* MAINTAINERS: Add Paul Brook and Mark Mitchell as ARM (Symbian)
[binutils-gdb.git] / gdb / sparc-tdep.c
index f8adccca4d4c0e345e2881f7e15d7fdd9d78c6d4..0bcdd48402d282cd185ddfcbcf84b7fb9633a9cb 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /* Target-dependent code for SPARC.
 
-   Copyright 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
 
    This file is part of GDB.
 
 
 struct regset;
 
-/* This file implements the The SPARC 32-bit ABI as defined by the
-   section "Low-Level System Information" of the SPARC Compliance
-   Definition (SCD) 2.4.1, which is the 32-bit System V psABI for
-   SPARC.  The SCD lists changes with respect to the origional 32-bit
-   psABI as defined in the "System V ABI, SPARC Processor
-   Supplement".
+/* This file implements the SPARC 32-bit ABI as defined by the section
+   "Low-Level System Information" of the SPARC Compliance Definition
+   (SCD) 2.4.1, which is the 32-bit System V psABI for SPARC.  The SCD
+   lists changes with respect to the original 32-bit psABI as defined
+   in the "System V ABI, SPARC Processor Supplement".
 
    Note that if we talk about SunOS, we mean SunOS 4.x, which was
    BSD-based, which is sometimes (retroactively?) referred to as
@@ -81,10 +80,12 @@ struct regset;
 #define X_OP2(i) (((i) >> 22) & 0x7)
 #define X_IMM22(i) ((i) & 0x3fffff)
 #define X_OP3(i) (((i) >> 19) & 0x3f)
+#define X_RS1(i) (((i) >> 14) & 0x1f)
 #define X_I(i) (((i) >> 13) & 1)
 /* Sign extension macros.  */
 #define X_DISP22(i) ((X_IMM22 (i) ^ 0x200000) - 0x200000)
 #define X_DISP19(i) ((((i) & 0x7ffff) ^ 0x40000) - 0x40000)
+#define X_SIMM13(i) ((((i) & 0x1fff) ^ 0x1000) - 0x1000)
 
 /* Fetch the instruction at PC.  Instructions are always big-endian
    even if the processor operates in little-endian mode.  */
@@ -106,6 +107,67 @@ sparc_fetch_instruction (CORE_ADDR pc)
   return insn;
 }
 \f
+
+/* Return non-zero if the instruction corresponding to PC is an "unimp"
+   instruction.  */
+
+static int
+sparc_is_unimp_insn (CORE_ADDR pc)
+{
+  const unsigned long insn = sparc_fetch_instruction (pc);
+  
+  return ((insn & 0xc1c00000) == 0);
+}
+
+/* OpenBSD/sparc includes StackGhost, which according to the author's
+   website http://stackghost.cerias.purdue.edu "... transparently and
+   automatically protects applications' stack frames; more
+   specifically, it guards the return pointers.  The protection
+   mechanisms require no application source or binary modification and
+   imposes only a negligible performance penalty."
+
+   The same website provides the following description of how
+   StackGhost works:
+
+   "StackGhost interfaces with the kernel trap handler that would
+   normally write out registers to the stack and the handler that
+   would read them back in.  By XORing a cookie into the
+   return-address saved in the user stack when it is actually written
+   to the stack, and then XOR it out when the return-address is pulled
+   from the stack, StackGhost can cause attacker corrupted return
+   pointers to behave in a manner the attacker cannot predict.
+   StackGhost can also use several unused bits in the return pointer
+   to detect a smashed return pointer and abort the process."
+
+   For GDB this means that whenever we're reading %i7 from a stack
+   frame's window save area, we'll have to XOR the cookie.
+
+   More information on StackGuard can be found on in:
+
+   Mike Frantzen and Mike Shuey. "StackGhost: Hardware Facilitated
+   Stack Protection."  2001.  Published in USENIX Security Symposium
+   '01.  */
+
+/* Fetch StackGhost Per-Process XOR cookie.  */
+
+ULONGEST
+sparc_fetch_wcookie (void)
+{
+  struct target_ops *ops = &current_target;
+  char buf[8];
+  int len;
+
+  len = target_read_partial (ops, TARGET_OBJECT_WCOOKIE, NULL, buf, 0, 8);
+  if (len == -1)
+    return 0;
+
+  /* We should have either an 32-bit or an 64-bit cookie.  */
+  gdb_assert (len == 4 || len == 8);
+
+  return extract_unsigned_integer (buf, len);
+}
+\f
+
 /* Return the contents if register REGNUM as an address.  */
 
 static CORE_ADDR
@@ -126,6 +188,8 @@ sparc_address_from_register (int regnum)
 static int
 sparc_integral_or_pointer_p (const struct type *type)
 {
+  int len = TYPE_LENGTH (type);
+
   switch (TYPE_CODE (type))
     {
     case TYPE_CODE_INT:
@@ -133,22 +197,14 @@ sparc_integral_or_pointer_p (const struct type *type)
     case TYPE_CODE_CHAR:
     case TYPE_CODE_ENUM:
     case TYPE_CODE_RANGE:
-      {
-       /* We have byte, half-word, word and extended-word/doubleword
-           integral types.  The doubleword is an extension to the
-           origional 32-bit ABI by the SCD 2.4.x.  */
-       int len = TYPE_LENGTH (type);
-       return (len == 1 || len == 2 || len == 4 || len == 8);
-      }
-      return 1;
+      /* We have byte, half-word, word and extended-word/doubleword
+        integral types.  The doubleword is an extension to the
+        original 32-bit ABI by the SCD 2.4.x.  */
+      return (len == 1 || len == 2 || len == 4 || len == 8);
     case TYPE_CODE_PTR:
     case TYPE_CODE_REF:
-      {
-       /* Allow either 32-bit or 64-bit pointers.  */
-       int len = TYPE_LENGTH (type);
-       return (len == 4 || len == 8);
-      }
-      return 1;
+      /* Allow either 32-bit or 64-bit pointers.  */
+      return (len == 4 || len == 8);
     default:
       break;
     }
@@ -319,7 +375,7 @@ sparc32_store_arguments (struct regcache *regcache, int nargs,
 
   for (i = 0; i < nargs; i++)
     {
-      struct type *type = VALUE_TYPE (args[i]);
+      struct type *type = value_type (args[i]);
       int len = TYPE_LENGTH (type);
 
       if (sparc_structure_or_union_p (type)
@@ -332,7 +388,7 @@ sparc32_store_arguments (struct regcache *regcache, int nargs,
              correct, and wasting a few bytes shouldn't be a problem.  */
          sp &= ~0x7;
 
-         write_memory (sp, VALUE_CONTENTS (args[i]), len);
+         write_memory (sp, value_contents (args[i]), len);
          args[i] = value_from_pointer (lookup_pointer_type (type), sp);
          num_elements++;
        }
@@ -367,8 +423,8 @@ sparc32_store_arguments (struct regcache *regcache, int nargs,
 
   for (i = 0; i < nargs; i++)
     {
-      char *valbuf = VALUE_CONTENTS (args[i]);
-      struct type *type = VALUE_TYPE (args[i]);
+      const bfd_byte *valbuf = value_contents (args[i]);
+      struct type *type = value_type (args[i]);
       int len = TYPE_LENGTH (type);
 
       gdb_assert (len == 4 || len == 8);
@@ -401,7 +457,7 @@ sparc32_store_arguments (struct regcache *regcache, int nargs,
 }
 
 static CORE_ADDR
-sparc32_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR func_addr,
+sparc32_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
                         struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
                         int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
@@ -549,7 +605,36 @@ sparc32_skip_prologue (CORE_ADDR start_pc)
        return sal.end;
     }
 
-  return sparc_analyze_prologue (start_pc, 0xffffffffUL, &cache);
+  start_pc = sparc_analyze_prologue (start_pc, 0xffffffffUL, &cache);
+
+  /* The psABI says that "Although the first 6 words of arguments
+     reside in registers, the standard stack frame reserves space for
+     them.".  It also suggests that a function may use that space to
+     "write incoming arguments 0 to 5" into that space, and that's
+     indeed what GCC seems to be doing.  In that case GCC will
+     generate debug information that points to the stack slots instead
+     of the registers, so we should consider the instructions that
+     write out these incoming arguments onto the stack.  Of course we
+     only need to do this if we have a stack frame.  */
+
+  while (!cache.frameless_p)
+    {
+      unsigned long insn = sparc_fetch_instruction (start_pc);
+
+      /* Recognize instructions that store incoming arguments in
+         %i0...%i5 into the corresponding stack slot.  */
+      if (X_OP (insn) == 3 && (X_OP3 (insn) & 0x3c) == 0x04 && X_I (insn)
+         && (X_RD (insn) >= 24 && X_RD (insn) <= 29) && X_RS1 (insn) == 30
+         && X_SIMM13 (insn) == 68 + (X_RD (insn) - 24) * 4)
+       {
+         start_pc += 4;
+         continue;
+       }
+
+      break;
+    }
+
+  return start_pc;
 }
 
 /* Normal frames.  */
@@ -565,14 +650,6 @@ sparc_frame_cache (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
   cache = sparc_alloc_frame_cache ();
   *this_cache = cache;
 
-  /* In priciple, for normal frames, %fp (%i6) holds the frame
-     pointer, which holds the base address for the current stack
-     frame.  */
-
-  cache->base = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPARC_FP_REGNUM);
-  if (cache->base == 0)
-    return cache;
-
   cache->pc = frame_func_unwind (next_frame);
   if (cache->pc != 0)
     {
@@ -582,10 +659,18 @@ sparc_frame_cache (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 
   if (cache->frameless_p)
     {
-      /* We didn't find a valid frame, which means that CACHE->base
-        currently holds the frame pointer for our calling frame.  */
-      cache->base = frame_unwind_register_unsigned (next_frame,
-                                                   SPARC_SP_REGNUM);
+      /* This function is frameless, so %fp (%i6) holds the frame
+         pointer for our calling frame.  Use %sp (%o6) as this frame's
+         base address.  */
+      cache->base =
+       frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPARC_SP_REGNUM);
+    }
+  else
+    {
+      /* For normal frames, %fp (%i6) holds the frame pointer, the
+         base address for the current stack frame.  */
+      cache->base =
+       frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPARC_FP_REGNUM);
     }
 
   return cache;
@@ -616,6 +701,21 @@ sparc32_frame_cache (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
            cache->struct_return_p = 1;
        }
     }
+  else
+    {
+      /* There is no debugging information for this function to
+         help us determine whether this function returns a struct
+         or not.  So we rely on another heuristic which is to check
+         the instruction at the return address and see if this is
+         an "unimp" instruction.  If it is, then it is a struct-return
+         function.  */
+      CORE_ADDR pc;
+      int regnum = cache->frameless_p ? SPARC_O7_REGNUM : SPARC_I7_REGNUM;
+
+      pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, regnum) + 8;
+      if (sparc_is_unimp_insn (pc))
+        cache->struct_return_p = 1;
+    }
 
   return cache;
 }
@@ -666,6 +766,29 @@ sparc32_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
       return;
     }
 
+  /* Handle StackGhost.  */
+  {
+    ULONGEST wcookie = sparc_fetch_wcookie ();
+
+    if (wcookie != 0 && !cache->frameless_p && regnum == SPARC_I7_REGNUM)
+      {
+       *optimizedp = 0;
+       *lvalp = not_lval;
+       *addrp = 0;
+       *realnump = -1;
+       if (valuep)
+         {
+           CORE_ADDR addr = cache->base + (regnum - SPARC_L0_REGNUM) * 4;
+           ULONGEST i7;
+
+           /* Read the value in from memory.  */
+           i7 = get_frame_memory_unsigned (next_frame, addr, 4);
+           store_unsigned_integer (valuep, 4, i7 ^ wcookie);
+         }
+       return;
+      }
+  }
+
   /* The previous frame's `local' and `in' registers have been saved
      in the register save area.  */
   if (!cache->frameless_p
@@ -691,8 +814,12 @@ sparc32_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
       && regnum >= SPARC_O0_REGNUM && regnum <= SPARC_O7_REGNUM)
     regnum += (SPARC_I0_REGNUM - SPARC_O0_REGNUM);
 
-  frame_register_unwind (next_frame, regnum,
-                        optimizedp, lvalp, addrp, realnump, valuep);
+  *optimizedp = 0;
+  *lvalp = lval_register;
+  *addrp = 0;
+  *realnump = regnum;
+  if (valuep)
+    frame_unwind_register (next_frame, (*realnump), valuep);
 }
 
 static const struct frame_unwind sparc32_frame_unwind =
@@ -954,10 +1081,10 @@ sparc_software_single_step (enum target_signal sig, int insert_breakpoints_p)
 
   if (insert_breakpoints_p)
     {
-      CORE_ADDR pc;
+      CORE_ADDR pc, orig_npc;
 
       pc = sparc_address_from_register (tdep->pc_regnum);
-      npc = sparc_address_from_register (tdep->npc_regnum);
+      orig_npc = npc = sparc_address_from_register (tdep->npc_regnum);
 
       /* Analyze the instruction at PC.  */
       nnpc = sparc_analyze_control_transfer (pc, &npc);
@@ -967,9 +1094,10 @@ sparc_software_single_step (enum target_signal sig, int insert_breakpoints_p)
        target_insert_breakpoint (nnpc, nnpc_save);
 
       /* Assert that we have set at least one breakpoint, and that
-         they're not set at the same spot.  */
-      gdb_assert (npc != 0 || nnpc != 0);
-      gdb_assert (nnpc != npc);
+        they're not set at the same spot - unless we're going
+        from here straight to NULL, i.e. a call or jump to 0.  */
+      gdb_assert (npc != 0 || nnpc != 0 || orig_npc == 0);
+      gdb_assert (nnpc != npc || orig_npc == 0);
     }
   else
     {
@@ -1163,6 +1291,16 @@ sparc_supply_rwindow (struct regcache *regcache, CORE_ADDR sp, int regnum)
            {
              target_read_memory (sp + ((i - SPARC_L0_REGNUM) * 4),
                                  buf + offset, 4);
+
+             /* Handle StackGhost.  */
+             if (i == SPARC_I7_REGNUM)
+               {
+                 ULONGEST wcookie = sparc_fetch_wcookie ();
+                 ULONGEST i7 = extract_unsigned_integer (buf + offset, 4);
+
+                 store_unsigned_integer (buf + offset, 4, i7 ^ wcookie);
+               }
+
              regcache_raw_supply (regcache, i, buf);
            }
        }
@@ -1206,6 +1344,16 @@ sparc_collect_rwindow (const struct regcache *regcache,
          if (regnum == -1 || regnum == SPARC_SP_REGNUM || regnum == i)
            {
              regcache_raw_collect (regcache, i, buf);
+
+             /* Handle StackGhost.  */
+             if (i == SPARC_I7_REGNUM)
+               {
+                 ULONGEST wcookie = sparc_fetch_wcookie ();
+                 ULONGEST i7 = extract_unsigned_integer (buf + offset, 4);
+
+                 store_unsigned_integer (buf + offset, 4, i7 ^ wcookie);
+               }
+
              target_write_memory (sp + ((i - SPARC_L0_REGNUM) * 4),
                                   buf + offset, 4);
            }