bpf/tests: Add test of ALU shifts with operand register aliasing
authorJohan Almbladh <johan.almbladh@anyfinetworks.com>
Fri, 1 Oct 2021 13:03:47 +0000 (15:03 +0200)
committerDaniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Fri, 1 Oct 2021 15:04:26 +0000 (17:04 +0200)
This patch adds a tests of ALU32 and ALU64 LSH/RSH/ARSH operations for the
case when the two operands are the same register. Mainly intended to test
JITs that implement ALU64 shifts with 32-bit CPU instructions.

Also renamed related helper functions for consistency with the new tests.

Signed-off-by: Johan Almbladh <johan.almbladh@anyfinetworks.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20211001130348.3670534-10-johan.almbladh@anyfinetworks.com
lib/test_bpf.c

index 40db4cee4f51b2742a2e87532cad6a9cf6d953f6..dfcbdff714b6651c46c04deef3c2524b011d6154 100644 (file)
@@ -660,37 +660,37 @@ static int __bpf_fill_alu_shift(struct bpf_test *self, u8 op,
 
        self->u.ptr.insns = insn;
        self->u.ptr.len = len;
-       BUG_ON(i > len);
+       BUG_ON(i != len);
 
        return 0;
 }
 
-static int bpf_fill_alu_lsh_imm(struct bpf_test *self)
+static int bpf_fill_alu64_lsh_imm(struct bpf_test *self)
 {
        return __bpf_fill_alu_shift(self, BPF_LSH, BPF_K, false);
 }
 
-static int bpf_fill_alu_rsh_imm(struct bpf_test *self)
+static int bpf_fill_alu64_rsh_imm(struct bpf_test *self)
 {
        return __bpf_fill_alu_shift(self, BPF_RSH, BPF_K, false);
 }
 
-static int bpf_fill_alu_arsh_imm(struct bpf_test *self)
+static int bpf_fill_alu64_arsh_imm(struct bpf_test *self)
 {
        return __bpf_fill_alu_shift(self, BPF_ARSH, BPF_K, false);
 }
 
-static int bpf_fill_alu_lsh_reg(struct bpf_test *self)
+static int bpf_fill_alu64_lsh_reg(struct bpf_test *self)
 {
        return __bpf_fill_alu_shift(self, BPF_LSH, BPF_X, false);
 }
 
-static int bpf_fill_alu_rsh_reg(struct bpf_test *self)
+static int bpf_fill_alu64_rsh_reg(struct bpf_test *self)
 {
        return __bpf_fill_alu_shift(self, BPF_RSH, BPF_X, false);
 }
 
-static int bpf_fill_alu_arsh_reg(struct bpf_test *self)
+static int bpf_fill_alu64_arsh_reg(struct bpf_test *self)
 {
        return __bpf_fill_alu_shift(self, BPF_ARSH, BPF_X, false);
 }
@@ -725,6 +725,86 @@ static int bpf_fill_alu32_arsh_reg(struct bpf_test *self)
        return __bpf_fill_alu_shift(self, BPF_ARSH, BPF_X, true);
 }
 
+/*
+ * Test an ALU register shift operation for all valid shift values
+ * for the case when the source and destination are the same.
+ */
+static int __bpf_fill_alu_shift_same_reg(struct bpf_test *self, u8 op,
+                                        bool alu32)
+{
+       int bits = alu32 ? 32 : 64;
+       int len = 3 + 6 * bits;
+       struct bpf_insn *insn;
+       int i = 0;
+       u64 val;
+
+       insn = kmalloc_array(len, sizeof(*insn), GFP_KERNEL);
+       if (!insn)
+               return -ENOMEM;
+
+       insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, R0, 0);
+
+       for (val = 0; val < bits; val++) {
+               u64 res;
+
+               /* Perform operation */
+               insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, R1, val);
+               if (alu32)
+                       insn[i++] = BPF_ALU32_REG(op, R1, R1);
+               else
+                       insn[i++] = BPF_ALU64_REG(op, R1, R1);
+
+               /* Compute the reference result */
+               __bpf_alu_result(&res, val, val, op);
+               if (alu32)
+                       res = (u32)res;
+               i += __bpf_ld_imm64(&insn[i], R2, res);
+
+               /* Check the actual result */
+               insn[i++] = BPF_JMP_REG(BPF_JEQ, R1, R2, 1);
+               insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
+       }
+
+       insn[i++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, R0, 1);
+       insn[i++] = BPF_EXIT_INSN();
+
+       self->u.ptr.insns = insn;
+       self->u.ptr.len = len;
+       BUG_ON(i != len);
+
+       return 0;
+}
+
+static int bpf_fill_alu64_lsh_same_reg(struct bpf_test *self)
+{
+       return __bpf_fill_alu_shift_same_reg(self, BPF_LSH, false);
+}
+
+static int bpf_fill_alu64_rsh_same_reg(struct bpf_test *self)
+{
+       return __bpf_fill_alu_shift_same_reg(self, BPF_RSH, false);
+}
+
+static int bpf_fill_alu64_arsh_same_reg(struct bpf_test *self)
+{
+       return __bpf_fill_alu_shift_same_reg(self, BPF_ARSH, false);
+}
+
+static int bpf_fill_alu32_lsh_same_reg(struct bpf_test *self)
+{
+       return __bpf_fill_alu_shift_same_reg(self, BPF_LSH, true);
+}
+
+static int bpf_fill_alu32_rsh_same_reg(struct bpf_test *self)
+{
+       return __bpf_fill_alu_shift_same_reg(self, BPF_RSH, true);
+}
+
+static int bpf_fill_alu32_arsh_same_reg(struct bpf_test *self)
+{
+       return __bpf_fill_alu_shift_same_reg(self, BPF_ARSH, true);
+}
+
 /*
  * Common operand pattern generator for exhaustive power-of-two magnitudes
  * tests. The block size parameters can be adjusted to increase/reduce the
@@ -11788,7 +11868,7 @@ static struct bpf_test tests[] = {
                INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
                { },
                { { 0, 1 } },
-               .fill_helper = bpf_fill_alu_lsh_imm,
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_lsh_imm,
        },
        {
                "ALU64_RSH_K: all shift values",
@@ -11796,7 +11876,7 @@ static struct bpf_test tests[] = {
                INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
                { },
                { { 0, 1 } },
-               .fill_helper = bpf_fill_alu_rsh_imm,
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_rsh_imm,
        },
        {
                "ALU64_ARSH_K: all shift values",
@@ -11804,7 +11884,7 @@ static struct bpf_test tests[] = {
                INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
                { },
                { { 0, 1 } },
-               .fill_helper = bpf_fill_alu_arsh_imm,
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_arsh_imm,
        },
        {
                "ALU64_LSH_X: all shift values",
@@ -11812,7 +11892,7 @@ static struct bpf_test tests[] = {
                INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
                { },
                { { 0, 1 } },
-               .fill_helper = bpf_fill_alu_lsh_reg,
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_lsh_reg,
        },
        {
                "ALU64_RSH_X: all shift values",
@@ -11820,7 +11900,7 @@ static struct bpf_test tests[] = {
                INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
                { },
                { { 0, 1 } },
-               .fill_helper = bpf_fill_alu_rsh_reg,
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_rsh_reg,
        },
        {
                "ALU64_ARSH_X: all shift values",
@@ -11828,7 +11908,7 @@ static struct bpf_test tests[] = {
                INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
                { },
                { { 0, 1 } },
-               .fill_helper = bpf_fill_alu_arsh_reg,
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_arsh_reg,
        },
        /* Exhaustive test of ALU32 shift operations */
        {
@@ -11879,6 +11959,62 @@ static struct bpf_test tests[] = {
                { { 0, 1 } },
                .fill_helper = bpf_fill_alu32_arsh_reg,
        },
+       /*
+        * Exhaustive test of ALU64 shift operations when
+        * source and destination register are the same.
+        */
+       {
+               "ALU64_LSH_X: all shift values with the same register",
+               { },
+               INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
+               { },
+               { { 0, 1 } },
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_lsh_same_reg,
+       },
+       {
+               "ALU64_RSH_X: all shift values with the same register",
+               { },
+               INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
+               { },
+               { { 0, 1 } },
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_rsh_same_reg,
+       },
+       {
+               "ALU64_ARSH_X: all shift values with the same register",
+               { },
+               INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
+               { },
+               { { 0, 1 } },
+               .fill_helper = bpf_fill_alu64_arsh_same_reg,
+       },
+       /*
+        * Exhaustive test of ALU32 shift operations when
+        * source and destination register are the same.
+        */
+       {
+               "ALU32_LSH_X: all shift values with the same register",
+               { },
+               INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
+               { },
+               { { 0, 1 } },
+               .fill_helper = bpf_fill_alu32_lsh_same_reg,
+       },
+       {
+               "ALU32_RSH_X: all shift values with the same register",
+               { },
+               INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
+               { },
+               { { 0, 1 } },
+               .fill_helper = bpf_fill_alu32_rsh_same_reg,
+       },
+       {
+               "ALU32_ARSH_X: all shift values with the same register",
+               { },
+               INTERNAL | FLAG_NO_DATA,
+               { },
+               { { 0, 1 } },
+               .fill_helper = bpf_fill_alu32_arsh_same_reg,
+       },
        /* ALU64 immediate magnitudes */
        {
                "ALU64_MOV_K: all immediate value magnitudes",