]> git.ipfire.org Git - thirdparty/binutils-gdb.git/commitdiff
s390: Store SFrame CFA offset adjusted
authorJens Remus <jremus@linux.ibm.com>
Fri, 11 Jul 2025 08:29:40 +0000 (10:29 +0200)
committerJens Remus <jremus@linux.ibm.com>
Fri, 11 Jul 2025 08:29:40 +0000 (10:29 +0200)
In SFrame V2 the size of the offsets following an SFrame FRE can be
either signed 8-bit, 16-bit, or 32-bit integer, with the largest offset
determining their size:
  1. CFA offset from CFA base register
  2. RA (stack save slot) offset from CFA, usually -48 on s390x if saved
  3. FP (stack save slot) offset from CFA, usually -72 on s390x if saved
The FP and RA offsets from CFA, when FP/RA saved on the stack, usually
have fixed values that fit into signed 8-bit SFrame offsets.  Likewise
the DWARF register numbers on s390x of general registers (GR; 0-15) and
floating-point registers (FPR; 16-31), when FP/RA saved in registers.
With that the CFA offset from CFA base register has the greatest impact
on the signed SFrame offset size.

The s390x ELF ABI [1] defines the CFA as stack pointer (SP) at call
site +160. [2]  Therefore the minimum CFA offset from CFA base register
on s390x is 160.  This does not fit into a signed 8-bit integer and
therefore effectively prevents any use of signed 8-bit SFrame offsets
on s390x.

For s390x store the CFA offset from CFA base register adjusted by -160
to enable the use of signed 8-bit SFrame offsets.

[1]: s390x ELF ABI, https://github.com/IBM/s390x-abi/releases
[2]: s390x ELF ABI, commit 4e38ad9c8a88 ("Document the CFA"),
     https://github.com/IBM/s390x-abi/commit/4e38ad9c8a88

include/
* sframe.h (SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT): Define
s390x-specific CFA offset adjustment.
(SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE,
SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE): New s390x-specific
macros.  Use SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT to en-/decode
CFA offset.

bfd/
* elf64-s390.c (elf_s390x_sframe_plt_fre): Use
SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE on CFA offset to store it
adjusted and switch to 8-bit offsets.

gas/
* gen-sframe.c (sframe_fre_set_cfa_offset): For s390x use
SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE on CFA offset to store it
adjusted.
(sframe_fre_get_cfa_offset): New helper.  For s390x use
SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE on CFA offset to undo its
adjustment.
(sframe_xlate_do_def_cfa_register): Use new helper
sframe_fre_get_cfa_offset.

libsframe/
* sframe.c (sframe_fre_get_cfa_offset): For s390x use
SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE on CFA offset to undo its
adjustment.
* doc/sframe-spec.texi (s390x,
SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT,
SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE,
SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE): Document s390x-specific
adjustment of CFA offset.

libsframe/testsuite/
* libsframe.find/plt-findfre-2.c (add_plt0_fde, add_pltn_fde):
Use SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE to enable use of 1-byte
SFrame offsets.

Suggested-by: Indu Bhagat <indu.bhagat@oracle.com>
Signed-off-by: Jens Remus <jremus@linux.ibm.com>
bfd/elf64-s390.c
gas/gen-sframe.c
include/sframe.h
libsframe/doc/sframe-spec.texi
libsframe/sframe.c
libsframe/testsuite/libsframe.find/plt-findfre-2.c

index 491070da803b24e7942ca390df8ede262b4d5aa5..d801848df4ad649f3a57a761c217eeef235931d7 100644 (file)
@@ -621,8 +621,8 @@ struct elf_s390x_sframe_plt
 static const sframe_frame_row_entry elf_s390x_sframe_plt_fre =
 {
   0, /* SFrame FRE start address.  */
-  {0, 160, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, /* 12 bytes.  */
-  SFRAME_V1_FRE_INFO (SFRAME_BASE_REG_SP, 1, SFRAME_FRE_OFFSET_2B) /* FRE info.  */
+  { SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE (160), 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, /* Offset bytes.  */
+  SFRAME_V1_FRE_INFO (SFRAME_BASE_REG_SP, 1, SFRAME_FRE_OFFSET_1B) /* FRE info.  */
 };
 
 /* SFrame helper object for PLT.  */
index 547e693a7faf141c923edbbccbbf8dba65cce718..806ef5f9b5be3c4292977fb420b4c648e956d240 100644 (file)
@@ -135,10 +135,26 @@ sframe_fre_set_cfa_base_reg (struct sframe_row_entry *fre,
   fre->merge_candidate = false;
 }
 
+static offsetT
+sframe_fre_get_cfa_offset (const struct sframe_row_entry * fre)
+{
+  offsetT offset = fre->cfa_offset;
+
+  /* For s390x undo adjustment of CFA offset (to enable 8-bit offsets).  */
+  if (sframe_get_abi_arch () == SFRAME_ABI_S390X_ENDIAN_BIG)
+    offset = SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE (offset);
+
+  return offset;
+}
+
 static void
 sframe_fre_set_cfa_offset (struct sframe_row_entry *fre,
                           offsetT cfa_offset)
 {
+  /* For s390x adjust CFA offset to enable 8-bit offsets.  */
+  if (sframe_get_abi_arch () == SFRAME_ABI_S390X_ENDIAN_BIG)
+    cfa_offset = SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE (cfa_offset);
+
   fre->cfa_offset = cfa_offset;
   fre->merge_candidate = false;
 }
@@ -1043,7 +1059,7 @@ sframe_xlate_do_def_cfa_register (struct sframe_xlate_ctx *xlate_ctx,
     }
   sframe_fre_set_cfa_base_reg (cur_fre, cfi_insn->u.r);
   if (last_fre)
-    sframe_fre_set_cfa_offset (cur_fre, last_fre->cfa_offset);
+    sframe_fre_set_cfa_offset (cur_fre, sframe_fre_get_cfa_offset (last_fre));
 
   cur_fre->merge_candidate = false;
 
index 28b625b3258f70ff0e01cde034eb1927039fd1a8..640d0029d92618fd3ffdecae72f0043deabc01e7 100644 (file)
@@ -376,6 +376,14 @@ typedef struct sframe_frame_row_entry_addr4
 #define SFRAME_FRE_TYPE_ADDR4_LIMIT   \
   (1ULL << ((SFRAME_FRE_TYPE_ADDR4 * 2) * 8))
 
+/* On s390x, the CFA offset from CFA base register is by definition a minimum
+   of 160.  Store it adjusted by -160 to enable use of 8-bit SFrame offsets.  */
+#define SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT             SFRAME_S390X_SP_VAL_OFFSET
+#define SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE(offset) \
+  ((offset) + SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT)
+#define SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE(offset) \
+  ((offset) - SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT)
+
 /* On s390x, the CFA is defined as SP at call site + 160.  Therefore the
    SP value offset from CFA is -160.  */
 #define SFRAME_S390X_SP_VAL_OFFSET                     (-160)
index 6ba6c131edb60daabccf8bf4b7d757f88e4679e5..af9202216ebcdf2b53d8549def79c43956b3f230 100644 (file)
@@ -155,6 +155,12 @@ an FP/RA offset.
   @item SFRAME_FRE_RA_OFFSET_INVALID: Invalid RA offset value (like
 SFRAME_CFA_FIXED_RA_INVALID).  Used on s390x as padding offset to represent
 FP without RA saved.
+  @item SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT: CFA offset (from CFA base register)
+adjustment value.  Used to enable use of 8-bit SFrame offsets on s390x.
+  @item SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE: Encode CFA offset (i.e., apply
+CFA offset adjustment).
+  @item SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE: Decode CFA offset (i.e., revert
+CFA offset adjustment).
  @end itemize
 @end itemize
 
@@ -885,7 +891,15 @@ case in the topmost stack frame of the callchain.  For FP this may be the case
 in any stack frame.
 
 Irrespective of the ABI, the first stack offset is always used to locate the
-CFA, by interpreting it as: CFA = @code{BASE_REG} + offset1.
+CFA.  On s390x the value of the offset is stored adjusted by the s390x-specific
+@code{SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT} to enable the use of signed 8-bit
+offsets on s390x.
+s390x-specific helpers @code{SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE} and
+@code{SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE} are provided to perform and undo
+the adjustment.  The CFA offset can therefore be interpreted as:
+CFA = @code{BASE_REG} + @code{SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE(offset1)}
+or
+CFA = @code{BASE_REG} + offset1 - @code{SFRAME_S390X_CFA_OFFSET_ADJUSTMENT}.
 The identification of the @code{BASE_REG} is done by using the
 @code{fre_cfa_base_reg_id} field in the SFrame FRE info word.
 
index d8d370da90dd6f212a1d90a51f6ee535e1d8205a..d482d58b9c6bca3f87cfa502e371d3d50c249fed 100644 (file)
@@ -695,10 +695,16 @@ sframe_fre_get_base_reg_id (sframe_frame_row_entry *fre, int *errp)
 /* Get the CFA offset from the FRE.  If the offset is invalid, sets errp.  */
 
 int32_t
-sframe_fre_get_cfa_offset (sframe_decoder_ctx *dctx ATTRIBUTE_UNUSED,
+sframe_fre_get_cfa_offset (sframe_decoder_ctx *dctx,
                           sframe_frame_row_entry *fre, int *errp)
 {
-  return sframe_get_fre_offset (fre, SFRAME_FRE_CFA_OFFSET_IDX, errp);
+  int32_t offset = sframe_get_fre_offset (fre, SFRAME_FRE_CFA_OFFSET_IDX, errp);
+
+  /* For s390x undo adjustment of CFA offset (to enable 8-bit offsets).  */
+  if (sframe_decoder_get_abi_arch (dctx) == SFRAME_ABI_S390X_ENDIAN_BIG)
+    offset = SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_DECODE (offset);
+
+  return offset;
 }
 
 /* Get the FP offset from the FRE.  If the offset is invalid, sets errp.
index 3ccc259a4d1c5d007701f12044667280052a37cb..195a05b24bd3d2dd3d1b0af39c924d0ea3363b22 100644 (file)
@@ -43,8 +43,8 @@ add_plt0_fde (sframe_encoder_ctx *ectx, uint32_t plt_vaddr,
   /* 1 single FRE.  */
   sframe_frame_row_entry fre
     = { 0x0,
-       { 0, 160 + PLT0_CFA_OFFSET_MAGIC },
-       SFRAME_V1_FRE_INFO (SFRAME_BASE_REG_SP, 1, SFRAME_FRE_OFFSET_2B) };
+       { SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE (160 + PLT0_CFA_OFFSET_MAGIC) },
+       SFRAME_V1_FRE_INFO (SFRAME_BASE_REG_SP, 1, SFRAME_FRE_OFFSET_1B) };
 
   unsigned char finfo = sframe_fde_create_func_info (SFRAME_FRE_TYPE_ADDR1,
                                                     SFRAME_FDE_TYPE_PCINC);
@@ -72,8 +72,8 @@ add_pltn_fde (sframe_encoder_ctx *ectx, uint32_t plt_vaddr,
   /* 1 single FRE.  */
   sframe_frame_row_entry fre
     = { 0x0,
-       { 0, 160 + PLTN_CFA_OFFSET_MAGIC },
-       SFRAME_V1_FRE_INFO (SFRAME_BASE_REG_SP, 1, SFRAME_FRE_OFFSET_2B) };
+       { SFRAME_V2_S390X_CFA_OFFSET_ENCODE (160 + PLTN_CFA_OFFSET_MAGIC) },
+       SFRAME_V1_FRE_INFO (SFRAME_BASE_REG_SP, 1, SFRAME_FRE_OFFSET_1B) };
 
   unsigned char finfo = sframe_fde_create_func_info (SFRAME_FRE_TYPE_ADDR1,
                                                     SFRAME_FDE_TYPE_PCMASK);