gnu/usr.bin/gdb/kgdb/trgt_i386.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004 Marcel Moolenaar
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  *
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/proc.h>
  32 #include <vm/vm.h>
  33 #include <vm/pmap.h>
  34 #include <machine/pcb.h>
  35 #include <machine/frame.h>
  36 #include <machine/segments.h>
  37 #include <machine/tss.h>
  38 #include <err.h>
  39 #include <kvm.h>
  40 #include <string.h>
  41
  42 #include <defs.h>
  43 #include <target.h>
  44 #include <gdbthread.h>
  45 #include <inferior.h>
  46 #include <regcache.h>
  47 #include <frame-unwind.h>
  48 #include <i386-tdep.h>
  49
  50 #include "kgdb.h"
  51
  52 static int ofs_fix;
  53
  54 CORE_ADDR
  55 kgdb_trgt_core_pcb(u_int cpuid)
  56 {
  57         return (kgdb_trgt_stop_pcb(cpuid, sizeof(struct pcb)));
  58 }
  59
  60 void
  61 kgdb_trgt_fetch_registers(int regno __unused)
  62 {
  63         struct kthr *kt;
  64         struct pcb pcb;
  65
  66         kt = kgdb_thr_lookup_tid(ptid_get_pid(inferior_ptid));
  67         if (kt == NULL)
  68                 return;
  69         if (kvm_read(kvm, kt->pcb, &pcb, sizeof(pcb)) != sizeof(pcb)) {
  70                 warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
  71                 memset(&pcb, 0, sizeof(pcb));
  72         }
  73         supply_register(I386_EBX_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_ebx);
  74         supply_register(I386_ESP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_esp);
  75         supply_register(I386_EBP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_ebp);
  76         supply_register(I386_ESI_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_esi);
  77         supply_register(I386_EDI_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_edi);
  78         supply_register(I386_EIP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_eip);
  79 }
  80
  81 void
  82 kgdb_trgt_store_registers(int regno __unused)
  83 {
  84         fprintf_unfiltered(gdb_stderr, "XXX: %s\n", __func__);
  85 }
  86
  87 void
  88 kgdb_trgt_new_objfile(struct objfile *objfile)
  89 {
  90
  91         /*
  92          * In revision 1.117 of i386/i386/exception.S trap handlers
  93          * were changed to pass trapframes by reference rather than
  94          * by value.  Detect this by seeing if the first instruction
  95          * at the 'calltrap' label is a "push %esp" which has the
  96          * opcode 0x54.
  97          */
  98         if (kgdb_parse("((char *)calltrap)[0]") == 0x54)
  99                 ofs_fix = 4;
 100         else
 101                 ofs_fix = 0;
 102 }
 103
 104 struct kgdb_tss_cache {
 105         CORE_ADDR       pc;
 106         CORE_ADDR       sp;
 107         CORE_ADDR       tss;
 108 };
 109
 110 static int kgdb_trgt_tss_offset[15] = {
 111         offsetof(struct i386tss, tss_eax),
 112         offsetof(struct i386tss, tss_ecx),
 113         offsetof(struct i386tss, tss_edx),
 114         offsetof(struct i386tss, tss_ebx),
 115         offsetof(struct i386tss, tss_esp),
 116         offsetof(struct i386tss, tss_ebp),
 117         offsetof(struct i386tss, tss_esi),
 118         offsetof(struct i386tss, tss_edi),
 119         offsetof(struct i386tss, tss_eip),
 120         offsetof(struct i386tss, tss_eflags),
 121         offsetof(struct i386tss, tss_cs),
 122         offsetof(struct i386tss, tss_ss),
 123         offsetof(struct i386tss, tss_ds),
 124         offsetof(struct i386tss, tss_es),
 125         offsetof(struct i386tss, tss_fs)
 126 };
 127
 128 /*
 129  * If the current thread is executing on a CPU, fetch the common_tss
 130  * for that CPU.
 131  *
 132  * This is painful because 'struct pcpu' is variant sized, so we can't
 133  * use it.  Instead, we lookup the GDT selector for this CPU and
 134  * extract the base of the TSS from there.
 135  */
 136 static CORE_ADDR
 137 kgdb_trgt_fetch_tss(void)
 138 {
 139         struct kthr *kt;
 140         struct segment_descriptor sd;
 141         uintptr_t addr, cpu0prvpage, tss;
 142
 143         kt = kgdb_thr_lookup_tid(ptid_get_pid(inferior_ptid));
 144         if (kt == NULL || kt->cpu == NOCPU || kt->cpu < 0)
 145                 return (0);
 146
 147         addr = kgdb_lookup("gdt");
 148         if (addr == 0)
 149                 return (0);
 150         addr += (kt->cpu * NGDT + GPROC0_SEL) * sizeof(sd);
 151         if (kvm_read(kvm, addr, &sd, sizeof(sd)) != sizeof(sd)) {
 152                 warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 153                 return (0);
 154         }
 155         if (sd.sd_type != SDT_SYS386BSY) {
 156                 warnx("descriptor is not a busy TSS");
 157                 return (0);
 158         }
 159         tss = sd.sd_hibase << 24 | sd.sd_lobase;
 160
 161         /*
 162          * In SMP kernels, the TSS is stored as part of the per-CPU
 163          * data.  On older kernels, the CPU0's private page
 164          * is stored at an address that isn't mapped in minidumps.
 165          * However, the data is mapped at the alternate cpu0prvpage
 166          * address.  Thus, if the TSS is at the invalid address,
 167          * change it to be relative to cpu0prvpage instead.
 168          */
 169         if (trunc_page(tss) == 0xffc00000) {
 170                 addr = kgdb_lookup("cpu0prvpage");
 171                 if (addr == 0)
 172                         return (0);
 173                 if (kvm_read(kvm, addr, &cpu0prvpage, sizeof(cpu0prvpage)) !=
 174                     sizeof(cpu0prvpage)) {
 175                         warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 176                         return (0);
 177                 }
 178                 tss = cpu0prvpage + (tss & PAGE_MASK);
 179         }
 180         return ((CORE_ADDR)tss);
 181 }
 182
 183 static struct kgdb_tss_cache *
 184 kgdb_trgt_tss_cache(struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 185 {
 186         char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 187         struct kgdb_tss_cache *cache;
 188
 189         cache = *this_cache;
 190         if (cache == NULL) {
 191                 cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC(struct kgdb_tss_cache);
 192                 *this_cache = cache;
 193                 cache->pc = frame_func_unwind(next_frame);
 194                 frame_unwind_register(next_frame, SP_REGNUM, buf);
 195                 cache->sp = extract_unsigned_integer(buf,
 196                     register_size(current_gdbarch, SP_REGNUM));
 197                 cache->tss = kgdb_trgt_fetch_tss();
 198         }
 199         return (cache);
 200 }
 201
 202 static void
 203 kgdb_trgt_dblfault_this_id(struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 204     struct frame_id *this_id)
 205 {
 206         struct kgdb_tss_cache *cache;
 207
 208         cache = kgdb_trgt_tss_cache(next_frame, this_cache);
 209         *this_id = frame_id_build(cache->sp, cache->pc);
 210 }
 211
 212 static void
 213 kgdb_trgt_dblfault_prev_register(struct frame_info *next_frame,
 214     void **this_cache, int regnum, int *optimizedp, enum lval_type *lvalp,
 215     CORE_ADDR *addrp, int *realnump, void *valuep)
 216 {
 217         char dummy_valuep[MAX_REGISTER_SIZE];
 218         struct kgdb_tss_cache *cache;
 219         int ofs, regsz;
 220
 221         regsz = register_size(current_gdbarch, regnum);
 222
 223         if (valuep == NULL)
 224                 valuep = dummy_valuep;
 225         memset(valuep, 0, regsz);
 226         *optimizedp = 0;
 227         *addrp = 0;
 228         *lvalp = not_lval;
 229         *realnump = -1;
 230
 231         ofs = (regnum >= I386_EAX_REGNUM && regnum <= I386_FS_REGNUM)
 232             ? kgdb_trgt_tss_offset[regnum] : -1;
 233         if (ofs == -1)
 234                 return;
 235
 236         cache = kgdb_trgt_tss_cache(next_frame, this_cache);
 237         if (cache->tss == 0)
 238                 return;
 239         *addrp = cache->tss + ofs;
 240         *lvalp = lval_memory;
 241         target_read_memory(*addrp, valuep, regsz);
 242 }
 243
 244 static const struct frame_unwind kgdb_trgt_dblfault_unwind = {
 245         UNKNOWN_FRAME,
 246         &kgdb_trgt_dblfault_this_id,
 247         &kgdb_trgt_dblfault_prev_register
 248 };
 249
 250 struct kgdb_frame_cache {
 251         int             frame_type;
 252         CORE_ADDR       pc;
 253         CORE_ADDR       sp;
 254 };
 255 #define FT_NORMAL               1
 256 #define FT_INTRFRAME            2
 257 #define FT_INTRTRAPFRAME        3
 258 #define FT_TIMERFRAME           4
 259
 260 static int kgdb_trgt_frame_offset[15] = {
 261         offsetof(struct trapframe, tf_eax),
 262         offsetof(struct trapframe, tf_ecx),
 263         offsetof(struct trapframe, tf_edx),
 264         offsetof(struct trapframe, tf_ebx),
 265         offsetof(struct trapframe, tf_esp),
 266         offsetof(struct trapframe, tf_ebp),
 267         offsetof(struct trapframe, tf_esi),
 268         offsetof(struct trapframe, tf_edi),
 269         offsetof(struct trapframe, tf_eip),
 270         offsetof(struct trapframe, tf_eflags),
 271         offsetof(struct trapframe, tf_cs),
 272         offsetof(struct trapframe, tf_ss),
 273         offsetof(struct trapframe, tf_ds),
 274         offsetof(struct trapframe, tf_es),
 275         offsetof(struct trapframe, tf_fs)
 276 };
 277
 278 static struct kgdb_frame_cache *
 279 kgdb_trgt_frame_cache(struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 280 {
 281         char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 282         struct kgdb_frame_cache *cache;
 283         char *pname;
 284         CORE_ADDR pcx;
 285         uintptr_t addr, setidt_disp;
 286
 287         cache = *this_cache;
 288         if (cache == NULL) {
 289                 cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC(struct kgdb_frame_cache);
 290                 *this_cache = cache;
 291                 pcx = frame_pc_unwind(next_frame);
 292                 if (pcx >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS) {
 293                         addr = kgdb_lookup("setidt_disp");
 294                         if (addr != 0) {
 295                                 if (kvm_read(kvm, addr, &setidt_disp,
 296                                     sizeof(setidt_disp)) !=
 297                                     sizeof(setidt_disp))
 298                                         warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 299                                 else
 300                                         pcx -= setidt_disp;
 301                         }
 302                 }
 303                 cache->pc = pcx;
 304                 find_pc_partial_function(cache->pc, &pname, NULL, NULL);
 305                 if (pname[0] != 'X')
 306                         cache->frame_type = FT_NORMAL;
 307                 else if (strcmp(pname, "Xtimerint") == 0)
 308                         cache->frame_type = FT_TIMERFRAME;
 309                 else if (strcmp(pname, "Xcpustop") == 0 ||
 310                     strcmp(pname, "Xrendezvous") == 0 ||
 311                     strcmp(pname, "Xipi_intr_bitmap_handler") == 0 ||
 312                     strcmp(pname, "Xlazypmap") == 0)
 313                         cache->frame_type = FT_INTRTRAPFRAME;
 314                 else
 315                         cache->frame_type = FT_INTRFRAME;
 316                 frame_unwind_register(next_frame, SP_REGNUM, buf);
 317                 cache->sp = extract_unsigned_integer(buf,
 318                     register_size(current_gdbarch, SP_REGNUM));
 319         }
 320         return (cache);
 321 }
 322
 323 static void
 324 kgdb_trgt_trapframe_this_id(struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 325     struct frame_id *this_id)
 326 {
 327         struct kgdb_frame_cache *cache;
 328
 329         cache = kgdb_trgt_frame_cache(next_frame, this_cache);
 330         *this_id = frame_id_build(cache->sp, cache->pc);
 331 }
 332
 333 static void
 334 kgdb_trgt_trapframe_prev_register(struct frame_info *next_frame,
 335     void **this_cache, int regnum, int *optimizedp, enum lval_type *lvalp,
 336     CORE_ADDR *addrp, int *realnump, void *valuep)
 337 {
 338         char dummy_valuep[MAX_REGISTER_SIZE];
 339         struct kgdb_frame_cache *cache;
 340         int ofs, regsz;
 341
 342         regsz = register_size(current_gdbarch, regnum);
 343
 344         if (valuep == NULL)
 345                 valuep = dummy_valuep;
 346         memset(valuep, 0, regsz);
 347         *optimizedp = 0;
 348         *addrp = 0;
 349         *lvalp = not_lval;
 350         *realnump = -1;
 351
 352         ofs = (regnum >= I386_EAX_REGNUM && regnum <= I386_FS_REGNUM)
 353             ? kgdb_trgt_frame_offset[regnum] + ofs_fix : -1;
 354         if (ofs == -1)
 355                 return;
 356
 357         cache = kgdb_trgt_frame_cache(next_frame, this_cache);
 358         switch (cache->frame_type) {
 359         case FT_NORMAL:
 360                 break;
 361         case FT_INTRFRAME:
 362                 ofs += 4;
 363                 break;
 364         case FT_TIMERFRAME:
 365                 break;
 366         case FT_INTRTRAPFRAME:
 367                 ofs -= ofs_fix;
 368                 break;
 369         default:
 370                 fprintf_unfiltered(gdb_stderr, "Correct FT_XXX frame offsets "
 371                    "for %d\n", cache->frame_type);
 372                 break;
 373         }
 374         *addrp = cache->sp + ofs;
 375         *lvalp = lval_memory;
 376         target_read_memory(*addrp, valuep, regsz);
 377 }
 378
 379 static const struct frame_unwind kgdb_trgt_trapframe_unwind = {
 380         UNKNOWN_FRAME,
 381         &kgdb_trgt_trapframe_this_id,
 382         &kgdb_trgt_trapframe_prev_register
 383 };
 384
 385 const struct frame_unwind *
 386 kgdb_trgt_trapframe_sniffer(struct frame_info *next_frame)
 387 {
 388         char *pname;
 389         CORE_ADDR pc;
 390
 391         pc = frame_pc_unwind(next_frame);
 392         if (pc >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS)
 393                 return (&kgdb_trgt_trapframe_unwind);
 394         pname = NULL;
 395         find_pc_partial_function(pc, &pname, NULL, NULL);
 396         if (pname == NULL)
 397                 return (NULL);
 398         if (strcmp(pname, "dblfault_handler") == 0)
 399                 return (&kgdb_trgt_dblfault_unwind);
 400         if (strcmp(pname, "calltrap") == 0 ||
 401             (pname[0] == 'X' && pname[1] != '_'))
 402                 return (&kgdb_trgt_trapframe_unwind);
 403         /* printf("%s: %llx =%s\n", __func__, pc, pname); */
 404         return (NULL);
 405 }
 406
 407 /*
 408  * This function ensures, that the PC is inside the
 409  * function section which is understood by GDB.
 410  *
 411  * Return 0 when fixup is necessary, -1 otherwise.
 412  */
 413 int
 414 kgdb_trgt_pc_fixup(CORE_ADDR *pc __unused)
 415 {
 416
 417         return (-1);
 418 }