lib/libkvm/kvm_private.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1989, 1992, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software developed by the Computer Systems
   6  * Engineering group at Lawrence Berkeley Laboratory under DARPA contract
   7  * BG 91-66 and contributed to Berkeley.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/fnv_hash.h>
  37
  38 #define _WANT_VNET
  39
  40 #include <sys/user.h>
  41 #include <sys/linker.h>
  42 #include <sys/pcpu.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44 #include <sys/mman.h>
  45
  46 #include <stdbool.h>
  47 #include <net/vnet.h>
  48
  49 #include <assert.h>
  50 #include <fcntl.h>
  51 #include <vm/vm.h>
  52 #include <kvm.h>
  53 #include <limits.h>
  54 #include <paths.h>
  55 #include <stdint.h>
  56 #include <stdio.h>
  57 #include <stdlib.h>
  58 #include <string.h>
  59 #include <unistd.h>
  60 #include <stdarg.h>
  61 #include <inttypes.h>
  62
  63 #include "kvm_private.h"
  64
  65 /*
  66  * Routines private to libkvm.
  67  */
  68
  69 /* from src/lib/libc/gen/nlist.c */
  70 int __fdnlist(int, struct nlist *);
  71
  72 /*
  73  * Report an error using printf style arguments.  "program" is kd->program
  74  * on hard errors, and 0 on soft errors, so that under sun error emulation,
  75  * only hard errors are printed out (otherwise, programs like gdb will
  76  * generate tons of error messages when trying to access bogus pointers).
  77  */
  78 void
  79 _kvm_err(kvm_t *kd, const char *program, const char *fmt, ...)
  80 {
  81         va_list ap;
  82
  83         va_start(ap, fmt);
  84         if (program != NULL) {
  85                 (void)fprintf(stderr, "%s: ", program);
  86                 (void)vfprintf(stderr, fmt, ap);
  87                 (void)fputc('\n', stderr);
  88         } else
  89                 (void)vsnprintf(kd->errbuf,
  90                     sizeof(kd->errbuf), fmt, ap);
  91
  92         va_end(ap);
  93 }
  94
  95 void
  96 _kvm_syserr(kvm_t *kd, const char *program, const char *fmt, ...)
  97 {
  98         va_list ap;
  99         int n;
 100
 101         va_start(ap, fmt);
 102         if (program != NULL) {
 103                 (void)fprintf(stderr, "%s: ", program);
 104                 (void)vfprintf(stderr, fmt, ap);
 105                 (void)fprintf(stderr, ": %s\n", strerror(errno));
 106         } else {
 107                 char *cp = kd->errbuf;
 108
 109                 (void)vsnprintf(cp, sizeof(kd->errbuf), fmt, ap);
 110                 n = strlen(cp);
 111                 (void)snprintf(&cp[n], sizeof(kd->errbuf) - n, ": %s",
 112                     strerror(errno));
 113         }
 114         va_end(ap);
 115 }
 116
 117 void *
 118 _kvm_malloc(kvm_t *kd, size_t n)
 119 {
 120         void *p;
 121
 122         if ((p = calloc(n, sizeof(char))) == NULL)
 123                 _kvm_err(kd, kd->program, "can't allocate %zu bytes: %s",
 124                          n, strerror(errno));
 125         return (p);
 126 }
 127
 128 int
 129 _kvm_probe_elf_kernel(kvm_t *kd, int class, int machine)
 130 {
 131
 132         return (kd->nlehdr.e_ident[EI_CLASS] == class &&
 133             ((machine == EM_PPC || machine == EM_PPC64) ?
 134              kd->nlehdr.e_type == ET_DYN : kd->nlehdr.e_type == ET_EXEC) &&
 135             kd->nlehdr.e_machine == machine);
 136 }
 137
 138 int
 139 _kvm_is_minidump(kvm_t *kd)
 140 {
 141         char minihdr[8];
 142
 143         if (kd->rawdump)
 144                 return (0);
 145         if (pread(kd->pmfd, &minihdr, 8, 0) == 8 &&
 146             memcmp(&minihdr, "minidump", 8) == 0)
 147                 return (1);
 148         return (0);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * The powerpc backend has a hack to strip a leading kerneldump
 153  * header from the core before treating it as an ELF header.
 154  *
 155  * We can add that here if we can get a change to libelf to support
 156  * an initial offset into the file.  Alternatively we could patch
 157  * savecore to extract cores from a regular file instead.
 158  */
 159 int
 160 _kvm_read_core_phdrs(kvm_t *kd, size_t *phnump, GElf_Phdr **phdrp)
 161 {
 162         GElf_Ehdr ehdr;
 163         GElf_Phdr *phdr;
 164         Elf *elf;
 165         size_t i, phnum;
 166
 167         elf = elf_begin(kd->pmfd, ELF_C_READ, NULL);
 168         if (elf == NULL) {
 169                 _kvm_err(kd, kd->program, "%s", elf_errmsg(0));
 170                 return (-1);
 171         }
 172         if (elf_kind(elf) != ELF_K_ELF) {
 173                 _kvm_err(kd, kd->program, "invalid core");
 174                 goto bad;
 175         }
 176         if (gelf_getclass(elf) != kd->nlehdr.e_ident[EI_CLASS]) {
 177                 _kvm_err(kd, kd->program, "invalid core");
 178                 goto bad;
 179         }
 180         if (gelf_getehdr(elf, &ehdr) == NULL) {
 181                 _kvm_err(kd, kd->program, "%s", elf_errmsg(0));
 182                 goto bad;
 183         }
 184         if (ehdr.e_type != ET_CORE) {
 185                 _kvm_err(kd, kd->program, "invalid core");
 186                 goto bad;
 187         }
 188         if (ehdr.e_machine != kd->nlehdr.e_machine) {
 189                 _kvm_err(kd, kd->program, "invalid core");
 190                 goto bad;
 191         }
 192
 193         if (elf_getphdrnum(elf, &phnum) == -1) {
 194                 _kvm_err(kd, kd->program, "%s", elf_errmsg(0));
 195                 goto bad;
 196         }
 197
 198         phdr = calloc(phnum, sizeof(*phdr));
 199         if (phdr == NULL) {
 200                 _kvm_err(kd, kd->program, "failed to allocate phdrs");
 201                 goto bad;
 202         }
 203
 204         for (i = 0; i < phnum; i++) {
 205                 if (gelf_getphdr(elf, i, &phdr[i]) == NULL) {
 206                         free(phdr);
 207                         _kvm_err(kd, kd->program, "%s", elf_errmsg(0));
 208                         goto bad;
 209                 }
 210         }
 211         elf_end(elf);
 212         *phnump = phnum;
 213         *phdrp = phdr;
 214         return (0);
 215
 216 bad:
 217         elf_end(elf);
 218         return (-1);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Transform v such that only bits [bit0, bitN) may be set.  Generates a
 223  * bitmask covering the number of bits, then shifts so +bit0+ is the first.
 224  */
 225 static uint64_t
 226 bitmask_range(uint64_t v, uint64_t bit0, uint64_t bitN)
 227 {
 228         if (bit0 == 0 && bitN == BITS_IN(v))
 229                 return (v);
 230
 231         return (v & (((1ULL << (bitN - bit0)) - 1ULL) << bit0));
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Returns the number of bits in a given byte array range starting at a
 236  * given base, from bit0 to bitN.  bit0 may be non-zero in the case of
 237  * counting backwards from bitN.
 238  */
 239 static uint64_t
 240 popcount_bytes(uint64_t *addr, uint32_t bit0, uint32_t bitN)
 241 {
 242         uint32_t res = bitN - bit0;
 243         uint64_t count = 0;
 244         uint32_t bound;
 245
 246         /* Align to 64-bit boundary on the left side if needed. */
 247         if ((bit0 % BITS_IN(*addr)) != 0) {
 248                 bound = MIN(bitN, roundup2(bit0, BITS_IN(*addr)));
 249                 count += __bitcount64(bitmask_range(*addr, bit0, bound));
 250                 res -= (bound - bit0);
 251                 addr++;
 252         }
 253
 254         while (res > 0) {
 255                 bound = MIN(res, BITS_IN(*addr));
 256                 count += __bitcount64(bitmask_range(*addr, 0, bound));
 257                 res -= bound;
 258                 addr++;
 259         }
 260
 261         return (count);
 262 }
 263
 264 void *
 265 _kvm_pmap_get(kvm_t *kd, u_long idx, size_t len)
 266 {
 267         uintptr_t off = idx * len;
 268
 269         if ((off_t)off >= kd->pt_sparse_off)
 270                 return (NULL);
 271         return (void *)((uintptr_t)kd->page_map + off);
 272 }
 273
 274 void *
 275 _kvm_map_get(kvm_t *kd, u_long pa, unsigned int page_size)
 276 {
 277         off_t off;
 278         uintptr_t addr;
 279
 280         off = _kvm_pt_find(kd, pa, page_size);
 281         if (off == -1)
 282                 return NULL;
 283
 284         addr = (uintptr_t)kd->page_map + off;
 285         if (off >= kd->pt_sparse_off)
 286                 addr = (uintptr_t)kd->sparse_map + (off - kd->pt_sparse_off);
 287         return (void *)addr;
 288 }
 289
 290 int
 291 _kvm_pt_init(kvm_t *kd, size_t dump_avail_size, off_t dump_avail_off,
 292     size_t map_len, off_t map_off, off_t sparse_off, int page_size)
 293 {
 294         uint64_t *addr;
 295         uint32_t *popcount_bin;
 296         int bin_popcounts = 0;
 297         uint64_t pc_bins, res;
 298         ssize_t rd;
 299
 300         kd->dump_avail_size = dump_avail_size;
 301         if (dump_avail_size > 0) {
 302                 kd->dump_avail = mmap(NULL, kd->dump_avail_size, PROT_READ,
 303                     MAP_PRIVATE, kd->pmfd, dump_avail_off);
 304         } else {
 305                 /*
 306                  * Older version minidumps don't provide dump_avail[],
 307                  * so the bitmap is fully populated from 0 to
 308                  * last_pa. Create an implied dump_avail that
 309                  * expresses this.
 310                  */
 311                 kd->dump_avail = calloc(4, sizeof(uint64_t));
 312                 kd->dump_avail[1] = _kvm64toh(kd, map_len * 8 * page_size);
 313         }
 314
 315         /*
 316          * Map the bitmap specified by the arguments.
 317          */
 318         kd->pt_map = _kvm_malloc(kd, map_len);
 319         if (kd->pt_map == NULL) {
 320                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot allocate %zu bytes for bitmap",
 321                     map_len);
 322                 return (-1);
 323         }
 324         rd = pread(kd->pmfd, kd->pt_map, map_len, map_off);
 325         if (rd < 0 || rd != (ssize_t)map_len) {
 326                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot read %zu bytes for bitmap",
 327                     map_len);
 328                 return (-1);
 329         }
 330         kd->pt_map_size = map_len;
 331
 332         /*
 333          * Generate a popcount cache for every POPCOUNT_BITS in the bitmap,
 334          * so lookups only have to calculate the number of bits set between
 335          * a cache point and their bit.  This reduces lookups to O(1),
 336          * without significantly increasing memory requirements.
 337          *
 338          * Round up the number of bins so that 'upper half' lookups work for
 339          * the final bin, if needed.  The first popcount is 0, since no bits
 340          * precede bit 0, so add 1 for that also.  Without this, extra work
 341          * would be needed to handle the first PTEs in _kvm_pt_find().
 342          */
 343         addr = kd->pt_map;
 344         res = map_len;
 345         pc_bins = 1 + (res * NBBY + POPCOUNT_BITS / 2) / POPCOUNT_BITS;
 346         kd->pt_popcounts = calloc(pc_bins, sizeof(uint32_t));
 347         if (kd->pt_popcounts == NULL) {
 348                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot allocate popcount bins");
 349                 return (-1);
 350         }
 351
 352         for (popcount_bin = &kd->pt_popcounts[1]; res > 0;
 353             addr++, res -= sizeof(*addr)) {
 354                 *popcount_bin += popcount_bytes(addr, 0,
 355                     MIN(res * NBBY, BITS_IN(*addr)));
 356                 if (++bin_popcounts == POPCOUNTS_IN(*addr)) {
 357                         popcount_bin++;
 358                         *popcount_bin = *(popcount_bin - 1);
 359                         bin_popcounts = 0;
 360                 }
 361         }
 362
 363         assert(pc_bins * sizeof(*popcount_bin) ==
 364             ((uintptr_t)popcount_bin - (uintptr_t)kd->pt_popcounts));
 365
 366         kd->pt_sparse_off = sparse_off;
 367         kd->pt_sparse_size = (uint64_t)*popcount_bin * page_size;
 368         kd->pt_page_size = page_size;
 369
 370         /*
 371          * Map the sparse page array.  This is useful for performing point
 372          * lookups of specific pages, e.g. for kvm_walk_pages.  Generally,
 373          * this is much larger than is reasonable to read in up front, so
 374          * mmap it in instead.
 375          */
 376         kd->sparse_map = mmap(NULL, kd->pt_sparse_size, PROT_READ,
 377             MAP_PRIVATE, kd->pmfd, kd->pt_sparse_off);
 378         if (kd->sparse_map == MAP_FAILED) {
 379                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot map %" PRIu64
 380                     " bytes from fd %d offset %jd for sparse map: %s",
 381                     kd->pt_sparse_size, kd->pmfd,
 382                     (intmax_t)kd->pt_sparse_off, strerror(errno));
 383                 return (-1);
 384         }
 385         return (0);
 386 }
 387
 388 int
 389 _kvm_pmap_init(kvm_t *kd, uint32_t pmap_size, off_t pmap_off)
 390 {
 391         ssize_t exp_len = pmap_size;
 392
 393         kd->page_map_size = pmap_size;
 394         kd->page_map_off = pmap_off;
 395         kd->page_map = _kvm_malloc(kd, pmap_size);
 396         if (kd->page_map == NULL) {
 397                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot allocate %u bytes "
 398                     "for page map", pmap_size);
 399                 return (-1);
 400         }
 401         if (pread(kd->pmfd, kd->page_map, pmap_size, pmap_off) != exp_len) {
 402                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot read %d bytes from "
 403                     "offset %jd for page map", pmap_size, (intmax_t)pmap_off);
 404                 return (-1);
 405         }
 406         return (0);
 407 }
 408
 409 static inline uint64_t
 410 dump_avail_n(kvm_t *kd, long i)
 411 {
 412         return (_kvm64toh(kd, kd->dump_avail[i]));
 413 }
 414
 415 uint64_t
 416 _kvm_pa_bit_id(kvm_t *kd, uint64_t pa, unsigned int page_size)
 417 {
 418         uint64_t adj;
 419         long i;
 420
 421         adj = 0;
 422         for (i = 0; dump_avail_n(kd, i + 1) != 0; i += 2) {
 423                 if (pa >= dump_avail_n(kd, i + 1)) {
 424                         adj += howmany(dump_avail_n(kd, i + 1), page_size) -
 425                             dump_avail_n(kd, i) / page_size;
 426                 } else {
 427                         return (pa / page_size -
 428                             dump_avail_n(kd, i) / page_size + adj);
 429                 }
 430         }
 431         return (_KVM_BIT_ID_INVALID);
 432 }
 433
 434 uint64_t
 435 _kvm_bit_id_pa(kvm_t *kd, uint64_t bit_id, unsigned int page_size)
 436 {
 437         uint64_t sz;
 438         long i;
 439
 440         for (i = 0; dump_avail_n(kd, i + 1) != 0; i += 2) {
 441                 sz = howmany(dump_avail_n(kd, i + 1), page_size) -
 442                     dump_avail_n(kd, i) / page_size;
 443                 if (bit_id < sz) {
 444                         return (rounddown2(dump_avail_n(kd, i), page_size) +
 445                             bit_id * page_size);
 446                 }
 447                 bit_id -= sz;
 448         }
 449         return (_KVM_PA_INVALID);
 450 }
 451
 452 /*
 453  * Find the offset for the given physical page address; returns -1 otherwise.
 454  *
 455  * A page's offset is represented by the sparse page base offset plus the
 456  * number of bits set before its bit multiplied by page size.  This means
 457  * that if a page exists in the dump, it's necessary to know how many pages
 458  * in the dump precede it.  Reduce this O(n) counting to O(1) by caching the
 459  * number of bits set at POPCOUNT_BITS intervals.
 460  *
 461  * Then to find the number of pages before the requested address, simply
 462  * index into the cache and count the number of bits set between that cache
 463  * bin and the page's bit.  Halve the number of bytes that have to be
 464  * checked by also counting down from the next higher bin if it's closer.
 465  */
 466 off_t
 467 _kvm_pt_find(kvm_t *kd, uint64_t pa, unsigned int page_size)
 468 {
 469         uint64_t *bitmap = kd->pt_map;
 470         uint64_t pte_bit_id = _kvm_pa_bit_id(kd, pa, page_size);
 471         uint64_t pte_u64 = pte_bit_id / BITS_IN(*bitmap);
 472         uint64_t popcount_id = pte_bit_id / POPCOUNT_BITS;
 473         uint64_t pte_mask = 1ULL << (pte_bit_id % BITS_IN(*bitmap));
 474         uint64_t bitN;
 475         uint32_t count;
 476
 477         /* Check whether the page address requested is in the dump. */
 478         if (pte_bit_id == _KVM_BIT_ID_INVALID ||
 479             pte_bit_id >= (kd->pt_map_size * NBBY) ||
 480             (bitmap[pte_u64] & pte_mask) == 0)
 481                 return (-1);
 482
 483         /*
 484          * Add/sub popcounts from the bitmap until the PTE's bit is reached.
 485          * For bits that are in the upper half between the calculated
 486          * popcount id and the next one, use the next one and subtract to
 487          * minimize the number of popcounts required.
 488          */
 489         if ((pte_bit_id % POPCOUNT_BITS) < (POPCOUNT_BITS / 2)) {
 490                 count = kd->pt_popcounts[popcount_id] + popcount_bytes(
 491                     bitmap + popcount_id * POPCOUNTS_IN(*bitmap),
 492                     0, pte_bit_id - popcount_id * POPCOUNT_BITS);
 493         } else {
 494                 /*
 495                  * Counting in reverse is trickier, since we must avoid
 496                  * reading from bytes that are not in range, and invert.
 497                  */
 498                 uint64_t pte_u64_bit_off = pte_u64 * BITS_IN(*bitmap);
 499
 500                 popcount_id++;
 501                 bitN = MIN(popcount_id * POPCOUNT_BITS,
 502                     kd->pt_map_size * BITS_IN(uint8_t));
 503                 count = kd->pt_popcounts[popcount_id] - popcount_bytes(
 504                     bitmap + pte_u64,
 505                     pte_bit_id - pte_u64_bit_off, bitN - pte_u64_bit_off);
 506         }
 507
 508         /*
 509          * This can only happen if the core is truncated.  Treat these
 510          * entries as if they don't exist, since their backing doesn't.
 511          */
 512         if (count >= (kd->pt_sparse_size / page_size))
 513                 return (-1);
 514
 515         return (kd->pt_sparse_off + (uint64_t)count * page_size);
 516 }
 517
 518 static int
 519 kvm_fdnlist(kvm_t *kd, struct kvm_nlist *list)
 520 {
 521         kvaddr_t addr;
 522         int error, nfail;
 523
 524         if (kd->resolve_symbol == NULL) {
 525                 struct nlist *nl;
 526                 int count, i;
 527
 528                 for (count = 0; list[count].n_name != NULL &&
 529                      list[count].n_name[0] != '\0'; count++)
 530                         ;
 531                 nl = calloc(count + 1, sizeof(*nl));
 532                 for (i = 0; i < count; i++)
 533                         nl[i].n_name = list[i].n_name;
 534                 nfail = __fdnlist(kd->nlfd, nl);
 535                 for (i = 0; i < count; i++) {
 536                         list[i].n_type = nl[i].n_type;
 537                         list[i].n_value = nl[i].n_value;
 538                 }
 539                 free(nl);
 540                 return (nfail);
 541         }
 542
 543         nfail = 0;
 544         while (list->n_name != NULL && list->n_name[0] != '\0') {
 545                 error = kd->resolve_symbol(list->n_name, &addr);
 546                 if (error != 0) {
 547                         nfail++;
 548                         list->n_value = 0;
 549                         list->n_type = 0;
 550                 } else {
 551                         list->n_value = addr;
 552                         list->n_type = N_DATA | N_EXT;
 553                 }
 554                 list++;
 555         }
 556         return (nfail);
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Walk the list of unresolved symbols, generate a new list and prefix the
 561  * symbol names, try again, and merge back what we could resolve.
 562  */
 563 static int
 564 kvm_fdnlist_prefix(kvm_t *kd, struct kvm_nlist *nl, int missing,
 565     const char *prefix, kvaddr_t (*validate_fn)(kvm_t *, kvaddr_t))
 566 {
 567         struct kvm_nlist *n, *np, *p;
 568         char *cp, *ce;
 569         const char *ccp;
 570         size_t len;
 571         int slen, unresolved;
 572
 573         /*
 574          * Calculate the space we need to malloc for nlist and names.
 575          * We are going to store the name twice for later lookups: once
 576          * with the prefix and once the unmodified name delmited by \0.
 577          */
 578         len = 0;
 579         unresolved = 0;
 580         for (p = nl; p->n_name && p->n_name[0]; ++p) {
 581                 if (p->n_type != N_UNDF)
 582                         continue;
 583                 len += sizeof(struct kvm_nlist) + strlen(prefix) +
 584                     2 * (strlen(p->n_name) + 1);
 585                 unresolved++;
 586         }
 587         if (unresolved == 0)
 588                 return (unresolved);
 589         /* Add space for the terminating nlist entry. */
 590         len += sizeof(struct kvm_nlist);
 591         unresolved++;
 592
 593         /* Alloc one chunk for (nlist, [names]) and setup pointers. */
 594         n = np = malloc(len);
 595         bzero(n, len);
 596         if (n == NULL)
 597                 return (missing);
 598         cp = ce = (char *)np;
 599         cp += unresolved * sizeof(struct kvm_nlist);
 600         ce += len;
 601
 602         /* Generate shortened nlist with special prefix. */
 603         unresolved = 0;
 604         for (p = nl; p->n_name && p->n_name[0]; ++p) {
 605                 if (p->n_type != N_UNDF)
 606                         continue;
 607                 *np = *p;
 608                 /* Save the new\0orig. name so we can later match it again. */
 609                 slen = snprintf(cp, ce - cp, "%s%s%c%s", prefix,
 610                     (prefix[0] != '\0' && p->n_name[0] == '_') ?
 611                         (p->n_name + 1) : p->n_name, '\0', p->n_name);
 612                 if (slen < 0 || slen >= ce - cp)
 613                         continue;
 614                 np->n_name = cp;
 615                 cp += slen + 1;
 616                 np++;
 617                 unresolved++;
 618         }
 619
 620         /* Do lookup on the reduced list. */
 621         np = n;
 622         unresolved = kvm_fdnlist(kd, np);
 623
 624         /* Check if we could resolve further symbols and update the list. */
 625         if (unresolved >= 0 && unresolved < missing) {
 626                 /* Find the first freshly resolved entry. */
 627                 for (; np->n_name && np->n_name[0]; np++)
 628                         if (np->n_type != N_UNDF)
 629                                 break;
 630                 /*
 631                  * The lists are both in the same order,
 632                  * so we can walk them in parallel.
 633                  */
 634                 for (p = nl; np->n_name && np->n_name[0] &&
 635                     p->n_name && p->n_name[0]; ++p) {
 636                         if (p->n_type != N_UNDF)
 637                                 continue;
 638                         /* Skip expanded name and compare to orig. one. */
 639                         ccp = np->n_name + strlen(np->n_name) + 1;
 640                         if (strcmp(ccp, p->n_name) != 0)
 641                                 continue;
 642                         /* Update nlist with new, translated results. */
 643                         p->n_type = np->n_type;
 644                         if (validate_fn)
 645                                 p->n_value = (*validate_fn)(kd, np->n_value);
 646                         else
 647                                 p->n_value = np->n_value;
 648                         missing--;
 649                         /* Find next freshly resolved entry. */
 650                         for (np++; np->n_name && np->n_name[0]; np++)
 651                                 if (np->n_type != N_UNDF)
 652                                         break;
 653                 }
 654         }
 655         /* We could assert missing = unresolved here. */
 656
 657         free(n);
 658         return (unresolved);
 659 }
 660
 661 int
 662 _kvm_nlist(kvm_t *kd, struct kvm_nlist *nl, int initialize)
 663 {
 664         struct kvm_nlist *p;
 665         int nvalid;
 666         struct kld_sym_lookup lookup;
 667         int error;
 668         const char *prefix = "";
 669         char symname[1024]; /* XXX-BZ symbol name length limit? */
 670         int tried_vnet, tried_dpcpu;
 671
 672         /*
 673          * If we can't use the kld symbol lookup, revert to the
 674          * slow library call.
 675          */
 676         if (!ISALIVE(kd)) {
 677                 error = kvm_fdnlist(kd, nl);
 678                 if (error <= 0)                 /* Hard error or success. */
 679                         return (error);
 680
 681                 if (_kvm_vnet_initialized(kd, initialize))
 682                         error = kvm_fdnlist_prefix(kd, nl, error,
 683                             VNET_SYMPREFIX, _kvm_vnet_validaddr);
 684
 685                 if (error > 0 && _kvm_dpcpu_initialized(kd, initialize))
 686                         error = kvm_fdnlist_prefix(kd, nl, error,
 687                             DPCPU_SYMPREFIX, _kvm_dpcpu_validaddr);
 688
 689                 return (error);
 690         }
 691
 692         /*
 693          * We can use the kld lookup syscall.  Go through each nlist entry
 694          * and look it up with a kldsym(2) syscall.
 695          */
 696         nvalid = 0;
 697         tried_vnet = 0;
 698         tried_dpcpu = 0;
 699 again:
 700         for (p = nl; p->n_name && p->n_name[0]; ++p) {
 701                 if (p->n_type != N_UNDF)
 702                         continue;
 703
 704                 lookup.version = sizeof(lookup);
 705                 lookup.symvalue = 0;
 706                 lookup.symsize = 0;
 707
 708                 error = snprintf(symname, sizeof(symname), "%s%s", prefix,
 709                     (prefix[0] != '\0' && p->n_name[0] == '_') ?
 710                         (p->n_name + 1) : p->n_name);
 711                 if (error < 0 || error >= (int)sizeof(symname))
 712                         continue;
 713                 lookup.symname = symname;
 714                 if (lookup.symname[0] == '_')
 715                         lookup.symname++;
 716
 717                 if (kldsym(0, KLDSYM_LOOKUP, &lookup) != -1) {
 718                         p->n_type = N_TEXT;
 719                         if (_kvm_vnet_initialized(kd, initialize) &&
 720                             strcmp(prefix, VNET_SYMPREFIX) == 0)
 721                                 p->n_value =
 722                                     _kvm_vnet_validaddr(kd, lookup.symvalue);
 723                         else if (_kvm_dpcpu_initialized(kd, initialize) &&
 724                             strcmp(prefix, DPCPU_SYMPREFIX) == 0)
 725                                 p->n_value =
 726                                     _kvm_dpcpu_validaddr(kd, lookup.symvalue);
 727                         else
 728                                 p->n_value = lookup.symvalue;
 729                         ++nvalid;
 730                         /* lookup.symsize */
 731                 }
 732         }
 733
 734         /*
 735          * Check the number of entries that weren't found. If they exist,
 736          * try again with a prefix for virtualized or DPCPU symbol names.
 737          */
 738         error = ((p - nl) - nvalid);
 739         if (error && _kvm_vnet_initialized(kd, initialize) && !tried_vnet) {
 740                 tried_vnet = 1;
 741                 prefix = VNET_SYMPREFIX;
 742                 goto again;
 743         }
 744         if (error && _kvm_dpcpu_initialized(kd, initialize) && !tried_dpcpu) {
 745                 tried_dpcpu = 1;
 746                 prefix = DPCPU_SYMPREFIX;
 747                 goto again;
 748         }
 749
 750         /*
 751          * Return the number of entries that weren't found. If they exist,
 752          * also fill internal error buffer.
 753          */
 754         error = ((p - nl) - nvalid);
 755         if (error)
 756                 _kvm_syserr(kd, kd->program, "kvm_nlist");
 757         return (error);
 758 }
 759
 760 int
 761 _kvm_bitmap_init(struct kvm_bitmap *bm, u_long bitmapsize, u_long *idx)
 762 {
 763
 764         *idx = ULONG_MAX;
 765         bm->map = calloc(bitmapsize, sizeof *bm->map);
 766         if (bm->map == NULL)
 767                 return (0);
 768         bm->size = bitmapsize;
 769         return (1);
 770 }
 771
 772 void
 773 _kvm_bitmap_set(struct kvm_bitmap *bm, u_long bm_index)
 774 {
 775         uint8_t *byte = &bm->map[bm_index / 8];
 776
 777         if (bm_index / 8 < bm->size)
 778                 *byte |= (1UL << (bm_index % 8));
 779 }
 780
 781 int
 782 _kvm_bitmap_next(struct kvm_bitmap *bm, u_long *idx)
 783 {
 784         u_long first_invalid = bm->size * CHAR_BIT;
 785
 786         if (*idx == ULONG_MAX)
 787                 *idx = 0;
 788         else
 789                 (*idx)++;
 790
 791         /* Find the next valid idx. */
 792         for (; *idx < first_invalid; (*idx)++) {
 793                 unsigned int mask = 1U << (*idx % CHAR_BIT);
 794                 if ((bm->map[*idx / CHAR_BIT] & mask) != 0)
 795                         break;
 796         }
 797
 798         return (*idx < first_invalid);
 799 }
 800
 801 void
 802 _kvm_bitmap_deinit(struct kvm_bitmap *bm)
 803 {
 804
 805         free(bm->map);
 806 }
 807
 808 int
 809 _kvm_visit_cb(kvm_t *kd, kvm_walk_pages_cb_t *cb, void *arg, u_long pa,
 810     u_long kmap_vaddr, u_long dmap_vaddr, vm_prot_t prot, size_t len,
 811     unsigned int page_size)
 812 {
 813         unsigned int pgsz = page_size ? page_size : len;
 814         struct kvm_page p = {
 815                 .kp_version = LIBKVM_WALK_PAGES_VERSION,
 816                 .kp_paddr = pa,
 817                 .kp_kmap_vaddr = kmap_vaddr,
 818                 .kp_dmap_vaddr = dmap_vaddr,
 819                 .kp_prot = prot,
 820                 .kp_offset = _kvm_pt_find(kd, pa, pgsz),
 821                 .kp_len = len,
 822         };
 823
 824         return cb(&p, arg);
 825 }