (count--)
500                 emit_nop(nfp_prog);
501 }
502
503 static void
504 wrp_br_special(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask,
505                enum br_special special)
506 {
507         emit_br(nfp_prog, mask, 0, 0);
508
509         nfp_prog->prog[nfp_prog->prog_len - 1] |=
510                 FIELD_PREP(OP_BR_SPECIAL, special);
511 }
512
513 static void wrp_mov(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg dst, swreg src)
514 {
515         emit_alu(nfp_prog, dst, reg_none(), ALU_OP_NONE, src);
516 }
517
518 static void wrp_reg_mov(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, u16 src)
519 {
520         wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst), reg_b(src));
521 }
522
523 static int
524 data_ld(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg offset, u8 dst_gpr, int size)
525 {
526         unsigned int i;
527         u16 shift, sz;
528
529         /* We load the value from the address indicated in @offset and then
530          * shift out the data we don't need.  Note: this is big endian!
531          */
532         sz = max(size, 4);
533         shift = size < 4 ? 4 - size : 0;
534
535         emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_READ8, CMD_MODE_32b, 0,
536                  pptr_reg(nfp_prog), offset, sz - 1, true);
537
538         i = 0;
539         if (shift)
540                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst_gpr), reg_none(), SHF_OP_NONE,
541                          reg_xfer(0), SHF_SC_R_SHF, shift * 8);
542         else
543                 for (; i * 4 < size; i++)
544                         wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst_gpr + i), reg_xfer(i));
545
546         if (i < 2)
547                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst_gpr + 1), 0);
548
549         return 0;
550 }
551
552 static int
553 data_ld_host_order(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 src_gpr, swreg offset,
554                    u8 dst_gpr, int size)
555 {
556         unsigned int i;
557         u8 mask, sz;
558
559         /* We load the value from the address indicated in @offset and then
560          * mask out the data we don't need.  Note: this is little endian!
561          */
562         sz = max(size, 4);
563         mask = size < 4 ? GENMASK(size - 1, 0) : 0;
564
565         emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_READ32_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
566                  reg_a(src_gpr), offset, sz / 4 - 1, true);
567
568         i = 0;
569         if (mask)
570                 emit_ld_field_any(nfp_prog, reg_both(dst_gpr), mask,
571                                   reg_xfer(0), SHF_SC_NONE, 0, true);
572         else
573                 for (; i * 4 < size; i++)
574                         wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst_gpr + i), reg_xfer(i));
575
576         if (i < 2)
577                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst_gpr + 1), 0);
578
579         return 0;
580 }
581
582 static int
583 construct_data_ind_ld(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 offset, u16 src, u8 size)
584 {
585         swreg tmp_reg;
586
587         /* Calculate the true offset (src_reg + imm) */
588         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, offset, imm_b(nfp_prog));
589         emit_alu(nfp_prog, imm_both(nfp_prog), reg_a(src), ALU_OP_ADD, tmp_reg);
590
591         /* Check packet length (size guaranteed to fit b/c it's u8) */
592         emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog),
593                  imm_a(nfp_prog), ALU_OP_ADD, reg_imm(size));
594         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
595                  plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_SUB, imm_a(nfp_prog));
596         wrp_br_special(nfp_prog, BR_BLO, OP_BR_GO_ABORT);
597
598         /* Load data */
599         return data_ld(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), 0, size);
600 }
601
602 static int construct_data_ld(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 offset, u8 size)
603 {
604         swreg tmp_reg;
605
606         /* Check packet length */
607         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, offset + size, imm_a(nfp_prog));
608         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_SUB, tmp_reg);
609         wrp_br_special(nfp_prog, BR_BLO, OP_BR_GO_ABORT);
610
611         /* Load data */
612         tmp_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, offset, imm_b(nfp_prog));
613         return data_ld(nfp_prog, tmp_reg, 0, size);
614 }
615
616 static int
617 data_stx_host_order(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst_gpr, swreg offset,
618                     u8 src_gpr, u8 size)
619 {
620         unsigned int i;
621
622         for (i = 0; i * 4 < size; i++)
623                 wrp_mov(nfp_prog, reg_xfer(i), reg_a(src_gpr + i));
624
625         emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE8_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
626                  reg_a(dst_gpr), offset, size - 1, true);
627
628         return 0;
629 }
630
631 static int
632 data_st_host_order(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst_gpr, swreg offset,
633                    u64 imm, u8 size)
634 {
635         wrp_immed(nfp_prog, reg_xfer(0), imm);
636         if (size == 8)
637                 wrp_immed(nfp_prog, reg_xfer(1), imm >> 32);
638
639         emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_WRITE8_SWAP, CMD_MODE_32b, 0,
640                  reg_a(dst_gpr), offset, size - 1, true);
641
642         return 0;
643 }
644
645 typedef int
646 (*lmem_step)(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 gpr, u8 gpr_byte, s32 off,
647              unsigned int size, bool first, bool new_gpr, bool last);
648
649 static int
650 wrp_lmem_load(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, u8 dst_byte, s32 off,
651               unsigned int size, bool first, bool new_gpr, bool last)
652 {
653         u32 idx, src_byte;
654         enum shf_sc sc;
655         swreg reg;
656         int shf;
657         u8 mask;
658
659         if (WARN_ON_ONCE(dst_byte + size > 4 || off % 4 + size > 4))
660                 return -EOPNOTSUPP;
661
662         idx = off / 4;
663
664         /* Move the entire word */
665         if (size == 4) {
666                 wrp_mov(nfp_prog, reg_both(dst), reg_lm(0, idx));
667                 return 0;
668         }
669
670         src_byte = off % 4;
671
672         mask = (1 << size) - 1;
673         mask <<= dst_byte;
674
675         if (WARN_ON_ONCE(mask > 0xf))
676                 return -EOPNOTSUPP;
677
678         shf = abs(src_byte - dst_byte) * 8;
679         if (src_byte == dst_byte) {
680                 sc = SHF_SC_NONE;
681         } else if (src_byte < dst_byte) {
682                 shf = 32 - shf;
683                 sc = SHF_SC_L_SHF;
684         } else {
685                 sc = SHF_SC_R_SHF;
686         }
687
688         /* ld_field can address fewer indexes, if offset too large do RMW.
689          * Because we RMV twice we waste 2 cycles on unaligned 8 byte writes.
690          */
691         if (idx <= RE_REG_LM_IDX_MAX) {
692                 reg = reg_lm(0, idx);
693         } else {
694                 reg = imm_a(nfp_prog);
695                 /* If it's not the first part of the load and we start a new GPR
696                  * that means we are loading a second part of the LMEM word into
697                  * a new GPR.  IOW we've already looked that LMEM word and
698                  * therefore it has been loaded into imm_a().
699                  */
700                 if (first || !new_gpr)
701                         wrp_mov(nfp_prog, reg, reg_lm(0, idx));
702         }
703
704         emit_ld_field_any(nfp_prog, reg_both(dst), mask, reg, sc, shf, new_gpr);
705
706         return 0;
707 }
708
709 static int
710 wrp_lmem_store(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 src, u8 src_byte, s32 off,
711                unsigned int size, bool first, bool new_gpr, bool last)
712 {
713         u32 idx, dst_byte;
714         enum shf_sc sc;
715         swreg reg;
716         int shf;
717         u8 mask;
718
719         if (WARN_ON_ONCE(src_byte + size > 4 || off % 4 + size > 4))
720                 return -EOPNOTSUPP;
721
722         idx = off / 4;
723
724         /* Move the entire word */
725         if (size == 4) {
726                 wrp_mov(nfp_prog, reg_lm(0, idx), reg_b(src));
727                 return 0;
728         }
729
730         dst_byte = off % 4;
731
732         mask = (1 << size) - 1;
733         mask <<= dst_byte;
734
735         if (WARN_ON_ONCE(mask > 0xf))
736                 return -EOPNOTSUPP;
737
738         shf = abs(src_byte - dst_byte) * 8;
739         if (src_byte == dst_byte) {
740                 sc = SHF_SC_NONE;
741         } else if (src_byte < dst_byte) {
742                 shf = 32 - shf;
743                 sc = SHF_SC_L_SHF;
744         } else {
745                 sc = SHF_SC_R_SHF;
746         }
747
748         /* ld_field can address fewer indexes, if offset too large do RMW.
749          * Because we RMV twice we waste 2 cycles on unaligned 8 byte writes.
750          */
751         if (idx <= RE_REG_LM_IDX_MAX) {
752                 reg = reg_lm(0, idx);
753         } else {
754                 reg = imm_a(nfp_prog);
755                 /* Only first and last LMEM locations are going to need RMW,
756                  * the middle location will be overwritten fully.
757                  */
758                 if (first || last)
759                         wrp_mov(nfp_prog, reg, reg_lm(0, idx));
760         }
761
762         emit_ld_field(nfp_prog, reg, mask, reg_b(src), sc, shf);
763
764         if (new_gpr || last) {
765                 if (idx > RE_REG_LM_IDX_MAX)
766                         wrp_mov(nfp_prog, reg_lm(0, idx), reg);
767         }
768
769         return 0;
770 }
771
772 static int
773 mem_op_stack(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
774              unsigned int size, unsigned int ptr_off, u8 gpr, bool clr_gpr,
775              lmem_step step)
776 {
777         s32 off = nfp_prog->stack_depth + meta->insn.off + ptr_off;
778         bool first = true, last;
779         u8 prev_gpr = 255;
780         u32 gpr_byte = 0;
781         int ret;
782
783         if (clr_gpr && size < 8)
784                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(gpr + 1), 0);
785
786         while (size) {
787                 u32 slice_end;
788                 u8 slice_size;
789
790                 slice_size = min(size, 4 - gpr_byte);
791                 slice_end = min(off + slice_size, round_up(off + 1, 4));
792                 slice_size = slice_end - off;
793
794                 last = slice_size == size;
795
796                 ret = step(nfp_prog, gpr, gpr_byte, off, slice_size,
797                            first, gpr != prev_gpr, last);
798                 if (ret)
799                         return ret;
800
801                 prev_gpr = gpr;
802                 first = false;
803
804                 gpr_byte += slice_size;
805                 if (gpr_byte >= 4) {
806                         gpr_byte -= 4;
807                         gpr++;
808                 }
809
810                 size -= slice_size;
811                 off += slice_size;
812         }
813
814         return 0;
815 }
816
817 static void
818 wrp_alu_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, enum alu_op alu_op, u32 imm)
819 {
820         swreg tmp_reg;
821
822         if (alu_op == ALU_OP_AND) {
823                 if (!imm)
824                         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), 0);
825                 if (!imm || !~imm)
826                         return;
827         }
828         if (alu_op == ALU_OP_OR) {
829                 if (!~imm)
830                         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), ~0U);
831                 if (!imm || !~imm)
832                         return;
833         }
834         if (alu_op == ALU_OP_XOR) {
835                 if (!~imm)
836                         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(),
837                                  ALU_OP_NEG, reg_b(dst));
838                 if (!imm || !~imm)
839                         return;
840         }
841
842         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm, imm_b(nfp_prog));
843         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, tmp_reg);
844 }
845
846 static int
847 wrp_alu64_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
848               enum alu_op alu_op, bool skip)
849 {
850         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
851         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
852
853         if (skip) {
854                 meta->skip = true;
855                 return 0;
856         }
857
858         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op, imm & ~0U);
859         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, alu_op, imm >> 32);
860
861         return 0;
862 }
863
864 static int
865 wrp_alu64_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
866               enum alu_op alu_op)
867 {
868         u8 dst = meta->insn.dst_reg * 2, src = meta->insn.src_reg * 2;
869
870         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
871         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst + 1),
872                  reg_a(dst + 1), alu_op, reg_b(src + 1));
873
874         return 0;
875 }
876
877 static int
878 wrp_alu32_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
879               enum alu_op alu_op, bool skip)
880 {
881         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
882
883         if (skip) {
884                 meta->skip = true;
885                 return 0;
886         }
887
888         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op, insn->imm);
889         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
890
891         return 0;
892 }
893
894 static int
895 wrp_alu32_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
896               enum alu_op alu_op)
897 {
898         u8 dst = meta->insn.dst_reg * 2, src = meta->insn.src_reg * 2;
899
900         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
901         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
902
903         return 0;
904 }
905
906 static void
907 wrp_test_reg_one(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, enum alu_op alu_op, u8 src,
908                  enum br_mask br_mask, u16 off)
909 {
910         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
911         emit_br(nfp_prog, br_mask, off, 0);
912 }
913
914 static int
915 wrp_test_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
916              enum alu_op alu_op, enum br_mask br_mask)
917 {
918         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
919
920         if (insn->off < 0) /* TODO */
921                 return -EOPNOTSUPP;
922
923         wrp_test_reg_one(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op,
924                          insn->src_reg * 2, br_mask, insn->off);
925         wrp_test_reg_one(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, alu_op,
926                          insn->src_reg * 2 + 1, br_mask, insn->off);
927
928         return 0;
929 }
930
931 static int
932 wrp_cmp_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
933             enum br_mask br_mask, bool swap)
934 {
935         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
936         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
937         u8 reg = insn->dst_reg * 2;
938         swreg tmp_reg;
939
940         if (insn->off < 0) /* TODO */
941                 return -EOPNOTSUPP;
942
943         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
944         if (!swap)
945                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(reg), ALU_OP_SUB, tmp_reg);
946         else
947                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), tmp_reg, ALU_OP_SUB, reg_a(reg));
948
949         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
950         if (!swap)
951                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
952                          reg_a(reg + 1), ALU_OP_SUB_C, tmp_reg);
953         else
954                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
955                          tmp_reg, ALU_OP_SUB_C, reg_a(reg + 1));
956
957         emit_br(nfp_prog, br_mask, insn->off, 0);
958
959         return 0;
960 }
961
962 static int
963 wrp_cmp_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
964             enum br_mask br_mask, bool swap)
965 {
966         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
967         u8 areg, breg;
968
969         areg = insn->dst_reg * 2;
970         breg = insn->src_reg * 2;
971
972         if (insn->off < 0) /* TODO */
973                 return -EOPNOTSUPP;
974
975         if (swap) {
976                 areg ^= breg;
977                 breg ^= areg;
978                 areg ^= breg;
979         }
980
981         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(areg), ALU_OP_SUB, reg_b(breg));
982         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
983                  reg_a(areg + 1), ALU_OP_SUB_C, reg_b(breg + 1));
984         emit_br(nfp_prog, br_mask, insn->off, 0);
985
986         return 0;
987 }
988
989 static void wrp_end32(struct nfp_prog *nfp_prog, swreg reg_in, u8 gpr_out)
990 {
991         emit_ld_field(nfp_prog, reg_both(gpr_out), 0xf, reg_in,
992                       SHF_SC_R_ROT, 8);
993         emit_ld_field(nfp_prog, reg_both(gpr_out), 0x5, reg_a(gpr_out),
994                       SHF_SC_R_ROT, 16);
995 }
996
997 /* --- Callbacks --- */
998 static int mov_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
999 {
1000         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1001
1002         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, insn->src_reg * 2);
1003         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, insn->src_reg * 2 + 1);
1004
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 static int mov_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1009 {
1010         u64 imm = meta->insn.imm; /* sign extend */
1011
1012         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2), imm & ~0U);
1013         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), imm >> 32);
1014
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 static int xor_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1019 {
1020         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR);
1021 }
1022
1023 static int xor_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1024 {
1025         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR, !meta->insn.imm);
1026 }
1027
1028 static int and_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1029 {
1030         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND);
1031 }
1032
1033 static int and_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1034 {
1035         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND, !~meta->insn.imm);
1036 }
1037
1038 static int or_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1039 {
1040         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR);
1041 }
1042
1043 static int or_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1044 {
1045         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR, !meta->insn.imm);
1046 }
1047
1048 static int add_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1049 {
1050         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1051
1052         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
1053                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_ADD,
1054                  reg_b(insn->src_reg * 2));
1055         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1),
1056                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_ADD_C,
1057                  reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
1058
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 static int add_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1063 {
1064         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1065         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1066
1067         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, ALU_OP_ADD, imm & ~0U);
1068         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, ALU_OP_ADD_C, imm >> 32);
1069
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 static int sub_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1074 {
1075         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1076
1077         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
1078                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_SUB,
1079                  reg_b(insn->src_reg * 2));
1080         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1),
1081                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_SUB_C,
1082                  reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
1083
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 static int sub_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1088 {
1089         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1090         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1091
1092         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, ALU_OP_SUB, imm & ~0U);
1093         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, ALU_OP_SUB_C, imm >> 32);
1094
1095         return 0;
1096 }
1097
1098 static int shl_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1099 {
1100         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1101         u8 dst = insn->dst_reg * 2;
1102
1103         if (insn->imm < 32) {
1104                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1),
1105                          reg_a(dst + 1), SHF_OP_NONE, reg_b(dst),
1106                          SHF_SC_R_DSHF, 32 - insn->imm);
1107                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst),
1108                          reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(dst),
1109                          SHF_SC_L_SHF, insn->imm);
1110         } else if (insn->imm == 32) {
1111                 wrp_reg_mov(nfp_prog, dst + 1, dst);
1112                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), 0);
1113         } else if (insn->imm > 32) {
1114                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1),
1115                          reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(dst),
1116                          SHF_SC_L_SHF, insn->imm - 32);
1117                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), 0);
1118         }
1119
1120         return 0;
1121 }
1122
1123 static int shr_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1124 {
1125         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1126         u8 dst = insn->dst_reg * 2;
1127
1128         if (insn->imm < 32) {
1129                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst),
1130                          reg_a(dst + 1), SHF_OP_NONE, reg_b(dst),
1131                          SHF_SC_R_DSHF, insn->imm);
1132                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst + 1),
1133                          reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(dst + 1),
1134                          SHF_SC_R_SHF, insn->imm);
1135         } else if (insn->imm == 32) {
1136                 wrp_reg_mov(nfp_prog, dst, dst + 1);
1137                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), 0);
1138         } else if (insn->imm > 32) {
1139                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(dst),
1140                          reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(dst + 1),
1141                          SHF_SC_R_SHF, insn->imm - 32);
1142                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst + 1), 0);
1143         }
1144
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 static int mov_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1149 {
1150         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1151
1152         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2,  insn->src_reg * 2);
1153         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
1154
1155         return 0;
1156 }
1157
1158 static int mov_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1159 {
1160         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1161
1162         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2), insn->imm);
1163         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
1164
1165         return 0;
1166 }
1167
1168 static int xor_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1169 {
1170         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR);
1171 }
1172
1173 static int xor_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1174 {
1175         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR, !~meta->insn.imm);
1176 }
1177
1178 static int and_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1179 {
1180         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND);
1181 }
1182
1183 static int and_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1184 {
1185         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND, !~meta->insn.imm);
1186 }
1187
1188 static int or_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1189 {
1190         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR);
1191 }
1192
1193 static int or_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1194 {
1195         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR, !meta->insn.imm);
1196 }
1197
1198 static int add_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1199 {
1200         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_ADD);
1201 }
1202
1203 static int add_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1204 {
1205         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_ADD, !meta->insn.imm);
1206 }
1207
1208 static int sub_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1209 {
1210         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_SUB);
1211 }
1212
1213 static int sub_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1214 {
1215         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_SUB, !meta->insn.imm);
1216 }
1217
1218 static int shl_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1219 {
1220         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1221
1222         if (!insn->imm)
1223                 return 1; /* TODO: zero shift means indirect */
1224
1225         emit_shf(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
1226                  reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(insn->dst_reg * 2),
1227                  SHF_SC_L_SHF, insn->imm);
1228         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
1229
1230         return 0;
1231 }
1232
1233 static int end_reg32(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1234 {
1235         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1236         u8 gpr = insn->dst_reg * 2;
1237
1238         switch (insn->imm) {
1239         case 16:
1240                 emit_ld_field(nfp_prog, reg_both(gpr), 0x9, reg_b(gpr),
1241                               SHF_SC_R_ROT, 8);
1242                 emit_ld_field(nfp_prog, reg_both(gpr), 0xe, reg_a(gpr),
1243                               SHF_SC_R_SHF, 16);
1244
1245                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(gpr + 1), 0);
1246                 break;
1247         case 32:
1248                 wrp_end32(nfp_prog, reg_a(gpr), gpr);
1249                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(gpr + 1), 0);
1250                 break;
1251         case 64:
1252                 wrp_mov(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), reg_b(gpr + 1));
1253
1254                 wrp_end32(nfp_prog, reg_a(gpr), gpr + 1);
1255                 wrp_end32(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), gpr);
1256                 break;
1257         }
1258
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 static int imm_ld8_part2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1263 {
1264         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(nfp_meta_prev(meta)->insn.dst_reg * 2 + 1),
1265                   meta->insn.imm);
1266
1267         return 0;
1268 }
1269
1270 static int imm_ld8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1271 {
1272         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1273
1274         meta->double_cb = imm_ld8_part2;
1275         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2), insn->imm);
1276
1277         return 0;
1278 }
1279
1280 static int data_ld1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1281 {
1282         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 1);
1283 }
1284
1285 static int data_ld2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1286 {
1287         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 2);
1288 }
1289
1290 static int data_ld4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1291 {
1292         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 4);
1293 }
1294
1295 static int data_ind_ld1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1296 {
1297         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
1298                                      meta->insn.src_reg * 2, 1);
1299 }
1300
1301 static int data_ind_ld2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1302 {
1303         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
1304                                      meta->insn.src_reg * 2, 2);
1305 }
1306
1307 static int data_ind_ld4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1308 {
1309         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
1310                                      meta->insn.src_reg * 2, 4);
1311 }
1312
1313 static int
1314 mem_ldx_stack(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1315               unsigned int size, unsigned int ptr_off)
1316 {
1317         return mem_op_stack(nfp_prog, meta, size, ptr_off,
1318                             meta->insn.dst_reg * 2, true, wrp_lmem_load);
1319 }
1320
1321 static int mem_ldx_skb(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1322                        u8 size)
1323 {
1324         swreg dst = reg_both(meta->insn.dst_reg * 2);
1325
1326         switch (meta->insn.off) {
1327         case offsetof(struct sk_buff, len):
1328                 if (size != FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, len))
1329                         return -EOPNOTSUPP;
1330                 wrp_mov(nfp_prog, dst, plen_reg(nfp_prog));
1331                 break;
1332         case offsetof(struct sk_buff, data):
1333                 if (size != sizeof(void *))
1334                         return -EOPNOTSUPP;
1335                 wrp_mov(nfp_prog, dst, pptr_reg(nfp_prog));
1336                 break;
1337         case offsetof(struct sk_buff, cb) +
1338              offsetof(struct bpf_skb_data_end, data_end):
1339                 if (size != sizeof(void *))
1340                         return -EOPNOTSUPP;
1341                 emit_alu(nfp_prog, dst,
1342                          plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, pptr_reg(nfp_prog));
1343                 break;
1344         default:
1345                 return -EOPNOTSUPP;
1346         }
1347
1348         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
1349
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 static int mem_ldx_xdp(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1354                        u8 size)
1355 {
1356         swreg dst = reg_both(meta->insn.dst_reg * 2);
1357
1358         if (size != sizeof(void *))
1359                 return -EINVAL;
1360
1361         switch (meta->insn.off) {
1362         case offsetof(struct xdp_buff, data):
1363                 wrp_mov(nfp_prog, dst, pptr_reg(nfp_prog));
1364                 break;
1365         case offsetof(struct xdp_buff, data_end):
1366                 emit_alu(nfp_prog, dst,
1367                          plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_ADD, pptr_reg(nfp_prog));
1368                 break;
1369         default:
1370                 return -EOPNOTSUPP;
1371         }
1372
1373         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
1374
1375         return 0;
1376 }
1377
1378 static int
1379 mem_ldx_data(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1380              unsigned int size)
1381 {
1382         swreg tmp_reg;
1383
1384         tmp_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
1385
1386         return data_ld_host_order(nfp_prog, meta->insn.src_reg * 2, tmp_reg,
1387                                   meta->insn.dst_reg * 2, size);
1388 }
1389
1390 static int
1391 mem_ldx(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1392         unsigned int size)
1393 {
1394         if (meta->ptr.type == PTR_TO_CTX) {
1395                 if (nfp_prog->act == NN_ACT_XDP)
1396                         return mem_ldx_xdp(nfp_prog, meta, size);
1397                 else
1398                         return mem_ldx_skb(nfp_prog, meta, size);
1399         }
1400
1401         if (meta->ptr.type == PTR_TO_PACKET)
1402                 return mem_ldx_data(nfp_prog, meta, size);
1403
1404         if (meta->ptr.type == PTR_TO_STACK)
1405                 return mem_ldx_stack(nfp_prog, meta, size,
1406                                      meta->ptr.off + meta->ptr.var_off.value);
1407
1408         return -EOPNOTSUPP;
1409 }
1410
1411 static int mem_ldx1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1412 {
1413         return mem_ldx(nfp_prog, meta, 1);
1414 }
1415
1416 static int mem_ldx2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1417 {
1418         return mem_ldx(nfp_prog, meta, 2);
1419 }
1420
1421 static int mem_ldx4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1422 {
1423         return mem_ldx(nfp_prog, meta, 4);
1424 }
1425
1426 static int mem_ldx8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1427 {
1428         return mem_ldx(nfp_prog, meta, 8);
1429 }
1430
1431 static int
1432 mem_st_data(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1433             unsigned int size)
1434 {
1435         u64 imm = meta->insn.imm; /* sign extend */
1436         swreg off_reg;
1437
1438         off_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
1439
1440         return data_st_host_order(nfp_prog, meta->insn.dst_reg * 2, off_reg,
1441                                   imm, size);
1442 }
1443
1444 static int mem_st(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1445                   unsigned int size)
1446 {
1447         if (meta->ptr.type == PTR_TO_PACKET)
1448                 return mem_st_data(nfp_prog, meta, size);
1449
1450         return -EOPNOTSUPP;
1451 }
1452
1453 static int mem_st1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1454 {
1455         return mem_st(nfp_prog, meta, 1);
1456 }
1457
1458 static int mem_st2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1459 {
1460         return mem_st(nfp_prog, meta, 2);
1461 }
1462
1463 static int mem_st4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1464 {
1465         return mem_st(nfp_prog, meta, 4);
1466 }
1467
1468 static int mem_st8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1469 {
1470         return mem_st(nfp_prog, meta, 8);
1471 }
1472
1473 static int
1474 mem_stx_data(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1475              unsigned int size)
1476 {
1477         swreg off_reg;
1478
1479         off_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, meta->insn.off, imm_b(nfp_prog));
1480
1481         return data_stx_host_order(nfp_prog, meta->insn.dst_reg * 2, off_reg,
1482                                    meta->insn.src_reg * 2, size);
1483 }
1484
1485 static int
1486 mem_stx_stack(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1487               unsigned int size, unsigned int ptr_off)
1488 {
1489         return mem_op_stack(nfp_prog, meta, size, ptr_off,
1490                             meta->insn.src_reg * 2, false, wrp_lmem_store);
1491 }
1492
1493 static int
1494 mem_stx(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
1495         unsigned int size)
1496 {
1497         if (meta->ptr.type == PTR_TO_PACKET)
1498                 return mem_stx_data(nfp_prog, meta, size);
1499
1500         if (meta->ptr.type == PTR_TO_STACK)
1501                 return mem_stx_stack(nfp_prog, meta, size,
1502                                      meta->ptr.off + meta->ptr.var_off.value);
1503
1504         return -EOPNOTSUPP;
1505 }
1506
1507 static int mem_stx1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1508 {
1509         return mem_stx(nfp_prog, meta, 1);
1510 }
1511
1512 static int mem_stx2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1513 {
1514         return mem_stx(nfp_prog, meta, 2);
1515 }
1516
1517 static int mem_stx4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1518 {
1519         return mem_stx(nfp_prog, meta, 4);
1520 }
1521
1522 static int mem_stx8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1523 {
1524         return mem_stx(nfp_prog, meta, 8);
1525 }
1526
1527 static int jump(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1528 {
1529         if (meta->insn.off < 0) /* TODO */
1530                 return -EOPNOTSUPP;
1531         emit_br(nfp_prog, BR_UNC, meta->insn.off, 0);
1532
1533         return 0;
1534 }
1535
1536 static int jeq_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1537 {
1538         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1539         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1540         swreg or1, or2, tmp_reg;
1541
1542         or1 = reg_a(insn->dst_reg * 2);
1543         or2 = reg_b(insn->dst_reg * 2 + 1);
1544
1545         if (insn->off < 0) /* TODO */
1546                 return -EOPNOTSUPP;
1547
1548         if (imm & ~0U) {
1549                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
1550                 emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog),
1551                          reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
1552                 or1 = imm_a(nfp_prog);
1553         }
1554
1555         if (imm >> 32) {
1556                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
1557                 emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog),
1558                          reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
1559                 or2 = imm_b(nfp_prog);
1560         }
1561
1562         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), or1, ALU_OP_OR, or2);
1563         emit_br(nfp_prog, BR_BEQ, insn->off, 0);
1564
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 static int jgt_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1569 {
1570         return wrp_cmp_imm(nfp_prog, meta, BR_BLO, true);
1571 }
1572
1573 static int jge_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1574 {
1575         return wrp_cmp_imm(nfp_prog, meta, BR_BHS, false);
1576 }
1577
1578 static int jlt_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1579 {
1580         return wrp_cmp_imm(nfp_prog, meta, BR_BLO, false);
1581 }
1582
1583 static int jle_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1584 {
1585         return wrp_cmp_imm(nfp_prog, meta, BR_BHS, true);
1586 }
1587
1588 static int jset_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1589 {
1590         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1591         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1592         swreg tmp_reg;
1593
1594         if (insn->off < 0) /* TODO */
1595                 return -EOPNOTSUPP;
1596
1597         if (!imm) {
1598                 meta->skip = true;
1599                 return 0;
1600         }
1601
1602         if (imm & ~0U) {
1603                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
1604                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1605                          reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_AND, tmp_reg);
1606                 emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1607         }
1608
1609         if (imm >> 32) {
1610                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
1611                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1612                          reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_AND, tmp_reg);
1613                 emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1614         }
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static int jne_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1620 {
1621         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1622         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1623         swreg tmp_reg;
1624
1625         if (insn->off < 0) /* TODO */
1626                 return -EOPNOTSUPP;
1627
1628         if (!imm) {
1629                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(insn->dst_reg * 2),
1630                          ALU_OP_OR, reg_b(insn->dst_reg * 2 + 1));
1631                 emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1632                 return 0;
1633         }
1634
1635         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
1636         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1637                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
1638         emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1639
1640         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
1641         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1642                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
1643         emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1644
1645         return 0;
1646 }
1647
1648 static int jeq_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1649 {
1650         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1651
1652         if (insn->off < 0) /* TODO */
1653                 return -EOPNOTSUPP;
1654
1655         emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), reg_a(insn->dst_reg * 2),
1656                  ALU_OP_XOR, reg_b(insn->src_reg * 2));
1657         emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1),
1658                  ALU_OP_XOR, reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
1659         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1660                  imm_a(nfp_prog), ALU_OP_OR, imm_b(nfp_prog));
1661         emit_br(nfp_prog, BR_BEQ, insn->off, 0);
1662
1663         return 0;
1664 }
1665
1666 static int jgt_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1667 {
1668         return wrp_cmp_reg(nfp_prog, meta, BR_BLO, true);
1669 }
1670
1671 static int jge_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1672 {
1673         return wrp_cmp_reg(nfp_prog, meta, BR_BHS, false);
1674 }
1675
1676 static int jlt_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1677 {
1678         return wrp_cmp_reg(nfp_prog, meta, BR_BLO, false);
1679 }
1680
1681 static int jle_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1682 {
1683         return wrp_cmp_reg(nfp_prog, meta, BR_BHS, true);
1684 }
1685
1686 static int jset_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1687 {
1688         return wrp_test_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND, BR_BNE);
1689 }
1690
1691 static int jne_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1692 {
1693         return wrp_test_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR, BR_BNE);
1694 }
1695
1696 static int goto_out(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1697 {
1698         wrp_br_special(nfp_prog, BR_UNC, OP_BR_GO_OUT);
1699
1700         return 0;
1701 }
1702
1703 static const instr_cb_t instr_cb[256] = {
1704         [BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X] = mov_reg64,
1705         [BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K] = mov_imm64,
1706         [BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X] = xor_reg64,
1707         [BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K] = xor_imm64,
1708         [BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X] = and_reg64,
1709         [BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K] = and_imm64,
1710         [BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X] =  or_reg64,
1711         [BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K] =  or_imm64,
1712         [BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X] = add_reg64,
1713         [BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K] = add_imm64,
1714         [BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X] = sub_reg64,
1715         [BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K] = sub_imm64,
1716         [BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K] = shl_imm64,
1717         [BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K] = shr_imm64,
1718         [BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X] =   mov_reg,
1719         [BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K] =   mov_imm,
1720         [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] =   xor_reg,
1721         [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] =   xor_imm,
1722         [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] =   and_reg,
1723         [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] =   and_imm,
1724         [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] =    or_reg,
1725         [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] =    or_imm,
1726         [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] =   add_reg,
1727         [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] =   add_imm,
1728         [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] =   sub_reg,
1729         [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] =   sub_imm,
1730         [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] =   shl_imm,
1731         [BPF_ALU | BPF_END | BPF_X] =   end_reg32,
1732         [BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW] =   imm_ld8,
1733         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] =    data_ld1,
1734         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] =    data_ld2,
1735         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] =    data_ld4,
1736         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] =    data_ind_ld1,
1737         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] =    data_ind_ld2,
1738         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] =    data_ind_ld4,
1739         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B] =   mem_ldx1,
1740         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H] =   mem_ldx2,
1741         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W] =   mem_ldx4,
1742         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW] =  mem_ldx8,
1743         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B] =   mem_stx1,
1744         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H] =   mem_stx2,
1745         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W] =   mem_stx4,
1746         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW] =  mem_stx8,
1747         [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B] =    mem_st1,
1748         [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H] =    mem_st2,
1749         [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W] =    mem_st4,
1750         [BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW] =   mem_st8,
1751         [BPF_JMP | BPF_JA | BPF_K] =    jump,
1752         [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] =   jeq_imm,
1753         [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] =   jgt_imm,
1754         [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] =   jge_imm,
1755         [BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K] =   jlt_imm,
1756         [BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K] =   jle_imm,
1757         [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] =  jset_imm,
1758         [BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K] =   jne_imm,
1759         [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] =   jeq_reg,
1760         [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] =   jgt_reg,
1761         [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] =   jge_reg,
1762         [BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X] =   jlt_reg,
1763         [BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X] =   jle_reg,
1764         [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] =  jset_reg,
1765         [BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X] =   jne_reg,
1766         [BPF_JMP | BPF_EXIT] =          goto_out,
1767 };
1768
1769 /* --- Misc code --- */
1770 static void br_set_offset(u64 *instr, u16 offset)
1771 {
1772         u16 addr_lo, addr_hi;
1773
1774         addr_lo = offset & (OP_BR_ADDR_LO >> __bf_shf(OP_BR_ADDR_LO));
1775         addr_hi = offset != addr_lo;
1776         *instr &= ~(OP_BR_ADDR_HI | OP_BR_ADDR_LO);
1777         *instr |= FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_HI, addr_hi);
1778         *instr |= FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_LO, addr_lo);
1779 }
1780
1781 /* --- Assembler logic --- */
1782 static int nfp_fixup_branches(struct nfp_prog *nfp_prog)
1783 {
1784         struct nfp_insn_meta *meta, *next;
1785         u32 off, br_idx;
1786         u32 idx;
1787
1788         nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, meta, next) {
1789                 if (meta->skip)
1790                         continue;
1791                 if (BPF_CLASS(meta->insn.code) != BPF_JMP)
1792                         continue;
1793
1794                 br_idx = nfp_prog_offset_to_index(nfp_prog, next->off) - 1;
1795                 if (!nfp_is_br(nfp_prog->prog[br_idx])) {
1796                         pr_err("Fixup found block not ending in branch %d %02x %016llx!!\n",
1797                                br_idx, meta->insn.code, nfp_prog->prog[br_idx]);
1798                         return -ELOOP;
1799                 }
1800                 /* Leave special branches for later */
1801                 if (FIELD_GET(OP_BR_SPECIAL, nfp_prog->prog[br_idx]))
1802                         continue;
1803
1804                 /* Find the target offset in assembler realm */
1805                 off = meta->insn.off;
1806                 if (!off) {
1807                         pr_err("Fixup found zero offset!!\n");
1808                         return -ELOOP;
1809                 }
1810
1811                 while (off && nfp_meta_has_next(nfp_prog, next)) {
1812                         next = nfp_meta_next(next);
1813                         off--;
1814                 }
1815                 if (off) {
1816                         pr_err("Fixup found too large jump!! %d\n", off);
1817                         return -ELOOP;
1818                 }
1819
1820                 if (next->skip) {
1821                         pr_err("Branch landing on removed instruction!!\n");
1822                         return -ELOOP;
1823                 }
1824
1825                 for (idx = nfp_prog_offset_to_index(nfp_prog, meta->off);
1826                      idx <= br_idx; idx++) {
1827                         if (!nfp_is_br(nfp_prog->prog[idx]))
1828                                 continue;
1829                         br_set_offset(&nfp_prog->prog[idx], next->off);
1830                 }
1831         }
1832
1833         /* Fixup 'goto out's separately, they can be scattered around */
1834         for (br_idx = 0; br_idx < nfp_prog->prog_len; br_idx++) {
1835                 enum br_special special;
1836
1837                 if ((nfp_prog->prog[br_idx] & OP_BR_BASE_MASK) != OP_BR_BASE)
1838                         continue;
1839
1840                 special = FIELD_GET(OP_BR_SPECIAL, nfp_prog->prog[br_idx]);
1841                 switch (special) {
1842                 case OP_BR_NORMAL:
1843                         break;
1844                 case OP_BR_GO_OUT:
1845                         br_set_offset(&nfp_prog->prog[br_idx],
1846                                       nfp_prog->tgt_out);
1847                         break;
1848                 case OP_BR_GO_ABORT:
1849                         br_set_offset(&nfp_prog->prog[br_idx],
1850                                       nfp_prog->tgt_abort);
1851                         break;
1852                 }
1853
1854                 nfp_prog->prog[br_idx] &= ~OP_BR_SPECIAL;
1855         }
1856
1857         return 0;
1858 }
1859
1860 static void nfp_intro(struct nfp_prog *nfp_prog)
1861 {
1862         wrp_immed(nfp_prog, plen_reg(nfp_prog), GENMASK(13, 0));
1863         emit_alu(nfp_prog, plen_reg(nfp_prog),
1864                  plen_reg(nfp_prog), ALU_OP_AND, pv_len(nfp_prog));
1865 }
1866
1867 static void nfp_outro_tc_legacy(struct nfp_prog *nfp_prog)
1868 {
1869         const u8 act2code[] = {
1870                 [NN_ACT_TC_DROP]  = 0x22,
1871                 [NN_ACT_TC_REDIR] = 0x24
1872         };
1873         /* Target for aborts */
1874         nfp_prog->tgt_abort = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1875         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(0), 0);
1876
1877         /* Target for normal exits */
1878         nfp_prog->tgt_out = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1879         /* Legacy TC mode:
1880          *   0        0x11 -> pass,  count as stat0
1881          *  -1  drop  0x22 -> drop,  count as stat1
1882          *     redir  0x24 -> redir, count as stat1
1883          *  ife mark  0x21 -> pass,  count as stat1
1884          *  ife + tx  0x24 -> redir, count as stat1
1885          */
1886         emit_br_byte_neq(nfp_prog, reg_b(0), 0xff, 0, nfp_prog->tgt_done, 2);
1887         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
1888         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(0x11), SHF_SC_L_SHF, 16);
1889
1890         emit_br(nfp_prog, BR_UNC, nfp_prog->tgt_done, 1);
1891         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(act2code[nfp_prog->act]),
1892                       SHF_SC_L_SHF, 16);
1893 }
1894
1895 static void nfp_outro_tc_da(struct nfp_prog *nfp_prog)
1896 {
1897         /* TC direct-action mode:
1898          *   0,1   ok        NOT SUPPORTED[1]
1899          *   2   drop  0x22 -> drop,  count as stat1
1900          *   4,5 nuke  0x02 -> drop
1901          *   7  redir  0x44 -> redir, count as stat2
1902          *   * unspec  0x11 -> pass,  count as stat0
1903          *
1904          * [1] We can't support OK and RECLASSIFY because we can't tell TC
1905          *     the exact decision made.  We are forced to support UNSPEC
1906          *     to handle aborts so that's the only one we handle for passing
1907          *     packets up the stack.
1908          */
1909         /* Target for aborts */
1910         nfp_prog->tgt_abort = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1911
1912         emit_br_def(nfp_prog, nfp_prog->tgt_done, 2);
1913
1914         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
1915         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(0x11), SHF_SC_L_SHF, 16);
1916
1917         /* Target for normal exits */
1918         nfp_prog->tgt_out = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1919
1920         /* if R0 > 7 jump to abort */
1921         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_imm(7), ALU_OP_SUB, reg_b(0));
1922         emit_br(nfp_prog, BR_BLO, nfp_prog->tgt_abort, 0);
1923         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
1924
1925         wrp_immed(nfp_prog, reg_b(2), 0x41221211);
1926         wrp_immed(nfp_prog, reg_b(3), 0x41001211);
1927
1928         emit_shf(nfp_prog, reg_a(1),
1929                  reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(0), SHF_SC_L_SHF, 2);
1930
1931         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(1), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
1932         emit_shf(nfp_prog, reg_a(2),
1933                  reg_imm(0xf), SHF_OP_AND, reg_b(2), SHF_SC_R_SHF, 0);
1934
1935         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(1), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
1936         emit_shf(nfp_prog, reg_b(2),
1937                  reg_imm(0xf), SHF_OP_AND, reg_b(3), SHF_SC_R_SHF, 0);
1938
1939         emit_br_def(nfp_prog, nfp_prog->tgt_done, 2);
1940
1941         emit_shf(nfp_prog, reg_b(2),
1942                  reg_a(2), SHF_OP_OR, reg_b(2), SHF_SC_L_SHF, 4);
1943         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_b(2), SHF_SC_L_SHF, 16);
1944 }
1945
1946 static void nfp_outro_xdp(struct nfp_prog *nfp_prog)
1947 {
1948         /* XDP return codes:
1949          *   0 aborted  0x82 -> drop,  count as stat3
1950          *   1    drop  0x22 -> drop,  count as stat1
1951          *   2    pass  0x11 -> pass,  count as stat0
1952          *   3      tx  0x44 -> redir, count as stat2
1953          *   * unknown  0x82 -> drop,  count as stat3
1954          */
1955         /* Target for aborts */
1956         nfp_prog->tgt_abort = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1957
1958         emit_br_def(nfp_prog, nfp_prog->tgt_done, 2);
1959
1960         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
1961         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(0x82), SHF_SC_L_SHF, 16);
1962
1963         /* Target for normal exits */
1964         nfp_prog->tgt_out = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1965
1966         /* if R0 > 3 jump to abort */
1967         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_imm(3), ALU_OP_SUB, reg_b(0));
1968         emit_br(nfp_prog, BR_BLO, nfp_prog->tgt_abort, 0);
1969
1970         wrp_immed(nfp_prog, reg_b(2), 0x44112282);
1971
1972         emit_shf(nfp_prog, reg_a(1),
1973                  reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(0), SHF_SC_L_SHF, 3);
1974
1975         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(1), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
1976         emit_shf(nfp_prog, reg_b(2),
1977                  reg_imm(0xff), SHF_OP_AND, reg_b(2), SHF_SC_R_SHF, 0);
1978
1979         emit_br_def(nfp_prog, nfp_prog->tgt_done, 2);
1980
1981         wrp_mov(nfp_prog, reg_a(0), NFP_BPF_ABI_FLAGS);
1982         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_b(2), SHF_SC_L_SHF, 16);
1983 }
1984
1985 static void nfp_outro(struct nfp_prog *nfp_prog)
1986 {
1987         switch (nfp_prog->act) {
1988         case NN_ACT_DIRECT:
1989                 nfp_outro_tc_da(nfp_prog);
1990                 break;
1991         case NN_ACT_TC_DROP:
1992         case NN_ACT_TC_REDIR:
1993                 nfp_outro_tc_legacy(nfp_prog);
1994                 break;
1995         case NN_ACT_XDP:
1996                 nfp_outro_xdp(nfp_prog);
1997                 break;
1998         }
1999 }
2000
2001 static int nfp_translate(struct nfp_prog *nfp_prog)
2002 {
2003         struct nfp_insn_meta *meta;
2004         int err;
2005
2006         nfp_intro(nfp_prog);
2007         if (nfp_prog->error)
2008                 return nfp_prog->error;
2009
2010         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
2011                 instr_cb_t cb = instr_cb[meta->insn.code];
2012
2013                 meta->off = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
2014
2015                 if (meta->skip) {
2016                         nfp_prog->n_translated++;
2017                         continue;
2018                 }
2019
2020                 if (nfp_meta_has_prev(nfp_prog, meta) &&
2021                     nfp_meta_prev(meta)->double_cb)
2022                         cb = nfp_meta_prev(meta)->double_cb;
2023                 if (!cb)
2024                         return -ENOENT;
2025                 err = cb(nfp_prog, meta);
2026                 if (err)
2027                         return err;
2028
2029                 nfp_prog->n_translated++;
2030         }
2031
2032         nfp_outro(nfp_prog);
2033         if (nfp_prog->error)
2034                 return nfp_prog->error;
2035
2036         wrp_nops(nfp_prog, NFP_USTORE_PREFETCH_WINDOW);
2037         if (nfp_prog->error)
2038                 return nfp_prog->error;
2039
2040         return nfp_fixup_branches(nfp_prog);
2041 }
2042
2043 static int
2044 nfp_prog_prepare(struct nfp_prog *nfp_prog, const struct bpf_insn *prog,
2045                  unsigned int cnt)
2046 {
2047         unsigned int i;
2048
2049         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2050                 struct nfp_insn_meta *meta;
2051
2052                 meta = kzalloc(sizeof(*meta), GFP_KERNEL);
2053                 if (!meta)
2054                         return -ENOMEM;
2055
2056                 meta->insn = prog[i];
2057                 meta->n = i;
2058
2059                 list_add_tail(&meta->l, &nfp_prog->insns);
2060         }
2061
2062         return 0;
2063 }
2064
2065 /* --- Optimizations --- */
2066 static void nfp_bpf_opt_reg_init(struct nfp_prog *nfp_prog)
2067 {
2068         struct nfp_insn_meta *meta;
2069
2070         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
2071                 struct bpf_insn insn = meta->insn;
2072
2073                 /* Programs converted from cBPF start with register xoring */
2074                 if (insn.code == (BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X) &&
2075                     insn.src_reg == insn.dst_reg)
2076                         continue;
2077
2078                 /* Programs start with R6 = R1 but we ignore the skb pointer */
2079                 if (insn.code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X) &&
2080                     insn.src_reg == 1 && insn.dst_reg == 6)
2081                         meta->skip = true;
2082
2083                 /* Return as soon as something doesn't match */
2084                 if (!meta->skip)
2085                         return;
2086         }
2087 }
2088
2089 /* Remove masking after load since our load guarantees this is not needed */
2090 static void nfp_bpf_opt_ld_mask(struct nfp_prog *nfp_prog)
2091 {
2092         struct nfp_insn_meta *meta1, *meta2;
2093         const s32 exp_mask[] = {
2094                 [BPF_B] = 0x000000ffU,
2095                 [BPF_H] = 0x0000ffffU,
2096                 [BPF_W] = 0xffffffffU,
2097         };
2098
2099         nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, meta1, meta2) {
2100                 struct bpf_insn insn, next;
2101
2102                 insn = meta1->insn;
2103                 next = meta2->insn;
2104
2105                 if (BPF_CLASS(insn.code) != BPF_LD)
2106                         continue;
2107                 if (BPF_MODE(insn.code) != BPF_ABS &&
2108                     BPF_MODE(insn.code) != BPF_IND)
2109                         continue;
2110
2111                 if (next.code != (BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K))
2112                         continue;
2113
2114                 if (!exp_mask[BPF_SIZE(insn.code)])
2115                         continue;
2116                 if (exp_mask[BPF_SIZE(insn.code)] != next.imm)
2117                         continue;
2118
2119                 if (next.src_reg || next.dst_reg)
2120                         continue;
2121
2122                 meta2->skip = true;
2123         }
2124 }
2125
2126 static void nfp_bpf_opt_ld_shift(struct nfp_prog *nfp_prog)
2127 {
2128         struct nfp_insn_meta *meta1, *meta2, *meta3;
2129
2130         nfp_for_each_insn_walk3(nfp_prog, meta1, meta2, meta3) {
2131                 struct bpf_insn insn, next1, next2;
2132
2133                 insn = meta1->insn;
2134                 next1 = meta2->insn;
2135                 next2 = meta3->insn;
2136
2137                 if (BPF_CLASS(insn.code) != BPF_LD)
2138                         continue;
2139                 if (BPF_MODE(insn.code) != BPF_ABS &&
2140                     BPF_MODE(insn.code) != BPF_IND)
2141                         continue;
2142                 if (BPF_SIZE(insn.code) != BPF_W)
2143                         continue;
2144
2145                 if (!(next1.code == (BPF_LSH | BPF_K | BPF_ALU64) &&
2146                       next2.code == (BPF_RSH | BPF_K | BPF_ALU64)) &&
2147                     !(next1.code == (BPF_RSH | BPF_K | BPF_ALU64) &&
2148                       next2.code == (BPF_LSH | BPF_K | BPF_ALU64)))
2149                         continue;
2150
2151                 if (next1.src_reg || next1.dst_reg ||
2152                     next2.src_reg || next2.dst_reg)
2153                         continue;
2154
2155                 if (next1.imm != 0x20 || next2.imm != 0x20)
2156                         continue;
2157
2158                 meta2->skip = true;
2159                 meta3->skip = true;
2160         }
2161 }
2162
2163 static int nfp_bpf_optimize(struct nfp_prog *nfp_prog)
2164 {
2165         nfp_bpf_opt_reg_init(nfp_prog);
2166
2167         nfp_bpf_opt_ld_mask(nfp_prog);
2168         nfp_bpf_opt_ld_shift(nfp_prog);
2169
2170         return 0;
2171 }
2172
2173 static int nfp_bpf_ustore_calc(struct nfp_prog *nfp_prog, __le64 *ustore)
2174 {
2175         int i;
2176
2177         for (i = 0; i < nfp_prog->prog_len; i++) {
2178                 int err;
2179
2180                 err = nfp_ustore_check_valid_no_ecc(nfp_prog->prog[i]);
2181                 if (err)
2182                         return err;
2183
2184                 nfp_prog->prog[i] = nfp_ustore_calc_ecc_insn(nfp_prog->prog[i]);
2185
2186                 ustore[i] = cpu_to_le64(nfp_prog->prog[i]);
2187         }
2188
2189         return 0;
2190 }
2191
2192 /**
2193  * nfp_bpf_jit() - translate BPF code into NFP assembly
2194  * @filter:     kernel BPF filter struct
2195  * @prog_mem:   memory to store assembler instructions
2196  * @act:        action attached to this eBPF program
2197  * @prog_start: offset of the first instruction when loaded
2198  * @prog_done:  where to jump on exit
2199  * @prog_sz:    size of @prog_mem in instructions
2200  * @res:        achieved parameters of translation results
2201  */
2202 int
2203 nfp_bpf_jit(struct bpf_prog *filter, void *prog_mem,
2204             enum nfp_bpf_action_type act,
2205             unsigned int prog_start, unsigned int prog_done,
2206             unsigned int prog_sz, struct nfp_bpf_result *res)
2207 {
2208         struct nfp_prog *nfp_prog;
2209         int ret;
2210
2211         nfp_prog = kzalloc(sizeof(*nfp_prog), GFP_KERNEL);
2212         if (!nfp_prog)
2213                 return -ENOMEM;
2214
2215         INIT_LIST_HEAD(&nfp_prog->insns);
2216         nfp_prog->act = act;
2217         nfp_prog->start_off = prog_start;
2218         nfp_prog->tgt_done = prog_done;
2219
2220         ret = nfp_prog_prepare(nfp_prog, filter->insnsi, filter->len);
2221         if (ret)
2222                 goto out;
2223
2224         ret = nfp_prog_verify(nfp_prog, filter);
2225         if (ret)
2226                 goto out;
2227
2228         ret = nfp_bpf_optimize(nfp_prog);
2229         if (ret)
2230                 goto out;
2231
2232         nfp_prog->num_regs = MAX_BPF_REG;
2233         nfp_prog->regs_per_thread = 32;
2234
2235         nfp_prog->prog = prog_mem;
2236         nfp_prog->__prog_alloc_len = prog_sz;
2237
2238         ret = nfp_translate(nfp_prog);
2239         if (ret) {
2240                 pr_err("Translation failed with error %d (translated: %u)\n",
2241                        ret, nfp_prog->n_translated);
2242                 ret = -EINVAL;
2243                 goto out;
2244         }
2245
2246         ret = nfp_bpf_ustore_calc(nfp_prog, (__force __le64 *)prog_mem);
2247
2248         res->n_instr = nfp_prog->prog_len;
2249         res->dense_mode = false;
2250 out:
2251         nfp_prog_free(nfp_prog);
2252
2253         return ret;
2254 }