src/mc/DwarfExpression.cpp

   1 /* Copyright (c) 2014-2015. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include <cstddef>
   8 #include <cstdint>
   9
  10 #include <dwarf.h>
  11 #include <elfutils/libdw.h>
  12
  13 #include "src/mc/mc_private.h"
  14 #include "src/mc/LocationList.hpp"
  15 #include "src/mc/AddressSpace.hpp"
  16 #include "src/mc/Frame.hpp"
  17 #include "src/mc/ObjectInformation.hpp"
  18 #include "src/mc/DwarfExpression.hpp"
  19 #include "src/mc/mc_dwarf.hpp"
  20
  21 using simgrid::mc::remote;
  22
  23 namespace simgrid {
  24 namespace dwarf {
  25
  26 evaluation_error::~evaluation_error() noexcept(true) {}
  27
  28 void execute(
  29   const Dwarf_Op* ops, std::size_t n,
  30   const ExpressionContext& context, ExpressionStack& stack)
  31 {
  32   for (size_t i = 0; i != n; ++i) {
  33     const Dwarf_Op *op = ops + i;
  34     std::uint8_t atom = op->atom;
  35
  36     switch (atom) {
  37
  38       // Registers:
  39
  40     case DW_OP_breg0:
  41     case DW_OP_breg1:
  42     case DW_OP_breg2:
  43     case DW_OP_breg3:
  44     case DW_OP_breg4:
  45     case DW_OP_breg5:
  46     case DW_OP_breg6:
  47     case DW_OP_breg7:
  48     case DW_OP_breg8:
  49     case DW_OP_breg9:
  50     case DW_OP_breg10:
  51     case DW_OP_breg11:
  52     case DW_OP_breg12:
  53     case DW_OP_breg13:
  54     case DW_OP_breg14:
  55     case DW_OP_breg15:
  56     case DW_OP_breg16:
  57     case DW_OP_breg17:
  58     case DW_OP_breg18:
  59     case DW_OP_breg19:
  60     case DW_OP_breg20:
  61     case DW_OP_breg21:
  62     case DW_OP_breg22:
  63     case DW_OP_breg23:
  64     case DW_OP_breg24:
  65     case DW_OP_breg25:
  66     case DW_OP_breg26:
  67     case DW_OP_breg27:
  68     case DW_OP_breg28:
  69     case DW_OP_breg29:
  70     case DW_OP_breg30:
  71     case DW_OP_breg31:{
  72         // Push register + constant:
  73         int register_id = simgrid::dwarf::dwarf_register_to_libunwind(
  74           op->atom - DW_OP_breg0);
  75         unw_word_t res;
  76         if (!context.cursor)
  77           throw evaluation_error("Missing stack context");
  78         unw_get_reg(context.cursor, register_id, &res);
  79         stack.push(res + op->number);
  80         break;
  81       }
  82
  83       // Push the CFA (Canonical Frame Address):
  84     case DW_OP_call_frame_cfa:
  85       {
  86         /* See 6.4 of DWARF4 (http://dwarfstd.org/doc/DWARF4.pdf#page=140):
  87          *
  88          * > Typically, the CFA is defined to be the value of the stack
  89          * > pointer at the call site in the previous frame (which may be
  90          * > different from its value on entry to the current frame).
  91          *
  92          * We need to unwind the frame in order to get the SP of the parent
  93          * frame.
  94          *
  95          * Warning: the CFA returned by libunwind (UNW_X86_64_RSP, etc.)
  96          * is the SP of the *current* frame. */
  97
  98         if (!context.cursor)
  99           throw evaluation_error("Missint cursor");
 100
 101         // Get frame:
 102         unw_cursor_t cursor = *(context.cursor);
 103         unw_step(&cursor);
 104
 105         unw_word_t res;
 106         unw_get_reg(&cursor, UNW_REG_SP, &res);
 107         stack.push(res);
 108         break;
 109       }
 110
 111       // Frame base:
 112
 113     case DW_OP_fbreg:
 114       stack.push((std::uintptr_t) context.frame_base + op->number);
 115       break;
 116
 117       // ***** Constants:
 118
 119       // Short constant literals:
 120     case DW_OP_lit0:
 121     case DW_OP_lit1:
 122     case DW_OP_lit2:
 123     case DW_OP_lit3:
 124     case DW_OP_lit4:
 125     case DW_OP_lit5:
 126     case DW_OP_lit6:
 127     case DW_OP_lit7:
 128     case DW_OP_lit8:
 129     case DW_OP_lit9:
 130     case DW_OP_lit10:
 131     case DW_OP_lit11:
 132     case DW_OP_lit12:
 133     case DW_OP_lit13:
 134     case DW_OP_lit14:
 135     case DW_OP_lit15:
 136     case DW_OP_lit16:
 137     case DW_OP_lit17:
 138     case DW_OP_lit18:
 139     case DW_OP_lit19:
 140     case DW_OP_lit20:
 141     case DW_OP_lit21:
 142     case DW_OP_lit22:
 143     case DW_OP_lit23:
 144     case DW_OP_lit24:
 145     case DW_OP_lit25:
 146     case DW_OP_lit26:
 147     case DW_OP_lit27:
 148     case DW_OP_lit28:
 149     case DW_OP_lit29:
 150     case DW_OP_lit30:
 151     case DW_OP_lit31:
 152       // Push a literal/constant on the stack:
 153       stack.push(atom - DW_OP_lit0);
 154       break;
 155
 156       // Address from the base address of this ELF object.
 157       // Push the address on the stack (base_address + argument).
 158     case DW_OP_addr: {
 159       if (!context.object_info)
 160         throw evaluation_error("No base address");
 161       Dwarf_Off addr = (Dwarf_Off) (std::uintptr_t)
 162         context.object_info->base_address() + op->number;
 163       stack.push(addr);
 164       break;
 165     }
 166
 167       // General constants:
 168       // Push the constant argument on the stack.
 169     case DW_OP_const1u:
 170     case DW_OP_const2u:
 171     case DW_OP_const4u:
 172     case DW_OP_const8u:
 173     case DW_OP_const1s:
 174     case DW_OP_const2s:
 175     case DW_OP_const4s:
 176     case DW_OP_const8s:
 177     case DW_OP_constu:
 178     case DW_OP_consts:
 179       stack.push(op->number);
 180       break;
 181
 182       // ***** Stack manipulation:
 183
 184       // Push another copy/duplicate the value at the top of the stack:
 185     case DW_OP_dup:
 186       stack.dup();
 187       break;
 188
 189       // Pop/drop the top of the stack:
 190     case DW_OP_drop:
 191       stack.pop();
 192       break;
 193
 194     case DW_OP_swap:
 195       stack.swap();
 196       break;
 197
 198       // Duplicate the value under the top of the stack:
 199     case DW_OP_over:
 200       stack.push(stack.top(1));
 201       break;
 202
 203       // ***** Operations:
 204       // Those usually take the top of the stack and the next value as argument
 205       // and replace the top of the stack with the computed value
 206       // (stack.top() += stack.before_top()).
 207
 208     case DW_OP_plus:
 209       stack.push(stack.pop() + stack.pop());
 210       break;
 211
 212     case DW_OP_mul:
 213       stack.push(stack.pop() * stack.pop());
 214       break;
 215
 216     case DW_OP_plus_uconst:
 217       stack.top() += op->number;
 218       break;
 219
 220     case DW_OP_not:
 221       stack.top() = ~stack.top();
 222       break;
 223
 224     case DW_OP_neg:
 225       stack.top() = - (intptr_t) stack.top();
 226       break;
 227
 228     case DW_OP_minus:
 229       stack.push(stack.pop() - stack.pop());
 230       break;
 231
 232     case DW_OP_and:
 233       stack.push(stack.pop() & stack.pop());
 234       break;
 235
 236     case DW_OP_or:
 237       stack.push(stack.pop() | stack.pop());
 238       break;
 239
 240     case DW_OP_xor:
 241       stack.push(stack.pop() ^ stack.pop());
 242       break;
 243
 244     case DW_OP_nop:
 245       break;
 246
 247       // ***** Deference (memory fetch)
 248
 249     case DW_OP_deref_size:
 250       throw evaluation_error("Unsupported operation");
 251
 252     case DW_OP_deref:
 253       // Computed address:
 254       if (!context.address_space)
 255         throw evaluation_error("Missing address space");
 256       context.address_space->read_bytes(
 257         &stack.top(), sizeof(uintptr_t), remote(stack.top()),
 258         context.process_index);
 259       break;
 260
 261       // Not handled:
 262     default:
 263       throw evaluation_error("Unsupported operation");
 264     }
 265
 266   }
 267 }
 268
 269 }
 270 }