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