]> xenbits.xensource.com Git - people/aperard/xen-unstable.git/commitdiff
x86/altcall: use a union as register type for function parameters on clang
authorRoger Pau Monné <roger.pau@citrix.com>
Tue, 27 Feb 2024 13:11:04 +0000 (14:11 +0100)
committerJan Beulich <jbeulich@suse.com>
Tue, 27 Feb 2024 13:11:04 +0000 (14:11 +0100)
The current code for alternative calls uses the caller parameter types as the
types for the register variables that serve as function parameters:

uint8_t foo;
[...]
alternative_call(myfunc, foo);

Would expand roughly into:

register unint8_t a1_ asm("rdi") = foo;
register unsigned long a2_ asm("rsi");
[...]
asm volatile ("call *%c[addr](%%rip)"...);

However with -O2 clang will generate incorrect code, given the following
example:

unsigned int func(uint8_t t)
{
    return t;
}

static void bar(uint8_t b)
{
    int ret_;
    register uint8_t di asm("rdi") = b;
    register unsigned long si asm("rsi");
    register unsigned long dx asm("rdx");
    register unsigned long cx asm("rcx");
    register unsigned long r8 asm("r8");
    register unsigned long r9 asm("r9");
    register unsigned long r10 asm("r10");
    register unsigned long r11 asm("r11");

    asm volatile ( "call %c[addr]"
                   : "+r" (di), "=r" (si), "=r" (dx),
                     "=r" (cx), "=r" (r8), "=r" (r9),
                     "=r" (r10), "=r" (r11), "=a" (ret_)
                   : [addr] "i" (&(func)), "g" (func)
                   : "memory" );
}

void foo(unsigned int a)
{
    bar(a);
}

Clang generates the following assembly code:

func:                                   # @func
        movl    %edi, %eax
        retq
foo:                                    # @foo
        callq   func
        retq

Note the truncation of the unsigned int parameter 'a' of foo() to uint8_t when
passed into bar() is lost.  clang doesn't zero extend the parameters in the
callee when required, as the psABI mandates.

The above can be worked around by using a union when defining the register
variables, so that `di` becomes:

register union {
    uint8_t e;
    unsigned long r;
} di asm("rdi") = { .e = b };

Which results in following code generated for `foo()`:

foo:                                    # @foo
        movzbl  %dil, %edi
        callq   func
        retq

So the truncation is not longer lost.  Apply such workaround only when built
with clang.

Reported-by: Matthew Grooms <mgrooms@shrew.net>
Link: https://bugs.freebsd.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=277200
Link: https://github.com/llvm/llvm-project/issues/12579
Link: https://github.com/llvm/llvm-project/issues/82598
Signed-off-by: Roger Pau Monné <roger.pau@citrix.com>
Acked-by: Jan Beulich <jbeulich@suse.com>
master commit: 2ce562b2a413cbdb2e1128989ed1722290a27c4e
master date: 2024-02-26 10:18:01 +0100

xen/arch/x86/include/asm/alternative.h

index a7a82c2c0362f183d0ca6b95784bb99e5babbd15..bcb1dc94f4764669ba2ebc4ff7830e08792df7ce 100644 (file)
@@ -167,9 +167,34 @@ extern void alternative_branches(void);
 #define ALT_CALL_arg5 "r8"
 #define ALT_CALL_arg6 "r9"
 
+#ifdef CONFIG_CC_IS_CLANG
+/*
+ * Use a union with an unsigned long in order to prevent clang from
+ * skipping a possible truncation of the value.  By using the union any
+ * truncation is carried before the call instruction, in turn covering
+ * for ABI-non-compliance in that the necessary clipping / extension of
+ * the value is supposed to be carried out in the callee.
+ *
+ * Note this behavior is not mandated by the standard, and hence could
+ * stop being a viable workaround, or worse, could cause a different set
+ * of code-generation issues in future clang versions.
+ *
+ * This has been reported upstream:
+ * https://github.com/llvm/llvm-project/issues/12579
+ * https://github.com/llvm/llvm-project/issues/82598
+ */
+#define ALT_CALL_ARG(arg, n)                                            \
+    register union {                                                    \
+        typeof(arg) e;                                                  \
+        unsigned long r;                                                \
+    } a ## n ## _ asm ( ALT_CALL_arg ## n ) = {                         \
+        .e = ({ BUILD_BUG_ON(sizeof(arg) > sizeof(void *)); (arg); })   \
+    }
+#else
 #define ALT_CALL_ARG(arg, n) \
     register typeof(arg) a ## n ## _ asm ( ALT_CALL_arg ## n ) = \
         ({ BUILD_BUG_ON(sizeof(arg) > sizeof(void *)); (arg); })
+#endif
 #define ALT_CALL_NO_ARG(n) \
     register unsigned long a ## n ## _ asm ( ALT_CALL_arg ## n )