AArch64: Prologue scan unwinder support for signed return addresses
authorAlan Hayward <alan.hayward@arm.com>
Fri, 22 Mar 2019 10:41:15 +0000 (10:41 +0000)
committerAlan Hayward <alan.hayward@arm.com>
Fri, 22 Mar 2019 10:41:15 +0000 (10:41 +0000)
Pauth address signing is enabled at binary compile time.  When enabled the
return addresses for functions may be mangled.  This patch adds functionality
to restore the original address for use in the prologue scan unwinder.

In the prologue analyzer, check for PACIASP/PACIBSP (enable address mangling)
and AUTIASP/AUTIBSP (disable address mangling).

When unwinding the PC from the prologue, unmask the register if required.

Add a test case to the prologue tests.

gdb/ChangeLog:

* aarch64-tdep.c (aarch64_analyze_prologue): Check for pauth
instructions.
(aarch64_analyze_prologue_test): Add PACIASP test.
(aarch64_prologue_prev_register): Unmask PC value.

gdb/ChangeLog
gdb/aarch64-tdep.c

index 13b117205df9e802529fcfe86f8826bcc8208dfd..c23881976c07f6bde57e2ceaf952059a463771b4 100644 (file)
@@ -1,3 +1,11 @@
+2019-03-22  Alan Hayward  <alan.hayward@arm.com>
+           Jiong Wang  <jiong.wang@arm.com>
+
+       * aarch64-tdep.c (aarch64_analyze_prologue): Check for pauth
+       instructions.
+       (aarch64_analyze_prologue_test): Add PACIASP test.
+       (aarch64_prologue_prev_register): Unmask PC value.
+
 2019-03-22  Alan Hayward  <alan.hayward@arm.com>
            Jiong Wang  <jiong.wang@arm.com>
 
index 07430c0f25bbbc9453598b5c05be6060261b48f7..247d0ed4c63c1de4dd6f581ce09b0fb2ab17fed1 100644 (file)
@@ -476,6 +476,37 @@ aarch64_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
          /* Stop analysis on branch.  */
          break;
        }
+      else if (inst.opcode->iclass == ic_system)
+       {
+         struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
+         int ra_state_val = 0;
+
+         if (insn == 0xd503233f /* paciasp.  */
+             || insn == 0xd503237f  /* pacibsp.  */)
+           {
+             /* Return addresses are mangled.  */
+             ra_state_val = 1;
+           }
+         else if (insn == 0xd50323bf /* autiasp.  */
+                  || insn == 0xd50323ff /* autibsp.  */)
+           {
+             /* Return addresses are not mangled.  */
+             ra_state_val = 0;
+           }
+         else
+           {
+             if (aarch64_debug)
+               debug_printf ("aarch64: prologue analysis gave up addr=%s"
+                             " opcode=0x%x (iclass)\n",
+                             core_addr_to_string_nz (start), insn);
+             break;
+           }
+
+         if (tdep->has_pauth () && cache != nullptr)
+           trad_frame_set_value (cache->saved_regs,
+                                 tdep->pauth_ra_state_regnum,
+                                 ra_state_val);
+       }
       else
        {
          if (aarch64_debug)
@@ -582,11 +613,13 @@ aarch64_analyze_prologue_test (void)
   struct gdbarch *gdbarch = gdbarch_find_by_info (info);
   SELF_CHECK (gdbarch != NULL);
 
+  struct aarch64_prologue_cache cache;
+  cache.saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (gdbarch);
+
+  struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
+
   /* Test the simple prologue in which frame pointer is used.  */
   {
-    struct aarch64_prologue_cache cache;
-    cache.saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (gdbarch);
-
     static const uint32_t insns[] = {
       0xa9af7bfd, /* stp     x29, x30, [sp,#-272]! */
       0x910003fd, /* mov     x29, sp */
@@ -622,9 +655,6 @@ aarch64_analyze_prologue_test (void)
   /* Test a prologue in which STR is used and frame pointer is not
      used.  */
   {
-    struct aarch64_prologue_cache cache;
-    cache.saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (gdbarch);
-
     static const uint32_t insns[] = {
       0xf81d0ff3, /* str       x19, [sp, #-48]! */
       0xb9002fe0, /* str       w0, [sp, #44] */
@@ -664,6 +694,45 @@ aarch64_analyze_prologue_test (void)
                      == -1);
       }
   }
+
+  /* Test a prologue in which there is a return address signing instruction.  */
+  if (tdep->has_pauth ())
+    {
+      static const uint32_t insns[] = {
+       0xd503233f, /* paciasp */
+       0xa9bd7bfd, /* stp      x29, x30, [sp, #-48]! */
+       0x910003fd, /* mov      x29, sp */
+       0xf801c3f3, /* str      x19, [sp, #28] */
+       0xb9401fa0, /* ldr      x19, [x29, #28] */
+      };
+      instruction_reader_test reader (insns);
+
+      CORE_ADDR end = aarch64_analyze_prologue (gdbarch, 0, 128, &cache,
+                                               reader);
+
+      SELF_CHECK (end == 4 * 4);
+      SELF_CHECK (cache.framereg == AARCH64_FP_REGNUM);
+      SELF_CHECK (cache.framesize == 48);
+
+      for (int i = 0; i < AARCH64_X_REGISTER_COUNT; i++)
+       {
+         if (i == 19)
+           SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -20);
+         else if (i == AARCH64_FP_REGNUM)
+           SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -48);
+         else if (i == AARCH64_LR_REGNUM)
+           SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -40);
+         else
+           SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -1);
+       }
+
+      if (tdep->has_pauth ())
+       {
+         SELF_CHECK (trad_frame_value_p (cache.saved_regs,
+                                         tdep->pauth_ra_state_regnum));
+         SELF_CHECK (cache.saved_regs[tdep->pauth_ra_state_regnum].addr == 1);
+       }
+    }
 }
 } // namespace selftests
 #endif /* GDB_SELF_TEST */
@@ -873,8 +942,16 @@ aarch64_prologue_prev_register (struct frame_info *this_frame,
   if (prev_regnum == AARCH64_PC_REGNUM)
     {
       CORE_ADDR lr;
+      struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
+      struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
 
       lr = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, AARCH64_LR_REGNUM);
+
+      if (tdep->has_pauth ()
+         && trad_frame_value_p (cache->saved_regs,
+                                tdep->pauth_ra_state_regnum))
+       lr = aarch64_frame_unmask_address (tdep, this_frame, lr);
+
       return frame_unwind_got_constant (this_frame, prev_regnum, lr);
     }