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 <objfiles.h>
  45 #include <regcache.h>
  46 #include <frame-unwind.h>
  47 #include <i386-tdep.h>
  48
  49 #include "kgdb.h"
  50
  51 static int ofs_fix;
  52
  53 void
  54 kgdb_trgt_fetch_registers(int regno __unused)
  55 {
  56         struct kthr *kt;
  57         struct pcb pcb;
  58
  59         kt = kgdb_thr_lookup_tid(ptid_get_pid(inferior_ptid));
  60         if (kt == NULL)
  61                 return;
  62         if (kvm_read(kvm, kt->pcb, &pcb, sizeof(pcb)) != sizeof(pcb)) {
  63                 warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
  64                 memset(&pcb, 0, sizeof(pcb));
  65         }
  66         supply_register(I386_EBX_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_ebx);
  67         supply_register(I386_ESP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_esp);
  68         supply_register(I386_EBP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_ebp);
  69         supply_register(I386_ESI_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_esi);
  70         supply_register(I386_EDI_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_edi);
  71         supply_register(I386_EIP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_eip);
  72 }
  73
  74 void
  75 kgdb_trgt_store_registers(int regno __unused)
  76 {
  77         fprintf_unfiltered(gdb_stderr, "XXX: %s\n", __func__);
  78 }
  79
  80 void
  81 kgdb_trgt_new_objfile(struct objfile *objfile)
  82 {
  83
  84         /*
  85          * In revision 1.117 of i386/i386/exception.S trap handlers
  86          * were changed to pass trapframes by reference rather than
  87          * by value.  Detect this by seeing if the first instruction
  88          * at the 'calltrap' label is a "push %esp" which has the
  89          * opcode 0x54.
  90          */
  91         if (kgdb_parse("((char *)calltrap)[0]") == 0x54)
  92                 ofs_fix = 4;
  93         else
  94                 ofs_fix = 0;
  95 }
  96
  97 struct kgdb_tss_cache {
  98         CORE_ADDR       pc;
  99         CORE_ADDR       sp;
 100         CORE_ADDR       tss;
 101 };
 102
 103 static int kgdb_trgt_tss_offset[15] = {
 104         offsetof(struct i386tss, tss_eax),
 105         offsetof(struct i386tss, tss_ecx),
 106         offsetof(struct i386tss, tss_edx),
 107         offsetof(struct i386tss, tss_ebx),
 108         offsetof(struct i386tss, tss_esp),
 109         offsetof(struct i386tss, tss_ebp),
 110         offsetof(struct i386tss, tss_esi),
 111         offsetof(struct i386tss, tss_edi),
 112         offsetof(struct i386tss, tss_eip),
 113         offsetof(struct i386tss, tss_eflags),
 114         offsetof(struct i386tss, tss_cs),
 115         offsetof(struct i386tss, tss_ss),
 116         offsetof(struct i386tss, tss_ds),
 117         offsetof(struct i386tss, tss_es),
 118         offsetof(struct i386tss, tss_fs)
 119 };
 120
 121 /*
 122  * If the current thread is executing on a CPU, fetch the common_tss
 123  * for that CPU.
 124  *
 125  * This is painful because 'struct pcpu' is variant sized, so we can't
 126  * use it.  Instead, we lookup the GDT selector for this CPU and
 127  * extract the base of the TSS from there.
 128  */
 129 static CORE_ADDR
 130 kgdb_trgt_fetch_tss(void)
 131 {
 132         struct kthr *kt;
 133         struct segment_descriptor sd;
 134         uintptr_t addr, cpu0prvpage, tss;
 135
 136         kt = kgdb_thr_lookup_tid(ptid_get_pid(inferior_ptid));
 137         if (kt == NULL || kt->cpu == NOCPU)
 138                 return (0);
 139
 140         addr = kgdb_lookup("_gdt");
 141         if (addr == 0)
 142                 return (0);
 143         addr += (kt->cpu * NGDT + GPROC0_SEL) * sizeof(sd);
 144         if (kvm_read(kvm, addr, &sd, sizeof(sd)) != sizeof(sd)) {
 145                 warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 146                 return (0);
 147         }
 148         if (sd.sd_type != SDT_SYS386BSY) {
 149                 warnx("descriptor is not a busy TSS");
 150                 return (0);
 151         }
 152         tss = sd.sd_hibase << 24 | sd.sd_lobase;
 153
 154         /*
 155          * In SMP kernels, the TSS is stored as part of the per-CPU
 156          * data.  On older kernels, the CPU0's private page
 157          * is stored at an address that isn't mapped in minidumps.
 158          * However, the data is mapped at the alternate cpu0prvpage
 159          * address.  Thus, if the TSS is at the invalid address,
 160          * change it to be relative to cpu0prvpage instead.
 161          */
 162         if (trunc_page(tss) == 0xffc00000) {
 163                 addr = kgdb_lookup("_cpu0prvpage");
 164                 if (addr == 0) {
 165                         warnx("kvm_nlist(_cpu0prvpage): %s", kvm_geterr(kvm));
 166                         return (0);
 167                 }
 168                 if (kvm_read(kvm, addr, &cpu0prvpage, sizeof(cpu0prvpage)) !=
 169                     sizeof(cpu0prvpage)) {
 170                         warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 171                         return (0);
 172                 }
 173                 tss = cpu0prvpage + (tss & PAGE_MASK);
 174         }
 175         return ((CORE_ADDR)tss);
 176 }
 177
 178 static struct kgdb_tss_cache *
 179 kgdb_trgt_tss_cache(struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 180 {
 181         char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 182         struct kgdb_tss_cache *cache;
 183
 184         cache = *this_cache;
 185         if (cache == NULL) {
 186                 cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC(struct kgdb_tss_cache);
 187                 *this_cache = cache;
 188                 cache->pc = frame_func_unwind(next_frame);
 189                 frame_unwind_register(next_frame, SP_REGNUM, buf);
 190                 cache->sp = extract_unsigned_integer(buf,
 191                     register_size(current_gdbarch, SP_REGNUM));
 192                 cache->tss = kgdb_trgt_fetch_tss();
 193         }
 194         return (cache);
 195 }
 196
 197 static void
 198 kgdb_trgt_dblfault_this_id(struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 199     struct frame_id *this_id)
 200 {
 201         struct kgdb_tss_cache *cache;
 202
 203         cache = kgdb_trgt_tss_cache(next_frame, this_cache);
 204         *this_id = frame_id_build(cache->sp, cache->pc);
 205 }
 206
 207 static void
 208 kgdb_trgt_dblfault_prev_register(struct frame_info *next_frame,
 209     void **this_cache, int regnum, int *optimizedp, enum lval_type *lvalp,
 210     CORE_ADDR *addrp, int *realnump, void *valuep)
 211 {
 212         char dummy_valuep[MAX_REGISTER_SIZE];
 213         struct kgdb_tss_cache *cache;
 214         int ofs, regsz;
 215
 216         regsz = register_size(current_gdbarch, regnum);
 217
 218         if (valuep == NULL)
 219                 valuep = dummy_valuep;
 220         memset(valuep, 0, regsz);
 221         *optimizedp = 0;
 222         *addrp = 0;
 223         *lvalp = not_lval;
 224         *realnump = -1;
 225
 226         ofs = (regnum >= I386_EAX_REGNUM && regnum <= I386_FS_REGNUM)
 227             ? kgdb_trgt_tss_offset[regnum] : -1;
 228         if (ofs == -1)
 229                 return;
 230
 231         cache = kgdb_trgt_tss_cache(next_frame, this_cache);
 232         if (cache->tss == 0)
 233                 return;
 234         *addrp = cache->tss + ofs;
 235         *lvalp = lval_memory;
 236         target_read_memory(*addrp, valuep, regsz);
 237 }
 238
 239 static const struct frame_unwind kgdb_trgt_dblfault_unwind = {
 240         UNKNOWN_FRAME,
 241         &kgdb_trgt_dblfault_this_id,
 242         &kgdb_trgt_dblfault_prev_register
 243 };
 244
 245 struct kgdb_frame_cache {
 246         int             frame_type;
 247         CORE_ADDR       pc;
 248         CORE_ADDR       sp;
 249 };
 250 #define FT_NORMAL               1
 251 #define FT_INTRFRAME            2
 252 #define FT_INTRTRAPFRAME        3
 253 #define FT_TIMERFRAME           4
 254
 255 static int kgdb_trgt_frame_offset[15] = {
 256         offsetof(struct trapframe, tf_eax),
 257         offsetof(struct trapframe, tf_ecx),
 258         offsetof(struct trapframe, tf_edx),
 259         offsetof(struct trapframe, tf_ebx),
 260         offsetof(struct trapframe, tf_esp),
 261         offsetof(struct trapframe, tf_ebp),
 262         offsetof(struct trapframe, tf_esi),
 263         offsetof(struct trapframe, tf_edi),
 264         offsetof(struct trapframe, tf_eip),
 265         offsetof(struct trapframe, tf_eflags),
 266         offsetof(struct trapframe, tf_cs),
 267         offsetof(struct trapframe, tf_ss),
 268         offsetof(struct trapframe, tf_ds),
 269         offsetof(struct trapframe, tf_es),
 270         offsetof(struct trapframe, tf_fs)
 271 };
 272
 273 static struct kgdb_frame_cache *
 274 kgdb_trgt_frame_cache(struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 275 {
 276         char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 277         struct kgdb_frame_cache *cache;
 278         char *pname;
 279
 280         cache = *this_cache;
 281         if (cache == NULL) {
 282                 cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC(struct kgdb_frame_cache);
 283                 *this_cache = cache;
 284                 cache->pc = frame_func_unwind(next_frame);
 285                 find_pc_partial_function(cache->pc, &pname, NULL, NULL);
 286                 if (pname[0] != 'X')
 287                         cache->frame_type = FT_NORMAL;
 288                 else if (strcmp(pname, "Xtimerint") == 0)
 289                         cache->frame_type = FT_TIMERFRAME;
 290                 else if (strcmp(pname, "Xcpustop") == 0 ||
 291                     strcmp(pname, "Xrendezvous") == 0 ||
 292                     strcmp(pname, "Xipi_intr_bitmap_handler") == 0 ||
 293                     strcmp(pname, "Xlazypmap") == 0)
 294                         cache->frame_type = FT_INTRTRAPFRAME;
 295                 else
 296                         cache->frame_type = FT_INTRFRAME;
 297                 frame_unwind_register(next_frame, SP_REGNUM, buf);
 298                 cache->sp = extract_unsigned_integer(buf,
 299                     register_size(current_gdbarch, SP_REGNUM));
 300         }
 301         return (cache);
 302 }
 303
 304 static void
 305 kgdb_trgt_trapframe_this_id(struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 306     struct frame_id *this_id)
 307 {
 308         struct kgdb_frame_cache *cache;
 309
 310         cache = kgdb_trgt_frame_cache(next_frame, this_cache);
 311         *this_id = frame_id_build(cache->sp, cache->pc);
 312 }
 313
 314 static void
 315 kgdb_trgt_trapframe_prev_register(struct frame_info *next_frame,
 316     void **this_cache, int regnum, int *optimizedp, enum lval_type *lvalp,
 317     CORE_ADDR *addrp, int *realnump, void *valuep)
 318 {
 319         char dummy_valuep[MAX_REGISTER_SIZE];
 320         struct kgdb_frame_cache *cache;
 321         int ofs, regsz;
 322
 323         regsz = register_size(current_gdbarch, regnum);
 324
 325         if (valuep == NULL)
 326                 valuep = dummy_valuep;
 327         memset(valuep, 0, regsz);
 328         *optimizedp = 0;
 329         *addrp = 0;
 330         *lvalp = not_lval;
 331         *realnump = -1;
 332
 333         ofs = (regnum >= I386_EAX_REGNUM && regnum <= I386_FS_REGNUM)
 334             ? kgdb_trgt_frame_offset[regnum] + ofs_fix : -1;
 335         if (ofs == -1)
 336                 return;
 337
 338         cache = kgdb_trgt_frame_cache(next_frame, this_cache);
 339         switch (cache->frame_type) {
 340         case FT_NORMAL:
 341                 break;
 342         case FT_INTRFRAME:
 343                 ofs += 4;
 344                 break;
 345         case FT_TIMERFRAME:
 346                 break;
 347         case FT_INTRTRAPFRAME:
 348                 ofs -= ofs_fix;
 349                 break;
 350         default:
 351                 fprintf_unfiltered(gdb_stderr, "Correct FT_XXX frame offsets "
 352                    "for %d\n", cache->frame_type);
 353                 break;
 354         }
 355         *addrp = cache->sp + ofs;
 356         *lvalp = lval_memory;
 357         target_read_memory(*addrp, valuep, regsz);
 358 }
 359
 360 static const struct frame_unwind kgdb_trgt_trapframe_unwind = {
 361         UNKNOWN_FRAME,
 362         &kgdb_trgt_trapframe_this_id,
 363         &kgdb_trgt_trapframe_prev_register
 364 };
 365
 366 const struct frame_unwind *
 367 kgdb_trgt_trapframe_sniffer(struct frame_info *next_frame)
 368 {
 369         char *pname;
 370         CORE_ADDR pc;
 371
 372         pc = frame_pc_unwind(next_frame);
 373         pname = NULL;
 374         find_pc_partial_function(pc, &pname, NULL, NULL);
 375         if (pname == NULL)
 376                 return (NULL);
 377         if (strcmp(pname, "dblfault_handler") == 0)
 378                 return (&kgdb_trgt_dblfault_unwind);
 379         if (strcmp(pname, "calltrap") == 0 ||
 380             (pname[0] == 'X' && pname[1] != '_'))
 381                 return (&kgdb_trgt_trapframe_unwind);
 382         /* printf("%s: %llx =%s\n", __func__, pc, pname); */
 383         return (NULL);
 384 }