code.ossystems Code Review - meta-freescale.git/blob

   1 From 2235b85f1c76d98b5f1e160cbd0a61a84c15e125 Mon Sep 17 00:00:00 2001
   2 From: Ivan Djelic <ivan.djelic@parrot.com>
   3 Date: Wed, 6 Mar 2013 20:09:27 +0100
   4 Subject: [PATCH] ARM: 7668/1: fix memset-related crashes caused by recent GCC
   5  (4.7.2) optimizations
   6 Organization: O.S. Systems Software LTDA.
   7
   8 Recent GCC versions (e.g. GCC-4.7.2) perform optimizations based on
   9 assumptions about the implementation of memset and similar functions.
  10 The current ARM optimized memset code does not return the value of
  11 its first argument, as is usually expected from standard implementations.
  12
  13 For instance in the following function:
  14
  15 void debug_mutex_lock_common(struct mutex *lock, struct mutex_waiter *waiter)
  16 {
  17         memset(waiter, MUTEX_DEBUG_INIT, sizeof(*waiter));
  18         waiter->magic = waiter;
  19         INIT_LIST_HEAD(&waiter->list);
  20 }
  21
  22 compiled as:
  23
  24 800554d0 <debug_mutex_lock_common>:
  25 800554d0:       e92d4008        push    {r3, lr}
  26 800554d4:       e1a00001        mov     r0, r1
  27 800554d8:       e3a02010        mov     r2, #16 ; 0x10
  28 800554dc:       e3a01011        mov     r1, #17 ; 0x11
  29 800554e0:       eb04426e        bl      80165ea0 <memset>
  30 800554e4:       e1a03000        mov     r3, r0
  31 800554e8:       e583000c        str     r0, [r3, #12]
  32 800554ec:       e5830000        str     r0, [r3]
  33 800554f0:       e5830004        str     r0, [r3, #4]
  34 800554f4:       e8bd8008        pop     {r3, pc}
  35
  36 GCC assumes memset returns the value of pointer 'waiter' in register r0; causing
  37 register/memory corruptions.
  38
  39 This patch fixes the return value of the assembly version of memset.
  40 It adds a 'mov' instruction and merges an additional load+store into
  41 existing load/store instructions.
  42 For ease of review, here is a breakdown of the patch into 4 simple steps:
  43
  44 Step 1
  45 ======
  46 Perform the following substitutions:
  47 ip -> r8, then
  48 r0 -> ip,
  49 and insert 'mov ip, r0' as the first statement of the function.
  50 At this point, we have a memset() implementation returning the proper result,
  51 but corrupting r8 on some paths (the ones that were using ip).
  52
  53 Step 2
  54 ======
  55 Make sure r8 is saved and restored when (! CALGN(1)+0) == 1:
  56
  57 save r8:
  58 -       str     lr, [sp, #-4]!
  59 +       stmfd   sp!, {r8, lr}
  60
  61 and restore r8 on both exit paths:
  62 -       ldmeqfd sp!, {pc}               @ Now <64 bytes to go.
  63 +       ldmeqfd sp!, {r8, pc}           @ Now <64 bytes to go.
  64 (...)
  65         tst     r2, #16
  66         stmneia ip!, {r1, r3, r8, lr}
  67 -       ldr     lr, [sp], #4
  68 +       ldmfd   sp!, {r8, lr}
  69
  70 Step 3
  71 ======
  72 Make sure r8 is saved and restored when (! CALGN(1)+0) == 0:
  73
  74 save r8:
  75 -       stmfd   sp!, {r4-r7, lr}
  76 +       stmfd   sp!, {r4-r8, lr}
  77
  78 and restore r8 on both exit paths:
  79         bgt     3b
  80 -       ldmeqfd sp!, {r4-r7, pc}
  81 +       ldmeqfd sp!, {r4-r8, pc}
  82 (...)
  83         tst     r2, #16
  84         stmneia ip!, {r4-r7}
  85 -       ldmfd   sp!, {r4-r7, lr}
  86 +       ldmfd   sp!, {r4-r8, lr}
  87
  88 Step 4
  89 ======
  90 Rewrite register list "r4-r7, r8" as "r4-r8".
  91
  92 Upstream-Status: Pending
  93
  94 Signed-off-by: Ivan Djelic <ivan.djelic@parrot.com>
  95 Reviewed-by: Nicolas Pitre <nico@linaro.org>
  96 Signed-off-by: Dirk Behme <dirk.behme@gmail.com>
  97 Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@arm.linux.org.uk>
  98 (cherry picked from commit 455bd4c430b0c0a361f38e8658a0d6cb469942b5)
  99 ---
 100  arch/arm/lib/memset.S | 85 ++++++++++++++++++++++++++-------------------------
 101  1 file changed, 44 insertions(+), 41 deletions(-)
 102
 103 diff --git a/arch/arm/lib/memset.S b/arch/arm/lib/memset.S
 104 index 650d592..d912e73 100644
 105 --- a/arch/arm/lib/memset.S
 106 +++ b/arch/arm/lib/memset.S
 107 @@ -19,9 +19,9 @@
 108  1:     subs    r2, r2, #4              @ 1 do we have enough
 109         blt     5f                      @ 1 bytes to align with?
 110         cmp     r3, #2                  @ 1
 111 -       strltb  r1, [r0], #1            @ 1
 112 -       strleb  r1, [r0], #1            @ 1
 113 -       strb    r1, [r0], #1            @ 1
 114 +       strltb  r1, [ip], #1            @ 1
 115 +       strleb  r1, [ip], #1            @ 1
 116 +       strb    r1, [ip], #1            @ 1
 117         add     r2, r2, r3              @ 1 (r2 = r2 - (4 - r3))
 118  /*
 119   * The pointer is now aligned and the length is adjusted.  Try doing the
 120 @@ -29,10 +29,14 @@
 121   */
 122
 123  ENTRY(memset)
 124 -       ands    r3, r0, #3              @ 1 unaligned?
 125 +/*
 126 + * Preserve the contents of r0 for the return value.
 127 + */
 128 +       mov     ip, r0
 129 +       ands    r3, ip, #3              @ 1 unaligned?
 130         bne     1b                      @ 1
 131  /*
 132 - * we know that the pointer in r0 is aligned to a word boundary.
 133 + * we know that the pointer in ip is aligned to a word boundary.
 134   */
 135         orr     r1, r1, r1, lsl #8
 136         orr     r1, r1, r1, lsl #16
 137 @@ -43,29 +47,28 @@ ENTRY(memset)
 138  #if ! CALGN(1)+0
 139
 140  /*
 141 - * We need an extra register for this loop - save the return address and
 142 - * use the LR
 143 + * We need 2 extra registers for this loop - use r8 and the LR
 144   */
 145 -       str     lr, [sp, #-4]!
 146 -       mov     ip, r1
 147 +       stmfd   sp!, {r8, lr}
 148 +       mov     r8, r1
 149         mov     lr, r1
 150
 151  2:     subs    r2, r2, #64
 152 -       stmgeia r0!, {r1, r3, ip, lr}   @ 64 bytes at a time.
 153 -       stmgeia r0!, {r1, r3, ip, lr}
 154 -       stmgeia r0!, {r1, r3, ip, lr}
 155 -       stmgeia r0!, {r1, r3, ip, lr}
 156 +       stmgeia ip!, {r1, r3, r8, lr}   @ 64 bytes at a time.
 157 +       stmgeia ip!, {r1, r3, r8, lr}
 158 +       stmgeia ip!, {r1, r3, r8, lr}
 159 +       stmgeia ip!, {r1, r3, r8, lr}
 160         bgt     2b
 161 -       ldmeqfd sp!, {pc}               @ Now <64 bytes to go.
 162 +       ldmeqfd sp!, {r8, pc}           @ Now <64 bytes to go.
 163  /*
 164   * No need to correct the count; we're only testing bits from now on
 165   */
 166         tst     r2, #32
 167 -       stmneia r0!, {r1, r3, ip, lr}
 168 -       stmneia r0!, {r1, r3, ip, lr}
 169 +       stmneia ip!, {r1, r3, r8, lr}
 170 +       stmneia ip!, {r1, r3, r8, lr}
 171         tst     r2, #16
 172 -       stmneia r0!, {r1, r3, ip, lr}
 173 -       ldr     lr, [sp], #4
 174 +       stmneia ip!, {r1, r3, r8, lr}
 175 +       ldmfd   sp!, {r8, lr}
 176
 177  #else
 178
 179 @@ -74,54 +77,54 @@ ENTRY(memset)
 180   * whole cache lines at once.
 181   */
 182
 183 -       stmfd   sp!, {r4-r7, lr}
 184 +       stmfd   sp!, {r4-r8, lr}
 185         mov     r4, r1
 186         mov     r5, r1
 187         mov     r6, r1
 188         mov     r7, r1
 189 -       mov     ip, r1
 190 +       mov     r8, r1
 191         mov     lr, r1
 192
 193         cmp     r2, #96
 194 -       tstgt   r0, #31
 195 +       tstgt   ip, #31
 196         ble     3f
 197
 198 -       and     ip, r0, #31
 199 -       rsb     ip, ip, #32
 200 -       sub     r2, r2, ip
 201 -       movs    ip, ip, lsl #(32 - 4)
 202 -       stmcsia r0!, {r4, r5, r6, r7}
 203 -       stmmiia r0!, {r4, r5}
 204 -       tst     ip, #(1 << 30)
 205 -       mov     ip, r1
 206 -       strne   r1, [r0], #4
 207 +       and     r8, ip, #31
 208 +       rsb     r8, r8, #32
 209 +       sub     r2, r2, r8
 210 +       movs    r8, r8, lsl #(32 - 4)
 211 +       stmcsia ip!, {r4, r5, r6, r7}
 212 +       stmmiia ip!, {r4, r5}
 213 +       tst     r8, #(1 << 30)
 214 +       mov     r8, r1
 215 +       strne   r1, [ip], #4
 216
 217  3:     subs    r2, r2, #64
 218 -       stmgeia r0!, {r1, r3-r7, ip, lr}
 219 -       stmgeia r0!, {r1, r3-r7, ip, lr}
 220 +       stmgeia ip!, {r1, r3-r8, lr}
 221 +       stmgeia ip!, {r1, r3-r8, lr}
 222         bgt     3b
 223 -       ldmeqfd sp!, {r4-r7, pc}
 224 +       ldmeqfd sp!, {r4-r8, pc}
 225
 226         tst     r2, #32
 227 -       stmneia r0!, {r1, r3-r7, ip, lr}
 228 +       stmneia ip!, {r1, r3-r8, lr}
 229         tst     r2, #16
 230 -       stmneia r0!, {r4-r7}
 231 -       ldmfd   sp!, {r4-r7, lr}
 232 +       stmneia ip!, {r4-r7}
 233 +       ldmfd   sp!, {r4-r8, lr}
 234
 235  #endif
 236
 237  4:     tst     r2, #8
 238 -       stmneia r0!, {r1, r3}
 239 +       stmneia ip!, {r1, r3}
 240         tst     r2, #4
 241 -       strne   r1, [r0], #4
 242 +       strne   r1, [ip], #4
 243  /*
 244   * When we get here, we've got less than 4 bytes to zero.  We
 245   * may have an unaligned pointer as well.
 246   */
 247  5:     tst     r2, #2
 248 -       strneb  r1, [r0], #1
 249 -       strneb  r1, [r0], #1
 250 +       strneb  r1, [ip], #1
 251 +       strneb  r1, [ip], #1
 252         tst     r2, #1
 253 -       strneb  r1, [r0], #1
 254 +       strneb  r1, [ip], #1
 255         mov     pc, lr
 256  ENDPROC(memset)
 257 --
 258 1.8.4.rc3
 259