gdb/testsuite/gdb.reverse/insn-reverse-x86.c

   1 /* This testcase is part of GDB, the GNU debugger.
   2
   3    Copyright 2017-2023 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
   8    (at your option) any later version.
   9
  10    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13    GNU General Public License for more details.
  14
  15    You should have received a copy of the GNU General Public License
  16    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  17
  18 #include <cpuid.h>
  19 #include <stdint.h>
  20
  21 /* 0 if the CPU supports rdrand and non-zero otherwise.  */
  22 static unsigned int supports_rdrand;
  23
  24 /* 0 if the CPU supports rdseed and non-zero otherwise.  */
  25 static unsigned int supports_rdseed;
  26
  27 /* Check supported features and set globals accordingly.  The globals
  28    can be used to prevent unsupported tests from running.  */
  29
  30 static void
  31 check_supported_features (void)
  32 {
  33   unsigned int rdrand_mask = (1 << 30);
  34   unsigned int rdseed_mask = (1 << 18);
  35   unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
  36   unsigned int vendor;
  37   unsigned int max_level;
  38
  39   max_level = __get_cpuid_max (0, &vendor);
  40
  41   if (max_level < 1)
  42     return;
  43
  44   __cpuid (1, eax, ebx, ecx, edx);
  45
  46   supports_rdrand = ((ecx & rdrand_mask) == rdrand_mask);
  47
  48   if (max_level >= 7)
  49     {
  50       __cpuid_count (7, 0, eax, ebx, ecx, edx);
  51       supports_rdseed = ((ebx & rdseed_mask) == rdseed_mask);
  52     }
  53 }
  54
  55 /* Test rdrand support for various output registers.  */
  56
  57 void
  58 rdrand (void)
  59 {
  60   /* Get a random number from the rdrand assembly instruction.  */
  61   register uint64_t number;
  62
  63   if (!supports_rdrand)
  64     return;
  65
  66   /* 16-bit random numbers.  */
  67   __asm__ volatile ("rdrand %%ax;": : : "%ax");
  68   __asm__ volatile ("rdrand %%bx;": : : "%bx");
  69   __asm__ volatile ("rdrand %%cx;": : : "%cx");
  70   __asm__ volatile ("rdrand %%dx;": : : "%dx");
  71
  72   __asm__ volatile ("mov %%di, %%ax;\n\
  73                      rdrand %%di;\n\
  74                      mov %%ax, %%di;" : : : "%ax");
  75
  76   __asm__ volatile ("mov %%si, %%ax;\n\
  77                      rdrand %%si;\n\
  78                      mov %%ax, %%si;" : : : "%ax");
  79
  80   __asm__ volatile ("mov %%bp, %%ax;\n\
  81                      rdrand %%bp;\n\
  82                      mov %%ax, %%bp;" : : : "%ax");
  83
  84   __asm__ volatile ("mov %%sp, %%ax;\n\
  85                      rdrand %%sp;\n\
  86                      mov %%ax, %%sp;" : : : "%ax");
  87
  88 #ifdef __x86_64__
  89   __asm__ volatile ("rdrand %%r8w;": : : "%r8");
  90   __asm__ volatile ("rdrand %%r9w;": : : "%r9");
  91   __asm__ volatile ("rdrand %%r10w;": : : "%r10");
  92   __asm__ volatile ("rdrand %%r11w;": : : "%r11");
  93   __asm__ volatile ("rdrand %%r12w;": : : "%r12");
  94   __asm__ volatile ("rdrand %%r13w;": : : "%r13");
  95   __asm__ volatile ("rdrand %%r14w;": : : "%r14");
  96   __asm__ volatile ("rdrand %%r15w;": : : "%r15");
  97 #endif
  98
  99   /* 32-bit random numbers.  */
 100   __asm__ volatile ("rdrand %%eax;": : : "%eax");
 101   __asm__ volatile ("rdrand %%ebx;": : : "%ebx");
 102   __asm__ volatile ("rdrand %%ecx;": : : "%ecx");
 103   __asm__ volatile ("rdrand %%edx;": : : "%edx");
 104
 105 #ifdef __x86_64__
 106   __asm__ volatile ("mov %%rdi, %%rax;\n\
 107                      rdrand %%edi;\n\
 108                      mov %%rax, %%rdi;" : : : "%rax");
 109
 110   __asm__ volatile ("mov %%rsi, %%rax;\n\
 111                      rdrand %%esi;\n\
 112                      mov %%rax, %%rsi;" : : : "%rax");
 113
 114   __asm__ volatile ("mov %%rbp, %%rax;\n\
 115                      rdrand %%ebp;\n\
 116                      mov %%rax, %%rbp;" : : : "%rax");
 117
 118   __asm__ volatile ("mov %%rsp, %%rax;\n\
 119                      rdrand %%esp;\n\
 120                      mov %%rax, %%rsp;" : : : "%rax");
 121
 122   __asm__ volatile ("rdrand %%r8d;": : : "%r8");
 123   __asm__ volatile ("rdrand %%r9d;": : : "%r9");
 124   __asm__ volatile ("rdrand %%r10d;": : : "%r10");
 125   __asm__ volatile ("rdrand %%r11d;": : : "%r11");
 126   __asm__ volatile ("rdrand %%r12d;": : : "%r12");
 127   __asm__ volatile ("rdrand %%r13d;": : : "%r13");
 128   __asm__ volatile ("rdrand %%r14d;": : : "%r14");
 129   __asm__ volatile ("rdrand %%r15d;": : : "%r15");
 130
 131   /* 64-bit random numbers.  */
 132   __asm__ volatile ("rdrand %%rax;": : : "%rax");
 133   __asm__ volatile ("rdrand %%rbx;": : : "%rbx");
 134   __asm__ volatile ("rdrand %%rcx;": : : "%rcx");
 135   __asm__ volatile ("rdrand %%rdx;": : : "%rdx");
 136
 137   __asm__ volatile ("mov %%rdi, %%rax;\n\
 138                      rdrand %%rdi;\n\
 139                      mov %%rax, %%rdi;" : : : "%rax");
 140
 141   __asm__ volatile ("mov %%rsi, %%rax;\n\
 142                      rdrand %%rsi;\n\
 143                      mov %%rax, %%rsi;" : : : "%rax");
 144
 145   __asm__ volatile ("mov %%rbp, %%rax;\n\
 146                      rdrand %%rbp;\n\
 147                      mov %%rax, %%rbp;" : : : "%rax");
 148
 149   __asm__ volatile ("mov %%rsp, %%rax;\n\
 150                      rdrand %%rsp;\n\
 151                      mov %%rax, %%rsp;" : : : "%rax");
 152
 153   __asm__ volatile ("rdrand %%r8;": : : "%r8");
 154   __asm__ volatile ("rdrand %%r9;": : : "%r9");
 155   __asm__ volatile ("rdrand %%r10;": : : "%r10");
 156   __asm__ volatile ("rdrand %%r11;": : : "%r11");
 157   __asm__ volatile ("rdrand %%r12;": : : "%r12");
 158   __asm__ volatile ("rdrand %%r13;": : : "%r13");
 159   __asm__ volatile ("rdrand %%r14;": : : "%r14");
 160   __asm__ volatile ("rdrand %%r15;": : : "%r15");
 161 #endif
 162 }
 163
 164 /* Test rdseed support for various output registers.  */
 165
 166 void
 167 rdseed (void)
 168 {
 169   /* Get a random seed from the rdseed assembly instruction.  */
 170   register long seed;
 171
 172   if (!supports_rdseed)
 173     return;
 174
 175   /* 16-bit random seeds.  */
 176   __asm__ volatile ("rdseed %%ax;": : : "%ax");
 177   __asm__ volatile ("rdseed %%bx;": : : "%bx");
 178   __asm__ volatile ("rdseed %%cx;": : : "%cx");
 179   __asm__ volatile ("rdseed %%dx;": : : "%dx");
 180
 181   __asm__ volatile ("mov %%di, %%ax;\n\
 182                      rdseed %%di;\n\
 183                      mov %%ax, %%di;" : : : "%ax");
 184
 185   __asm__ volatile ("mov %%si, %%ax;\n\
 186                      rdseed %%si;\n\
 187                      mov %%ax, %%si;" : : : "%ax");
 188
 189   __asm__ volatile ("mov %%bp, %%ax;\n\
 190                      rdseed %%bp;\n\
 191                      mov %%ax, %%bp;" : : : "%ax");
 192
 193   __asm__ volatile ("mov %%sp, %%ax;\n\
 194                      rdseed %%sp;\n\
 195                      mov %%ax, %%sp;" : : : "%ax");
 196
 197 #ifdef __x86_64__
 198   __asm__ volatile ("rdseed %%r8w;": : : "%r8");
 199   __asm__ volatile ("rdseed %%r9w;": : : "%r9");
 200   __asm__ volatile ("rdseed %%r10w;": : : "%r10");
 201   __asm__ volatile ("rdseed %%r11w;": : : "%r11");
 202   __asm__ volatile ("rdseed %%r12w;": : : "%r12");
 203   __asm__ volatile ("rdseed %%r13w;": : : "%r13");
 204   __asm__ volatile ("rdseed %%r14w;": : : "%r14");
 205   __asm__ volatile ("rdseed %%r15w;": : : "%r15");
 206 #endif
 207
 208   /* 32-bit random seeds.  */
 209   __asm__ volatile ("rdseed %%eax;": : : "%eax");
 210   __asm__ volatile ("rdseed %%ebx;": : : "%ebx");
 211   __asm__ volatile ("rdseed %%ecx;": : : "%ecx");
 212   __asm__ volatile ("rdseed %%edx;": : : "%edx");
 213
 214 #ifdef __x86_64__
 215   __asm__ volatile ("mov %%rdi, %%rax;\n\
 216                      rdseed %%edi;\n\
 217                      mov %%rax, %%rdi;" : : : "%rax");
 218
 219   __asm__ volatile ("mov %%rsi, %%rax;\n\
 220                      rdseed %%esi;\n\
 221                      mov %%rax, %%rsi;" : : : "%rax");
 222
 223   __asm__ volatile ("mov %%rbp, %%rax;\n\
 224                      rdseed %%ebp;\n\
 225                      mov %%rax, %%rbp;" : : : "%rax");
 226
 227   __asm__ volatile ("mov %%rsp, %%rax;\n\
 228                      rdseed %%esp;\n\
 229                      mov %%rax, %%rsp;" : : : "%rax");
 230
 231   __asm__ volatile ("rdseed %%r8d;": : : "%r8");
 232   __asm__ volatile ("rdseed %%r9d;": : : "%r9");
 233   __asm__ volatile ("rdseed %%r10d;": : : "%r10");
 234   __asm__ volatile ("rdseed %%r11d;": : : "%r11");
 235   __asm__ volatile ("rdseed %%r12d;": : : "%r12");
 236   __asm__ volatile ("rdseed %%r13d;": : : "%r13");
 237   __asm__ volatile ("rdseed %%r14d;": : : "%r14");
 238   __asm__ volatile ("rdseed %%r15d;": : : "%r15");
 239
 240   /* 64-bit random seeds.  */
 241   __asm__ volatile ("rdseed %%rax;": : : "%rax");
 242   __asm__ volatile ("rdseed %%rbx;": : : "%rbx");
 243   __asm__ volatile ("rdseed %%rcx;": : : "%rcx");
 244   __asm__ volatile ("rdseed %%rdx;": : : "%rdx");
 245
 246   __asm__ volatile ("mov %%rdi, %%rax;\n\
 247                      rdseed %%rdi;\n\
 248                      mov %%rax, %%rdi;" : : : "%rax");
 249
 250   __asm__ volatile ("mov %%rsi, %%rax;\n\
 251                      rdseed %%rsi;\n\
 252                      mov %%rax, %%rsi;" : : : "%rax");
 253
 254   __asm__ volatile ("mov %%rbp, %%rax;\n\
 255                      rdseed %%rbp;\n\
 256                      mov %%rax, %%rbp;" : : : "%rax");
 257
 258   __asm__ volatile ("mov %%rsp, %%rax;\n\
 259                      rdseed %%rsp;\n\
 260                      mov %%rax, %%rsp;" : : : "%rax");
 261
 262   __asm__ volatile ("rdseed %%r8;": : : "%r8");
 263   __asm__ volatile ("rdseed %%r9;": : : "%r9");
 264   __asm__ volatile ("rdseed %%r10;": : : "%r10");
 265   __asm__ volatile ("rdseed %%r11;": : : "%r11");
 266   __asm__ volatile ("rdseed %%r12;": : : "%r12");
 267   __asm__ volatile ("rdseed %%r13;": : : "%r13");
 268   __asm__ volatile ("rdseed %%r14;": : : "%r14");
 269   __asm__ volatile ("rdseed %%r15;": : : "%r15");
 270 #endif
 271 }
 272
 273 /* Test rdtscp support.  */
 274
 275 void
 276 rdtscp (void)
 277 {
 278 #ifdef __x86_64__
 279   __asm__ volatile ("rdtscp");
 280 #endif
 281 }
 282
 283 /* Initialize arch-specific bits.  */
 284
 285 static void
 286 initialize (void)
 287 {
 288   /* Initialize supported features.  */
 289   check_supported_features ();
 290 }
 291
 292 /* Functions testing instruction decodings.  GDB will test all of these.  */
 293 static testcase_ftype testcases[] =
 294 {
 295   rdrand,
 296   rdseed,
 297   rdtscp
 298 };