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 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/fnv_hash.h>
  39
  40 #define _WANT_VNET
  41
  42 #include <sys/user.h>
  43 #include <sys/linker.h>
  44 #include <sys/pcpu.h>
  45 #include <sys/stat.h>
  46 #include <sys/mman.h>
  47
  48 #include <stdbool.h>
  49 #include <net/vnet.h>
  50
  51 #include <assert.h>
  52 #include <fcntl.h>
  53 #include <vm/vm.h>
  54 #include <kvm.h>
  55 #include <limits.h>
  56 #include <paths.h>
  57 #include <stdint.h>
  58 #include <stdio.h>
  59 #include <stdlib.h>
  60 #include <string.h>
  61 #include <unistd.h>
  62 #include <stdarg.h>
  63 #include <inttypes.h>
  64
  65 #include "kvm_private.h"
  66
  67 /*
  68  * Routines private to libkvm.
  69  */
  70
  71 /* from src/lib/libc/gen/nlist.c */
  72 int __fdnlist(int, struct nlist *);
  73
  74 /*
  75  * Report an error using printf style arguments.  "program" is kd->program
  76  * on hard errors, and 0 on soft errors, so that under sun error emulation,
  77  * only hard errors are printed out (otherwise, programs like gdb will
  78  * generate tons of error messages when trying to access bogus pointers).
  79  */
  80 void
  81 _kvm_err(kvm_t *kd, const char *program, const char *fmt, ...)
  82 {
  83         va_list ap;
  84
  85         va_start(ap, fmt);
  86         if (program != NULL) {
  87                 (void)fprintf(stderr, "%s: ", program);
  88                 (void)vfprintf(stderr, fmt, ap);
  89                 (void)fputc('\n', stderr);
  90         } else
  91                 (void)vsnprintf(kd->errbuf,
  92                     sizeof(kd->errbuf), fmt, ap);
  93
  94         va_end(ap);
  95 }
  96
  97 void
  98 _kvm_syserr(kvm_t *kd, const char *program, const char *fmt, ...)
  99 {
 100         va_list ap;
 101         int n;
 102
 103         va_start(ap, fmt);
 104         if (program != NULL) {
 105                 (void)fprintf(stderr, "%s: ", program);
 106                 (void)vfprintf(stderr, fmt, ap);
 107                 (void)fprintf(stderr, ": %s\n", strerror(errno));
 108         } else {
 109                 char *cp = kd->errbuf;
 110
 111                 (void)vsnprintf(cp, sizeof(kd->errbuf), fmt, ap);
 112                 n = strlen(cp);
 113                 (void)snprintf(&cp[n], sizeof(kd->errbuf) - n, ": %s",
 114                     strerror(errno));
 115         }
 116         va_end(ap);
 117 }
 118
 119 void *
 120 _kvm_malloc(kvm_t *kd, size_t n)
 121 {
 122         void *p;
 123
 124         if ((p = calloc(n, sizeof(char))) == NULL)
 125                 _kvm_err(kd, kd->program, "can't allocate %zu bytes: %s",
 126                          n, strerror(errno));
 127         return (p);
 128 }
 129
 130 int
 131 _kvm_probe_elf_kernel(kvm_t *kd, int class, int machine)
 132 {
 133
 134         return (kd->nlehdr.e_ident[EI_CLASS] == class &&
 135             ((machine == EM_PPC || machine == EM_PPC64) ?
 136              kd->nlehdr.e_type == ET_DYN : kd->nlehdr.e_type == ET_EXEC) &&
 137             kd->nlehdr.e_machine == machine);
 138 }
 139
 140 int
 141 _kvm_is_minidump(kvm_t *kd)
 142 {
 143         char minihdr[8];
 144
 145         if (kd->rawdump)
 146                 return (0);
 147         if (pread(kd->pmfd, &minihdr, 8, 0) == 8 &&
 148             memcmp(&minihdr, "minidump", 8) == 0)
 149                 return (1);
 150         return (0);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * The powerpc backend has a hack to strip a leading kerneldump
 155  * header from the core before treating it as an ELF header.
 156  *
 157  * We can add that here if we can get a change to libelf to support
 158  * an initial offset into the file.  Alternatively we could patch
 159  * savecore to extract cores from a regular file instead.
 160  */
 161 int
 162 _kvm_read_core_phdrs(kvm_t *kd, size_t *phnump, GElf_Phdr **phdrp)
 163 {
 164         GElf_Ehdr ehdr;
 165         GElf_Phdr *phdr;
 166         Elf *elf;
 167         size_t i, phnum;
 168
 169         elf = elf_begin(kd->pmfd, ELF_C_READ, NULL);
 170         if (elf == NULL) {
 171                 _kvm_err(kd, kd->program, "%s", elf_errmsg(0));
 172                 return (-1);
 173         }
 174         if (elf_kind(elf) != ELF_K_ELF) {
 175                 _kvm_err(kd, kd->program, "invalid core");
 176                 goto bad;
 177         }
 178         if (gelf_getclass(elf) != kd->nlehdr.e_ident[EI_CLASS]) {
 179                 _kvm_err(kd, kd->program, "invalid core");
 180                 goto bad;
 181         }
 182         if (gelf_getehdr(elf, &ehdr) == NULL) {
 183                 _kvm_err(kd, kd->program, "%s", elf_errmsg(0));
 184                 goto bad;
 185         }
 186         if (ehdr.e_type != ET_CORE) {
 187                 _kvm_err(kd, kd->program, "invalid core");
 188                 goto bad;
 189         }
 190         if (ehdr.e_machine != kd->nlehdr.e_machine) {
 191                 _kvm_err(kd, kd->program, "invalid core");
 192                 goto bad;
 193         }
 194
 195         if (elf_getphdrnum(elf, &phnum) == -1) {
 196                 _kvm_err(kd, kd->program, "%s", elf_errmsg(0));
 197                 goto bad;
 198         }
 199
 200         phdr = calloc(phnum, sizeof(*phdr));
 201         if (phdr == NULL) {
 202                 _kvm_err(kd, kd->program, "failed to allocate phdrs");
 203                 goto bad;
 204         }
 205
 206         for (i = 0; i < phnum; i++) {
 207                 if (gelf_getphdr(elf, i, &phdr[i]) == NULL) {
 208                         free(phdr);
 209                         _kvm_err(kd, kd->program, "%s", elf_errmsg(0));
 210                         goto bad;
 211                 }
 212         }
 213         elf_end(elf);
 214         *phnump = phnum;
 215         *phdrp = phdr;
 216         return (0);
 217
 218 bad:
 219         elf_end(elf);
 220         return (-1);
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Transform v such that only bits [bit0, bitN) may be set.  Generates a
 225  * bitmask covering the number of bits, then shifts so +bit0+ is the first.
 226  */
 227 static uint64_t
 228 bitmask_range(uint64_t v, uint64_t bit0, uint64_t bitN)
 229 {
 230         if (bit0 == 0 && bitN == BITS_IN(v))
 231                 return (v);
 232
 233         return (v & (((1ULL << (bitN - bit0)) - 1ULL) << bit0));
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Returns the number of bits in a given byte array range starting at a
 238  * given base, from bit0 to bitN.  bit0 may be non-zero in the case of
 239  * counting backwards from bitN.
 240  */
 241 static uint64_t
 242 popcount_bytes(uint64_t *addr, uint32_t bit0, uint32_t bitN)
 243 {
 244         uint32_t res = bitN - bit0;
 245         uint64_t count = 0;
 246         uint32_t bound;
 247
 248         /* Align to 64-bit boundary on the left side if needed. */
 249         if ((bit0 % BITS_IN(*addr)) != 0) {
 250                 bound = MIN(bitN, roundup2(bit0, BITS_IN(*addr)));
 251                 count += __bitcount64(bitmask_range(*addr, bit0, bound));
 252                 res -= (bound - bit0);
 253                 addr++;
 254         }
 255
 256         while (res > 0) {
 257                 bound = MIN(res, BITS_IN(*addr));
 258                 count += __bitcount64(bitmask_range(*addr, 0, bound));
 259                 res -= bound;
 260                 addr++;
 261         }
 262
 263         return (count);
 264 }
 265
 266 void *
 267 _kvm_pmap_get(kvm_t *kd, u_long idx, size_t len)
 268 {
 269         uintptr_t off = idx * len;
 270
 271         if ((off_t)off >= kd->pt_sparse_off)
 272                 return (NULL);
 273         return (void *)((uintptr_t)kd->page_map + off);
 274 }
 275
 276 void *
 277 _kvm_map_get(kvm_t *kd, u_long pa, unsigned int page_size)
 278 {
 279         off_t off;
 280         uintptr_t addr;
 281
 282         off = _kvm_pt_find(kd, pa, page_size);
 283         if (off == -1)
 284                 return NULL;
 285
 286         addr = (uintptr_t)kd->page_map + off;
 287         if (off >= kd->pt_sparse_off)
 288                 addr = (uintptr_t)kd->sparse_map + (off - kd->pt_sparse_off);
 289         return (void *)addr;
 290 }
 291
 292 int
 293 _kvm_pt_init(kvm_t *kd, size_t dump_avail_size, off_t dump_avail_off,
 294     size_t map_len, off_t map_off, off_t sparse_off, int page_size,
 295     int word_size)
 296 {
 297         uint64_t *addr;
 298         uint32_t *popcount_bin;
 299         int bin_popcounts = 0;
 300         uint64_t pc_bins, res;
 301         ssize_t rd;
 302
 303         kd->dump_avail_size = dump_avail_size;
 304         if (dump_avail_size > 0) {
 305                 kd->dump_avail = mmap(NULL, kd->dump_avail_size, PROT_READ,
 306                     MAP_PRIVATE, kd->pmfd, dump_avail_off);
 307         } else {
 308                 /*
 309                  * Older version minidumps don't provide dump_avail[],
 310                  * so the bitmap is fully populated from 0 to
 311                  * last_pa. Create an implied dump_avail that
 312                  * expresses this.
 313                  */
 314                 kd->dump_avail = calloc(4, word_size);
 315                 if (word_size == sizeof(uint32_t)) {
 316                         ((uint32_t *)kd->dump_avail)[1] = _kvm32toh(kd,
 317                             map_len * 8 * page_size);
 318                 } else {
 319                         kd->dump_avail[1] = _kvm64toh(kd,
 320                             map_len * 8 * page_size);
 321                 }
 322         }
 323
 324         /*
 325          * Map the bitmap specified by the arguments.
 326          */
 327         kd->pt_map = _kvm_malloc(kd, map_len);
 328         if (kd->pt_map == NULL) {
 329                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot allocate %zu bytes for bitmap",
 330                     map_len);
 331                 return (-1);
 332         }
 333         rd = pread(kd->pmfd, kd->pt_map, map_len, map_off);
 334         if (rd < 0 || rd != (ssize_t)map_len) {
 335                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot read %zu bytes for bitmap",
 336                     map_len);
 337                 return (-1);
 338         }
 339         kd->pt_map_size = map_len;
 340
 341         /*
 342          * Generate a popcount cache for every POPCOUNT_BITS in the bitmap,
 343          * so lookups only have to calculate the number of bits set between
 344          * a cache point and their bit.  This reduces lookups to O(1),
 345          * without significantly increasing memory requirements.
 346          *
 347          * Round up the number of bins so that 'upper half' lookups work for
 348          * the final bin, if needed.  The first popcount is 0, since no bits
 349          * precede bit 0, so add 1 for that also.  Without this, extra work
 350          * would be needed to handle the first PTEs in _kvm_pt_find().
 351          */
 352         addr = kd->pt_map;
 353         res = map_len;
 354         pc_bins = 1 + (res * NBBY + POPCOUNT_BITS / 2) / POPCOUNT_BITS;
 355         kd->pt_popcounts = calloc(pc_bins, sizeof(uint32_t));
 356         if (kd->pt_popcounts == NULL) {
 357                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot allocate popcount bins");
 358                 return (-1);
 359         }
 360
 361         for (popcount_bin = &kd->pt_popcounts[1]; res > 0;
 362             addr++, res -= sizeof(*addr)) {
 363                 *popcount_bin += popcount_bytes(addr, 0,
 364                     MIN(res * NBBY, BITS_IN(*addr)));
 365                 if (++bin_popcounts == POPCOUNTS_IN(*addr)) {
 366                         popcount_bin++;
 367                         *popcount_bin = *(popcount_bin - 1);
 368                         bin_popcounts = 0;
 369                 }
 370         }
 371
 372         assert(pc_bins * sizeof(*popcount_bin) ==
 373             ((uintptr_t)popcount_bin - (uintptr_t)kd->pt_popcounts));
 374
 375         kd->pt_sparse_off = sparse_off;
 376         kd->pt_sparse_size = (uint64_t)*popcount_bin * page_size;
 377         kd->pt_page_size = page_size;
 378         kd->pt_word_size = word_size;
 379
 380         /*
 381          * Map the sparse page array.  This is useful for performing point
 382          * lookups of specific pages, e.g. for kvm_walk_pages.  Generally,
 383          * this is much larger than is reasonable to read in up front, so
 384          * mmap it in instead.
 385          */
 386         kd->sparse_map = mmap(NULL, kd->pt_sparse_size, PROT_READ,
 387             MAP_PRIVATE, kd->pmfd, kd->pt_sparse_off);
 388         if (kd->sparse_map == MAP_FAILED) {
 389                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot map %" PRIu64
 390                     " bytes from fd %d offset %jd for sparse map: %s",
 391                     kd->pt_sparse_size, kd->pmfd,
 392                     (intmax_t)kd->pt_sparse_off, strerror(errno));
 393                 return (-1);
 394         }
 395         return (0);
 396 }
 397
 398 int
 399 _kvm_pmap_init(kvm_t *kd, uint32_t pmap_size, off_t pmap_off)
 400 {
 401         ssize_t exp_len = pmap_size;
 402
 403         kd->page_map_size = pmap_size;
 404         kd->page_map_off = pmap_off;
 405         kd->page_map = _kvm_malloc(kd, pmap_size);
 406         if (kd->page_map == NULL) {
 407                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot allocate %u bytes "
 408                     "for page map", pmap_size);
 409                 return (-1);
 410         }
 411         if (pread(kd->pmfd, kd->page_map, pmap_size, pmap_off) != exp_len) {
 412                 _kvm_err(kd, kd->program, "cannot read %d bytes from "
 413                     "offset %jd for page map", pmap_size, (intmax_t)pmap_off);
 414                 return (-1);
 415         }
 416         return (0);
 417 }
 418
 419 static inline uint64_t
 420 dump_avail_n(kvm_t *kd, long i)
 421 {
 422         uint32_t *d32;
 423
 424         if (kd->pt_word_size == sizeof(uint32_t)) {
 425                 d32 = (uint32_t *)kd->dump_avail;
 426                 return (_kvm32toh(kd, d32[i]));
 427         } else
 428                 return (_kvm64toh(kd, kd->dump_avail[i]));
 429 }
 430
 431 uint64_t
 432 _kvm_pa_bit_id(kvm_t *kd, uint64_t pa, unsigned int page_size)
 433 {
 434         uint64_t adj;
 435         long i;
 436
 437         adj = 0;
 438         for (i = 0; dump_avail_n(kd, i + 1) != 0; i += 2) {
 439                 if (pa >= dump_avail_n(kd, i + 1)) {
 440                         adj += howmany(dump_avail_n(kd, i + 1), page_size) -
 441                             dump_avail_n(kd, i) / page_size;
 442                 } else {
 443                         return (pa / page_size -
 444                             dump_avail_n(kd, i) / page_size + adj);
 445                 }
 446         }
 447         return (_KVM_BIT_ID_INVALID);
 448 }
 449
 450 uint64_t
 451 _kvm_bit_id_pa(kvm_t *kd, uint64_t bit_id, unsigned int page_size)
 452 {
 453         uint64_t sz;
 454         long i;
 455
 456         for (i = 0; dump_avail_n(kd, i + 1) != 0; i += 2) {
 457                 sz = howmany(dump_avail_n(kd, i + 1), page_size) -
 458                     dump_avail_n(kd, i) / page_size;
 459                 if (bit_id < sz) {
 460                         return (rounddown2(dump_avail_n(kd, i), page_size) +
 461                             bit_id * page_size);
 462                 }
 463                 bit_id -= sz;
 464         }
 465         return (_KVM_PA_INVALID);
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Find the offset for the given physical page address; returns -1 otherwise.
 470  *
 471  * A page's offset is represented by the sparse page base offset plus the
 472  * number of bits set before its bit multiplied by page size.  This means
 473  * that if a page exists in the dump, it's necessary to know how many pages
 474  * in the dump precede it.  Reduce this O(n) counting to O(1) by caching the
 475  * number of bits set at POPCOUNT_BITS intervals.
 476  *
 477  * Then to find the number of pages before the requested address, simply
 478  * index into the cache and count the number of bits set between that cache
 479  * bin and the page's bit.  Halve the number of bytes that have to be
 480  * checked by also counting down from the next higher bin if it's closer.
 481  */
 482 off_t
 483 _kvm_pt_find(kvm_t *kd, uint64_t pa, unsigned int page_size)
 484 {
 485         uint64_t *bitmap = kd->pt_map;
 486         uint64_t pte_bit_id = _kvm_pa_bit_id(kd, pa, page_size);
 487         uint64_t pte_u64 = pte_bit_id / BITS_IN(*bitmap);
 488         uint64_t popcount_id = pte_bit_id / POPCOUNT_BITS;
 489         uint64_t pte_mask = 1ULL << (pte_bit_id % BITS_IN(*bitmap));
 490         uint64_t bitN;
 491         uint32_t count;
 492
 493         /* Check whether the page address requested is in the dump. */
 494         if (pte_bit_id == _KVM_BIT_ID_INVALID ||
 495             pte_bit_id >= (kd->pt_map_size * NBBY) ||
 496             (bitmap[pte_u64] & pte_mask) == 0)
 497                 return (-1);
 498
 499         /*
 500          * Add/sub popcounts from the bitmap until the PTE's bit is reached.
 501          * For bits that are in the upper half between the calculated
 502          * popcount id and the next one, use the next one and subtract to
 503          * minimize the number of popcounts required.
 504          */
 505         if ((pte_bit_id % POPCOUNT_BITS) < (POPCOUNT_BITS / 2)) {
 506                 count = kd->pt_popcounts[popcount_id] + popcount_bytes(
 507                     bitmap + popcount_id * POPCOUNTS_IN(*bitmap),
 508                     0, pte_bit_id - popcount_id * POPCOUNT_BITS);
 509         } else {
 510                 /*
 511                  * Counting in reverse is trickier, since we must avoid
 512                  * reading from bytes that are not in range, and invert.
 513                  */
 514                 uint64_t pte_u64_bit_off = pte_u64 * BITS_IN(*bitmap);
 515
 516                 popcount_id++;
 517                 bitN = MIN(popcount_id * POPCOUNT_BITS,
 518                     kd->pt_map_size * BITS_IN(uint8_t));
 519                 count = kd->pt_popcounts[popcount_id] - popcount_bytes(
 520                     bitmap + pte_u64,
 521                     pte_bit_id - pte_u64_bit_off, bitN - pte_u64_bit_off);
 522         }
 523
 524         /*
 525          * This can only happen if the core is truncated.  Treat these
 526          * entries as if they don't exist, since their backing doesn't.
 527          */
 528         if (count >= (kd->pt_sparse_size / page_size))
 529                 return (-1);
 530
 531         return (kd->pt_sparse_off + (uint64_t)count * page_size);
 532 }
 533
 534 static int
 535 kvm_fdnlist(kvm_t *kd, struct kvm_nlist *list)
 536 {
 537         kvaddr_t addr;
 538         int error, nfail;
 539
 540         if (kd->resolve_symbol == NULL) {
 541                 struct nlist *nl;
 542                 int count, i;
 543
 544                 for (count = 0; list[count].n_name != NULL &&
 545                      list[count].n_name[0] != '\0'; count++)
 546                         ;
 547                 nl = calloc(count + 1, sizeof(*nl));
 548                 for (i = 0; i < count; i++)
 549                         nl[i].n_name = list[i].n_name;
 550                 nfail = __fdnlist(kd->nlfd, nl);
 551                 for (i = 0; i < count; i++) {
 552                         list[i].n_type = nl[i].n_type;
 553                         list[i].n_value = nl[i].n_value;
 554                 }
 555                 free(nl);
 556                 return (nfail);
 557         }
 558
 559         nfail = 0;
 560         while (list->n_name != NULL && list->n_name[0] != '\0') {
 561                 error = kd->resolve_symbol(list->n_name, &addr);
 562                 if (error != 0) {
 563                         nfail++;
 564                         list->n_value = 0;
 565                         list->n_type = 0;
 566                 } else {
 567                         list->n_value = addr;
 568                         list->n_type = N_DATA | N_EXT;
 569                 }
 570                 list++;
 571         }
 572         return (nfail);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Walk the list of unresolved symbols, generate a new list and prefix the
 577  * symbol names, try again, and merge back what we could resolve.
 578  */
 579 static int
 580 kvm_fdnlist_prefix(kvm_t *kd, struct kvm_nlist *nl, int missing,
 581     const char *prefix, kvaddr_t (*validate_fn)(kvm_t *, kvaddr_t))
 582 {
 583         struct kvm_nlist *n, *np, *p;
 584         char *cp, *ce;
 585         const char *ccp;
 586         size_t len;
 587         int slen, unresolved;
 588
 589         /*
 590          * Calculate the space we need to malloc for nlist and names.
 591          * We are going to store the name twice for later lookups: once
 592          * with the prefix and once the unmodified name delmited by \0.
 593          */
 594         len = 0;
 595         unresolved = 0;
 596         for (p = nl; p->n_name && p->n_name[0]; ++p) {
 597                 if (p->n_type != N_UNDF)
 598                         continue;
 599                 len += sizeof(struct kvm_nlist) + strlen(prefix) +
 600                     2 * (strlen(p->n_name) + 1);
 601                 unresolved++;
 602         }
 603         if (unresolved == 0)
 604                 return (unresolved);
 605         /* Add space for the terminating nlist entry. */
 606         len += sizeof(struct kvm_nlist);
 607         unresolved++;
 608
 609         /* Alloc one chunk for (nlist, [names]) and setup pointers. */
 610         n = np = malloc(len);
 611         bzero(n, len);
 612         if (n == NULL)
 613                 return (missing);
 614         cp = ce = (char *)np;
 615         cp += unresolved * sizeof(struct kvm_nlist);
 616         ce += len;
 617
 618         /* Generate shortened nlist with special prefix. */
 619         unresolved = 0;
 620         for (p = nl; p->n_name && p->n_name[0]; ++p) {
 621                 if (p->n_type != N_UNDF)
 622                         continue;
 623                 *np = *p;
 624                 /* Save the new\0orig. name so we can later match it again. */
 625                 slen = snprintf(cp, ce - cp, "%s%s%c%s", prefix,
 626                     (prefix[0] != '\0' && p->n_name[0] == '_') ?
 627                         (p->n_name + 1) : p->n_name, '\0', p->n_name);
 628                 if (slen < 0 || slen >= ce - cp)
 629                         continue;
 630                 np->n_name = cp;
 631                 cp += slen + 1;
 632                 np++;
 633                 unresolved++;
 634         }
 635
 636         /* Do lookup on the reduced list. */
 637         np = n;
 638         unresolved = kvm_fdnlist(kd, np);
 639
 640         /* Check if we could resolve further symbols and update the list. */
 641         if (unresolved >= 0 && unresolved < missing) {
 642                 /* Find the first freshly resolved entry. */
 643                 for (; np->n_name && np->n_name[0]; np++)
 644                         if (np->n_type != N_UNDF)
 645                                 break;
 646                 /*
 647                  * The lists are both in the same order,
 648                  * so we can walk them in parallel.
 649                  */
 650                 for (p = nl; np->n_name && np->n_name[0] &&
 651                     p->n_name && p->n_name[0]; ++p) {
 652                         if (p->n_type != N_UNDF)
 653                                 continue;
 654                         /* Skip expanded name and compare to orig. one. */
 655                         ccp = np->n_name + strlen(np->n_name) + 1;
 656                         if (strcmp(ccp, p->n_name) != 0)
 657                                 continue;
 658                         /* Update nlist with new, translated results. */
 659                         p->n_type = np->n_type;
 660                         if (validate_fn)
 661                                 p->n_value = (*validate_fn)(kd, np->n_value);
 662                         else
 663                                 p->n_value = np->n_value;
 664                         missing--;
 665                         /* Find next freshly resolved entry. */
 666                         for (np++; np->n_name && np->n_name[0]; np++)
 667                                 if (np->n_type != N_UNDF)
 668                                         break;
 669                 }
 670         }
 671         /* We could assert missing = unresolved here. */
 672
 673         free(n);
 674         return (unresolved);
 675 }
 676
 677 int
 678 _kvm_nlist(kvm_t *kd, struct kvm_nlist *nl, int initialize)
 679 {
 680         struct kvm_nlist *p;
 681         int nvalid;
 682         struct kld_sym_lookup lookup;
 683         int error;
 684         const char *prefix = "";
 685         char symname[1024]; /* XXX-BZ symbol name length limit? */
 686         int tried_vnet, tried_dpcpu;
 687
 688         /*
 689          * If we can't use the kld symbol lookup, revert to the
 690          * slow library call.
 691          */
 692         if (!ISALIVE(kd)) {
 693                 error = kvm_fdnlist(kd, nl);
 694                 if (error <= 0)                 /* Hard error or success. */
 695                         return (error);
 696
 697                 if (_kvm_vnet_initialized(kd, initialize))
 698                         error = kvm_fdnlist_prefix(kd, nl, error,
 699                             VNET_SYMPREFIX, _kvm_vnet_validaddr);
 700
 701                 if (error > 0 && _kvm_dpcpu_initialized(kd, initialize))
 702                         error = kvm_fdnlist_prefix(kd, nl, error,
 703                             DPCPU_SYMPREFIX, _kvm_dpcpu_validaddr);
 704
 705                 return (error);
 706         }
 707
 708         /*
 709          * We can use the kld lookup syscall.  Go through each nlist entry
 710          * and look it up with a kldsym(2) syscall.
 711          */
 712         nvalid = 0;
 713         tried_vnet = 0;
 714         tried_dpcpu = 0;
 715 again:
 716         for (p = nl; p->n_name && p->n_name[0]; ++p) {
 717                 if (p->n_type != N_UNDF)
 718                         continue;
 719
 720                 lookup.version = sizeof(lookup);
 721                 lookup.symvalue = 0;
 722                 lookup.symsize = 0;
 723
 724                 error = snprintf(symname, sizeof(symname), "%s%s", prefix,
 725                     (prefix[0] != '\0' && p->n_name[0] == '_') ?
 726                         (p->n_name + 1) : p->n_name);
 727                 if (error < 0 || error >= (int)sizeof(symname))
 728                         continue;
 729                 lookup.symname = symname;
 730                 if (lookup.symname[0] == '_')
 731                         lookup.symname++;
 732
 733                 if (kldsym(0, KLDSYM_LOOKUP, &lookup) != -1) {
 734                         p->n_type = N_TEXT;
 735                         if (_kvm_vnet_initialized(kd, initialize) &&
 736                             strcmp(prefix, VNET_SYMPREFIX) == 0)
 737                                 p->n_value =
 738                                     _kvm_vnet_validaddr(kd, lookup.symvalue);
 739                         else if (_kvm_dpcpu_initialized(kd, initialize) &&
 740                             strcmp(prefix, DPCPU_SYMPREFIX) == 0)
 741                                 p->n_value =
 742                                     _kvm_dpcpu_validaddr(kd, lookup.symvalue);
 743                         else
 744                                 p->n_value = lookup.symvalue;
 745                         ++nvalid;
 746                         /* lookup.symsize */
 747                 }
 748         }
 749
 750         /*
 751          * Check the number of entries that weren't found. If they exist,
 752          * try again with a prefix for virtualized or DPCPU symbol names.
 753          */
 754         error = ((p - nl) - nvalid);
 755         if (error && _kvm_vnet_initialized(kd, initialize) && !tried_vnet) {
 756                 tried_vnet = 1;
 757                 prefix = VNET_SYMPREFIX;
 758                 goto again;
 759         }
 760         if (error && _kvm_dpcpu_initialized(kd, initialize) && !tried_dpcpu) {
 761                 tried_dpcpu = 1;
 762                 prefix = DPCPU_SYMPREFIX;
 763                 goto again;
 764         }
 765
 766         /*
 767          * Return the number of entries that weren't found. If they exist,
 768          * also fill internal error buffer.
 769          */
 770         error = ((p - nl) - nvalid);
 771         if (error)
 772                 _kvm_syserr(kd, kd->program, "kvm_nlist");
 773         return (error);
 774 }
 775
 776 int
 777 _kvm_bitmap_init(struct kvm_bitmap *bm, u_long bitmapsize, u_long *idx)
 778 {
 779
 780         *idx = ULONG_MAX;
 781         bm->map = calloc(bitmapsize, sizeof *bm->map);
 782         if (bm->map == NULL)
 783                 return (0);
 784         bm->size = bitmapsize;
 785         return (1);
 786 }
 787
 788 void
 789 _kvm_bitmap_set(struct kvm_bitmap *bm, u_long bm_index)
 790 {
 791         uint8_t *byte = &bm->map[bm_index / 8];
 792
 793         if (bm_index / 8 < bm->size)
 794                 *byte |= (1UL << (bm_index % 8));
 795 }
 796
 797 int
 798 _kvm_bitmap_next(struct kvm_bitmap *bm, u_long *idx)
 799 {
 800         u_long first_invalid = bm->size * CHAR_BIT;
 801
 802         if (*idx == ULONG_MAX)
 803                 *idx = 0;
 804         else
 805                 (*idx)++;
 806
 807         /* Find the next valid idx. */
 808         for (; *idx < first_invalid; (*idx)++) {
 809                 unsigned int mask = *idx % CHAR_BIT;
 810                 if ((bm->map[*idx * CHAR_BIT] & mask) == 0)
 811                         break;
 812         }
 813
 814         return (*idx < first_invalid);
 815 }
 816
 817 void
 818 _kvm_bitmap_deinit(struct kvm_bitmap *bm)
 819 {
 820
 821         free(bm->map);
 822 }
 823
 824 int
 825 _kvm_visit_cb(kvm_t *kd, kvm_walk_pages_cb_t *cb, void *arg, u_long pa,
 826     u_long kmap_vaddr, u_long dmap_vaddr, vm_prot_t prot, size_t len,
 827     unsigned int page_size)
 828 {
 829         unsigned int pgsz = page_size ? page_size : len;
 830         struct kvm_page p = {
 831                 .kp_version = LIBKVM_WALK_PAGES_VERSION,
 832                 .kp_paddr = pa,
 833                 .kp_kmap_vaddr = kmap_vaddr,
 834                 .kp_dmap_vaddr = dmap_vaddr,
 835                 .kp_prot = prot,
 836                 .kp_offset = _kvm_pt_find(kd, pa, pgsz),
 837                 .kp_len = len,
 838         };
 839
 840         return cb(&p, arg);
 841 }