]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/stacked_borrows.rs
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[rust.git] / src / stacked_borrows.rs
1 //! Implements "Stacked Borrows".  See <https://github.com/rust-lang/unsafe-code-guidelines/blob/master/wip/stacked-borrows.md>
2 //! for further information.
3
4 use std::cell::RefCell;
5 use std::collections::{HashMap, HashSet};
6 use std::fmt;
7 use std::num::NonZeroU64;
8 use std::rc::Rc;
9
10 use rustc_hir::Mutability;
11 use rustc::mir::RetagKind;
12 use rustc::ty::{self, layout::Size};
13 use rustc_mir::interpret::InterpError;
14
15 use crate::*;
16
17 pub type PtrId = NonZeroU64;
18 pub type CallId = NonZeroU64;
19 pub type AllocExtra = Stacks;
20
21 /// Tracking pointer provenance
22 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
23 pub enum Tag {
24     Tagged(PtrId),
25     Untagged,
26 }
27
28 impl fmt::Debug for Tag {
29     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
30         match self {
31             Tag::Tagged(id) => write!(f, "<{}>", id),
32             Tag::Untagged => write!(f, "<untagged>"),
33         }
34     }
35 }
36
37 /// Indicates which permission is granted (by this item to some pointers)
38 #[derive(Copy, Clone, Debug, Hash, PartialEq, Eq)]
39 pub enum Permission {
40     /// Grants unique mutable access.
41     Unique,
42     /// Grants shared mutable access.
43     SharedReadWrite,
44     /// Grants shared read-only access.
45     SharedReadOnly,
46     /// Grants no access, but separates two groups of SharedReadWrite so they are not
47     /// all considered mutually compatible.
48     Disabled,
49 }
50
51 /// An item in the per-location borrow stack.
52 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
53 pub struct Item {
54     /// The permission this item grants.
55     perm: Permission,
56     /// The pointers the permission is granted to.
57     tag: Tag,
58     /// An optional protector, ensuring the item cannot get popped until `CallId` is over.
59     protector: Option<CallId>,
60 }
61
62 impl fmt::Debug for Item {
63     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
64         write!(f, "[{:?} for {:?}", self.perm, self.tag)?;
65         if let Some(call) = self.protector {
66             write!(f, " (call {})", call)?;
67         }
68         write!(f, "]")?;
69         Ok(())
70     }
71 }
72
73 /// Extra per-location state.
74 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
75 pub struct Stack {
76     /// Used *mostly* as a stack; never empty.
77     /// Invariants:
78     /// * Above a `SharedReadOnly` there can only be more `SharedReadOnly`.
79     /// * Except for `Untagged`, no tag occurs in the stack more than once.
80     borrows: Vec<Item>,
81 }
82
83 /// Extra per-allocation state.
84 #[derive(Clone, Debug)]
85 pub struct Stacks {
86     // Even reading memory can have effects on the stack, so we need a `RefCell` here.
87     stacks: RefCell<RangeMap<Stack>>,
88     // Pointer to global state
89     global: MemoryExtra,
90 }
91
92 /// Extra global state, available to the memory access hooks.
93 #[derive(Debug)]
94 pub struct GlobalState {
95     /// Next unused pointer ID (tag).
96     next_ptr_id: PtrId,
97     /// Table storing the "base" tag for each allocation.
98     /// The base tag is the one used for the initial pointer.
99     /// We need this in a separate table to handle cyclic statics.
100     base_ptr_ids: HashMap<AllocId, Tag>,
101     /// Next unused call ID (for protectors).
102     next_call_id: CallId,
103     /// Those call IDs corresponding to functions that are still running.
104     active_calls: HashSet<CallId>,
105     /// The id to trace in this execution run
106     tracked_pointer_tag: Option<PtrId>,
107 }
108 /// Memory extra state gives us interior mutable access to the global state.
109 pub type MemoryExtra = Rc<RefCell<GlobalState>>;
110
111 /// Indicates which kind of access is being performed.
112 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
113 pub enum AccessKind {
114     Read,
115     Write,
116 }
117
118 impl fmt::Display for AccessKind {
119     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
120         match self {
121             AccessKind::Read => write!(f, "read access"),
122             AccessKind::Write => write!(f, "write access"),
123         }
124     }
125 }
126
127 /// Indicates which kind of reference is being created.
128 /// Used by high-level `reborrow` to compute which permissions to grant to the
129 /// new pointer.
130 #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
131 pub enum RefKind {
132     /// `&mut` and `Box`.
133     Unique { two_phase: bool },
134     /// `&` with or without interior mutability.
135     Shared,
136     /// `*mut`/`*const` (raw pointers).
137     Raw { mutable: bool },
138 }
139
140 impl fmt::Display for RefKind {
141     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
142         match self {
143             RefKind::Unique { two_phase: false } => write!(f, "unique"),
144             RefKind::Unique { two_phase: true } => write!(f, "unique (two-phase)"),
145             RefKind::Shared => write!(f, "shared"),
146             RefKind::Raw { mutable: true } => write!(f, "raw (mutable)"),
147             RefKind::Raw { mutable: false } => write!(f, "raw (constant)"),
148         }
149     }
150 }
151
152 /// Utilities for initialization and ID generation
153 impl GlobalState {
154     pub fn new(tracked_pointer_tag: Option<PtrId>) -> Self {
155         GlobalState {
156             next_ptr_id: NonZeroU64::new(1).unwrap(),
157             base_ptr_ids: HashMap::default(),
158             next_call_id: NonZeroU64::new(1).unwrap(),
159             active_calls: HashSet::default(),
160             tracked_pointer_tag,
161         }
162     }
163
164     fn new_ptr(&mut self) -> PtrId {
165         let id = self.next_ptr_id;
166         self.next_ptr_id = NonZeroU64::new(id.get() + 1).unwrap();
167         id
168     }
169
170     pub fn new_call(&mut self) -> CallId {
171         let id = self.next_call_id;
172         trace!("new_call: Assigning ID {}", id);
173         assert!(self.active_calls.insert(id));
174         self.next_call_id = NonZeroU64::new(id.get() + 1).unwrap();
175         id
176     }
177
178     pub fn end_call(&mut self, id: CallId) {
179         assert!(self.active_calls.remove(&id));
180     }
181
182     fn is_active(&self, id: CallId) -> bool {
183         self.active_calls.contains(&id)
184     }
185
186     pub fn static_base_ptr(&mut self, id: AllocId) -> Tag {
187         self.base_ptr_ids.get(&id).copied().unwrap_or_else(|| {
188             let tag = Tag::Tagged(self.new_ptr());
189             trace!("New allocation {:?} has base tag {:?}", id, tag);
190             self.base_ptr_ids.insert(id, tag).unwrap_none();
191             tag
192         })
193     }
194 }
195
196 // # Stacked Borrows Core Begin
197
198 /// We need to make at least the following things true:
199 ///
200 /// U1: After creating a `Uniq`, it is at the top.
201 /// U2: If the top is `Uniq`, accesses must be through that `Uniq` or remove it it.
202 /// U3: If an access happens with a `Uniq`, it requires the `Uniq` to be in the stack.
203 ///
204 /// F1: After creating a `&`, the parts outside `UnsafeCell` have our `SharedReadOnly` on top.
205 /// F2: If a write access happens, it pops the `SharedReadOnly`.  This has three pieces:
206 ///     F2a: If a write happens granted by an item below our `SharedReadOnly`, the `SharedReadOnly`
207 ///          gets popped.
208 ///     F2b: No `SharedReadWrite` or `Unique` will ever be added on top of our `SharedReadOnly`.
209 /// F3: If an access happens with an `&` outside `UnsafeCell`,
210 ///     it requires the `SharedReadOnly` to still be in the stack.
211
212 /// Core relation on `Permission` to define which accesses are allowed
213 impl Permission {
214     /// This defines for a given permission, whether it permits the given kind of access.
215     fn grants(self, access: AccessKind) -> bool {
216         // Disabled grants nothing. Otherwise, all items grant read access, and except for SharedReadOnly they grant write access.
217         self != Permission::Disabled
218             && (access == AccessKind::Read || self != Permission::SharedReadOnly)
219     }
220 }
221
222 /// Core per-location operations: access, dealloc, reborrow.
223 impl<'tcx> Stack {
224     /// Find the item granting the given kind of access to the given tag, and return where
225     /// it is on the stack.
226     fn find_granting(&self, access: AccessKind, tag: Tag) -> Option<usize> {
227         self.borrows
228             .iter()
229             .enumerate() // we also need to know *where* in the stack
230             .rev() // search top-to-bottom
231             // Return permission of first item that grants access.
232             // We require a permission with the right tag, ensuring U3 and F3.
233             .find_map(
234                 |(idx, item)| {
235                     if tag == item.tag && item.perm.grants(access) { Some(idx) } else { None }
236                 },
237             )
238     }
239
240     /// Find the first write-incompatible item above the given one --
241     /// i.e, find the height to which the stack will be truncated when writing to `granting`.
242     fn find_first_write_incompatible(&self, granting: usize) -> usize {
243         let perm = self.borrows[granting].perm;
244         match perm {
245             Permission::SharedReadOnly => bug!("Cannot use SharedReadOnly for writing"),
246             Permission::Disabled => bug!("Cannot use Disabled for anything"),
247             // On a write, everything above us is incompatible.
248             Permission::Unique => granting + 1,
249             Permission::SharedReadWrite => {
250                 // The SharedReadWrite *just* above us are compatible, to skip those.
251                 let mut idx = granting + 1;
252                 while let Some(item) = self.borrows.get(idx) {
253                     if item.perm == Permission::SharedReadWrite {
254                         // Go on.
255                         idx += 1;
256                     } else {
257                         // Found first incompatible!
258                         break;
259                     }
260                 }
261                 idx
262             }
263         }
264     }
265
266     /// Check if the given item is protected.
267     fn check_protector(item: &Item, tag: Option<Tag>, global: &GlobalState) -> InterpResult<'tcx> {
268         if let Tag::Tagged(id) = item.tag {
269             if Some(id) == global.tracked_pointer_tag {
270                 register_err(
271                     InterpError::MachineStop(Box::new(TerminationInfo::PoppedTrackedPointerTag(
272                         item.clone(),
273                     )))
274                     .into(),
275                 );
276             }
277         }
278         if let Some(call) = item.protector {
279             if global.is_active(call) {
280                 if let Some(tag) = tag {
281                     throw_ub!(UbExperimental(format!(
282                         "not granting access to tag {:?} because incompatible item is protected: {:?}",
283                         tag, item
284                     )));
285                 } else {
286                     throw_ub!(UbExperimental(format!(
287                         "deallocating while item is protected: {:?}",
288                         item
289                     )));
290                 }
291             }
292         }
293         Ok(())
294     }
295
296     /// Test if a memory `access` using pointer tagged `tag` is granted.
297     /// If yes, return the index of the item that granted it.
298     fn access(&mut self, access: AccessKind, tag: Tag, global: &GlobalState) -> InterpResult<'tcx> {
299         // Two main steps: Find granting item, remove incompatible items above.
300
301         // Step 1: Find granting item.
302         let granting_idx = self.find_granting(access, tag).ok_or_else(|| err_ub!(UbExperimental(
303             format!("no item granting {} to tag {:?} found in borrow stack.", access, tag),
304         )))?;
305
306         // Step 2: Remove incompatible items above them.  Make sure we do not remove protected
307         // items.  Behavior differs for reads and writes.
308         if access == AccessKind::Write {
309             // Remove everything above the write-compatible items, like a proper stack. This makes sure read-only and unique
310             // pointers become invalid on write accesses (ensures F2a, and ensures U2 for write accesses).
311             let first_incompatible_idx = self.find_first_write_incompatible(granting_idx);
312             for item in self.borrows.drain(first_incompatible_idx..).rev() {
313                 trace!("access: popping item {:?}", item);
314                 Stack::check_protector(&item, Some(tag), global)?;
315             }
316         } else {
317             // On a read, *disable* all `Unique` above the granting item.  This ensures U2 for read accesses.
318             // The reason this is not following the stack discipline (by removing the first Unique and
319             // everything on top of it) is that in `let raw = &mut *x as *mut _; let _val = *x;`, the second statement
320             // would pop the `Unique` from the reborrow of the first statement, and subsequently also pop the
321             // `SharedReadWrite` for `raw`.
322             // This pattern occurs a lot in the standard library: create a raw pointer, then also create a shared
323             // reference and use that.
324             // We *disable* instead of removing `Unique` to avoid "connecting" two neighbouring blocks of SRWs.
325             for idx in ((granting_idx + 1)..self.borrows.len()).rev() {
326                 let item = &mut self.borrows[idx];
327                 if item.perm == Permission::Unique {
328                     trace!("access: disabling item {:?}", item);
329                     Stack::check_protector(item, Some(tag), global)?;
330                     item.perm = Permission::Disabled;
331                 }
332             }
333         }
334
335         // Done.
336         Ok(())
337     }
338
339     /// Deallocate a location: Like a write access, but also there must be no
340     /// active protectors at all because we will remove all items.
341     fn dealloc(&mut self, tag: Tag, global: &GlobalState) -> InterpResult<'tcx> {
342         // Step 1: Find granting item.
343         self.find_granting(AccessKind::Write, tag).ok_or_else(|| err_ub!(UbExperimental(format!(
344             "no item granting write access for deallocation to tag {:?} found in borrow stack",
345             tag,
346         ))))?;
347
348         // Step 2: Remove all items.  Also checks for protectors.
349         for item in self.borrows.drain(..).rev() {
350             Stack::check_protector(&item, None, global)?;
351         }
352
353         Ok(())
354     }
355
356     /// Derived a new pointer from one with the given tag.
357     /// `weak` controls whether this operation is weak or strong: weak granting does not act as
358     /// an access, and they add the new item directly on top of the one it is derived
359     /// from instead of all the way at the top of the stack.
360     fn grant(&mut self, derived_from: Tag, new: Item, global: &GlobalState) -> InterpResult<'tcx> {
361         // Figure out which access `perm` corresponds to.
362         let access =
363             if new.perm.grants(AccessKind::Write) { AccessKind::Write } else { AccessKind::Read };
364         // Now we figure out which item grants our parent (`derived_from`) this kind of access.
365         // We use that to determine where to put the new item.
366         let granting_idx = self.find_granting(access, derived_from)
367             .ok_or_else(|| err_ub!(UbExperimental(format!(
368                 "trying to reborrow for {:?}, but parent tag {:?} does not have an appropriate item in the borrow stack",
369                 new.perm, derived_from,
370             ))))?;
371
372         // Compute where to put the new item.
373         // Either way, we ensure that we insert the new item in a way such that between
374         // `derived_from` and the new one, there are only items *compatible with* `derived_from`.
375         let new_idx = if new.perm == Permission::SharedReadWrite {
376             assert!(
377                 access == AccessKind::Write,
378                 "this case only makes sense for stack-like accesses"
379             );
380             // SharedReadWrite can coexist with "existing loans", meaning they don't act like a write
381             // access.  Instead of popping the stack, we insert the item at the place the stack would
382             // be popped to (i.e., we insert it above all the write-compatible items).
383             // This ensures F2b by adding the new item below any potentially existing `SharedReadOnly`.
384             self.find_first_write_incompatible(granting_idx)
385         } else {
386             // A "safe" reborrow for a pointer that actually expects some aliasing guarantees.
387             // Here, creating a reference actually counts as an access.
388             // This ensures F2b for `Unique`, by removing offending `SharedReadOnly`.
389             self.access(access, derived_from, global)?;
390
391             // We insert "as far up as possible": We know only compatible items are remaining
392             // on top of `derived_from`, and we want the new item at the top so that we
393             // get the strongest possible guarantees.
394             // This ensures U1 and F1.
395             self.borrows.len()
396         };
397
398         // Put the new item there. As an optimization, deduplicate if it is equal to one of its new neighbors.
399         if self.borrows[new_idx - 1] == new || self.borrows.get(new_idx) == Some(&new) {
400             // Optimization applies, done.
401             trace!("reborrow: avoiding adding redundant item {:?}", new);
402         } else {
403             trace!("reborrow: adding item {:?}", new);
404             self.borrows.insert(new_idx, new);
405         }
406
407         Ok(())
408     }
409 }
410 // # Stacked Borrows Core End
411
412 /// Map per-stack operations to higher-level per-location-range operations.
413 impl<'tcx> Stacks {
414     /// Creates new stack with initial tag.
415     fn new(size: Size, perm: Permission, tag: Tag, extra: MemoryExtra) -> Self {
416         let item = Item { perm, tag, protector: None };
417         let stack = Stack { borrows: vec![item] };
418
419         Stacks { stacks: RefCell::new(RangeMap::new(size, stack)), global: extra }
420     }
421
422     /// Call `f` on every stack in the range.
423     fn for_each(
424         &self,
425         ptr: Pointer<Tag>,
426         size: Size,
427         f: impl Fn(&mut Stack, &GlobalState) -> InterpResult<'tcx>,
428     ) -> InterpResult<'tcx> {
429         let global = self.global.borrow();
430         let mut stacks = self.stacks.borrow_mut();
431         for stack in stacks.iter_mut(ptr.offset, size) {
432             f(stack, &*global)?;
433         }
434         Ok(())
435     }
436 }
437
438 /// Glue code to connect with Miri Machine Hooks
439 impl Stacks {
440     pub fn new_allocation(
441         id: AllocId,
442         size: Size,
443         extra: MemoryExtra,
444         kind: MemoryKind<MiriMemoryKind>,
445     ) -> (Self, Tag) {
446         let (tag, perm) = match kind {
447             // New unique borrow. This tag is not accessible by the program,
448             // so it will only ever be used when using the local directly (i.e.,
449             // not through a pointer). That is, whenever we directly write to a local, this will pop
450             // everything else off the stack, invalidating all previous pointers,
451             // and in particular, *all* raw pointers.
452             MemoryKind::Stack => (Tag::Tagged(extra.borrow_mut().new_ptr()), Permission::Unique),
453             // Static memory can be referenced by "global" pointers from `tcx`.
454             // Thus we call `static_base_ptr` such that the global pointers get the same tag
455             // as what we use here.
456             // The base pointer is not unique, so the base permission is `SharedReadWrite`.
457             MemoryKind::Machine(MiriMemoryKind::Static) =>
458                 (extra.borrow_mut().static_base_ptr(id), Permission::SharedReadWrite),
459             // Everything else we handle entirely untagged for now.
460             // FIXME: experiment with more precise tracking.
461             _ => (Tag::Untagged, Permission::SharedReadWrite),
462         };
463         (Stacks::new(size, perm, tag, extra), tag)
464     }
465
466     #[inline(always)]
467     pub fn memory_read<'tcx>(&self, ptr: Pointer<Tag>, size: Size) -> InterpResult<'tcx> {
468         trace!("read access with tag {:?}: {:?}, size {}", ptr.tag, ptr.erase_tag(), size.bytes());
469         self.for_each(ptr, size, |stack, global| {
470             stack.access(AccessKind::Read, ptr.tag, global)?;
471             Ok(())
472         })
473     }
474
475     #[inline(always)]
476     pub fn memory_written<'tcx>(&mut self, ptr: Pointer<Tag>, size: Size) -> InterpResult<'tcx> {
477         trace!("write access with tag {:?}: {:?}, size {}", ptr.tag, ptr.erase_tag(), size.bytes());
478         self.for_each(ptr, size, |stack, global| {
479             stack.access(AccessKind::Write, ptr.tag, global)?;
480             Ok(())
481         })
482     }
483
484     #[inline(always)]
485     pub fn memory_deallocated<'tcx>(
486         &mut self,
487         ptr: Pointer<Tag>,
488         size: Size,
489     ) -> InterpResult<'tcx> {
490         trace!("deallocation with tag {:?}: {:?}, size {}", ptr.tag, ptr.erase_tag(), size.bytes());
491         self.for_each(ptr, size, |stack, global| stack.dealloc(ptr.tag, global))
492     }
493 }
494
495 /// Retagging/reborrowing.  There is some policy in here, such as which permissions
496 /// to grant for which references, and when to add protectors.
497 impl<'mir, 'tcx> EvalContextPrivExt<'mir, 'tcx> for crate::MiriEvalContext<'mir, 'tcx> {}
498 trait EvalContextPrivExt<'mir, 'tcx: 'mir>: crate::MiriEvalContextExt<'mir, 'tcx> {
499     fn reborrow(
500         &mut self,
501         place: MPlaceTy<'tcx, Tag>,
502         size: Size,
503         kind: RefKind,
504         new_tag: Tag,
505         protect: bool,
506     ) -> InterpResult<'tcx> {
507         let this = self.eval_context_mut();
508         let protector = if protect { Some(this.frame().extra.call_id) } else { None };
509         let ptr = place.ptr.assert_ptr();
510         trace!(
511             "reborrow: {} reference {:?} derived from {:?} (pointee {}): {:?}, size {}",
512             kind,
513             new_tag,
514             ptr.tag,
515             place.layout.ty,
516             ptr.erase_tag(),
517             size.bytes()
518         );
519
520         // Get the allocation. It might not be mutable, so we cannot use `get_mut`.
521         let extra = &this.memory.get_raw(ptr.alloc_id)?.extra;
522         let stacked_borrows =
523             extra.stacked_borrows.as_ref().expect("we should have Stacked Borrows data");
524         // Update the stacks.
525         // Make sure that raw pointers and mutable shared references are reborrowed "weak":
526         // There could be existing unique pointers reborrowed from them that should remain valid!
527         let perm = match kind {
528             RefKind::Unique { two_phase: false } => Permission::Unique,
529             RefKind::Unique { two_phase: true } => Permission::SharedReadWrite,
530             RefKind::Raw { mutable: true } => Permission::SharedReadWrite,
531             RefKind::Shared | RefKind::Raw { mutable: false } => {
532                 // Shared references and *const are a whole different kind of game, the
533                 // permission is not uniform across the entire range!
534                 // We need a frozen-sensitive reborrow.
535                 return this.visit_freeze_sensitive(place, size, |cur_ptr, size, frozen| {
536                     // We are only ever `SharedReadOnly` inside the frozen bits.
537                     let perm = if frozen {
538                         Permission::SharedReadOnly
539                     } else {
540                         Permission::SharedReadWrite
541                     };
542                     let item = Item { perm, tag: new_tag, protector };
543                     stacked_borrows.for_each(cur_ptr, size, |stack, global| {
544                         stack.grant(cur_ptr.tag, item, global)
545                     })
546                 });
547             }
548         };
549         let item = Item { perm, tag: new_tag, protector };
550         stacked_borrows.for_each(ptr, size, |stack, global| stack.grant(ptr.tag, item, global))
551     }
552
553     /// Retags an indidual pointer, returning the retagged version.
554     /// `mutbl` can be `None` to make this a raw pointer.
555     fn retag_reference(
556         &mut self,
557         val: ImmTy<'tcx, Tag>,
558         kind: RefKind,
559         protect: bool,
560     ) -> InterpResult<'tcx, Immediate<Tag>> {
561         let this = self.eval_context_mut();
562         // We want a place for where the ptr *points to*, so we get one.
563         let place = this.ref_to_mplace(val)?;
564         let size = this
565             .size_and_align_of_mplace(place)?
566             .map(|(size, _)| size)
567             .unwrap_or_else(|| place.layout.size);
568         // We can see dangling ptrs in here e.g. after a Box's `Unique` was
569         // updated using "self.0 = ..." (can happen in Box::from_raw); see miri#1050.
570         let place = this.mplace_access_checked(place)?;
571         if size == Size::ZERO {
572             // Nothing to do for ZSTs.
573             return Ok(*val);
574         }
575
576         // Compute new borrow.
577         let new_tag = match kind {
578             // Give up tracking for raw pointers.
579             // FIXME: Experiment with more precise tracking. Blocked on `&raw`
580             // because `Rc::into_raw` currently creates intermediate references,
581             // breaking `Rc::from_raw`.
582             RefKind::Raw { .. } => Tag::Untagged,
583             // All other pointesr are properly tracked.
584             _ => Tag::Tagged(this.memory.extra.stacked_borrows.borrow_mut().new_ptr()),
585         };
586
587         // Reborrow.
588         this.reborrow(place, size, kind, new_tag, protect)?;
589         let new_place = place.replace_tag(new_tag);
590
591         // Return new pointer.
592         Ok(new_place.to_ref())
593     }
594 }
595
596 impl<'mir, 'tcx> EvalContextExt<'mir, 'tcx> for crate::MiriEvalContext<'mir, 'tcx> {}
597 pub trait EvalContextExt<'mir, 'tcx: 'mir>: crate::MiriEvalContextExt<'mir, 'tcx> {
598     fn retag(&mut self, kind: RetagKind, place: PlaceTy<'tcx, Tag>) -> InterpResult<'tcx> {
599         let this = self.eval_context_mut();
600         // Determine mutability and whether to add a protector.
601         // Cannot use `builtin_deref` because that reports *immutable* for `Box`,
602         // making it useless.
603         fn qualify(ty: ty::Ty<'_>, kind: RetagKind) -> Option<(RefKind, bool)> {
604             match ty.kind {
605                 // References are simple.
606                 ty::Ref(_, _, Mutability::Mut) => Some((
607                     RefKind::Unique { two_phase: kind == RetagKind::TwoPhase },
608                     kind == RetagKind::FnEntry,
609                 )),
610                 ty::Ref(_, _, Mutability::Not) =>
611                     Some((RefKind::Shared, kind == RetagKind::FnEntry)),
612                 // Raw pointers need to be enabled.
613                 ty::RawPtr(tym) if kind == RetagKind::Raw =>
614                     Some((RefKind::Raw { mutable: tym.mutbl == Mutability::Mut }, false)),
615                 // Boxes do not get a protector: protectors reflect that references outlive the call
616                 // they were passed in to; that's just not the case for boxes.
617                 ty::Adt(..) if ty.is_box() => Some((RefKind::Unique { two_phase: false }, false)),
618                 _ => None,
619             }
620         }
621
622         // We only reborrow "bare" references/boxes.
623         // Not traversing into fields helps with <https://github.com/rust-lang/unsafe-code-guidelines/issues/125>,
624         // but might also cost us optimization and analyses. We will have to experiment more with this.
625         if let Some((mutbl, protector)) = qualify(place.layout.ty, kind) {
626             // Fast path.
627             let val = this.read_immediate(this.place_to_op(place)?)?;
628             let val = this.retag_reference(val, mutbl, protector)?;
629             this.write_immediate(val, place)?;
630         }
631
632         Ok(())
633     }
634 }
635