contrib/llvm/tools/lldb/source/Plugins/Process/FreeBSD/ProcessMonitor.h

   1 //===-- ProcessMonitor.h -------------------------------------- -*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9
  10 #ifndef liblldb_ProcessMonitor_H_
  11 #define liblldb_ProcessMonitor_H_
  12
  13 // C Includes
  14 #include <semaphore.h>
  15 #include <signal.h>
  16
  17 // C++ Includes
  18 // Other libraries and framework includes
  19 #include "lldb/lldb-types.h"
  20 #include "lldb/Host/Mutex.h"
  21
  22 namespace lldb_private
  23 {
  24 class Error;
  25 class Module;
  26 class Scalar;
  27 } // End lldb_private namespace.
  28
  29 class ProcessFreeBSD;
  30 class Operation;
  31
  32 /// @class ProcessMonitor
  33 /// @brief Manages communication with the inferior (debugee) process.
  34 ///
  35 /// Upon construction, this class prepares and launches an inferior process for
  36 /// debugging.
  37 ///
  38 /// Changes in the inferior process state are propagated to the associated
  39 /// ProcessFreeBSD instance by calling ProcessFreeBSD::SendMessage with the
  40 /// appropriate ProcessMessage events.
  41 ///
  42 /// A purposely minimal set of operations are provided to interrogate and change
  43 /// the inferior process state.
  44 class ProcessMonitor
  45 {
  46 public:
  47
  48     /// Launches an inferior process ready for debugging.  Forms the
  49     /// implementation of Process::DoLaunch.
  50     ProcessMonitor(ProcessPOSIX *process,
  51                    lldb_private::Module *module,
  52                    char const *argv[],
  53                    char const *envp[],
  54                    const char *stdin_path,
  55                    const char *stdout_path,
  56                    const char *stderr_path,
  57                    const char *working_dir,
  58                    lldb_private::Error &error);
  59
  60     ProcessMonitor(ProcessPOSIX *process,
  61                    lldb::pid_t pid,
  62                    lldb_private::Error &error);
  63
  64     ~ProcessMonitor();
  65
  66     /// Provides the process number of debugee.
  67     lldb::pid_t
  68     GetPID() const { return m_pid; }
  69
  70     /// Returns the process associated with this ProcessMonitor.
  71     ProcessFreeBSD &
  72     GetProcess() { return *m_process; }
  73
  74     /// Returns a file descriptor to the controlling terminal of the inferior
  75     /// process.
  76     ///
  77     /// Reads from this file descriptor yield both the standard output and
  78     /// standard error of this debugee.  Even if stderr and stdout were
  79     /// redirected on launch it may still happen that data is available on this
  80     /// descriptor (if the inferior process opens /dev/tty, for example).
  81     ///
  82     /// If this monitor was attached to an existing process this method returns
  83     /// -1.
  84     int
  85     GetTerminalFD() const { return m_terminal_fd; }
  86
  87     /// Reads @p size bytes from address @vm_adder in the inferior process
  88     /// address space.
  89     ///
  90     /// This method is provided to implement Process::DoReadMemory.
  91     size_t
  92     ReadMemory(lldb::addr_t vm_addr, void *buf, size_t size,
  93                lldb_private::Error &error);
  94
  95     /// Writes @p size bytes from address @p vm_adder in the inferior process
  96     /// address space.
  97     ///
  98     /// This method is provided to implement Process::DoWriteMemory.
  99     size_t
 100     WriteMemory(lldb::addr_t vm_addr, const void *buf, size_t size,
 101                 lldb_private::Error &error);
 102
 103     /// Reads the contents from the register identified by the given (architecture
 104     /// dependent) offset.
 105     ///
 106     /// This method is provided for use by RegisterContextFreeBSD derivatives.
 107     /// FIXME: The FreeBSD implementation of this function should use tid in order
 108     ///        to enable support for debugging threaded programs.
 109     bool
 110     ReadRegisterValue(lldb::tid_t tid, unsigned offset, const char *reg_name,
 111                       unsigned size, lldb_private::RegisterValue &value);
 112
 113     /// Writes the given value to the register identified by the given
 114     /// (architecture dependent) offset.
 115     ///
 116     /// This method is provided for use by RegisterContextFreeBSD derivatives.
 117     /// FIXME: The FreeBSD implementation of this function should use tid in order
 118     ///        to enable support for debugging threaded programs.
 119     bool
 120     WriteRegisterValue(lldb::tid_t tid, unsigned offset, const char *reg_name,
 121                        const lldb_private::RegisterValue &value);
 122
 123     /// Reads all general purpose registers into the specified buffer.
 124     /// FIXME: The FreeBSD implementation of this function should use tid in order
 125     ///        to enable support for debugging threaded programs.
 126     bool
 127     ReadGPR(lldb::tid_t tid, void *buf, size_t buf_size);
 128
 129     /// Reads all floating point registers into the specified buffer.
 130     /// FIXME: The FreeBSD implementation of this function should use tid in order
 131     ///        to enable support for debugging threaded programs.
 132     bool
 133     ReadFPR(lldb::tid_t tid, void *buf, size_t buf_size);
 134
 135     /// Reads the specified register set into the specified buffer.
 136     ///
 137     /// This method is provided for use by RegisterContextFreeBSD derivatives.
 138     /// FIXME: The FreeBSD implementation of this function should use tid in order
 139     ///        to enable support for debugging threaded programs.
 140     bool
 141     ReadRegisterSet(lldb::tid_t tid, void *buf, size_t buf_size, unsigned int regset);
 142
 143     /// Writes all general purpose registers into the specified buffer.
 144     /// FIXME: The FreeBSD implementation of this function should use tid in order
 145     ///        to enable support for debugging threaded programs.
 146     bool
 147     WriteGPR(lldb::tid_t tid, void *buf, size_t buf_size);
 148
 149     /// Writes all floating point registers into the specified buffer.
 150     /// FIXME: The FreeBSD implementation of this function should use tid in order
 151     ///        to enable support for debugging threaded programs.
 152     bool
 153     WriteFPR(lldb::tid_t tid, void *buf, size_t buf_size);
 154
 155     /// Writes the specified register set into the specified buffer.
 156     ///
 157     /// This method is provided for use by RegisterContextFreeBSD derivatives.
 158     /// FIXME: The FreeBSD implementation of this function should use tid in order
 159     ///        to enable support for debugging threaded programs.
 160     bool
 161     WriteRegisterSet(lldb::tid_t tid, void *buf, size_t buf_size, unsigned int regset);
 162
 163     /// Reads the value of the thread-specific pointer for a given thread ID.
 164     bool
 165     ReadThreadPointer(lldb::tid_t tid, lldb::addr_t &value);
 166
 167     /// Returns current thread IDs in process
 168     size_t
 169     GetCurrentThreadIDs(std::vector<lldb::tid_t> &thread_ids);
 170
 171     /// Writes a ptrace_lwpinfo structure corresponding to the given thread ID
 172     /// to the memory region pointed to by @p lwpinfo.
 173     bool
 174     GetLwpInfo(lldb::tid_t tid, void *lwpinfo, int &error_no);
 175
 176     /// Suspends or unsuspends a thread prior to process resume or step.
 177     bool
 178     ThreadSuspend(lldb::tid_t tid, bool suspend);
 179
 180     /// Writes the raw event message code (vis-a-vis PTRACE_GETEVENTMSG)
 181     /// corresponding to the given thread IDto the memory pointed to by @p
 182     /// message.
 183     bool
 184     GetEventMessage(lldb::tid_t tid, unsigned long *message);
 185
 186     /// Resumes the process.  If @p signo is anything but
 187     /// LLDB_INVALID_SIGNAL_NUMBER, deliver that signal to the process.
 188     bool
 189     Resume(lldb::tid_t unused, uint32_t signo);
 190
 191     /// Single steps the process.  If @p signo is anything but
 192     /// LLDB_INVALID_SIGNAL_NUMBER, deliver that signal to the process.
 193     bool
 194     SingleStep(lldb::tid_t unused, uint32_t signo);
 195
 196     /// Sends the inferior process a PTRACE_KILL signal.  The inferior will
 197     /// still exists and can be interrogated.  Once resumed it will exit as
 198     /// though it received a SIGKILL.
 199     bool
 200     BringProcessIntoLimbo();
 201
 202     lldb_private::Error
 203     Detach(lldb::tid_t tid);
 204
 205     void
 206     StopMonitor();
 207
 208     // Waits for the initial stop message from a new thread.
 209     bool
 210     WaitForInitialTIDStop(lldb::tid_t tid);
 211
 212 private:
 213     ProcessFreeBSD *m_process;
 214
 215     lldb::thread_t m_operation_thread;
 216     lldb::thread_t m_monitor_thread;
 217     lldb::pid_t m_pid;
 218
 219     int m_terminal_fd;
 220
 221     // current operation which must be executed on the privileged thread
 222     Operation *m_operation;
 223     lldb_private::Mutex m_operation_mutex;
 224
 225     // semaphores notified when Operation is ready to be processed and when
 226     // the operation is complete.
 227     sem_t m_operation_pending;
 228     sem_t m_operation_done;
 229
 230     struct OperationArgs
 231     {
 232         OperationArgs(ProcessMonitor *monitor);
 233
 234         ~OperationArgs();
 235
 236         ProcessMonitor *m_monitor;      // The monitor performing the attach.
 237         sem_t m_semaphore;              // Posted to once operation complete.
 238         lldb_private::Error m_error;    // Set if process operation failed.
 239     };
 240
 241     /// @class LauchArgs
 242     ///
 243     /// @brief Simple structure to pass data to the thread responsible for
 244     /// launching a child process.
 245     struct LaunchArgs : OperationArgs
 246     {
 247         LaunchArgs(ProcessMonitor *monitor,
 248                    lldb_private::Module *module,
 249                    char const **argv,
 250                    char const **envp,
 251                    const char *stdin_path,
 252                    const char *stdout_path,
 253                    const char *stderr_path,
 254                    const char *working_dir);
 255
 256         ~LaunchArgs();
 257
 258         lldb_private::Module *m_module; // The executable image to launch.
 259         char const **m_argv;            // Process arguments.
 260         char const **m_envp;            // Process environment.
 261         const char *m_stdin_path;       // Redirect stdin or NULL.
 262         const char *m_stdout_path;      // Redirect stdout or NULL.
 263         const char *m_stderr_path;      // Redirect stderr or NULL.
 264         const char *m_working_dir;      // Working directory or NULL.
 265     };
 266
 267     void
 268     StartLaunchOpThread(LaunchArgs *args, lldb_private::Error &error);
 269
 270     static void *
 271     LaunchOpThread(void *arg);
 272
 273     static bool
 274     Launch(LaunchArgs *args);
 275
 276     struct AttachArgs : OperationArgs
 277     {
 278         AttachArgs(ProcessMonitor *monitor,
 279                    lldb::pid_t pid);
 280
 281         ~AttachArgs();
 282
 283         lldb::pid_t m_pid;              // pid of the process to be attached.
 284     };
 285
 286     void
 287     StartAttachOpThread(AttachArgs *args, lldb_private::Error &error);
 288
 289     static void *
 290     AttachOpThread(void *args);
 291
 292     static bool
 293     Attach(AttachArgs *args);
 294
 295     static void
 296     ServeOperation(OperationArgs *args);
 297
 298     static bool
 299     DupDescriptor(const char *path, int fd, int flags);
 300
 301     static bool
 302     MonitorCallback(void *callback_baton,
 303                     lldb::pid_t pid, bool exited, int signal, int status);
 304
 305     static ProcessMessage
 306     MonitorSIGTRAP(ProcessMonitor *monitor,
 307                    const siginfo_t *info, lldb::pid_t pid);
 308
 309     static ProcessMessage
 310     MonitorSignal(ProcessMonitor *monitor,
 311                   const siginfo_t *info, lldb::pid_t pid);
 312
 313     static ProcessMessage::CrashReason
 314     GetCrashReasonForSIGSEGV(const siginfo_t *info);
 315
 316     static ProcessMessage::CrashReason
 317     GetCrashReasonForSIGILL(const siginfo_t *info);
 318
 319     static ProcessMessage::CrashReason
 320     GetCrashReasonForSIGFPE(const siginfo_t *info);
 321
 322     static ProcessMessage::CrashReason
 323     GetCrashReasonForSIGBUS(const siginfo_t *info);
 324
 325     void
 326     DoOperation(Operation *op);
 327
 328     /// Stops the child monitor thread.
 329     void
 330     StopMonitoringChildProcess();
 331
 332     /// Stops the operation thread used to attach/launch a process.
 333     void
 334     StopOpThread();
 335 };
 336
 337 #endif // #ifndef liblldb_ProcessMonitor_H_