Quelle  gcs-stress-thread.S   Sprache: Sparc

// Program that loops for ever doing lots of recursions and system calls,
// intended to be used as part of a stress test for GCS context switching.
//
// Copyright 2015-2023 Arm Ltd

#include <asm/unistd.h>

#define sa_sz 32
#define sa_flags 8
#define sa_handler 0
#define sa_mask_sz 8

#define si_code 8

#define SIGINT 2
#define SIGABRT 6
#define SIGUSR1 10
#define SIGSEGV 11
#define SIGUSR2 12
#define SIGTERM 15
#define SEGV_CPERR 10

#define SA_NODEFER 1073741824
#define SA_SIGINFO 4
#define ucontext_regs 184

#define PR_SET_SHADOW_STACK_STATUS      75
# define PR_SHADOW_STACK_ENABLE         (1UL << 0)

#define GCSPR_EL0 S3_3_C2_C5_1

.macro function name
 .macro endfunction
  .type \name, @function
  .purgem endfunction
 .endm
\name:
.endm

// Print a single character x0 to stdout
// Clobbers x0-x2,x8
function putc
 str x0, [sp, #-16]!

 mov x0, #1   // STDOUT_FILENO
 mov x1, sp
 mov x2, #1
 mov x8, #__NR_write
 svc #0

 add sp, sp, #16
 ret
endfunction
.globl putc

// Print a NUL-terminated string starting at address x0 to stdout
// Clobbers x0-x3,x8
function puts
 mov x1, x0

 mov x2, #0
0: ldrb w3, [x0], #1
 cbz w3, 1f
 add x2, x2, #1
 b 0b

1: mov w0, #1   // STDOUT_FILENO
 mov x8, #__NR_write
 svc #0

 ret
endfunction
.globl puts

// Utility macro to print a literal string
// Clobbers x0-x4,x8
.macro puts string
 .pushsection .rodata.str1.1, "aMS", @progbits, 1
.L__puts_literal\@: .string "\string"
 .popsection

 ldr x0, =.L__puts_literal\@
 bl puts
.endm

// Print an unsigned decimal number x0 to stdout
// Clobbers x0-x4,x8
function putdec
 mov x1, sp
 str x30, [sp, #-32]! // Result can't be > 20 digits

 mov x2, #0
 strb w2, [x1, #-1]! // Write the NUL terminator

 mov x2, #10
0: udiv x3, x0, x2  // div-mod loop to generate the digits
 msub x0, x3, x2, x0
 add w0, w0, #'0'
 strb w0, [x1, #-1]!
 mov x0, x3
 cbnz x3, 0b

 ldrb w0, [x1]
 cbnz w0, 1f
 mov w0, #'0'  // Print "0" for 0, not ""
 strb w0, [x1, #-1]!

1: mov x0, x1
 bl puts

 ldr x30, [sp], #32
 ret
endfunction
.globl putdec

// Print an unsigned decimal number x0 to stdout, followed by a newline
// Clobbers x0-x5,x8
function putdecn
 mov x5, x30

 bl putdec
 mov x0, #'\n'
 bl putc

 ret x5
endfunction
.globl putdecn

// Fill x1 bytes starting at x0 with 0.
// Clobbers x1, x2.
function memclr
 mov w2, #0
endfunction
.globl memclr
 // fall through to memfill

// Trivial memory fill: fill x1 bytes starting at address x0 with byte w2
// Clobbers x1
function memfill
 cmp x1, #0
 b.eq 1f

0: strb w2, [x0], #1
 subs x1, x1, #1
 b.ne 0b

1: ret
endfunction
.globl memfill

// w0: signal number
// x1: sa_action
// w2: sa_flags
// Clobbers x0-x6,x8
function setsignal
 str x30, [sp, #-((sa_sz + 15) / 16 * 16 + 16)]!

 mov w4, w0
 mov x5, x1
 mov w6, w2

 add x0, sp, #16
 mov x1, #sa_sz
 bl memclr

 mov w0, w4
 add x1, sp, #16
 str w6, [x1, #sa_flags]
 str x5, [x1, #sa_handler]
 mov x2, #0
 mov x3, #sa_mask_sz
 mov x8, #__NR_rt_sigaction
 svc #0

 cbz w0, 1f

 puts "sigaction failure\n"
 b abort

1: ldr x30, [sp], #((sa_sz + 15) / 16 * 16 + 16)
 ret
endfunction


function tickle_handler
 // Perhaps collect GCSPR_EL0 here in future?
 ret
endfunction

function terminate_handler
 mov w21, w0
 mov x20, x2

 puts "Terminated by signal "
 mov w0, w21
 bl putdec
 puts ", no error\n"

 mov x0, #0
 mov x8, #__NR_exit
 svc #0
endfunction

function segv_handler
 // stash the siginfo_t *
 mov x20, x1

 // Disable GCS, we don't want additional faults logging things
 mov x0, PR_SET_SHADOW_STACK_STATUS
 mov x1, xzr
 mov x2, xzr
 mov x3, xzr
 mov x4, xzr
 mov x5, xzr
 mov x8, #__NR_prctl
 svc #0

 puts "Got SIGSEGV code "

 ldr x21, [x20, #si_code]
 mov x0, x21
 bl putdec

 // GCS faults should have si_code SEGV_CPERR
 cmp x21, #SEGV_CPERR
 bne 1f

 puts " (GCS violation)"
1:
 mov x0, '\n'
 bl putc
 b abort
endfunction

// Recurse x20 times
.macro recurse id
function recurse\id
 stp x29, x30, [sp, #-16]!
 mov x29, sp

 cmp x20, 0
 beq 1f
 sub x20, x20, 1
 bl recurse\id

1:
 ldp x29, x30, [sp], #16

 // Do a syscall immediately prior to returning to try to provoke
 // scheduling and migration at a point where coherency issues
 // might trigger.
 mov x8, #__NR_getpid
 svc #0

 ret
endfunction
.endm

// Generate and use two copies so we're changing the GCS contents
recurse 1
recurse 2

.globl _start
function _start
 // Run with GCS
 mov x0, PR_SET_SHADOW_STACK_STATUS
 mov x1, PR_SHADOW_STACK_ENABLE
 mov x2, xzr
 mov x3, xzr
 mov x4, xzr
 mov x5, xzr
 mov x8, #__NR_prctl
 svc #0
 cbz x0, 1f
 puts "Failed to enable GCS\n"
 b abort
1:

 mov w0, #SIGTERM
 adr x1, terminate_handler
 mov w2, #SA_SIGINFO
 bl setsignal

 mov w0, #SIGUSR1
 adr x1, tickle_handler
 mov w2, #SA_SIGINFO
 orr w2, w2, #SA_NODEFER
 bl setsignal

 mov w0, #SIGSEGV
 adr x1, segv_handler
 mov w2, #SA_SIGINFO
 orr w2, w2, #SA_NODEFER
 bl setsignal

 puts "Running\n"

loop:
 // Small recursion depth so we're frequently flipping between
 // the two recursors and changing what's on the stack
 mov x20, #5
 bl recurse1
 mov x20, #5
 bl recurse2
 b loop
endfunction

abort:
 mov x0, #255
 mov x8, #__NR_exit
 svc #0