Quelle  instructions.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <linux/compiler.h>

static struct ins_ops *powerpc__associate_instruction_ops(struct arch *arch, const char *name)
{
 int i;
 struct ins_ops *ops;

 /*
 * - Interested only if instruction starts with 'b'.
 * - Few start with 'b', but aren't branch instructions.
 */
 if (name[0] != 'b'             ||
     !strncmp(name, "bcd", 3)   ||
     !strncmp(name, "brinc", 5) ||
     !strncmp(name, "bper", 4))
  return NULL;

 ops = &jump_ops;

 i = strlen(name) - 1;
 if (i < 0)
  return NULL;

 /* ignore optional hints at the end of the instructions */
 if (name[i] == '+' || name[i] == '-')
  i--;

 if (name[i] == 'l' || (name[i] == 'a' && name[i-1] == 'l')) {
  /*
 * if the instruction ends up with 'l' or 'la', then
 * those are considered 'calls' since they update LR.
 * ... except for 'bnl' which is branch if not less than
 * and the absolute form of the same.
 */
  if (strcmp(name, "bnl") && strcmp(name, "bnl+") &&
      strcmp(name, "bnl-") && strcmp(name, "bnla") &&
      strcmp(name, "bnla+") && strcmp(name, "bnla-"))
   ops = &call_ops;
 }
 if (name[i] == 'r' && name[i-1] == 'l')
  /*
 * instructions ending with 'lr' are considered to be
 * return instructions
 */
  ops = &ret_ops;

 arch__associate_ins_ops(arch, name, ops);
 return ops;
}

#define PPC_OP(op) (((op) >> 26) & 0x3F)
#define PPC_21_30(R) (((R) >> 1) & 0x3ff)
#define PPC_22_30(R) (((R) >> 1) & 0x1ff)

struct insn_offset {
 const char *name;
 int  value;
};

/*
 * There are memory instructions with opcode 31 which are
 * of X Form, Example:
 * ldx RT,RA,RB
 * ______________________________________
 * | 31 |  RT  |  RA |  RB |   21     |/|
 * --------------------------------------
 * 0    6     11    16    21         30 31
 *
 * But all instructions with opcode 31 are not memory.
 * Example: add RT,RA,RB
 *
 * Use bits 21 to 30 to check memory insns with 31 as opcode.
 * In ins_array below, for ldx instruction:
 * name => OP_31_XOP_LDX
 * value => 21
 */

static struct insn_offset ins_array[] = {
 { .name = "OP_31_XOP_LXSIWZX",  .value = 12, },
 { .name = "OP_31_XOP_LWARX", .value = 20, },
 { .name = "OP_31_XOP_LDX", .value = 21, },
 { .name = "OP_31_XOP_LWZX", .value = 23, },
 { .name = "OP_31_XOP_LDUX", .value = 53, },
 { .name = "OP_31_XOP_LWZUX", .value = 55, },
 { .name = "OP_31_XOP_LXSIWAX",  .value = 76, },
 { .name = "OP_31_XOP_LDARX",    .value = 84, },
 { .name = "OP_31_XOP_LBZX", .value = 87, },
 { .name = "OP_31_XOP_LVX",      .value = 103, },
 { .name = "OP_31_XOP_LBZUX",    .value = 119, },
 { .name = "OP_31_XOP_STXSIWX",  .value = 140, },
 { .name = "OP_31_XOP_STDX", .value = 149, },
 { .name = "OP_31_XOP_STWX", .value = 151, },
 { .name = "OP_31_XOP_STDUX", .value = 181, },
 { .name = "OP_31_XOP_STWUX", .value = 183, },
 { .name = "OP_31_XOP_STBX", .value = 215, },
 { .name = "OP_31_XOP_STVX",     .value = 231, },
 { .name = "OP_31_XOP_STBUX", .value = 247, },
 { .name = "OP_31_XOP_LHZX", .value = 279, },
 { .name = "OP_31_XOP_LHZUX", .value = 311, },
 { .name = "OP_31_XOP_LXVDSX",   .value = 332, },
 { .name = "OP_31_XOP_LWAX", .value = 341, },
 { .name = "OP_31_XOP_LHAX", .value = 343, },
 { .name = "OP_31_XOP_LWAUX", .value = 373, },
 { .name = "OP_31_XOP_LHAUX", .value = 375, },
 { .name = "OP_31_XOP_STHX", .value = 407, },
 { .name = "OP_31_XOP_STHUX", .value = 439, },
 { .name = "OP_31_XOP_LXSSPX",   .value = 524, },
 { .name = "OP_31_XOP_LDBRX", .value = 532, },
 { .name = "OP_31_XOP_LSWX", .value = 533, },
 { .name = "OP_31_XOP_LWBRX", .value = 534, },
 { .name = "OP_31_XOP_LFSUX",    .value = 567, },
 { .name = "OP_31_XOP_LXSDX",    .value = 588, },
 { .name = "OP_31_XOP_LSWI", .value = 597, },
 { .name = "OP_31_XOP_LFDX",     .value = 599, },
 { .name = "OP_31_XOP_LFDUX",    .value = 631, },
 { .name = "OP_31_XOP_STXSSPX",  .value = 652, },
 { .name = "OP_31_XOP_STDBRX", .value = 660, },
 { .name = "OP_31_XOP_STXWX", .value = 661, },
 { .name = "OP_31_XOP_STWBRX", .value = 662, },
 { .name = "OP_31_XOP_STFSX", .value = 663, },
 { .name = "OP_31_XOP_STFSUX", .value = 695, },
 { .name = "OP_31_XOP_STXSDX",   .value = 716, },
 { .name = "OP_31_XOP_STSWI", .value = 725, },
 { .name = "OP_31_XOP_STFDX", .value = 727, },
 { .name = "OP_31_XOP_STFDUX", .value = 759, },
 { .name = "OP_31_XOP_LXVW4X",   .value = 780, },
 { .name = "OP_31_XOP_LHBRX", .value = 790, },
 { .name = "OP_31_XOP_LXVD2X",   .value = 844, },
 { .name = "OP_31_XOP_LFIWAX", .value = 855, },
 { .name = "OP_31_XOP_LFIWZX", .value = 887, },
 { .name = "OP_31_XOP_STXVW4X",  .value = 908, },
 { .name = "OP_31_XOP_STHBRX", .value = 918, },
 { .name = "OP_31_XOP_STXVD2X",  .value = 972, },
 { .name = "OP_31_XOP_STFIWX", .value = 983, },
};

/*
 * Arithmetic instructions which are having opcode as 31.
 * These instructions are tracked to save the register state
 * changes. Example:
 *
 * lwz r10,264(r3)
 * add r31, r3, r3
 * lwz r9, 0(r31)
 *
 * Here instruction tracking needs to identify the "add"
 * instruction and save data type of r3 to r31. If a sample
 * is hit at next "lwz r9, 0(r31)", by this instruction tracking,
 * data type of r31 can be resolved.
 */
static struct insn_offset arithmetic_ins_op_31[] = {
 { .name = "SUB_CARRY_XO_FORM",  .value = 8, },
 { .name = "MUL_HDW_XO_FORM1",   .value = 9, },
 { .name = "ADD_CARRY_XO_FORM",  .value = 10, },
 { .name = "MUL_HW_XO_FORM1",    .value = 11, },
 { .name = "SUB_XO_FORM",        .value = 40, },
 { .name = "MUL_HDW_XO_FORM",    .value = 73, },
 { .name = "MUL_HW_XO_FORM",     .value = 75, },
 { .name = "SUB_EXT_XO_FORM",    .value = 136, },
 { .name = "ADD_EXT_XO_FORM",    .value = 138, },
 { .name = "SUB_ZERO_EXT_XO_FORM",       .value = 200, },
 { .name = "ADD_ZERO_EXT_XO_FORM",       .value = 202, },
 { .name = "SUB_EXT_XO_FORM2",   .value = 232, },
 { .name = "MUL_DW_XO_FORM",     .value = 233, },
 { .name = "ADD_EXT_XO_FORM2",   .value = 234, },
 { .name = "MUL_W_XO_FORM",      .value = 235, },
 { .name = "ADD_XO_FORM", .value = 266, },
 { .name = "DIV_DW_XO_FORM1",    .value = 457, },
 { .name = "DIV_W_XO_FORM1",     .value = 459, },
 { .name = "DIV_DW_XO_FORM", .value = 489, },
 { .name = "DIV_W_XO_FORM", .value = 491, },
};

static struct insn_offset arithmetic_two_ops[] = {
 { .name = "mulli",      .value = 7, },
 { .name = "subfic",     .value = 8, },
 { .name = "addic",      .value = 12, },
 { .name = "addic.",     .value = 13, },
 { .name = "addi",       .value = 14, },
 { .name = "addis",      .value = 15, },
};

static int cmp_offset(const void *a, const void *b)
{
 const struct insn_offset *val1 = a;
 const struct insn_offset *val2 = b;

 return (val1->value - val2->value);
}

static struct ins_ops *check_ppc_insn(struct disasm_line *dl)
{
 int raw_insn = dl->raw.raw_insn;
 int opcode = PPC_OP(raw_insn);
 int mem_insn_31 = PPC_21_30(raw_insn);
 struct insn_offset *ret;
 struct insn_offset mem_insns_31_opcode = {
  "OP_31_INSN",
  mem_insn_31
 };
 char name_insn[32];

 /*
 * Instructions with opcode 32 to 63 are memory
 * instructions in powerpc
 */
 if ((opcode & 0x20)) {
  /*
 * Set name in case of raw instruction to
 * opcode to be used in insn-stat
 */
  if (!strlen(dl->ins.name)) {
   sprintf(name_insn, "%d", opcode);
   dl->ins.name = strdup(name_insn);
  }
  return &load_store_ops;
 } else if (opcode == 31) {
  /* Check for memory instructions with opcode 31 */
  ret = bsearch(&mem_insns_31_opcode, ins_array, ARRAY_SIZE(ins_array), sizeof(ins_array[0]), cmp_offset);
  if (ret) {
   if (!strlen(dl->ins.name))
    dl->ins.name = strdup(ret->name);
   return &load_store_ops;
  } else {
   mem_insns_31_opcode.value = PPC_22_30(raw_insn);
   ret = bsearch(&mem_insns_31_opcode, arithmetic_ins_op_31, ARRAY_SIZE(arithmetic_ins_op_31),
     sizeof(arithmetic_ins_op_31[0]), cmp_offset);
   if (ret != NULL)
    return &arithmetic_ops;
   /* Bits 21 to 30 has value 444 for "mr" insn ie, OR X form */
   if (PPC_21_30(raw_insn) == 444)
    return &arithmetic_ops;
  }
 } else {
  mem_insns_31_opcode.value = opcode;
  ret = bsearch(&mem_insns_31_opcode, arithmetic_two_ops, ARRAY_SIZE(arithmetic_two_ops),
    sizeof(arithmetic_two_ops[0]), cmp_offset);
  if (ret != NULL)
   return &arithmetic_ops;
 }

 return NULL;
}

/*
 * Instruction tracking function to track register state moves.
 * Example sequence:
 *    ld      r10,264(r3)
 *    mr      r31,r3
 *    <<after some sequence>
 *    ld      r9,312(r31)
 *
 * Previous instruction sequence shows that register state of r3
 * is moved to r31. update_insn_state_powerpc tracks these state
 * changes
 */
#ifdef HAVE_LIBDW_SUPPORT
static void update_insn_state_powerpc(struct type_state *state,
  struct data_loc_info *dloc, Dwarf_Die * cu_die __maybe_unused,
  struct disasm_line *dl)
{
 struct annotated_insn_loc loc;
 struct annotated_op_loc *src = &loc.ops[INSN_OP_SOURCE];
 struct annotated_op_loc *dst = &loc.ops[INSN_OP_TARGET];
 struct type_state_reg *tsr;
 u32 insn_offset = dl->al.offset;

 if (annotate_get_insn_location(dloc->arch, dl, &loc) < 0)
  return;

 /*
 * Value 444 for bits 21:30 is for "mr"
 * instruction. "mr" is extended OR. So set the
 * source and destination reg correctly
 */
 if (PPC_21_30(dl->raw.raw_insn) == 444) {
  int src_reg = src->reg1;

  src->reg1 = dst->reg1;
  dst->reg1 = src_reg;
 }

 if (!has_reg_type(state, dst->reg1))
  return;

 tsr = &state->regs[dst->reg1];

 if (!has_reg_type(state, src->reg1) ||
   !state->regs[src->reg1].ok) {
  tsr->ok = false;
  return;
 }

 tsr->type = state->regs[src->reg1].type;
 tsr->kind = state->regs[src->reg1].kind;
 tsr->ok = true;

 pr_debug_dtp("mov [%x] reg%d -> reg%d",
   insn_offset, src->reg1, dst->reg1);
 pr_debug_type_name(&tsr->type, tsr->kind);
}
#endif /* HAVE_LIBDW_SUPPORT */

static int powerpc__annotate_init(struct arch *arch, char *cpuid __maybe_unused)
{
 if (!arch->initialized) {
  arch->initialized = true;
  arch->associate_instruction_ops = powerpc__associate_instruction_ops;
  arch->objdump.comment_char      = '#';
  annotate_opts.show_asm_raw = true;
  arch->e_machine = EM_PPC;
  arch->e_flags = 0;
 }

 return 0;
}