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aarch64: Add variant PCS lazy binding test [BZ #26798]
authorSzabolcs Nagy <szabolcs.nagy@arm.com>
Mon, 26 Oct 2020 15:48:01 +0000 (15:48 +0000)
committerSzabolcs Nagy <szabolcs.nagy@arm.com>
Mon, 2 Nov 2020 09:39:24 +0000 (09:39 +0000)
This test fails without bug 26798 fixed because some integer registers
likely get clobbered by lazy binding and variant PCS only allows x16
and x17 to be clobbered at call time.

The test requires binutils 2.32.1 or newer for handling variant PCS
symbols. SVE registers are not covered by this test, to avoid the
complexity of handling multiple compile- and runtime feature support
cases.

sysdeps/aarch64/Makefile
sysdeps/aarch64/configure
sysdeps/aarch64/configure.ac
sysdeps/aarch64/tst-vpcs-mod.S [new file with mode: 0644]
sysdeps/aarch64/tst-vpcs.c [new file with mode: 0644]

index 7f82fc055e3516a558f2f18d4ac7282c8711f89b..d8e06d27b2b9e48d9d97d57db7b96453380dfdcb 100644 (file)
@@ -17,6 +17,13 @@ sysdep-dl-routines += tlsdesc dl-tlsdesc
 gen-as-const-headers += dl-link.sym
 
 tests-internal += tst-ifunc-arg-1 tst-ifunc-arg-2
+
+ifeq (yes,$(aarch64-variant-pcs))
+tests += tst-vpcs
+modules-names += tst-vpcs-mod
+LDFLAGS-tst-vpcs-mod.so = -Wl,-z,lazy
+$(objpfx)tst-vpcs: $(objpfx)tst-vpcs-mod.so
+endif
 endif
 
 ifeq ($(subdir),csu)
index ac3cf6fd36c432a04e40f162ae03f78bcd7a10d7..1f8223725f748d425bb8f184109e7c9128a733a7 100644 (file)
@@ -255,3 +255,43 @@ if test $libc_cv_aarch64_pac_ret = yes; then
   $as_echo "#define HAVE_AARCH64_PAC_RET 1" >>confdefs.h
 
 fi
+
+# Check if binutils supports variant PCS symbols.
+{ $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: checking for variant PCS support" >&5
+$as_echo_n "checking for variant PCS support... " >&6; }
+if ${libc_cv_aarch64_variant_pcs+:} false; then :
+  $as_echo_n "(cached) " >&6
+else
+    cat > conftest.S <<EOF
+.global foo
+.type foo, %function
+.variant_pcs foo
+foo:
+       ret
+.global bar
+.type bar, %function
+bar:
+       b foo
+EOF
+  libc_cv_aarch64_variant_pcs=no
+  if { ac_try='${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS $LDFLAGS -nostdlib -nostartfiles $no_ssp -shared -fPIC -o conftest.so conftest.S'
+  { { eval echo "\"\$as_me\":${as_lineno-$LINENO}: \"$ac_try\""; } >&5
+  (eval $ac_try) 2>&5
+  ac_status=$?
+  $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: \$? = $ac_status" >&5
+  test $ac_status = 0; }; } \
+     && { ac_try='$READELF -dW conftest.so | grep -q AARCH64_VARIANT_PCS'
+  { { eval echo "\"\$as_me\":${as_lineno-$LINENO}: \"$ac_try\""; } >&5
+  (eval $ac_try) 2>&5
+  ac_status=$?
+  $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: \$? = $ac_status" >&5
+  test $ac_status = 0; }; }
+  then
+    libc_cv_aarch64_variant_pcs=yes
+  fi
+  rm -rf conftest.*
+fi
+{ $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: result: $libc_cv_aarch64_variant_pcs" >&5
+$as_echo "$libc_cv_aarch64_variant_pcs" >&6; }
+config_vars="$config_vars
+aarch64-variant-pcs = $libc_cv_aarch64_variant_pcs"
index 8b042d6d059ea957865b28e29184ae441d05be78..da2a8d81d073ef781ea35998e320cf263d2625a9 100644 (file)
@@ -61,3 +61,25 @@ EOF
 if test $libc_cv_aarch64_pac_ret = yes; then
   AC_DEFINE(HAVE_AARCH64_PAC_RET)
 fi
+
+# Check if binutils supports variant PCS symbols.
+AC_CACHE_CHECK([for variant PCS support], [libc_cv_aarch64_variant_pcs], [dnl
+  cat > conftest.S <<EOF
+.global foo
+.type foo, %function
+.variant_pcs foo
+foo:
+       ret
+.global bar
+.type bar, %function
+bar:
+       b foo
+EOF
+  libc_cv_aarch64_variant_pcs=no
+  if AC_TRY_COMMAND([${CC-cc} $CFLAGS $CPPFLAGS $LDFLAGS -nostdlib -nostartfiles $no_ssp -shared -fPIC -o conftest.so conftest.S]) \
+     && AC_TRY_COMMAND([$READELF -dW conftest.so | grep -q AARCH64_VARIANT_PCS])
+  then
+    libc_cv_aarch64_variant_pcs=yes
+  fi
+  rm -rf conftest.*])
+LIBC_CONFIG_VAR([aarch64-variant-pcs], [$libc_cv_aarch64_variant_pcs])
diff --git a/sysdeps/aarch64/tst-vpcs-mod.S b/sysdeps/aarch64/tst-vpcs-mod.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b2642ba
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,141 @@
+/* Record the register state before and after a variant PCS call.
+   Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
+
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
+   published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the
+   License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library.  If not, see
+   <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+       .variant_pcs    vpcs_call
+       .global vpcs_call
+       .type   vpcs_call, %function
+vpcs_call:
+       .cfi_startproc
+       hint    34 /* bti c.  */
+
+       /* Save register state to *x0.  */
+       stp     x0, x1, [x0]
+       stp     x2, x3, [x0, 16]
+       stp     x4, x5, [x0, 32]
+       stp     x6, x7, [x0, 48]
+       stp     x8, x9, [x0, 64]
+       stp     x10, x11, [x0, 80]
+       stp     x12, x13, [x0, 96]
+       stp     x14, x15, [x0, 112]
+       stp     x16, x17, [x0, 128]
+       stp     x18, x19, [x0, 144]
+       stp     x20, x21, [x0, 160]
+       stp     x22, x23, [x0, 176]
+       stp     x24, x25, [x0, 192]
+       stp     x26, x27, [x0, 208]
+       stp     x28, x29, [x0, 224]
+       mov     x1, sp
+       stp     x30, x1, [x0, 240]
+       stp     q0, q1, [x0, 256]
+       stp     q2, q3, [x0, 288]
+       stp     q4, q5, [x0, 320]
+       stp     q6, q7, [x0, 352]
+       stp     q8, q9, [x0, 384]
+       stp     q10, q11, [x0, 416]
+       stp     q12, q13, [x0, 448]
+       stp     q14, q15, [x0, 480]
+       stp     q16, q17, [x0, 512]
+       stp     q18, q19, [x0, 544]
+       stp     q20, q21, [x0, 576]
+       stp     q22, q23, [x0, 608]
+       stp     q24, q25, [x0, 640]
+       stp     q26, q27, [x0, 672]
+       stp     q28, q29, [x0, 704]
+       stp     q30, q31, [x0, 736]
+       ret
+       .cfi_endproc
+       .size   vpcs_call, .-vpcs_call
+
+       .global vpcs_call_regs
+       .type   vpcs_call_regs, %function
+vpcs_call_regs:
+       .cfi_startproc
+       hint    34 /* bti c.  */
+
+       stp     x29, x30, [sp, -160]!
+       mov     x29, sp
+
+       /* Save callee-saved registers.  */
+       stp     x19, x20, [sp, 16]
+       stp     x21, x22, [sp, 32]
+       stp     x23, x24, [sp, 48]
+       stp     x25, x26, [sp, 64]
+       stp     x27, x28, [sp, 80]
+       stp     d8, d9, [sp, 96]
+       stp     d10, d11, [sp, 112]
+       stp     d12, d13, [sp, 128]
+       stp     d14, d15, [sp, 144]
+
+       /* Initialize most registers from *x1, and save x0, x1, x29, x30,
+          and sp (== x29), so *x1 contains the register state.  */
+       stp     x0, x1, [x1]
+       str     x29, [x1, 232]
+       ldp     x2, x3, [x1, 16]
+       ldp     x4, x5, [x1, 32]
+       ldp     x6, x7, [x1, 48]
+       ldp     x8, x9, [x1, 64]
+       ldp     x10, x11, [x1, 80]
+       ldp     x12, x13, [x1, 96]
+       ldp     x14, x15, [x1, 112]
+       ldp     x16, x17, [x1, 128]
+       ldp     x18, x19, [x1, 144]
+       ldp     x20, x21, [x1, 160]
+       ldp     x22, x23, [x1, 176]
+       ldp     x24, x25, [x1, 192]
+       ldp     x26, x27, [x1, 208]
+       ldr     x28, [x1, 224]
+       /* Skip x29, x30, sp.  */
+       ldp     q0, q1, [x1, 256]
+       ldp     q2, q3, [x1, 288]
+       ldp     q4, q5, [x1, 320]
+       ldp     q6, q7, [x1, 352]
+       ldp     q8, q9, [x1, 384]
+       ldp     q10, q11, [x1, 416]
+       ldp     q12, q13, [x1, 448]
+       ldp     q14, q15, [x1, 480]
+       ldp     q16, q17, [x1, 512]
+       ldp     q18, q19, [x1, 544]
+       ldp     q20, q21, [x1, 576]
+       ldp     q22, q23, [x1, 608]
+       ldp     q24, q25, [x1, 640]
+       ldp     q26, q27, [x1, 672]
+       ldp     q28, q29, [x1, 704]
+       ldp     q30, q31, [x1, 736]
+
+       /* Emulate a BL using B, but save x30 before the branch.  */
+       adr     x30, .L_return_addr
+       stp     x30, x29, [x1, 240]
+       b       vpcs_call
+.L_return_addr:
+
+       /* Restore callee-saved registers.  */
+       ldp     x19, x20, [sp, 16]
+       ldp     x21, x22, [sp, 32]
+       ldp     x23, x24, [sp, 48]
+       ldp     x25, x26, [sp, 64]
+       ldp     x27, x28, [sp, 80]
+       ldp     d8, d9, [sp, 96]
+       ldp     d10, d11, [sp, 112]
+       ldp     d12, d13, [sp, 128]
+       ldp     d14, d15, [sp, 144]
+
+       ldp     x29, x30, [sp], 160
+       ret
+       .cfi_endproc
+       .size   vpcs_call_regs, .-vpcs_call_regs
diff --git a/sysdeps/aarch64/tst-vpcs.c b/sysdeps/aarch64/tst-vpcs.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..92a701e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,78 @@
+/* Test that variant PCS calls don't clobber registers with lazy binding.
+   Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#include <stdint.h>
+#include <stdio.h>
+#include <support/check.h>
+
+struct regs
+{
+  uint64_t x[32];
+  union {
+    long double q[32];
+    uint64_t u[64];
+  } v;
+};
+
+/* Gives the registers in the caller and callee around a variant PCS call.
+   Most registers are initialized from BEFORE in the caller so they can
+   have values that likely show clobbers.  Register state extensions such
+   as SVE is not covered here, only the base registers.  */
+void vpcs_call_regs (struct regs *after, struct regs *before);
+
+static int
+do_test (void)
+{
+  struct regs before, after;
+  int err = 0;
+
+  unsigned char *p = (unsigned char *)&before;
+  for (int i = 0; i < sizeof before; i++)
+    p[i] = i & 0xff;
+
+  vpcs_call_regs (&after, &before);
+
+  for (int i = 0; i < 32; i++)
+    if (before.x[i] != after.x[i])
+      {
+       if (i == 16 || i == 17)
+         /* Variant PCS allows clobbering x16 and x17.  */
+         continue;
+       err++;
+       printf ("x%d: before: 0x%016llx after: 0x%016llx\n",
+         i,
+         (unsigned long long)before.x[i],
+         (unsigned long long)after.x[i]);
+      }
+  for (int i = 0; i < 64; i++)
+    if (before.v.u[i] != after.v.u[i])
+      {
+       err++;
+       printf ("v%d: before: 0x%016llx %016llx after: 0x%016llx %016llx\n",
+         i/2,
+         (unsigned long long)before.v.u[2*(i/2)+1],
+         (unsigned long long)before.v.u[2*(i/2)],
+         (unsigned long long)after.v.u[2*(i/2)+1],
+         (unsigned long long)after.v.u[2*(i/2)]);
+      }
+  if (err)
+    FAIL_EXIT1 ("The variant PCS call clobbered %d registers.\n", err);
+  return 0;
+}
+
+#include <support/test-driver.c>