Add unit test to aarch64 prologue analyzer
authorYao Qi <yao.qi@linaro.org>
Fri, 2 Dec 2016 09:37:30 +0000 (09:37 +0000)
committerYao Qi <yao.qi@linaro.org>
Fri, 2 Dec 2016 09:37:30 +0000 (09:37 +0000)
We don't have an effective way to test prologue analyzer which is
highly dependent on instruction patterns in prologue generated by
compiler.  GDB prologue analyzer may not handle the new sequences
generated by new compiler, or may still handle some sequences that
generated by very old compilers which are no longer used.  The
former is a functionality issue, while the latter is a maintenance
issue.

The input and output of prologue analyzer is quite clear, so it
fits for unit test.  The input is series of instructions, and the
output are 1) where prologue end, 2) where registers are saved.
In aarch64, they are represented in 'struct aarch64_prologue_cache'.

This patch refactors aarch64_analyze_prologue so it can read
instructions from either real target or test harness.  In unit
test aarch64_analyze_prologue_test, aarch64_analyze_prologue gets
instructions we prepared in the test, as the input of prologue
analyzer.  Then, we checked various fields in
'struct aarch64_prologue_cache'.

gdb:

2016-12-02  Yao Qi  <yao.qi@linaro.org>
    Pedro Alves  <palves@redhat.com>

* aarch64-tdep.c: Include "selftest.h".
(abstract_instruction_reader): New class.
(instruction_reader): New class.
(aarch64_analyze_prologue): Add new parameter reader.  Call
reader.read instead of read_memory_unsigned_integer.
[GDB_SELF_TEST] (instruction_reader_test): New class.
(aarch64_analyze_prologue_test): New function.
(_initialize_aarch64_tdep) [GDB_SELF_TEST]: Register
selftests::aarch64_analyze_prologue_test.
* trad-frame.c (trad_frame_cache_zalloc):
(trad_frame_alloc_saved_regs): Add a new function.
* trad-frame.h (trad_frame_alloc_saved_regs): Declare.

gdb/ChangeLog
gdb/aarch64-tdep.c
gdb/trad-frame.c
gdb/trad-frame.h

index 620b582e0edd604589779fccaeaa81dce34a43d3..b4dd11761108983e8219630a77cd3ae4b0212825 100644 (file)
@@ -1,3 +1,19 @@
+2016-12-02  Yao Qi  <yao.qi@linaro.org>
+           Pedro Alves  <palves@redhat.com>
+
+       * aarch64-tdep.c: Include "selftest.h".
+       (abstract_instruction_reader): New class.
+       (instruction_reader): New class.
+       (aarch64_analyze_prologue): Add new parameter reader.  Call
+       reader.read instead of read_memory_unsigned_integer.
+       [GDB_SELF_TEST] (instruction_reader_test): New class.
+       (aarch64_analyze_prologue_test): New function.
+       (_initialize_aarch64_tdep) [GDB_SELF_TEST]: Register
+       selftests::aarch64_analyze_prologue_test.
+       * trad-frame.c (trad_frame_cache_zalloc):
+       (trad_frame_alloc_saved_regs): Add a new function.
+       * trad-frame.h (trad_frame_alloc_saved_regs): Declare.
+
 2016-12-01  Simon Marchi  <simon.marchi@polymtl.ca>
 
        * ui-out.c (enum ui_out_table_state): Move to class
index 6b95d7c8654521bb58d3af32d898b23380320915..576ee70042c54b07070ee646712e05846e3ea245 100644 (file)
@@ -44,6 +44,7 @@
 #include "infcall.h"
 #include "ax.h"
 #include "ax-gdb.h"
+#include "selftest.h"
 
 #include "aarch64-tdep.h"
 
@@ -195,6 +196,27 @@ show_aarch64_debug (struct ui_file *file, int from_tty,
   fprintf_filtered (file, _("AArch64 debugging is %s.\n"), value);
 }
 
+/* Abstract instruction reader.  */
+
+class abstract_instruction_reader
+{
+public:
+  /* Read in one instruction.  */
+  virtual ULONGEST read (CORE_ADDR memaddr, int len,
+                        enum bfd_endian byte_order) = 0;
+};
+
+/* Instruction reader from real target.  */
+
+class instruction_reader : public abstract_instruction_reader
+{
+ public:
+  ULONGEST read (CORE_ADDR memaddr, int len, enum bfd_endian byte_order)
+  {
+    return read_memory_unsigned_integer (memaddr, len, byte_order);
+  }
+};
+
 /* Analyze a prologue, looking for a recognizable stack frame
    and frame pointer.  Scan until we encounter a store that could
    clobber the stack frame unexpectedly, or an unknown instruction.  */
@@ -202,7 +224,8 @@ show_aarch64_debug (struct ui_file *file, int from_tty,
 static CORE_ADDR
 aarch64_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
                          CORE_ADDR start, CORE_ADDR limit,
-                         struct aarch64_prologue_cache *cache)
+                         struct aarch64_prologue_cache *cache,
+                         abstract_instruction_reader& reader)
 {
   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
   int i;
@@ -221,7 +244,7 @@ aarch64_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
       uint32_t insn;
       aarch64_inst inst;
 
-      insn = read_memory_unsigned_integer (start, 4, byte_order_for_code);
+      insn = reader.read (start, 4, byte_order_for_code);
 
       if (aarch64_decode_insn (insn, &inst, 1) != 0)
        break;
@@ -436,6 +459,96 @@ aarch64_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
   return start;
 }
 
+static CORE_ADDR
+aarch64_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
+                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR limit,
+                         struct aarch64_prologue_cache *cache)
+{
+  instruction_reader reader;
+
+  return aarch64_analyze_prologue (gdbarch, start, limit, cache,
+                                  reader);
+}
+
+#if GDB_SELF_TEST
+
+namespace selftests {
+
+/* Instruction reader from manually cooked instruction sequences.  */
+
+class instruction_reader_test : public abstract_instruction_reader
+{
+public:
+  template<size_t SIZE>
+  explicit instruction_reader_test (const uint32_t (&insns)[SIZE])
+  : m_insns (insns), m_insns_size (SIZE)
+  {}
+
+  ULONGEST read (CORE_ADDR memaddr, int len, enum bfd_endian byte_order)
+  {
+    SELF_CHECK (len == 4);
+    SELF_CHECK (memaddr % 4 == 0);
+    SELF_CHECK (memaddr / 4 < m_insns_size);
+
+    return m_insns[memaddr / 4];
+  }
+
+private:
+  const uint32_t *m_insns;
+  size_t m_insns_size;
+};
+
+static void
+aarch64_analyze_prologue_test (void)
+{
+  struct gdbarch_info info;
+
+  gdbarch_info_init (&info);
+  info.bfd_arch_info = bfd_scan_arch ("aarch64");
+
+  struct gdbarch *gdbarch = gdbarch_find_by_info (info);
+  SELF_CHECK (gdbarch != NULL);
+
+  /* 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 */
+      0x97ffffe6, /* bl      0x400580 */
+    };
+    instruction_reader_test reader (insns);
+
+    CORE_ADDR end = aarch64_analyze_prologue (gdbarch, 0, 128, &cache, reader);
+    SELF_CHECK (end == 4 * 2);
+
+    SELF_CHECK (cache.framereg == AARCH64_FP_REGNUM);
+    SELF_CHECK (cache.framesize == 272);
+
+    for (int i = 0; i < AARCH64_X_REGISTER_COUNT; i++)
+      {
+       if (i == AARCH64_FP_REGNUM)
+         SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -272);
+       else if (i == AARCH64_LR_REGNUM)
+         SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -264);
+       else
+         SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -1);
+      }
+
+    for (int i = 0; i < AARCH64_D_REGISTER_COUNT; i++)
+      {
+       int regnum = gdbarch_num_regs (gdbarch);
+
+       SELF_CHECK (cache.saved_regs[i + regnum + AARCH64_D0_REGNUM].addr
+                   == -1);
+      }
+  }
+}
+} // namespace selftests
+#endif /* GDB_SELF_TEST */
+
 /* Implement the "skip_prologue" gdbarch method.  */
 
 static CORE_ADDR
@@ -2864,6 +2977,10 @@ When on, AArch64 specific debugging is enabled."),
                            NULL,
                            show_aarch64_debug,
                            &setdebuglist, &showdebuglist);
+
+#if GDB_SELF_TEST
+  register_self_test (selftests::aarch64_analyze_prologue_test);
+#endif
 }
 
 /* AArch64 process record-replay related structures, defines etc.  */
index ebf19df32149a5b71678e12cd922668f01b6b3be..4430dd57895f3143ed1e316a57886bce92ed10f8 100644 (file)
@@ -43,16 +43,10 @@ trad_frame_cache_zalloc (struct frame_info *this_frame)
   return this_trad_cache;
 }
 
-/* A traditional frame is unwound by analysing the function prologue
-   and using the information gathered to track registers.  For
-   non-optimized frames, the technique is reliable (just need to check
-   for all potential instruction sequences).  */
-
 struct trad_frame_saved_reg *
-trad_frame_alloc_saved_regs (struct frame_info *this_frame)
+trad_frame_alloc_saved_regs (struct gdbarch *gdbarch)
 {
   int regnum;
-  struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
   int numregs = gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
   struct trad_frame_saved_reg *this_saved_regs
     = FRAME_OBSTACK_CALLOC (numregs, struct trad_frame_saved_reg);
@@ -65,6 +59,19 @@ trad_frame_alloc_saved_regs (struct frame_info *this_frame)
   return this_saved_regs;
 }
 
+/* A traditional frame is unwound by analysing the function prologue
+   and using the information gathered to track registers.  For
+   non-optimized frames, the technique is reliable (just need to check
+   for all potential instruction sequences).  */
+
+struct trad_frame_saved_reg *
+trad_frame_alloc_saved_regs (struct frame_info *this_frame)
+{
+  struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
+
+  return trad_frame_alloc_saved_regs (gdbarch);
+}
+
 enum { TF_REG_VALUE = -1, TF_REG_UNKNOWN = -2 };
 
 int
index b8aed165f0f5151fc6569ba87e3fe728f57ff6eb..d1c24b0db1fca92b8beac884b16430afeb722cc0 100644 (file)
@@ -104,6 +104,7 @@ int trad_frame_realreg_p (struct trad_frame_saved_reg this_saved_regs[],
 
 /* Return a freshly allocated (and initialized) trad_frame array.  */
 struct trad_frame_saved_reg *trad_frame_alloc_saved_regs (struct frame_info *);
+struct trad_frame_saved_reg *trad_frame_alloc_saved_regs (struct gdbarch *);
 
 /* Given the trad_frame info, return the location of the specified
    register.  */