lin
2025-02-25 a02983e50ab34c3e7366b27cdeca427a327faebd
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
/*
 * Copyright (C) 2016 The Android Open Source Project
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */
 
#ifndef ART_COMPILER_DEBUG_ELF_DEBUG_FRAME_WRITER_H_
#define ART_COMPILER_DEBUG_ELF_DEBUG_FRAME_WRITER_H_
 
#include <vector>
 
#include "arch/instruction_set.h"
#include "debug/method_debug_info.h"
#include "dwarf/debug_frame_opcode_writer.h"
#include "dwarf/dwarf_constants.h"
#include "dwarf/headers.h"
#include "elf/elf_builder.h"
 
namespace art {
namespace debug {
 
static constexpr bool kWriteDebugFrameHdr = false;
 
static void WriteCIE(InstructionSet isa, /*inout*/ std::vector<uint8_t>* buffer) {
  using Reg = dwarf::Reg;
  // Scratch registers should be marked as undefined.  This tells the
  // debugger that its value in the previous frame is not recoverable.
  bool is64bit = Is64BitInstructionSet(isa);
  switch (isa) {
    case InstructionSet::kArm:
    case InstructionSet::kThumb2: {
      dwarf::DebugFrameOpCodeWriter<> opcodes;
      opcodes.DefCFA(Reg::ArmCore(13), 0);  // R13(SP).
      // core registers.
      for (int reg = 0; reg < 13; reg++) {
        if (reg < 4 || reg == 12) {
          opcodes.Undefined(Reg::ArmCore(reg));
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::ArmCore(reg));
        }
      }
      // fp registers.
      for (int reg = 0; reg < 32; reg++) {
        if (reg < 16) {
          opcodes.Undefined(Reg::ArmFp(reg));
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::ArmFp(reg));
        }
      }
      auto return_reg = Reg::ArmCore(14);  // R14(LR).
      WriteCIE(is64bit, return_reg, opcodes, buffer);
      return;
    }
    case InstructionSet::kArm64: {
      dwarf::DebugFrameOpCodeWriter<> opcodes;
      opcodes.DefCFA(Reg::Arm64Core(31), 0);  // R31(SP).
      // core registers.
      for (int reg = 0; reg < 30; reg++) {
        if (reg < 8 || reg == 16 || reg == 17) {
          opcodes.Undefined(Reg::Arm64Core(reg));
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::Arm64Core(reg));
        }
      }
      // fp registers.
      for (int reg = 0; reg < 32; reg++) {
        if (reg < 8 || reg >= 16) {
          opcodes.Undefined(Reg::Arm64Fp(reg));
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::Arm64Fp(reg));
        }
      }
      auto return_reg = Reg::Arm64Core(30);  // R30(LR).
      WriteCIE(is64bit, return_reg, opcodes, buffer);
      return;
    }
    case InstructionSet::kMips:
    case InstructionSet::kMips64: {
      dwarf::DebugFrameOpCodeWriter<> opcodes;
      opcodes.DefCFA(Reg::MipsCore(29), 0);  // R29(SP).
      // core registers.
      for (int reg = 1; reg < 26; reg++) {
        if (reg < 16 || reg == 24 || reg == 25) {  // AT, V*, A*, T*.
          opcodes.Undefined(Reg::MipsCore(reg));
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::MipsCore(reg));
        }
      }
      // fp registers.
      for (int reg = 0; reg < 32; reg++) {
        if (reg < 24) {
          opcodes.Undefined(Reg::Mips64Fp(reg));
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::Mips64Fp(reg));
        }
      }
      auto return_reg = Reg::MipsCore(31);  // R31(RA).
      WriteCIE(is64bit, return_reg, opcodes, buffer);
      return;
    }
    case InstructionSet::kX86: {
      // FIXME: Add fp registers once libunwind adds support for them. Bug: 20491296
      constexpr bool generate_opcodes_for_x86_fp = false;
      dwarf::DebugFrameOpCodeWriter<> opcodes;
      opcodes.DefCFA(Reg::X86Core(4), 4);   // R4(ESP).
      opcodes.Offset(Reg::X86Core(8), -4);  // R8(EIP).
      // core registers.
      for (int reg = 0; reg < 8; reg++) {
        if (reg <= 3) {
          opcodes.Undefined(Reg::X86Core(reg));
        } else if (reg == 4) {
          // Stack pointer.
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::X86Core(reg));
        }
      }
      // fp registers.
      if (generate_opcodes_for_x86_fp) {
        for (int reg = 0; reg < 8; reg++) {
          opcodes.Undefined(Reg::X86Fp(reg));
        }
      }
      auto return_reg = Reg::X86Core(8);  // R8(EIP).
      WriteCIE(is64bit, return_reg, opcodes, buffer);
      return;
    }
    case InstructionSet::kX86_64: {
      dwarf::DebugFrameOpCodeWriter<> opcodes;
      opcodes.DefCFA(Reg::X86_64Core(4), 8);  // R4(RSP).
      opcodes.Offset(Reg::X86_64Core(16), -8);  // R16(RIP).
      // core registers.
      for (int reg = 0; reg < 16; reg++) {
        if (reg == 4) {
          // Stack pointer.
        } else if (reg < 12 && reg != 3 && reg != 5) {  // except EBX and EBP.
          opcodes.Undefined(Reg::X86_64Core(reg));
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::X86_64Core(reg));
        }
      }
      // fp registers.
      for (int reg = 0; reg < 16; reg++) {
        if (reg < 12) {
          opcodes.Undefined(Reg::X86_64Fp(reg));
        } else {
          opcodes.SameValue(Reg::X86_64Fp(reg));
        }
      }
      auto return_reg = Reg::X86_64Core(16);  // R16(RIP).
      WriteCIE(is64bit, return_reg, opcodes, buffer);
      return;
    }
    case InstructionSet::kNone:
      break;
  }
  LOG(FATAL) << "Cannot write CIE frame for ISA " << isa;
  UNREACHABLE();
}
 
template<typename ElfTypes>
void WriteCFISection(ElfBuilder<ElfTypes>* builder,
                     const ArrayRef<const MethodDebugInfo>& method_infos) {
  typedef typename ElfTypes::Addr Elf_Addr;
 
  // The methods can be written in any order.
  // Let's therefore sort them in the lexicographical order of the opcodes.
  // This has no effect on its own. However, if the final .debug_frame section is
  // compressed it reduces the size since similar opcodes sequences are grouped.
  std::vector<const MethodDebugInfo*> sorted_method_infos;
  sorted_method_infos.reserve(method_infos.size());
  for (size_t i = 0; i < method_infos.size(); i++) {
    if (!method_infos[i].cfi.empty() && !method_infos[i].deduped) {
      sorted_method_infos.push_back(&method_infos[i]);
    }
  }
  if (sorted_method_infos.empty()) {
    return;
  }
  std::stable_sort(
      sorted_method_infos.begin(),
      sorted_method_infos.end(),
      [](const MethodDebugInfo* lhs, const MethodDebugInfo* rhs) {
        ArrayRef<const uint8_t> l = lhs->cfi;
        ArrayRef<const uint8_t> r = rhs->cfi;
        return std::lexicographical_compare(l.begin(), l.end(), r.begin(), r.end());
      });
 
  std::vector<uint32_t> binary_search_table;
  if (kWriteDebugFrameHdr) {
    binary_search_table.reserve(2 * sorted_method_infos.size());
  }
 
  // Write .debug_frame section.
  auto* cfi_section = builder->GetDebugFrame();
  {
    cfi_section->Start();
    const bool is64bit = Is64BitInstructionSet(builder->GetIsa());
    std::vector<uint8_t> buffer;  // Small temporary buffer.
    WriteCIE(builder->GetIsa(), &buffer);
    cfi_section->WriteFully(buffer.data(), buffer.size());
    buffer.clear();
    for (const MethodDebugInfo* mi : sorted_method_infos) {
      DCHECK(!mi->deduped);
      DCHECK(!mi->cfi.empty());
      const Elf_Addr code_address = mi->code_address +
          (mi->is_code_address_text_relative ? builder->GetText()->GetAddress() : 0);
      if (kWriteDebugFrameHdr) {
        binary_search_table.push_back(dchecked_integral_cast<uint32_t>(code_address));
        binary_search_table.push_back(cfi_section->GetPosition());
      }
      dwarf::WriteFDE(is64bit,
                      /* cie_pointer= */ 0,
                      code_address,
                      mi->code_size,
                      mi->cfi,
                      &buffer);
      cfi_section->WriteFully(buffer.data(), buffer.size());
      buffer.clear();
    }
    cfi_section->End();
  }
 
  if (kWriteDebugFrameHdr) {
    std::sort(binary_search_table.begin(), binary_search_table.end());
 
    // Custom Android section. It is very similar to the official .eh_frame_hdr format.
    std::vector<uint8_t> header_buffer;
    dwarf::Writer<> header(&header_buffer);
    header.PushUint8(1);  // Version.
    header.PushUint8(dwarf::DW_EH_PE_omit);    // Encoding of .eh_frame pointer - none.
    header.PushUint8(dwarf::DW_EH_PE_udata4);  // Encoding of binary search table size.
    header.PushUint8(dwarf::DW_EH_PE_udata4);  // Encoding of binary search table data.
    header.PushUint32(dchecked_integral_cast<uint32_t>(binary_search_table.size()/2));
 
    auto* header_section = builder->GetDebugFrameHdr();
    header_section->Start();
    header_section->WriteFully(header_buffer.data(), header_buffer.size());
    header_section->WriteFully(binary_search_table.data(), binary_search_table.size());
    header_section->End();
  }
}
 
}  // namespace debug
}  // namespace art
 
#endif  // ART_COMPILER_DEBUG_ELF_DEBUG_FRAME_WRITER_H_