]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/sys/ctf.h
- Copy stable/10 (r259064) to releng/10.0 as part of the
[FreeBSD/releng/10.0.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / sys / ctf.h
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License, Version 1.0 only
6  * (the "License").  You may not use this file except in compliance
7  * with the License.
8  *
9  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
10  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
11  * See the License for the specific language governing permissions
12  * and limitations under the License.
13  *
14  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
15  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
16  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
17  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
18  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
19  *
20  * CDDL HEADER END
21  */
22 /*
23  * Copyright 2004 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
24  * Use is subject to license terms.
25  */
26
27 #ifndef _CTF_H
28 #define _CTF_H
29
30 #if defined(sun)
31 #pragma ident   "%Z%%M% %I%     %E% SMI"
32 #endif
33
34 #include <sys/types.h>
35
36 #ifdef  __cplusplus
37 extern "C" {
38 #endif
39
40 /*
41  * CTF - Compact ANSI-C Type Format
42  *
43  * This file format can be used to compactly represent the information needed
44  * by a debugger to interpret the ANSI-C types used by a given program.
45  * Traditionally, this kind of information is generated by the compiler when
46  * invoked with the -g flag and is stored in "stabs" strings or in the more
47  * modern DWARF format.  CTF provides a representation of only the information
48  * that is relevant to debugging a complex, optimized C program such as the
49  * operating system kernel in a form that is significantly more compact than
50  * the equivalent stabs or DWARF representation.  The format is data-model
51  * independent, so consumers do not need different code depending on whether
52  * they are 32-bit or 64-bit programs.  CTF assumes that a standard ELF symbol
53  * table is available for use in the debugger, and uses the structure and data
54  * of the symbol table to avoid storing redundant information.  The CTF data
55  * may be compressed on disk or in memory, indicated by a bit in the header.
56  * CTF may be interpreted in a raw disk file, or it may be stored in an ELF
57  * section, typically named .SUNW_ctf.  Data structures are aligned so that
58  * a raw CTF file or CTF ELF section may be manipulated using mmap(2).
59  *
60  * The CTF file or section itself has the following structure:
61  *
62  * +--------+--------+---------+----------+-------+--------+
63  * |  file  |  type  |  data   | function | data  | string |
64  * | header | labels | objects |   info   | types | table  |
65  * +--------+--------+---------+----------+-------+--------+
66  *
67  * The file header stores a magic number and version information, encoding
68  * flags, and the byte offset of each of the sections relative to the end of the
69  * header itself.  If the CTF data has been uniquified against another set of
70  * CTF data, a reference to that data also appears in the the header.  This
71  * reference is the name of the label corresponding to the types uniquified
72  * against.
73  *
74  * Following the header is a list of labels, used to group the types included in
75  * the data types section.  Each label is accompanied by a type ID i.  A given
76  * label refers to the group of types whose IDs are in the range [0, i].
77  *
78  * Data object and function records are stored in the same order as they appear
79  * in the corresponding symbol table, except that symbols marked SHN_UNDEF are
80  * not stored and symbols that have no type data are padded out with zeroes.
81  * For each data object, the type ID (a small integer) is recorded.  For each
82  * function, the type ID of the return type and argument types is recorded.
83  *
84  * The data types section is a list of variable size records that represent each
85  * type, in order by their ID.  The types themselves form a directed graph,
86  * where each node may contain one or more outgoing edges to other type nodes,
87  * denoted by their ID.
88  *
89  * Strings are recorded as a string table ID (0 or 1) and a byte offset into the
90  * string table.  String table 0 is the internal CTF string table.  String table
91  * 1 is the external string table, which is the string table associated with the
92  * ELF symbol table for this object.  CTF does not record any strings that are
93  * already in the symbol table, and the CTF string table does not contain any
94  * duplicated strings.
95  *
96  * If the CTF data has been merged with another parent CTF object, some outgoing
97  * edges may refer to type nodes that exist in another CTF object.  The debugger
98  * and libctf library are responsible for connecting the appropriate objects
99  * together so that the full set of types can be explored and manipulated.
100  */
101
102 #define CTF_MAX_TYPE    0xffff  /* max type identifier value */
103 #define CTF_MAX_NAME 0x7fffffff /* max offset into a string table */
104 #define CTF_MAX_VLEN    0x3ff   /* max struct, union, enum members or args */
105 #define CTF_MAX_INTOFF  0xff    /* max offset of intrinsic value in bits */
106 #define CTF_MAX_INTBITS 0xffff  /* max size of an intrinsic in bits */
107
108 /* See ctf_type_t */
109 #define CTF_MAX_SIZE    0xfffe  /* max size of a type in bytes */
110 #define CTF_LSIZE_SENT  0xffff  /* sentinel for ctt_size */
111 #define CTF_MAX_LSIZE   UINT64_MAX
112
113 typedef struct ctf_preamble {
114         ushort_t ctp_magic;     /* magic number (CTF_MAGIC) */
115         uchar_t ctp_version;    /* data format version number (CTF_VERSION) */
116         uchar_t ctp_flags;      /* flags (see below) */
117 } ctf_preamble_t;
118
119 typedef struct ctf_header {
120         ctf_preamble_t cth_preamble;
121         uint_t cth_parlabel;    /* ref to name of parent lbl uniq'd against */
122         uint_t cth_parname;     /* ref to basename of parent */
123         uint_t cth_lbloff;      /* offset of label section */
124         uint_t cth_objtoff;     /* offset of object section */
125         uint_t cth_funcoff;     /* offset of function section */
126         uint_t cth_typeoff;     /* offset of type section */
127         uint_t cth_stroff;      /* offset of string section */
128         uint_t cth_strlen;      /* length of string section in bytes */
129 } ctf_header_t;
130
131 #define cth_magic   cth_preamble.ctp_magic
132 #define cth_version cth_preamble.ctp_version
133 #define cth_flags   cth_preamble.ctp_flags
134
135 #ifdef CTF_OLD_VERSIONS
136
137 typedef struct ctf_header_v1 {
138         ctf_preamble_t cth_preamble;
139         uint_t cth_objtoff;
140         uint_t cth_funcoff;
141         uint_t cth_typeoff;
142         uint_t cth_stroff;
143         uint_t cth_strlen;
144 } ctf_header_v1_t;
145
146 #endif /* CTF_OLD_VERSIONS */
147
148 #define CTF_MAGIC       0xcff1  /* magic number identifying header */
149
150 /* data format version number */
151 #define CTF_VERSION_1   1
152 #define CTF_VERSION_2   2
153 #define CTF_VERSION     CTF_VERSION_2   /* current version */
154
155 #define CTF_F_COMPRESS  0x1     /* data buffer is compressed */
156
157 typedef struct ctf_lblent {
158         uint_t ctl_label;       /* ref to name of label */
159         uint_t ctl_typeidx;     /* last type associated with this label */
160 } ctf_lblent_t;
161
162 typedef struct ctf_stype {
163         uint_t ctt_name;        /* reference to name in string table */
164         ushort_t ctt_info;      /* encoded kind, variant length (see below) */
165         union {
166                 ushort_t _size; /* size of entire type in bytes */
167                 ushort_t _type; /* reference to another type */
168         } _u;
169 } ctf_stype_t;
170
171 /*
172  * type sizes, measured in bytes, come in two flavors.  99% of them fit within
173  * (USHRT_MAX - 1), and thus can be stored in the ctt_size member of a
174  * ctf_stype_t.  The maximum value for these sizes is CTF_MAX_SIZE.  The sizes
175  * larger than CTF_MAX_SIZE must be stored in the ctt_lsize member of a
176  * ctf_type_t.  Use of this member is indicated by the presence of
177  * CTF_LSIZE_SENT in ctt_size.
178  */
179 typedef struct ctf_type {
180         uint_t ctt_name;        /* reference to name in string table */
181         ushort_t ctt_info;      /* encoded kind, variant length (see below) */
182         union {
183                 ushort_t _size; /* always CTF_LSIZE_SENT */
184                 ushort_t _type; /* do not use */
185         } _u;
186         uint_t ctt_lsizehi;     /* high 32 bits of type size in bytes */
187         uint_t ctt_lsizelo;     /* low 32 bits of type size in bytes */
188 } ctf_type_t;
189
190 #define ctt_size _u._size       /* for fundamental types that have a size */
191 #define ctt_type _u._type       /* for types that reference another type */
192
193 /*
194  * The following macros compose and decompose values for ctt_info and
195  * ctt_name, as well as other structures that contain name references.
196  *
197  *             ------------------------
198  * ctt_info:   | kind | isroot | vlen |
199  *             ------------------------
200  *             15   11    10    9     0
201  *
202  * kind = CTF_INFO_KIND(c.ctt_info);     <-- CTF_K_* value (see below)
203  * vlen = CTF_INFO_VLEN(c.ctt_info);     <-- length of variable data list
204  *
205  * stid = CTF_NAME_STID(c.ctt_name);     <-- string table id number (0 or 1)
206  * offset = CTF_NAME_OFFSET(c.ctt_name); <-- string table byte offset
207  *
208  * c.ctt_info = CTF_TYPE_INFO(kind, vlen);
209  * c.ctt_name = CTF_TYPE_NAME(stid, offset);
210  */
211
212 #define CTF_INFO_KIND(info)     (((info) & 0xf800) >> 11)
213 #define CTF_INFO_ISROOT(info)   (((info) & 0x0400) >> 10)
214 #define CTF_INFO_VLEN(info)     (((info) & CTF_MAX_VLEN))
215
216 #define CTF_NAME_STID(name)     ((name) >> 31)
217 #define CTF_NAME_OFFSET(name)   ((name) & 0x7fffffff)
218
219 #define CTF_TYPE_INFO(kind, isroot, vlen) \
220         (((kind) << 11) | (((isroot) ? 1 : 0) << 10) | ((vlen) & CTF_MAX_VLEN))
221
222 #define CTF_TYPE_NAME(stid, offset) \
223         (((stid) << 31) | ((offset) & 0x7fffffff))
224
225 #define CTF_TYPE_ISPARENT(id)   ((id) < 0x8000)
226 #define CTF_TYPE_ISCHILD(id)    ((id) > 0x7fff)
227
228 #define CTF_TYPE_TO_INDEX(id)           ((id) & 0x7fff)
229 #define CTF_INDEX_TO_TYPE(id, child)    ((child) ? ((id) | 0x8000) : (id))
230 #define CTF_PARENT_SHIFT        15
231
232 #define CTF_STRTAB_0    0       /* symbolic define for string table id 0 */
233 #define CTF_STRTAB_1    1       /* symbolic define for string table id 1 */
234
235 #define CTF_TYPE_LSIZE(cttp) \
236         (((uint64_t)(cttp)->ctt_lsizehi) << 32 | (cttp)->ctt_lsizelo)
237 #define CTF_SIZE_TO_LSIZE_HI(size)      ((uint32_t)((uint64_t)(size) >> 32))
238 #define CTF_SIZE_TO_LSIZE_LO(size)      ((uint32_t)(size))
239
240 #ifdef CTF_OLD_VERSIONS
241
242 #define CTF_INFO_KIND_V1(info)          (((info) & 0xf000) >> 12)
243 #define CTF_INFO_ISROOT_V1(info)        (((info) & 0x0800) >> 11)
244 #define CTF_INFO_VLEN_V1(info)          (((info) & 0x07ff))
245
246 #define CTF_TYPE_INFO_V1(kind, isroot, vlen) \
247         (((kind) << 12) | (((isroot) ? 1 : 0) << 11) | ((vlen) & 0x07ff))
248
249 #endif /* CTF_OLD_VERSIONS */
250
251 /*
252  * Values for CTF_TYPE_KIND().  If the kind has an associated data list,
253  * CTF_INFO_VLEN() will extract the number of elements in the list, and
254  * the type of each element is shown in the comments below.
255  */
256 #define CTF_K_UNKNOWN   0       /* unknown type (used for padding) */
257 #define CTF_K_INTEGER   1       /* variant data is CTF_INT_DATA() (see below) */
258 #define CTF_K_FLOAT     2       /* variant data is CTF_FP_DATA() (see below) */
259 #define CTF_K_POINTER   3       /* ctt_type is referenced type */
260 #define CTF_K_ARRAY     4       /* variant data is single ctf_array_t */
261 #define CTF_K_FUNCTION  5       /* ctt_type is return type, variant data is */
262                                 /* list of argument types (ushort_t's) */
263 #define CTF_K_STRUCT    6       /* variant data is list of ctf_member_t's */
264 #define CTF_K_UNION     7       /* variant data is list of ctf_member_t's */
265 #define CTF_K_ENUM      8       /* variant data is list of ctf_enum_t's */
266 #define CTF_K_FORWARD   9       /* no additional data; ctt_name is tag */
267 #define CTF_K_TYPEDEF   10      /* ctt_type is referenced type */
268 #define CTF_K_VOLATILE  11      /* ctt_type is base type */
269 #define CTF_K_CONST     12      /* ctt_type is base type */
270 #define CTF_K_RESTRICT  13      /* ctt_type is base type */
271
272 #define CTF_K_MAX       31      /* Maximum possible CTF_K_* value */
273
274 /*
275  * Values for ctt_type when kind is CTF_K_INTEGER.  The flags, offset in bits,
276  * and size in bits are encoded as a single word using the following macros.
277  */
278 #define CTF_INT_ENCODING(data)  (((data) & 0xff000000) >> 24)
279 #define CTF_INT_OFFSET(data)    (((data) & 0x00ff0000) >> 16)
280 #define CTF_INT_BITS(data)      (((data) & 0x0000ffff))
281
282 #define CTF_INT_DATA(encoding, offset, bits) \
283         (((encoding) << 24) | ((offset) << 16) | (bits))
284
285 #define CTF_INT_SIGNED  0x01    /* integer is signed (otherwise unsigned) */
286 #define CTF_INT_CHAR    0x02    /* character display format */
287 #define CTF_INT_BOOL    0x04    /* boolean display format */
288 #define CTF_INT_VARARGS 0x08    /* varargs display format */
289
290 /*
291  * Values for ctt_type when kind is CTF_K_FLOAT.  The encoding, offset in bits,
292  * and size in bits are encoded as a single word using the following macros.
293  */
294 #define CTF_FP_ENCODING(data)   (((data) & 0xff000000) >> 24)
295 #define CTF_FP_OFFSET(data)     (((data) & 0x00ff0000) >> 16)
296 #define CTF_FP_BITS(data)       (((data) & 0x0000ffff))
297
298 #define CTF_FP_DATA(encoding, offset, bits) \
299         (((encoding) << 24) | ((offset) << 16) | (bits))
300
301 #define CTF_FP_SINGLE   1       /* IEEE 32-bit float encoding */
302 #define CTF_FP_DOUBLE   2       /* IEEE 64-bit float encoding */
303 #define CTF_FP_CPLX     3       /* Complex encoding */
304 #define CTF_FP_DCPLX    4       /* Double complex encoding */
305 #define CTF_FP_LDCPLX   5       /* Long double complex encoding */
306 #define CTF_FP_LDOUBLE  6       /* Long double encoding */
307 #define CTF_FP_INTRVL   7       /* Interval (2x32-bit) encoding */
308 #define CTF_FP_DINTRVL  8       /* Double interval (2x64-bit) encoding */
309 #define CTF_FP_LDINTRVL 9       /* Long double interval (2x128-bit) encoding */
310 #define CTF_FP_IMAGRY   10      /* Imaginary (32-bit) encoding */
311 #define CTF_FP_DIMAGRY  11      /* Long imaginary (64-bit) encoding */
312 #define CTF_FP_LDIMAGRY 12      /* Long double imaginary (128-bit) encoding */
313
314 #define CTF_FP_MAX      12      /* Maximum possible CTF_FP_* value */
315
316 typedef struct ctf_array {
317         ushort_t cta_contents;  /* reference to type of array contents */
318         ushort_t cta_index;     /* reference to type of array index */
319         uint_t cta_nelems;      /* number of elements */
320 } ctf_array_t;
321
322 /*
323  * Most structure members have bit offsets that can be expressed using a
324  * short.  Some don't.  ctf_member_t is used for structs which cannot
325  * contain any of these large offsets, whereas ctf_lmember_t is used in the
326  * latter case.  If ctt_size for a given struct is >= 8192 bytes, all members
327  * will be stored as type ctf_lmember_t.
328  */
329
330 #define CTF_LSTRUCT_THRESH      8192
331
332 typedef struct ctf_member {
333         uint_t ctm_name;        /* reference to name in string table */
334         ushort_t ctm_type;      /* reference to type of member */
335         ushort_t ctm_offset;    /* offset of this member in bits */
336 } ctf_member_t;
337
338 typedef struct ctf_lmember {
339         uint_t ctlm_name;       /* reference to name in string table */
340         ushort_t ctlm_type;     /* reference to type of member */
341         ushort_t ctlm_pad;      /* padding */
342         uint_t ctlm_offsethi;   /* high 32 bits of member offset in bits */
343         uint_t ctlm_offsetlo;   /* low 32 bits of member offset in bits */
344 } ctf_lmember_t;
345
346 #define CTF_LMEM_OFFSET(ctlmp) \
347         (((uint64_t)(ctlmp)->ctlm_offsethi) << 32 | (ctlmp)->ctlm_offsetlo)
348 #define CTF_OFFSET_TO_LMEMHI(offset)    ((uint32_t)((uint64_t)(offset) >> 32))
349 #define CTF_OFFSET_TO_LMEMLO(offset)    ((uint32_t)(offset))
350
351 typedef struct ctf_enum {
352         uint_t cte_name;        /* reference to name in string table */
353         int cte_value;          /* value associated with this name */
354 } ctf_enum_t;
355
356 #ifdef  __cplusplus
357 }
358 #endif
359
360 #endif  /* _CTF_H */