sys/cddl/dev/dtrace/amd64/dtrace_isa.c

   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  * $FreeBSD$
  23  */
  24 /*
  25  * Copyright 2005 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  26  * Use is subject to license terms.
  27  */
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/stack.h>
  34 #include <sys/pcpu.h>
  35
  36 #include <machine/frame.h>
  37 #include <machine/md_var.h>
  38 #include <machine/reg.h>
  39 #include <machine/stack.h>
  40
  41 #include <vm/vm.h>
  42 #include <vm/vm_param.h>
  43 #include <vm/pmap.h>
  44
  45 #include "regset.h"
  46
  47 uint8_t dtrace_fuword8_nocheck(void *);
  48 uint16_t dtrace_fuword16_nocheck(void *);
  49 uint32_t dtrace_fuword32_nocheck(void *);
  50 uint64_t dtrace_fuword64_nocheck(void *);
  51
  52 int     dtrace_ustackdepth_max = 2048;
  53
  54 void
  55 dtrace_getpcstack(pc_t *pcstack, int pcstack_limit, int aframes,
  56     uint32_t *intrpc)
  57 {
  58         int depth = 0;
  59         register_t rbp;
  60         struct amd64_frame *frame;
  61         vm_offset_t callpc;
  62         pc_t caller = (pc_t) solaris_cpu[curcpu].cpu_dtrace_caller;
  63
  64         if (intrpc != 0)
  65                 pcstack[depth++] = (pc_t) intrpc;
  66
  67         aframes++;
  68
  69         __asm __volatile("movq %%rbp,%0" : "=r" (rbp));
  70
  71         frame = (struct amd64_frame *)rbp;
  72         while (depth < pcstack_limit) {
  73                 if (!INKERNEL((long) frame))
  74                         break;
  75
  76                 callpc = frame->f_retaddr;
  77
  78                 if (!INKERNEL(callpc))
  79                         break;
  80
  81                 if (aframes > 0) {
  82                         aframes--;
  83                         if ((aframes == 0) && (caller != 0)) {
  84                                 pcstack[depth++] = caller;
  85                         }
  86                 }
  87                 else {
  88                         pcstack[depth++] = callpc;
  89                 }
  90
  91                 if (frame->f_frame <= frame ||
  92                     (vm_offset_t)frame->f_frame >= curthread->td_kstack +
  93                     curthread->td_kstack_pages * PAGE_SIZE)
  94                         break;
  95                 frame = frame->f_frame;
  96         }
  97
  98         for (; depth < pcstack_limit; depth++) {
  99                 pcstack[depth] = 0;
 100         }
 101 }
 102
 103 static int
 104 dtrace_getustack_common(uint64_t *pcstack, int pcstack_limit, uintptr_t pc,
 105     uintptr_t sp)
 106 {
 107         uintptr_t oldsp;
 108         volatile uint16_t *flags =
 109             (volatile uint16_t *)&cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_flags;
 110         int ret = 0;
 111
 112         ASSERT(pcstack == NULL || pcstack_limit > 0);
 113         ASSERT(dtrace_ustackdepth_max > 0);
 114
 115         while (pc != 0) {
 116                 /*
 117                  * We limit the number of times we can go around this
 118                  * loop to account for a circular stack.
 119                  */
 120                 if (ret++ >= dtrace_ustackdepth_max) {
 121                         *flags |= CPU_DTRACE_BADSTACK;
 122                         cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_illval = sp;
 123                         break;
 124                 }
 125
 126                 if (pcstack != NULL) {
 127                         *pcstack++ = (uint64_t)pc;
 128                         pcstack_limit--;
 129                         if (pcstack_limit <= 0)
 130                                 break;
 131                 }
 132
 133                 if (sp == 0)
 134                         break;
 135
 136                 oldsp = sp;
 137
 138                 pc = dtrace_fuword64((void *)(sp +
 139                         offsetof(struct amd64_frame, f_retaddr)));
 140                 sp = dtrace_fuword64((void *)sp);
 141
 142                 if (sp == oldsp) {
 143                         *flags |= CPU_DTRACE_BADSTACK;
 144                         cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_illval = sp;
 145                         break;
 146                 }
 147
 148                 /*
 149                  * This is totally bogus:  if we faulted, we're going to clear
 150                  * the fault and break.  This is to deal with the apparently
 151                  * broken Java stacks on x86.
 152                  */
 153                 if (*flags & CPU_DTRACE_FAULT) {
 154                         *flags &= ~CPU_DTRACE_FAULT;
 155                         break;
 156                 }
 157         }
 158
 159         return (ret);
 160 }
 161
 162 void
 163 dtrace_getupcstack(uint64_t *pcstack, int pcstack_limit)
 164 {
 165         proc_t *p = curproc;
 166         struct trapframe *tf;
 167         uintptr_t pc, sp, fp;
 168         volatile uint16_t *flags =
 169             (volatile uint16_t *)&cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_flags;
 170         int n;
 171
 172         if (*flags & CPU_DTRACE_FAULT)
 173                 return;
 174
 175         if (pcstack_limit <= 0)
 176                 return;
 177
 178         /*
 179          * If there's no user context we still need to zero the stack.
 180          */
 181         if (p == NULL || (tf = curthread->td_frame) == NULL)
 182                 goto zero;
 183
 184         *pcstack++ = (uint64_t)p->p_pid;
 185         pcstack_limit--;
 186
 187         if (pcstack_limit <= 0)
 188                 return;
 189
 190         pc = tf->tf_rip;
 191         fp = tf->tf_rbp;
 192         sp = tf->tf_rsp;
 193
 194         if (DTRACE_CPUFLAG_ISSET(CPU_DTRACE_ENTRY)) {
 195                 /*
 196                  * In an entry probe.  The frame pointer has not yet been
 197                  * pushed (that happens in the function prologue).  The
 198                  * best approach is to add the current pc as a missing top
 199                  * of stack and back the pc up to the caller, which is stored
 200                  * at the current stack pointer address since the call
 201                  * instruction puts it there right before the branch.
 202                  */
 203
 204                 *pcstack++ = (uint64_t)pc;
 205                 pcstack_limit--;
 206                 if (pcstack_limit <= 0)
 207                         return;
 208
 209                 pc = dtrace_fuword64((void *) sp);
 210         }
 211
 212         n = dtrace_getustack_common(pcstack, pcstack_limit, pc, fp);
 213         ASSERT(n >= 0);
 214         ASSERT(n <= pcstack_limit);
 215
 216         pcstack += n;
 217         pcstack_limit -= n;
 218
 219 zero:
 220         while (pcstack_limit-- > 0)
 221                 *pcstack++ = 0;
 222 }
 223
 224 int
 225 dtrace_getustackdepth(void)
 226 {
 227         proc_t *p = curproc;
 228         struct trapframe *tf;
 229         uintptr_t pc, fp, sp;
 230         int n = 0;
 231
 232         if (p == NULL || (tf = curthread->td_frame) == NULL)
 233                 return (0);
 234
 235         if (DTRACE_CPUFLAG_ISSET(CPU_DTRACE_FAULT))
 236                 return (-1);
 237
 238         pc = tf->tf_rip;
 239         fp = tf->tf_rbp;
 240         sp = tf->tf_rsp;
 241
 242         if (DTRACE_CPUFLAG_ISSET(CPU_DTRACE_ENTRY)) {
 243                 /*
 244                  * In an entry probe.  The frame pointer has not yet been
 245                  * pushed (that happens in the function prologue).  The
 246                  * best approach is to add the current pc as a missing top
 247                  * of stack and back the pc up to the caller, which is stored
 248                  * at the current stack pointer address since the call
 249                  * instruction puts it there right before the branch.
 250                  */
 251
 252                 pc = dtrace_fuword64((void *) sp);
 253                 n++;
 254         }
 255
 256         n += dtrace_getustack_common(NULL, 0, pc, fp);
 257
 258         return (n);
 259 }
 260
 261 void
 262 dtrace_getufpstack(uint64_t *pcstack, uint64_t *fpstack, int pcstack_limit)
 263 {
 264         proc_t *p = curproc;
 265         struct trapframe *tf;
 266         uintptr_t pc, sp, fp;
 267         volatile uint16_t *flags =
 268             (volatile uint16_t *)&cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_flags;
 269 #ifdef notyet   /* XXX signal stack */
 270         uintptr_t oldcontext;
 271         size_t s1, s2;
 272 #endif
 273
 274         if (*flags & CPU_DTRACE_FAULT)
 275                 return;
 276
 277         if (pcstack_limit <= 0)
 278                 return;
 279
 280         /*
 281          * If there's no user context we still need to zero the stack.
 282          */
 283         if (p == NULL || (tf = curthread->td_frame) == NULL)
 284                 goto zero;
 285
 286         *pcstack++ = (uint64_t)p->p_pid;
 287         pcstack_limit--;
 288
 289         if (pcstack_limit <= 0)
 290                 return;
 291
 292         pc = tf->tf_rip;
 293         sp = tf->tf_rsp;
 294         fp = tf->tf_rbp;
 295
 296 #ifdef notyet /* XXX signal stack */
 297         oldcontext = lwp->lwp_oldcontext;
 298         s1 = sizeof (struct xframe) + 2 * sizeof (long);
 299         s2 = s1 + sizeof (siginfo_t);
 300 #endif
 301
 302         if (DTRACE_CPUFLAG_ISSET(CPU_DTRACE_ENTRY)) {
 303                 *pcstack++ = (uint64_t)pc;
 304                 *fpstack++ = 0;
 305                 pcstack_limit--;
 306                 if (pcstack_limit <= 0)
 307                         return;
 308
 309                 pc = dtrace_fuword64((void *)sp);
 310         }
 311
 312         while (pc != 0) {
 313                 *pcstack++ = (uint64_t)pc;
 314                 *fpstack++ = fp;
 315                 pcstack_limit--;
 316                 if (pcstack_limit <= 0)
 317                         break;
 318
 319                 if (fp == 0)
 320                         break;
 321
 322 #ifdef notyet /* XXX signal stack */
 323                 if (oldcontext == sp + s1 || oldcontext == sp + s2) {
 324                         ucontext_t *ucp = (ucontext_t *)oldcontext;
 325                         greg_t *gregs = ucp->uc_mcontext.gregs;
 326
 327                         sp = dtrace_fulword(&gregs[REG_FP]);
 328                         pc = dtrace_fulword(&gregs[REG_PC]);
 329
 330                         oldcontext = dtrace_fulword(&ucp->uc_link);
 331                 } else
 332 #endif /* XXX */
 333                 {
 334                         pc = dtrace_fuword64((void *)(fp +
 335                                 offsetof(struct amd64_frame, f_retaddr)));
 336                         fp = dtrace_fuword64((void *)fp);
 337                 }
 338
 339                 /*
 340                  * This is totally bogus:  if we faulted, we're going to clear
 341                  * the fault and break.  This is to deal with the apparently
 342                  * broken Java stacks on x86.
 343                  */
 344                 if (*flags & CPU_DTRACE_FAULT) {
 345                         *flags &= ~CPU_DTRACE_FAULT;
 346                         break;
 347                 }
 348         }
 349
 350 zero:
 351         while (pcstack_limit-- > 0)
 352                 *pcstack++ = 0;
 353 }
 354
 355 /*ARGSUSED*/
 356 uint64_t
 357 dtrace_getarg(int arg, int aframes)
 358 {
 359         uintptr_t val;
 360         struct amd64_frame *fp = (struct amd64_frame *)dtrace_getfp();
 361         uintptr_t *stack;
 362         int i;
 363
 364         /*
 365          * A total of 6 arguments are passed via registers; any argument with
 366          * index of 5 or lower is therefore in a register.
 367          */
 368         int inreg = 5;
 369
 370         for (i = 1; i <= aframes; i++) {
 371                 fp = fp->f_frame;
 372
 373                 if (P2ROUNDUP(fp->f_retaddr, 16) ==
 374                     (long)dtrace_invop_callsite) {
 375                         /*
 376                          * In the case of amd64, we will use the pointer to the
 377                          * regs structure that was pushed when we took the
 378                          * trap.  To get this structure, we must increment
 379                          * beyond the frame structure, and then again beyond
 380                          * the calling RIP stored in dtrace_invop().  If the
 381                          * argument that we're seeking is passed on the stack,
 382                          * we'll pull the true stack pointer out of the saved
 383                          * registers and decrement our argument by the number
 384                          * of arguments passed in registers; if the argument
 385                          * we're seeking is passed in regsiters, we can just
 386                          * load it directly.
 387                          */
 388                         struct trapframe *tf =
 389                             (struct trapframe *)((uintptr_t)&fp[1]);
 390
 391                         if (arg <= inreg) {
 392                                 switch (arg) {
 393                                 case 0:
 394                                         stack = (uintptr_t *)&tf->tf_rdi;
 395                                         break;
 396                                 case 1:
 397                                         stack = (uintptr_t *)&tf->tf_rsi;
 398                                         break;
 399                                 case 2:
 400                                         stack = (uintptr_t *)&tf->tf_rdx;
 401                                         break;
 402                                 case 3:
 403                                         stack = (uintptr_t *)&tf->tf_rcx;
 404                                         break;
 405                                 case 4:
 406                                         stack = (uintptr_t *)&tf->tf_r8;
 407                                         break;
 408                                 case 5:
 409                                         stack = (uintptr_t *)&tf->tf_r9;
 410                                         break;
 411                                 }
 412                                 arg = 0;
 413                         } else {
 414                                 stack = (uintptr_t *)(tf->tf_rsp);
 415                                 arg -= inreg;
 416                         }
 417                         goto load;
 418                 }
 419
 420         }
 421
 422         /*
 423          * We know that we did not come through a trap to get into
 424          * dtrace_probe() -- the provider simply called dtrace_probe()
 425          * directly.  As this is the case, we need to shift the argument
 426          * that we're looking for:  the probe ID is the first argument to
 427          * dtrace_probe(), so the argument n will actually be found where
 428          * one would expect to find argument (n + 1).
 429          */
 430         arg++;
 431
 432         if (arg <= inreg) {
 433                 /*
 434                  * This shouldn't happen.  If the argument is passed in a
 435                  * register then it should have been, well, passed in a
 436                  * register...
 437                  */
 438                 DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_ILLOP);
 439                 return (0);
 440         }
 441
 442         arg -= (inreg + 1);
 443         stack = (uintptr_t *)fp + 2;
 444
 445 load:
 446         DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_NOFAULT);
 447         val = stack[arg];
 448         DTRACE_CPUFLAG_CLEAR(CPU_DTRACE_NOFAULT);
 449
 450         return (val);
 451 }
 452
 453 int
 454 dtrace_getstackdepth(int aframes)
 455 {
 456         int depth = 0;
 457         struct amd64_frame *frame;
 458         vm_offset_t rbp;
 459
 460         aframes++;
 461         rbp = dtrace_getfp();
 462         frame = (struct amd64_frame *)rbp;
 463         depth++;
 464         for(;;) {
 465                 if (!INKERNEL((long) frame))
 466                         break;
 467                 if (!INKERNEL((long) frame->f_frame))
 468                         break;
 469                 depth++;
 470                 if (frame->f_frame <= frame ||
 471                     (vm_offset_t)frame->f_frame >= curthread->td_kstack +
 472                     curthread->td_kstack_pages * PAGE_SIZE)
 473                         break;
 474                 frame = frame->f_frame;
 475         }
 476         if (depth < aframes)
 477                 return 0;
 478         else
 479                 return depth - aframes;
 480 }
 481
 482 ulong_t
 483 dtrace_getreg(struct trapframe *rp, uint_t reg)
 484 {
 485         /* This table is dependent on reg.d. */
 486         int regmap[] = {
 487                 REG_GS,         /* 0  GS */
 488                 REG_FS,         /* 1  FS */
 489                 REG_ES,         /* 2  ES */
 490                 REG_DS,         /* 3  DS */
 491                 REG_RDI,        /* 4  EDI */
 492                 REG_RSI,        /* 5  ESI */
 493                 REG_RBP,        /* 6  EBP, REG_FP */
 494                 REG_RSP,        /* 7  ESP */
 495                 REG_RBX,        /* 8  EBX, REG_R1 */
 496                 REG_RDX,        /* 9  EDX */
 497                 REG_RCX,        /* 10 ECX */
 498                 REG_RAX,        /* 11 EAX, REG_R0 */
 499                 REG_TRAPNO,     /* 12 TRAPNO */
 500                 REG_ERR,        /* 13 ERR */
 501                 REG_RIP,        /* 14 EIP, REG_PC */
 502                 REG_CS,         /* 15 CS */
 503                 REG_RFL,        /* 16 EFL, REG_PS */
 504                 REG_RSP,        /* 17 UESP, REG_SP */
 505                 REG_SS          /* 18 SS */
 506         };
 507
 508         if (reg <= SS) {
 509                 if (reg >= sizeof (regmap) / sizeof (int)) {
 510                         DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_ILLOP);
 511                         return (0);
 512                 }
 513
 514                 reg = regmap[reg];
 515         } else {
 516                 /* This is dependent on reg.d. */
 517                 reg -= SS + 1;
 518         }
 519
 520         switch (reg) {
 521         case REG_RDI:
 522                 return (rp->tf_rdi);
 523         case REG_RSI:
 524                 return (rp->tf_rsi);
 525         case REG_RDX:
 526                 return (rp->tf_rdx);
 527         case REG_RCX:
 528                 return (rp->tf_rcx);
 529         case REG_R8:
 530                 return (rp->tf_r8);
 531         case REG_R9:
 532                 return (rp->tf_r9);
 533         case REG_RAX:
 534                 return (rp->tf_rax);
 535         case REG_RBX:
 536                 return (rp->tf_rbx);
 537         case REG_RBP:
 538                 return (rp->tf_rbp);
 539         case REG_R10:
 540                 return (rp->tf_r10);
 541         case REG_R11:
 542                 return (rp->tf_r11);
 543         case REG_R12:
 544                 return (rp->tf_r12);
 545         case REG_R13:
 546                 return (rp->tf_r13);
 547         case REG_R14:
 548                 return (rp->tf_r14);
 549         case REG_R15:
 550                 return (rp->tf_r15);
 551         case REG_DS:
 552                 return (rp->tf_ds);
 553         case REG_ES:
 554                 return (rp->tf_es);
 555         case REG_FS:
 556                 return (rp->tf_fs);
 557         case REG_GS:
 558                 return (rp->tf_gs);
 559         case REG_TRAPNO:
 560                 return (rp->tf_trapno);
 561         case REG_ERR:
 562                 return (rp->tf_err);
 563         case REG_RIP:
 564                 return (rp->tf_rip);
 565         case REG_CS:
 566                 return (rp->tf_cs);
 567         case REG_SS:
 568                 return (rp->tf_ss);
 569         case REG_RFL:
 570                 return (rp->tf_rflags);
 571         case REG_RSP:
 572                 return (rp->tf_rsp);
 573         default:
 574                 DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_ILLOP);
 575                 return (0);
 576         }
 577 }
 578
 579 static int
 580 dtrace_copycheck(uintptr_t uaddr, uintptr_t kaddr, size_t size)
 581 {
 582         ASSERT(INKERNEL(kaddr) && kaddr + size >= kaddr);
 583
 584         if (uaddr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS || uaddr + size < uaddr) {
 585                 DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_BADADDR);
 586                 cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_illval = uaddr;
 587                 return (0);
 588         }
 589
 590         return (1);
 591 }
 592
 593 void
 594 dtrace_copyin(uintptr_t uaddr, uintptr_t kaddr, size_t size,
 595     volatile uint16_t *flags)
 596 {
 597         if (dtrace_copycheck(uaddr, kaddr, size))
 598                 dtrace_copy(uaddr, kaddr, size);
 599 }
 600
 601 void
 602 dtrace_copyout(uintptr_t kaddr, uintptr_t uaddr, size_t size,
 603     volatile uint16_t *flags)
 604 {
 605         if (dtrace_copycheck(uaddr, kaddr, size))
 606                 dtrace_copy(kaddr, uaddr, size);
 607 }
 608
 609 void
 610 dtrace_copyinstr(uintptr_t uaddr, uintptr_t kaddr, size_t size,
 611     volatile uint16_t *flags)
 612 {
 613         if (dtrace_copycheck(uaddr, kaddr, size))
 614                 dtrace_copystr(uaddr, kaddr, size, flags);
 615 }
 616
 617 void
 618 dtrace_copyoutstr(uintptr_t kaddr, uintptr_t uaddr, size_t size,
 619     volatile uint16_t *flags)
 620 {
 621         if (dtrace_copycheck(uaddr, kaddr, size))
 622                 dtrace_copystr(kaddr, uaddr, size, flags);
 623 }
 624
 625 uint8_t
 626 dtrace_fuword8(void *uaddr)
 627 {
 628         if ((uintptr_t)uaddr > VM_MAXUSER_ADDRESS) {
 629                 DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_BADADDR);
 630                 cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_illval = (uintptr_t)uaddr;
 631                 return (0);
 632         }
 633         return (dtrace_fuword8_nocheck(uaddr));
 634 }
 635
 636 uint16_t
 637 dtrace_fuword16(void *uaddr)
 638 {
 639         if ((uintptr_t)uaddr > VM_MAXUSER_ADDRESS) {
 640                 DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_BADADDR);
 641                 cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_illval = (uintptr_t)uaddr;
 642                 return (0);
 643         }
 644         return (dtrace_fuword16_nocheck(uaddr));
 645 }
 646
 647 uint32_t
 648 dtrace_fuword32(void *uaddr)
 649 {
 650         if ((uintptr_t)uaddr > VM_MAXUSER_ADDRESS) {
 651                 DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_BADADDR);
 652                 cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_illval = (uintptr_t)uaddr;
 653                 return (0);
 654         }
 655         return (dtrace_fuword32_nocheck(uaddr));
 656 }
 657
 658 uint64_t
 659 dtrace_fuword64(void *uaddr)
 660 {
 661         if ((uintptr_t)uaddr > VM_MAXUSER_ADDRESS) {
 662                 DTRACE_CPUFLAG_SET(CPU_DTRACE_BADADDR);
 663                 cpu_core[curcpu].cpuc_dtrace_illval = (uintptr_t)uaddr;
 664                 return (0);
 665         }
 666         return (dtrace_fuword64_nocheck(uaddr));
 667 }