Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/Firefox/tools/profiler/core/   (Browser von der Mozilla Stiftung Version 136.0.1©)  Datei vom 10.2.2025 mit Größe 17 kB image not shown  

Quelle  EHABIStackWalk.cpp   Sprache: C

 
/* -*- Mode: C++; tab-width: 8; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 2 -*- */
/* vim: set ts=8 sts=2 et sw=2 tw=80: */
/* This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla Public
 * License, v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this
 * file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/. */


/*
 * This is an implementation of stack unwinding according to a subset
 * of the ARM Exception Handling ABI, as described in:
 *   http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0038a/IHI0038A_ehabi.pdf
 *
 * This handles only the ARM-defined "personality routines" (chapter
 * 9), and don't track the value of FP registers, because profiling
 * needs only chain of PC/SP values.
 *
 * Because the exception handling info may not be accurate for all
 * possible places where an async signal could occur (e.g., in a
 * prologue or epilogue), this bounds-checks all stack accesses.
 *
 * This file uses "struct" for structures in the exception tables and
 * "class" otherwise.  We should avoid violating the C++11
 * standard-layout rules in the former.
 */


#include "EHABIStackWalk.h"

#include "SharedLibraries.h"
#include "platform.h"

#include "mozilla/Atomics.h"
#include "mozilla/Attributes.h"
#include "mozilla/DebugOnly.h"
#include "mozilla/EndianUtils.h"

#include <algorithm>
#include <elf.h>
#include <stdint.h>
#include <vector>
#include <string>

#ifndef PT_ARM_EXIDX
#  define PT_ARM_EXIDX 0x70000001
#endif

namespace mozilla {

struct PRel31 {
  uint32_t mBits;
  bool topBit() const { return mBits & 0x80000000; }
  uint32_t value() const { return mBits & 0x7fffffff; }
  int32_t offset() const { return (static_cast<int32_t>(mBits) << 1) >> 1; }
  const void* compute() const {
    return reinterpret_cast<const char*>(this) + offset();
  }

 private:
  PRel31(const PRel31& copied) = delete;
  PRel31() = delete;
};

struct EHEntry {
  PRel31 startPC;
  PRel31 exidx;

 private:
  EHEntry(const EHEntry& copied) = delete;
  EHEntry() = delete;
};

class EHState {
  // Note that any core register can be used as a "frame pointer" to
  // influence the unwinding process, so this must track all of them.
  uint32_t mRegs[16];

 public:
  bool unwind(const EHEntry* aEntry, const void* stackBase);
  uint32_t& operator[](int i) { return mRegs[i]; }
  const uint32_t& operator[](int i) const { return mRegs[i]; }
  explicit EHState(const mcontext_t&);
};

enum { R_SP = 13, R_LR = 14, R_PC = 15 };

class EHTable {
  uint32_t mStartPC;
  uint32_t mEndPC;
  uint32_t mBaseAddress;
  const EHEntry* mEntriesBegin;
  const EHEntry* mEntriesEnd;
  std::string mName;

 public:
  EHTable(const void* aELF, size_t aSize, const std::string& aName);
  const EHEntry* lookup(uint32_t aPC) const;
  bool isValid() const { return mEntriesEnd != mEntriesBegin; }
  const std::string& name() const { return mName; }
  uint32_t startPC() const { return mStartPC; }
  uint32_t endPC() const { return mEndPC; }
  uint32_t baseAddress() const { return mBaseAddress; }
};

class EHAddrSpace {
  std::vector<uint32_t> mStarts;
  std::vector<EHTable> mTables;
  static mozilla::Atomic<const EHAddrSpace*> sCurrent;

 public:
  explicit EHAddrSpace(const std::vector<EHTable>& aTables);
  const EHTable* lookup(uint32_t aPC) const;
  static void Update();
  static const EHAddrSpace* Get();
};

void EHABIStackWalkInit() { EHAddrSpace::Update(); }

size_t EHABIStackWalk(const mcontext_t& aContext, void* stackBase, void** aSPs,
                      void** aPCs, const size_t aNumFrames) {
  const EHAddrSpace* space = EHAddrSpace::Get();
  EHState state(aContext);
  size_t count = 0;

  while (count < aNumFrames) {
    uint32_t pc = state[R_PC], sp = state[R_SP];

    // ARM instructions are always aligned to 2 or 4 bytes.
    // The last bit of the pc / lr indicates ARM or Thumb mode.
    // We're only interested in the instruction address, so we mask off that
    // bit.
    constexpr uint32_t instrAddrMask = ~1;
    uint32_t instrAddress = pc & instrAddrMask;

    aPCs[count] = reinterpret_cast<void*>(instrAddress);
    aSPs[count] = reinterpret_cast<void*>(sp);
    count++;

    if (!space) break;
    // TODO: cache these lookups.  Binary-searching libxul is
    // expensive (possibly more expensive than doing the actual
    // unwind), and even a small cache should help.
    const EHTable* table = space->lookup(pc);
    if (!table) break;
    const EHEntry* entry = table->lookup(pc);
    if (!entry) break;
    if (!state.unwind(entry, stackBase)) break;
  }

  return count;
}

class EHInterp {
 public:
  // Note that stackLimit is exclusive and stackBase is inclusive
  // (i.e, stackLimit < SP <= stackBase), following the convention
  // set by the AAPCS spec.
  EHInterp(EHState& aState, const EHEntry* aEntry, uint32_t aStackLimit,
           uint32_t aStackBase)
      : mState(aState),
        mStackLimit(aStackLimit),
        mStackBase(aStackBase),
        mNextWord(0),
        mWordsLeft(0),
        mFailed(false) {
    const PRel31& exidx = aEntry->exidx;
    uint32_t firstWord;

    if (exidx.mBits == 1) {  // EXIDX_CANTUNWIND
      mFailed = true;
      return;
    }
    if (exidx.topBit()) {
      firstWord = exidx.mBits;
    } else {
      mNextWord = reinterpret_cast<const uint32_t*>(exidx.compute());
      firstWord = *mNextWord++;
    }

    switch (firstWord >> 24) {
      case 0x80:  // short
        mWord = firstWord << 8;
        mBytesLeft = 3;
        break;
      case 0x81:
      case 0x82:  // long; catch descriptor size ignored
        mWord = firstWord << 16;
        mBytesLeft = 2;
        mWordsLeft = (firstWord >> 16) & 0xff;
        break;
      default:
        // unknown personality
        mFailed = true;
    }
  }

  bool unwind();

 private:
  // TODO: GCC has been observed not CSEing repeated reads of
  // mState[R_SP] with writes to mFailed between them, suggesting that
  // it hasn't determined that they can't alias and is thus missing
  // optimization opportunities.  So, we may want to flatten EHState
  // into this class; this may also make the code simpler.
  EHState& mState;
  uint32_t mStackLimit;
  uint32_t mStackBase;
  const uint32_t* mNextWord;
  uint32_t mWord;
  uint8_t mWordsLeft;
  uint8_t mBytesLeft;
  bool mFailed;

  enum {
    I_ADDSP = 0x00,  // 0sxxxxxx (subtract if s)
    M_ADDSP = 0x80,
    I_POPMASK = 0x80,  // 1000iiii iiiiiiii (if any i set)
    M_POPMASK = 0xf0,
    I_MOVSP = 0x90,  // 1001nnnn
    M_MOVSP = 0xf0,
    I_POPN = 0xa0,  // 1010lnnn
    M_POPN = 0xf0,
    I_FINISH = 0xb0,    // 10110000
    I_POPLO = 0xb1,     // 10110001 0000iiii (if any i set)
    I_ADDSPBIG = 0xb2,  // 10110010 uleb128
    I_POPFDX = 0xb3,    // 10110011 sssscccc
    I_POPFDX8 = 0xb8,   // 10111nnn
    M_POPFDX8 = 0xf8,
    // "Intel Wireless MMX" extensions omitted.
    I_POPFDD = 0xc8,  // 1100100h sssscccc
    M_POPFDD = 0xfe,
    I_POPFDD8 = 0xd0,  // 11010nnn
    M_POPFDD8 = 0xf8
  };

  uint8_t next() {
    if (mBytesLeft == 0) {
      if (mWordsLeft == 0) {
        return I_FINISH;
      }
      mWordsLeft--;
      mWord = *mNextWord++;
      mBytesLeft = 4;
    }
    mBytesLeft--;
    mWord = (mWord << 8) | (mWord >> 24);  // rotate
    return mWord;
  }

  uint32_t& vSP() { return mState[R_SP]; }
  uint32_t* ptrSP() { return reinterpret_cast<uint32_t*>(vSP()); }

  void checkStackBase() {
    if (vSP() > mStackBase) mFailed = true;
  }
  void checkStackLimit() {
    if (vSP() <= mStackLimit) mFailed = true;
  }
  void checkStackAlign() {
    if ((vSP() & 3) != 0) mFailed = true;
  }
  void checkStack() {
    checkStackBase();
    checkStackLimit();
    checkStackAlign();
  }

  void popRange(uint8_t first, uint8_t last, uint16_t mask) {
    bool hasSP = false;
    uint32_t tmpSP;
    if (mask == 0) mFailed = true;
    for (uint8_t r = first; r <= last; ++r) {
      if (mask & 1) {
        if (r == R_SP) {
          hasSP = true;
          tmpSP = *ptrSP();
        } else
          mState[r] = *ptrSP();
        vSP() += 4;
        checkStackBase();
        if (mFailed) return;
      }
      mask >>= 1;
    }
    if (hasSP) {
      vSP() = tmpSP;
      checkStack();
    }
  }
};

bool EHState::unwind(const EHEntry* aEntry, const void* stackBasePtr) {
  // The unwinding program cannot set SP to less than the initial value.
  uint32_t stackLimit = mRegs[R_SP] - 4;
  uint32_t stackBase = reinterpret_cast<uint32_t>(stackBasePtr);
  EHInterp interp(*this, aEntry, stackLimit, stackBase);
  return interp.unwind();
}

bool EHInterp::unwind() {
  mState[R_PC] = 0;
  checkStack();
  while (!mFailed) {
    uint8_t insn = next();
#if DEBUG_EHABI_UNWIND
    LOG("unwind insn = %02x", (unsigned)insn);
#endif
    // Try to put the common cases first.

    // 00xxxxxx: vsp = vsp + (xxxxxx << 2) + 4
    // 01xxxxxx: vsp = vsp - (xxxxxx << 2) - 4
    if ((insn & M_ADDSP) == I_ADDSP) {
      uint32_t offset = ((insn & 0x3f) << 2) + 4;
      if (insn & 0x40) {
        vSP() -= offset;
        checkStackLimit();
      } else {
        vSP() += offset;
        checkStackBase();
      }
      continue;
    }

    // 10100nnn: Pop r4-r[4+nnn]
    // 10101nnn: Pop r4-r[4+nnn], r14
    if ((insn & M_POPN) == I_POPN) {
      uint8_t n = (insn & 0x07) + 1;
      bool lr = insn & 0x08;
      uint32_t* ptr = ptrSP();
      vSP() += (n + (lr ? 1 : 0)) * 4;
      checkStackBase();
      for (uint8_t r = 4; r < 4 + n; ++r) mState[r] = *ptr++;
      if (lr) mState[R_LR] = *ptr++;
      continue;
    }

    // 1011000: Finish
    if (insn == I_FINISH) {
      if (mState[R_PC] == 0) {
        mState[R_PC] = mState[R_LR];
        // Non-standard change (bug 916106): Prevent the caller from
        // re-using LR.  Since the caller is by definition not a leaf
        // routine, it will have to restore LR from somewhere to
        // return to its own caller, so we can safely zero it here.
        // This makes a difference only if an error in unwinding
        // (e.g., caused by starting from within a prologue/epilogue)
        // causes us to load a pointer to a leaf routine as LR; if we
        // don't do something, we'll go into an infinite loop of
        // "returning" to that same function.
        mState[R_LR] = 0;
      }
      return true;
    }

    // 1001nnnn: Set vsp = r[nnnn]
    if ((insn & M_MOVSP) == I_MOVSP) {
      vSP() = mState[insn & 0x0f];
      checkStack();
      continue;
    }

    // 11001000 sssscccc: Pop VFP regs D[16+ssss]-D[16+ssss+cccc] (as FLDMFDD)
    // 11001001 sssscccc: Pop VFP regs D[ssss]-D[ssss+cccc] (as FLDMFDD)
    if ((insn & M_POPFDD) == I_POPFDD) {
      uint8_t n = (next() & 0x0f) + 1;
      // Note: if the 16+ssss+cccc > 31, the encoding is reserved.
      // As the space is currently unused, we don't try to check.
      vSP() += 8 * n;
      checkStackBase();
      continue;
    }

    // 11010nnn: Pop VFP regs D[8]-D[8+nnn] (as FLDMFDD)
    if ((insn & M_POPFDD8) == I_POPFDD8) {
      uint8_t n = (insn & 0x07) + 1;
      vSP() += 8 * n;
      checkStackBase();
      continue;
    }

    // 10110010 uleb128: vsp = vsp + 0x204 + (uleb128 << 2)
    if (insn == I_ADDSPBIG) {
      uint32_t acc = 0;
      uint8_t shift = 0;
      uint8_t byte;
      do {
        if (shift >= 32) return false;
        byte = next();
        acc |= (byte & 0x7f) << shift;
        shift += 7;
      } while (byte & 0x80);
      uint32_t offset = 0x204 + (acc << 2);
      // The calculations above could have overflowed.
      // But the one we care about is this:
      if (vSP() + offset < vSP()) mFailed = true;
      vSP() += offset;
      // ...so that this is the only other check needed:
      checkStackBase();
      continue;
    }

    // 1000iiii iiiiiiii (i not all 0): Pop under masks {r15-r12}, {r11-r4}
    if ((insn & M_POPMASK) == I_POPMASK) {
      popRange(4, 15, ((insn & 0x0f) << 8) | next());
      continue;
    }

    // 1011001 0000iiii (i not all 0): Pop under mask {r3-r0}
    if (insn == I_POPLO) {
      popRange(0, 3, next() & 0x0f);
      continue;
    }

    // 10110011 sssscccc: Pop VFP regs D[ssss]-D[ssss+cccc] (as FLDMFDX)
    if (insn == I_POPFDX) {
      uint8_t n = (next() & 0x0f) + 1;
      vSP() += 8 * n + 4;
      checkStackBase();
      continue;
    }

    // 10111nnn: Pop VFP regs D[8]-D[8+nnn] (as FLDMFDX)
    if ((insn & M_POPFDX8) == I_POPFDX8) {
      uint8_t n = (insn & 0x07) + 1;
      vSP() += 8 * n + 4;
      checkStackBase();
      continue;
    }

    // unhandled instruction
#ifdef DEBUG_EHABI_UNWIND
    LOG("Unhandled EHABI instruction 0x%02x", insn);
#endif
    mFailed = true;
  }
  return false;
}

bool operator<(const EHTable& lhs, const EHTable& rhs) {
  return lhs.startPC() < rhs.startPC();
}

// Async signal unsafe.
EHAddrSpace::EHAddrSpace(const std::vector<EHTable>& aTables)
    : mTables(aTables) {
  std::sort(mTables.begin(), mTables.end());
  DebugOnly<uint32_t> lastEnd = 0;
  for (std::vector<EHTable>::iterator i = mTables.begin(); i != mTables.end();
       ++i) {
    MOZ_ASSERT(i->startPC() >= lastEnd);
    mStarts.push_back(i->startPC());
    lastEnd = i->endPC();
  }
}

const EHTable* EHAddrSpace::lookup(uint32_t aPC) const {
  ptrdiff_t i = (std::upper_bound(mStarts.begin(), mStarts.end(), aPC) -
                 mStarts.begin()) -
                1;

  if (i < 0 || aPC >= mTables[i].endPC()) return 0;
  return &mTables[i];
}

const EHEntry* EHTable::lookup(uint32_t aPC) const {
  MOZ_ASSERT(aPC >= mStartPC);
  if (aPC >= mEndPC) return nullptr;

  const EHEntry* begin = mEntriesBegin;
  const EHEntry* end = mEntriesEnd;
  MOZ_ASSERT(begin < end);
  if (aPC < reinterpret_cast<uint32_t>(begin->startPC.compute()))
    return nullptr;

  while (end - begin > 1) {
#ifdef EHABI_UNWIND_MORE_ASSERTS
    if ((end - 1)->startPC.compute() < begin->startPC.compute()) {
      MOZ_CRASH("unsorted exidx");
    }
#endif
    const EHEntry* mid = begin + (end - begin) / 2;
    if (aPC < reinterpret_cast<uint32_t>(mid->startPC.compute()))
      end = mid;
    else
      begin = mid;
  }
  return begin;
}

#if MOZ_LITTLE_ENDIAN()
static const unsigned char hostEndian = ELFDATA2LSB;
#elif MOZ_BIG_ENDIAN()
static const unsigned char hostEndian = ELFDATA2MSB;
#else
#  error "No endian?"
#endif

// Async signal unsafe: std::vector::reserve, std::string copy ctor.
EHTable::EHTable(const void* aELF, size_t aSize, const std::string& aName)
    : mStartPC(~0),  // largest uint32_t
      mEndPC(0),
      mEntriesBegin(nullptr),
      mEntriesEnd(nullptr),
      mName(aName) {
  const uint32_t fileHeaderAddr = reinterpret_cast<uint32_t>(aELF);

  if (aSize < sizeof(Elf32_Ehdr)) return;

  const Elf32_Ehdr& file = *(reinterpret_cast<Elf32_Ehdr*>(fileHeaderAddr));
  if (memcmp(&file.e_ident[EI_MAG0], ELFMAG, SELFMAG) != 0 ||
      file.e_ident[EI_CLASS] != ELFCLASS32 ||
      file.e_ident[EI_DATA] != hostEndian ||
      file.e_ident[EI_VERSION] != EV_CURRENT || file.e_machine != EM_ARM ||
      file.e_version != EV_CURRENT)
    // e_flags?
    return;

  MOZ_ASSERT(file.e_phoff + file.e_phnum * file.e_phentsize <= aSize);
  const Elf32_Phdr *exidxHdr = 0, *zeroHdr = 0;
  for (unsigned i = 0; i < file.e_phnum; ++i) {
    const Elf32_Phdr& phdr = *(reinterpret_cast<Elf32_Phdr*>(
        fileHeaderAddr + file.e_phoff + i * file.e_phentsize));
    if (phdr.p_type == PT_ARM_EXIDX) {
      exidxHdr = &phdr;
    } else if (phdr.p_type == PT_LOAD) {
      if (phdr.p_offset == 0) {
        zeroHdr = &phdr;
      }
      if (phdr.p_flags & PF_X) {
        mStartPC = std::min(mStartPC, phdr.p_vaddr);
        mEndPC = std::max(mEndPC, phdr.p_vaddr + phdr.p_memsz);
      }
    }
  }
  if (!exidxHdr) return;
  if (!zeroHdr) return;
  mBaseAddress = fileHeaderAddr - zeroHdr->p_vaddr;
  mStartPC += mBaseAddress;
  mEndPC += mBaseAddress;
  mEntriesBegin =
      reinterpret_cast<const EHEntry*>(mBaseAddress + exidxHdr->p_vaddr);
  mEntriesEnd = reinterpret_cast<const EHEntry*>(
      mBaseAddress + exidxHdr->p_vaddr + exidxHdr->p_memsz);
}

mozilla::Atomic<const EHAddrSpace*> EHAddrSpace::sCurrent(nullptr);

// Async signal safe; can fail if Update() hasn't returned yet.
const EHAddrSpace* EHAddrSpace::Get() { return sCurrent; }

// Collect unwinding information from loaded objects.  Calls after the
// first have no effect.  Async signal unsafe.
void EHAddrSpace::Update() {
  const EHAddrSpace* space = sCurrent;
  if (space) return;

  SharedLibraryInfo info = SharedLibraryInfo::GetInfoForSelf();
  std::vector<EHTable> tables;

  for (size_t i = 0; i < info.GetSize(); ++i) {
    const SharedLibrary& lib = info.GetEntry(i);
    // FIXME: This isn't correct if the start address isn't p_offset 0, because
    // the start address will not point at the file header. But this is worked
    // around by magic number checks in the EHTable constructor.
    EHTable tab(reinterpret_cast<const void*>(lib.GetStart()),
                lib.GetEnd() - lib.GetStart(), lib.GetDebugPath());
    if (tab.isValid()) tables.push_back(tab);
  }
  space = new EHAddrSpace(tables);

  if (!sCurrent.compareExchange(nullptr, space)) {
    delete space;
    space = sCurrent;
  }
}

EHState::EHState(const mcontext_t& context) {
#ifdef linux
  mRegs[0] = context.arm_r0;
  mRegs[1] = context.arm_r1;
  mRegs[2] = context.arm_r2;
  mRegs[3] = context.arm_r3;
  mRegs[4] = context.arm_r4;
  mRegs[5] = context.arm_r5;
  mRegs[6] = context.arm_r6;
  mRegs[7] = context.arm_r7;
  mRegs[8] = context.arm_r8;
  mRegs[9] = context.arm_r9;
  mRegs[10] = context.arm_r10;
  mRegs[11] = context.arm_fp;
  mRegs[12] = context.arm_ip;
  mRegs[13] = context.arm_sp;
  mRegs[14] = context.arm_lr;
  mRegs[15] = context.arm_pc;
#else
#  error "Unhandled OS for ARM EHABI unwinding"
#endif
}

}  // namespace mozilla

94%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.8 Sekunden  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.