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/* OpenIDA - Outil d'analyse de fichiers binaires
 * loop.c - détection des boucles dans du code machine
 *
 * Copyright (C) 2013 Cyrille Bagard
 *
 *  This file is part of OpenIDA.
 *
 *  OpenIDA is free software; you can redistribute it and/or modify
 *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
 *  the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
 *  (at your option) any later version.
 *
 *  OpenIDA is distributed in the hope that it will be useful,
 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 *  GNU General Public License for more details.
 *
 *  You should have received a copy of the GNU General Public License
 *  along with Foobar.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */


#include "loop.h"


#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>



/* Suivi du flot d'exécution */
typedef struct _exec_flow
{
    vmpa_t *steps;                          /* Jalons dans l'exécution     */
    size_t count;                           /* Quantité de ces points      */

} exec_flow;


/* Initialise un flot d'exécution. */
static exec_flow *create_exec_flow(void);

/* Réalise la copie d'un flot d'exécution. */
static exec_flow *dup_exec_flow(const exec_flow *);

/* Efface de la mémoire un flot d'exécution. */
static void delete_exec_flow(exec_flow *);

/* Recherche si le chemin d'exécution a déjà mené à une adresse. */
static bool is_new_exec_flow(const exec_flow *, vmpa_t);

/* Ajoute une adresse jalon dans un flot d'exécution. */
static void add_step_into_exec_flow(exec_flow *, vmpa_t);

/* Suit un flot d'exécution à la recherche de boucles. */
static void track_loops_in_code(GArchInstruction *, vmpa_t, vmpa_t, exec_flow *);



/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : -                                                            *
*                                                                             *
*  Description : Initialise un flot d'exécution.                              *
*                                                                             *
*  Retour      : Flot d'exécution nouveau.                                    *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static exec_flow *create_exec_flow(void)
{
    exec_flow *result;                      /* Flot vierge à retourner     */

    result = (exec_flow *)calloc(1, sizeof(exec_flow));

    return result;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : src = jalons de l'exécution à dupliquer.                     *
*                                                                             *
*  Description : Réalise la copie d'un flot d'exécution.                      *
*                                                                             *
*  Retour      : Flot d'exécution copié.                                      *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static exec_flow *dup_exec_flow(const exec_flow *src)
{
    exec_flow *result;                      /* Copie à retourner           */

    result = (exec_flow *)calloc(1, sizeof(exec_flow));

    result->steps = (vmpa_t *)malloc(src->count * sizeof(vmpa_t));
    memcpy(result->steps, src->steps, src->count * sizeof(vmpa_t));

    result->count = src->count;

    return result;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : flow = jalons de l'exécution à supprimer.                    *
*                                                                             *
*  Description : Efface de la mémoire un flot d'exécution.                    *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static void delete_exec_flow(exec_flow *flow)
{
    free(flow->steps);

    free(flow);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : flow = ensemble des jalons de l'exécution du code.           *
*                addr = adresse d'un nouvel embranchement.                    *
*                                                                             *
*  Description : Recherche si le chemin d'exécution a déjà mené à une adresse.*
*                                                                             *
*  Retour      : true si l'instruction est visitée pour la première fois.     *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static bool is_new_exec_flow(const exec_flow *flow, vmpa_t addr)
{
    void *ret;                              /* Conclusion d'une recherche  */

    ret = bsearch(&addr, flow->steps, flow->count,
                  sizeof(vmpa_t), (__compar_fn_t)compare_vmpa);

    return (ret == NULL);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : flow = jalons de l'exécution du code à compléter.            *
*                addr = adresse d'un nouvel embranchement.                    *
*                                                                             *
*  Description : Ajoute une adresse jalon dans un flot d'exécution.           *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static void add_step_into_exec_flow(exec_flow *flow, vmpa_t addr)
{
    flow->steps = (vmpa_t *)realloc(flow->steps, ++flow->count * sizeof(vmpa_t));
    flow->steps[flow->count - 1] = addr;

    qsort(flow->steps, flow->count, sizeof(vmpa_t), (__compar_fn_t)compare_vmpa);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : list  = ensemble d'instructions à parcourir.                 *
*                start = adresse du début de l'analyse.                       *
*                end   = adresse de fin de la routine traitée.                *
*                flow  = ensemble des jalons de l'exécution du code.          *
*                                                                             *
*  Description : Suit un flot d'exécution à la recherche de boucles.          *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static void track_loops_in_code(GArchInstruction *list, vmpa_t start, vmpa_t end, exec_flow *flow)
{
    bool exit_track;                        /* Détermine la fin du parcours*/
    GArchInstruction *iter;                 /* Boucle de parcours          */
    GArchInstruction **dests;               /* Instr. visée par une autre  */
    InstructionLinkType *types;             /* Type de lien entre lignes   */
    size_t dcount;                          /* Nombre de liens de dest.    */
    size_t i;                               /* Boucle de parcours          */
    vmpa_t addr;                            /* Prochaine adresse de saut   */
    exec_flow *next_flow;                   /* Suite de l'exécution        */

    add_step_into_exec_flow(flow, start);

    exit_track = false;

    for (iter = g_arch_instruction_find_by_address(list, start, true);
         iter != NULL && !exit_track;
         iter = g_arch_instruction_get_next_iter(list, iter, end))
    {
        dcount = g_arch_instruction_get_destinations(iter, &dests, &types, NULL);
        if (dcount == 0) continue;

        for (i = 0; i < dcount; i++)
            switch (types[i])
            {
                case ILT_LOOP:
                    /**
                     * On est déjà passé par là, donc on peut arrêter le parcours courant.
                     */
                    exit_track = true;
                    break;

                case ILT_CALL:
                case ILT_CATCH_EXCEPTION:
                    break;

                default:
                    /**
                     * On se lance dans d'autres suivis qui vont parcourir le reste des
                     * instructions, donc on peut arrêter le parcours courant ici.
                     */
                    exit_track = true;

                    g_arch_instruction_get_location(dests[i], NULL, NULL, &addr);

                    if (!is_new_exec_flow(flow, addr))
                        types[i] = ILT_LOOP;

                    else
                    {
                        next_flow = dup_exec_flow(flow);
                        track_loops_in_code(list, addr, end, next_flow);
                        delete_exec_flow(next_flow);
                    }

                    break;

            }

    }

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : list      = ensemble d'instructions à relier.                *
*                routines  = prototypes existants à insérer.                  *
*                count     = quantité de ces prototypes.                      *
*                statusbar = barre de statut avec progression à mettre à jour.*
*                id        = identifiant du message affiché à l'utilisateur.  *
*                                                                             *
*  Description : Détecte les boucles dans du code machine.                    *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

void detect_loops_in_code(GArchInstruction *list, GBinRoutine **routines, size_t count, GtkExtStatusBar *statusbar, guint id)
{
    size_t i;                               /* Boucle de parcours          */
    vmpa_t start;                           /* Adresse de départ           */
    vmpa_t end;                             /* Adresse de fin              */
    exec_flow *flow;                        /* Flot d'exécution à suivre   */

    for (i = 0; i < count; i++)
    {
        start = g_binary_routine_get_address(routines[i]);
        end = start + g_binary_routine_get_size(routines[i]);

        flow = create_exec_flow();
        track_loops_in_code(list, start, end, flow);
        delete_exec_flow(flow);

        gtk_extended_status_bar_update_activity(statusbar, id, (i + 1) * 1.0 / count);

    }

}