]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blobdiff - src/intptrcast.rs
Auto merge of #822 - RalfJung:tls, r=RalfJung
[rust.git] / src / intptrcast.rs
index c48e7b7772b1de1bafeaa42f784864ce588f911f..5797895c54f809b888ad9615bd2f4269794cec7e 100644 (file)
@@ -1,60 +1,63 @@
-use std::cell::{Cell, RefCell};
+use std::cell::RefCell;
+use std::collections::{HashMap, hash_map::Entry};
+use std::cmp::max;
 
-use rustc::mir::interpret::{AllocId, Pointer, InterpResult};
-use rustc_mir::interpret::Memory;
+use rand::Rng;
+
+use rustc::ty::layout::HasDataLayout;
+use rustc_mir::interpret::{AllocId, Pointer, InterpResult, Memory, AllocCheck, PointerArithmetic};
 use rustc_target::abi::Size;
 
-use crate::stacked_borrows::Tag;
-use crate::Evaluator;
+use crate::{Evaluator, Tag, STACK_ADDR};
 
 pub type MemoryExtra = RefCell<GlobalState>;
 
-#[derive(Clone, Debug, Default)]
-pub struct AllocExtra {
-    base_addr: Cell<Option<u64>>
-}
-
 #[derive(Clone, Debug)]
 pub struct GlobalState {
     /// This is used as a map between the address of each allocation and its `AllocId`.
     /// It is always sorted
     pub int_to_ptr_map: Vec<(u64, AllocId)>,
+    /// The base address for each allocation.  We cannot put that into
+    /// `AllocExtra` because function pointers also have a base address, and
+    /// they do not have an `AllocExtra`.
+    /// This is the inverse of `int_to_ptr_map`.
+    pub base_addr: HashMap<AllocId, u64>,
     /// This is used as a memory address when a new pointer is casted to an integer. It
     /// is always larger than any address that was previously made part of a block.
     pub next_base_addr: u64,
 }
 
 impl Default for GlobalState {
-    // FIXME: Query the page size in the future
     fn default() -> Self {
         GlobalState {
             int_to_ptr_map: Vec::default(),
-            next_base_addr: 2u64.pow(16)
+            base_addr: HashMap::default(),
+            next_base_addr: STACK_ADDR,
         }
     }
 }
 
 impl<'mir, 'tcx> GlobalState {
     pub fn int_to_ptr(
-        base_addr: u64,
+        int: u64,
         memory: &Memory<'mir, 'tcx, Evaluator<'tcx>>,
     ) -> InterpResult<'tcx, Pointer<Tag>> {
         let global_state = memory.extra.intptrcast.borrow();
         
-        match global_state.int_to_ptr_map.binary_search_by_key(&base_addr, |(addr, _)| *addr) {
+        match global_state.int_to_ptr_map.binary_search_by_key(&int, |(addr, _)| *addr) {
             Ok(pos) => {
                 let (_, alloc_id) = global_state.int_to_ptr_map[pos];
-                // `base_addr` is the starting address for an allocation, the offset should be
+                // `int` is equal to the starting address for an allocation, the offset should be
                 // zero. The pointer is untagged because it was created from a cast
                 Ok(Pointer::new_with_tag(alloc_id, Size::from_bytes(0), Tag::Untagged))
             },
             Err(0) => err!(DanglingPointerDeref), 
             Err(pos) => {
-                // This is the gargest of the adresses smaller than `base_addr`,
+                // This is the largest of the adresses smaller than `int`,
                 // i.e. the greatest lower bound (glb)
                 let (glb, alloc_id) = global_state.int_to_ptr_map[pos - 1];
-                // This never overflows because `base_addr >= glb`
-                let offset = base_addr - glb;
+                // This never overflows because `int >= glb`
+                let offset = int - glb;
                 // If the offset exceeds the size of the allocation, this access is illegal
                 if offset <= memory.get(alloc_id)?.bytes.len() as u64 {
                     // This pointer is untagged because it was created from a cast
@@ -71,27 +74,64 @@ pub fn ptr_to_int(
         memory: &Memory<'mir, 'tcx, Evaluator<'tcx>>,
     ) -> InterpResult<'tcx, u64> {
         let mut global_state = memory.extra.intptrcast.borrow_mut();
+        let global_state = &mut *global_state;
 
-        let alloc = memory.get(ptr.alloc_id)?;
+        // There is nothing wrong with a raw pointer being cast to an integer only after
+        // it became dangling.  Hence `MaybeDead`.
+        let (size, align) = memory.get_size_and_align(ptr.alloc_id, AllocCheck::MaybeDead)?;
 
-        let base_addr = match alloc.extra.intptrcast.base_addr.get() { 
-            Some(base_addr) => base_addr,
-            None => {
-                let base_addr = global_state.next_base_addr;
-                global_state.next_base_addr += alloc.bytes.len() as u64;
-
-                alloc.extra.intptrcast.base_addr.set(Some(base_addr));
-
-                let elem = (base_addr, ptr.alloc_id);
+        let base_addr = match global_state.base_addr.entry(ptr.alloc_id) {
+            Entry::Occupied(entry) => *entry.get(),
+            Entry::Vacant(entry) => {
+                // This allocation does not have a base address yet, pick one.
+                // Leave some space to the previous allocation, to give it some chance to be less aligned.
+                let slack = {
+                    let mut rng = memory.extra.rng.as_ref().unwrap().borrow_mut();
+                    // This means that `(global_state.next_base_addr + slack) % 16` is uniformly distributed.
+                    rng.gen_range(0, 16)
+                };
+                // From next_base_addr + slack, round up to adjust for alignment.
+                let base_addr = Self::align_addr(global_state.next_base_addr + slack, align.bytes());
+                entry.insert(base_addr);
+                trace!(
+                    "Assigning base address {:#x} to allocation {:?} (slack: {}, align: {})",
+                    base_addr, ptr.alloc_id, slack, align.bytes(),
+                );
 
+                // Remember next base address.  If this allocation is zero-sized, leave a gap
+                // of at least 1 to avoid two allocations having the same base address.
+                global_state.next_base_addr = base_addr + max(size.bytes(), 1);
                 // Given that `next_base_addr` increases in each allocation, pushing the
                 // corresponding tuple keeps `int_to_ptr_map` sorted
-                global_state.int_to_ptr_map.push(elem); 
+                global_state.int_to_ptr_map.push((base_addr, ptr.alloc_id)); 
 
                 base_addr
             }
         };
 
-        Ok(base_addr + ptr.offset.bytes())
+        debug_assert_eq!(base_addr % align.bytes(), 0); // sanity check
+        // Add offset with the right kind of pointer-overflowing arithmetic.
+        let dl = memory.data_layout();
+        Ok(dl.overflowing_offset(base_addr, ptr.offset.bytes()).0)
+    }
+
+    /// Shifts `addr` to make it aligned with `align` by rounding `addr` to the smallest multiple
+    /// of `align` that is larger or equal to `addr`
+    fn align_addr(addr: u64, align: u64) -> u64 {
+        match addr % align {
+            0 => addr,
+            rem => addr + align - rem
+        }
+    }
+}
+
+#[cfg(test)]
+mod tests {
+    use super::*;
+
+    #[test]
+    fn test_align_addr() {
+        assert_eq!(GlobalState::align_addr(37, 4), 40);
+        assert_eq!(GlobalState::align_addr(44, 4), 44);
     }
 }