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 <machine/pcb.h>
  33 #include <machine/frame.h>
  34 #include <machine/segments.h>
  35 #include <machine/tss.h>
  36 #include <err.h>
  37 #include <kvm.h>
  38 #include <string.h>
  39
  40 #include <defs.h>
  41 #include <target.h>
  42 #include <gdbthread.h>
  43 #include <inferior.h>
  44 #include <regcache.h>
  45 #include <frame-unwind.h>
  46 #include <i386-tdep.h>
  47
  48 #include "kgdb.h"
  49
  50 static int ofs_fix;
  51
  52 CORE_ADDR
  53 kgdb_trgt_core_pcb(u_int cpuid)
  54 {
  55         return (kgdb_trgt_stop_pcb(cpuid, sizeof(struct pcb)));
  56 }
  57
  58 void
  59 kgdb_trgt_fetch_registers(int regno __unused)
  60 {
  61         struct kthr *kt;
  62         struct pcb pcb;
  63
  64         kt = kgdb_thr_lookup_tid(ptid_get_pid(inferior_ptid));
  65         if (kt == NULL)
  66                 return;
  67         if (kvm_read(kvm, kt->pcb, &pcb, sizeof(pcb)) != sizeof(pcb)) {
  68                 warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
  69                 memset(&pcb, 0, sizeof(pcb));
  70         }
  71         supply_register(I386_EBX_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_ebx);
  72         supply_register(I386_ESP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_esp);
  73         supply_register(I386_EBP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_ebp);
  74         supply_register(I386_ESI_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_esi);
  75         supply_register(I386_EDI_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_edi);
  76         supply_register(I386_EIP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_eip);
  77 }
  78
  79 void
  80 kgdb_trgt_store_registers(int regno __unused)
  81 {
  82         fprintf_unfiltered(gdb_stderr, "XXX: %s\n", __func__);
  83 }
  84
  85 void
  86 kgdb_trgt_new_objfile(struct objfile *objfile)
  87 {
  88
  89         /*
  90          * In revision 1.117 of i386/i386/exception.S trap handlers
  91          * were changed to pass trapframes by reference rather than
  92          * by value.  Detect this by seeing if the first instruction
  93          * at the 'calltrap' label is a "push %esp" which has the
  94          * opcode 0x54.
  95          */
  96         if (kgdb_parse("((char *)calltrap)[0]") == 0x54)
  97                 ofs_fix = 4;
  98         else
  99                 ofs_fix = 0;
 100 }
 101
 102 struct kgdb_tss_cache {
 103         CORE_ADDR       pc;
 104         CORE_ADDR       sp;
 105         CORE_ADDR       tss;
 106 };
 107
 108 static int kgdb_trgt_tss_offset[15] = {
 109         offsetof(struct i386tss, tss_eax),
 110         offsetof(struct i386tss, tss_ecx),
 111         offsetof(struct i386tss, tss_edx),
 112         offsetof(struct i386tss, tss_ebx),
 113         offsetof(struct i386tss, tss_esp),
 114         offsetof(struct i386tss, tss_ebp),
 115         offsetof(struct i386tss, tss_esi),
 116         offsetof(struct i386tss, tss_edi),
 117         offsetof(struct i386tss, tss_eip),
 118         offsetof(struct i386tss, tss_eflags),
 119         offsetof(struct i386tss, tss_cs),
 120         offsetof(struct i386tss, tss_ss),
 121         offsetof(struct i386tss, tss_ds),
 122         offsetof(struct i386tss, tss_es),
 123         offsetof(struct i386tss, tss_fs)
 124 };
 125
 126 /*
 127  * If the current thread is executing on a CPU, fetch the common_tss
 128  * for that CPU.
 129  *
 130  * This is painful because 'struct pcpu' is variant sized, so we can't
 131  * use it.  Instead, we lookup the GDT selector for this CPU and
 132  * extract the base of the TSS from there.
 133  */
 134 static CORE_ADDR
 135 kgdb_trgt_fetch_tss(void)
 136 {
 137         struct kthr *kt;
 138         struct segment_descriptor sd;
 139         uintptr_t addr, cpu0prvpage, tss;
 140
 141         kt = kgdb_thr_lookup_tid(ptid_get_pid(inferior_ptid));
 142         if (kt == NULL || kt->cpu == NOCPU)
 143                 return (0);
 144
 145         addr = kgdb_lookup("gdt");
 146         if (addr == 0)
 147                 return (0);
 148         addr += (kt->cpu * NGDT + GPROC0_SEL) * sizeof(sd);
 149         if (kvm_read(kvm, addr, &sd, sizeof(sd)) != sizeof(sd)) {
 150                 warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 151                 return (0);
 152         }
 153         if (sd.sd_type != SDT_SYS386BSY) {
 154                 warnx("descriptor is not a busy TSS");
 155                 return (0);
 156         }
 157         tss = sd.sd_hibase << 24 | sd.sd_lobase;
 158
 159         /*
 160          * In SMP kernels, the TSS is stored as part of the per-CPU
 161          * data.  On older kernels, the CPU0's private page
 162          * is stored at an address that isn't mapped in minidumps.
 163          * However, the data is mapped at the alternate cpu0prvpage
 164          * address.  Thus, if the TSS is at the invalid address,
 165          * change it to be relative to cpu0prvpage instead.
 166          */
 167         if (trunc_page(tss) == 0xffc00000) {
 168                 addr = kgdb_lookup("cpu0prvpage");
 169                 if (addr == 0)
 170                         return (0);
 171                 if (kvm_read(kvm, addr, &cpu0prvpage, sizeof(cpu0prvpage)) !=
 172                     sizeof(cpu0prvpage)) {
 173                         warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 174                         return (0);
 175                 }
 176                 tss = cpu0prvpage + (tss & PAGE_MASK);
 177         }
 178         return ((CORE_ADDR)tss);
 179 }
 180
 181 static struct kgdb_tss_cache *
 182 kgdb_trgt_tss_cache(struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 183 {
 184         char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 185         struct kgdb_tss_cache *cache;
 186
 187         cache = *this_cache;
 188         if (cache == NULL) {
 189                 cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC(struct kgdb_tss_cache);
 190                 *this_cache = cache;
 191                 cache->pc = frame_func_unwind(next_frame);
 192                 frame_unwind_register(next_frame, SP_REGNUM, buf);
 193                 cache->sp = extract_unsigned_integer(buf,
 194                     register_size(current_gdbarch, SP_REGNUM));
 195                 cache->tss = kgdb_trgt_fetch_tss();
 196         }
 197         return (cache);
 198 }
 199
 200 static void
 201 kgdb_trgt_dblfault_this_id(struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 202     struct frame_id *this_id)
 203 {
 204         struct kgdb_tss_cache *cache;
 205
 206         cache = kgdb_trgt_tss_cache(next_frame, this_cache);
 207         *this_id = frame_id_build(cache->sp, cache->pc);
 208 }
 209
 210 static void
 211 kgdb_trgt_dblfault_prev_register(struct frame_info *next_frame,
 212     void **this_cache, int regnum, int *optimizedp, enum lval_type *lvalp,
 213     CORE_ADDR *addrp, int *realnump, void *valuep)
 214 {
 215         char dummy_valuep[MAX_REGISTER_SIZE];
 216         struct kgdb_tss_cache *cache;
 217         int ofs, regsz;
 218
 219         regsz = register_size(current_gdbarch, regnum);
 220
 221         if (valuep == NULL)
 222                 valuep = dummy_valuep;
 223         memset(valuep, 0, regsz);
 224         *optimizedp = 0;
 225         *addrp = 0;
 226         *lvalp = not_lval;
 227         *realnump = -1;
 228
 229         ofs = (regnum >= I386_EAX_REGNUM && regnum <= I386_FS_REGNUM)
 230             ? kgdb_trgt_tss_offset[regnum] : -1;
 231         if (ofs == -1)
 232                 return;
 233
 234         cache = kgdb_trgt_tss_cache(next_frame, this_cache);
 235         if (cache->tss == 0)
 236                 return;
 237         *addrp = cache->tss + ofs;
 238         *lvalp = lval_memory;
 239         target_read_memory(*addrp, valuep, regsz);
 240 }
 241
 242 static const struct frame_unwind kgdb_trgt_dblfault_unwind = {
 243         UNKNOWN_FRAME,
 244         &kgdb_trgt_dblfault_this_id,
 245         &kgdb_trgt_dblfault_prev_register
 246 };
 247
 248 struct kgdb_frame_cache {
 249         int             frame_type;
 250         CORE_ADDR       pc;
 251         CORE_ADDR       sp;
 252 };
 253 #define FT_NORMAL               1
 254 #define FT_INTRFRAME            2
 255 #define FT_INTRTRAPFRAME        3
 256 #define FT_TIMERFRAME           4
 257
 258 static int kgdb_trgt_frame_offset[15] = {
 259         offsetof(struct trapframe, tf_eax),
 260         offsetof(struct trapframe, tf_ecx),
 261         offsetof(struct trapframe, tf_edx),
 262         offsetof(struct trapframe, tf_ebx),
 263         offsetof(struct trapframe, tf_esp),
 264         offsetof(struct trapframe, tf_ebp),
 265         offsetof(struct trapframe, tf_esi),
 266         offsetof(struct trapframe, tf_edi),
 267         offsetof(struct trapframe, tf_eip),
 268         offsetof(struct trapframe, tf_eflags),
 269         offsetof(struct trapframe, tf_cs),
 270         offsetof(struct trapframe, tf_ss),
 271         offsetof(struct trapframe, tf_ds),
 272         offsetof(struct trapframe, tf_es),
 273         offsetof(struct trapframe, tf_fs)
 274 };
 275
 276 static struct kgdb_frame_cache *
 277 kgdb_trgt_frame_cache(struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 278 {
 279         char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 280         struct kgdb_frame_cache *cache;
 281         char *pname;
 282
 283         cache = *this_cache;
 284         if (cache == NULL) {
 285                 cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC(struct kgdb_frame_cache);
 286                 *this_cache = cache;
 287                 cache->pc = frame_func_unwind(next_frame);
 288                 find_pc_partial_function(cache->pc, &pname, NULL, NULL);
 289                 if (pname[0] != 'X')
 290                         cache->frame_type = FT_NORMAL;
 291                 else if (strcmp(pname, "Xtimerint") == 0)
 292                         cache->frame_type = FT_TIMERFRAME;
 293                 else if (strcmp(pname, "Xcpustop") == 0 ||
 294                     strcmp(pname, "Xrendezvous") == 0 ||
 295                     strcmp(pname, "Xipi_intr_bitmap_handler") == 0 ||
 296                     strcmp(pname, "Xlazypmap") == 0)
 297                         cache->frame_type = FT_INTRTRAPFRAME;
 298                 else
 299                         cache->frame_type = FT_INTRFRAME;
 300                 frame_unwind_register(next_frame, SP_REGNUM, buf);
 301                 cache->sp = extract_unsigned_integer(buf,
 302                     register_size(current_gdbarch, SP_REGNUM));
 303         }
 304         return (cache);
 305 }
 306
 307 static void
 308 kgdb_trgt_trapframe_this_id(struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 309     struct frame_id *this_id)
 310 {
 311         struct kgdb_frame_cache *cache;
 312
 313         cache = kgdb_trgt_frame_cache(next_frame, this_cache);
 314         *this_id = frame_id_build(cache->sp, cache->pc);
 315 }
 316
 317 static void
 318 kgdb_trgt_trapframe_prev_register(struct frame_info *next_frame,
 319     void **this_cache, int regnum, int *optimizedp, enum lval_type *lvalp,
 320     CORE_ADDR *addrp, int *realnump, void *valuep)
 321 {
 322         char dummy_valuep[MAX_REGISTER_SIZE];
 323         struct kgdb_frame_cache *cache;
 324         int ofs, regsz;
 325
 326         regsz = register_size(current_gdbarch, regnum);
 327
 328         if (valuep == NULL)
 329                 valuep = dummy_valuep;
 330         memset(valuep, 0, regsz);
 331         *optimizedp = 0;
 332         *addrp = 0;
 333         *lvalp = not_lval;
 334         *realnump = -1;
 335
 336         ofs = (regnum >= I386_EAX_REGNUM && regnum <= I386_FS_REGNUM)
 337             ? kgdb_trgt_frame_offset[regnum] + ofs_fix : -1;
 338         if (ofs == -1)
 339                 return;
 340
 341         cache = kgdb_trgt_frame_cache(next_frame, this_cache);
 342         switch (cache->frame_type) {
 343         case FT_NORMAL:
 344                 break;
 345         case FT_INTRFRAME:
 346                 ofs += 4;
 347                 break;
 348         case FT_TIMERFRAME:
 349                 break;
 350         case FT_INTRTRAPFRAME:
 351                 ofs -= ofs_fix;
 352                 break;
 353         default:
 354                 fprintf_unfiltered(gdb_stderr, "Correct FT_XXX frame offsets "
 355                    "for %d\n", cache->frame_type);
 356                 break;
 357         }
 358         *addrp = cache->sp + ofs;
 359         *lvalp = lval_memory;
 360         target_read_memory(*addrp, valuep, regsz);
 361 }
 362
 363 static const struct frame_unwind kgdb_trgt_trapframe_unwind = {
 364         UNKNOWN_FRAME,
 365         &kgdb_trgt_trapframe_this_id,
 366         &kgdb_trgt_trapframe_prev_register
 367 };
 368
 369 const struct frame_unwind *
 370 kgdb_trgt_trapframe_sniffer(struct frame_info *next_frame)
 371 {
 372         char *pname;
 373         CORE_ADDR pc;
 374
 375         pc = frame_pc_unwind(next_frame);
 376         pname = NULL;
 377         find_pc_partial_function(pc, &pname, NULL, NULL);
 378         if (pname == NULL)
 379                 return (NULL);
 380         if (strcmp(pname, "dblfault_handler") == 0)
 381                 return (&kgdb_trgt_dblfault_unwind);
 382         if (strcmp(pname, "calltrap") == 0 ||
 383             (pname[0] == 'X' && pname[1] != '_'))
 384                 return (&kgdb_trgt_trapframe_unwind);
 385         /* printf("%s: %llx =%s\n", __func__, pc, pname); */
 386         return (NULL);
 387 }