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  * $FreeBSD: src/gnu/usr.bin/gdb/kgdb/trgt_i386.c,v 1.13 2008/09/27 15:58:37 kib Exp $
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30
  31 #include <sys/types.h>
  32 #include <machine/thread.h>
  33 #include <sys/thread.h>
  34 #include <machine/globaldata.h>
  35 #include <machine/pcb.h>
  36 #include <machine/frame.h>
  37 #include <machine/segments.h>
  38 #include <machine/tss.h>
  39 #include <err.h>
  40 #include <kvm.h>
  41 #include <string.h>
  42
  43 #include <defs.h>
  44 #include <target.h>
  45 #include <gdbthread.h>
  46 #include <inferior.h>
  47 #include <regcache.h>
  48 #include <frame-unwind.h>
  49 #include <i386-tdep.h>
  50
  51 #include "kgdb.h"
  52
  53 static int
  54 kgdb_trgt_trapframe_sniffer(const struct frame_unwind *self,
  55                             struct frame_info *next_frame,
  56                             void **this_prologue_cache);
  57
  58 void
  59 kgdb_trgt_fetch_registers(struct target_ops *target_ops, struct regcache *regcache, int regno)
  60 {
  61         struct kthr *kt;
  62         struct pcb pcb;
  63
  64         kt = kgdb_thr_lookup_tid(ptid_get_tid(inferior_ptid));
  65         if (kt == NULL) {
  66                 regcache_raw_supply(regcache, regno, NULL);
  67                 return;
  68         }
  69
  70         /*
  71          * kt->pcb == 0 is a marker for "non-dumping kernel thread".
  72          */
  73         if (kt->pcb == 0) {
  74                 uintptr_t regs[5];
  75                 uintptr_t addr;
  76                 uintptr_t sp;
  77
  78                 addr = kt->kaddr + offsetof(struct thread, td_sp);
  79                 kvm_read(kvm, addr, &sp, sizeof(sp));
  80                 /*
  81                  * Stack is:
  82                  * -2 ret
  83                  * -1 popfl
  84                  * 0 popl %edi
  85                  * 1 popl %esi
  86                  * 2 popl %ebx
  87                  * 3 popl %ebp
  88                  * 4 ret
  89                  */
  90                 if (kvm_read(kvm, sp + 2 * sizeof(regs[0]), regs, sizeof(regs)) != sizeof(regs)) {
  91                         warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
  92                         memset(regs, 0, sizeof(regs));
  93                 }
  94                 regcache_raw_supply(regcache, I386_EDI_REGNUM, &regs[0]);
  95                 regcache_raw_supply(regcache, I386_ESI_REGNUM, &regs[1]);
  96                 regcache_raw_supply(regcache, I386_EBX_REGNUM, &regs[2]);
  97                 regcache_raw_supply(regcache, I386_EBP_REGNUM, &regs[3]);
  98                 regcache_raw_supply(regcache, I386_EIP_REGNUM, &regs[4]);
  99                 sp += 7 * sizeof(regs[0]);
 100                 regcache_raw_supply(regcache, I386_ESP_REGNUM, &sp);
 101                 return;
 102         }
 103
 104         if (kvm_read(kvm, kt->pcb, &pcb, sizeof(pcb)) != sizeof(pcb)) {
 105                 warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 106                 memset(&pcb, 0, sizeof(pcb));
 107         }
 108         regcache_raw_supply(regcache, I386_EBX_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_ebx);
 109         regcache_raw_supply(regcache, I386_ESP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_esp);
 110         regcache_raw_supply(regcache, I386_EBP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_ebp);
 111         regcache_raw_supply(regcache, I386_ESI_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_esi);
 112         regcache_raw_supply(regcache, I386_EDI_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_edi);
 113         regcache_raw_supply(regcache, I386_EIP_REGNUM, (char *)&pcb.pcb_eip);
 114 }
 115
 116 struct kgdb_tss_cache {
 117         CORE_ADDR       pc;
 118         CORE_ADDR       sp;
 119         CORE_ADDR       tss;
 120 };
 121
 122 static int kgdb_trgt_tss_offset[15] = {
 123         offsetof(struct i386tss, tss_eax),
 124         offsetof(struct i386tss, tss_ecx),
 125         offsetof(struct i386tss, tss_edx),
 126         offsetof(struct i386tss, tss_ebx),
 127         offsetof(struct i386tss, tss_esp),
 128         offsetof(struct i386tss, tss_ebp),
 129         offsetof(struct i386tss, tss_esi),
 130         offsetof(struct i386tss, tss_edi),
 131         offsetof(struct i386tss, tss_eip),
 132         offsetof(struct i386tss, tss_eflags),
 133         offsetof(struct i386tss, tss_cs),
 134         offsetof(struct i386tss, tss_ss),
 135         offsetof(struct i386tss, tss_ds),
 136         offsetof(struct i386tss, tss_es),
 137         offsetof(struct i386tss, tss_fs)
 138 };
 139
 140 /*
 141  * If the current thread is executing on a CPU, fetch the common_tss
 142  * for that CPU.
 143  *
 144  * This is painful because 'struct pcpu' is variant sized, so we can't
 145  * use it.  Instead, we lookup the GDT selector for this CPU and
 146  * extract the base of the TSS from there.
 147  */
 148 static CORE_ADDR
 149 kgdb_trgt_fetch_tss(void)
 150 {
 151         struct kthr *kt;
 152         struct segment_descriptor sd;
 153         uintptr_t addr, tss;
 154
 155         kt = kgdb_thr_lookup_tid(ptid_get_tid(inferior_ptid));
 156         if (kt == NULL || kt->gd == 0)
 157                 return (0);
 158
 159         addr = kt->gd + offsetof(struct mdglobaldata, gd_common_tssd);
 160         if (kvm_read(kvm, addr, &sd, sizeof(sd)) != sizeof(sd)) {
 161                 warnx("kvm_read: %s", kvm_geterr(kvm));
 162                 return (0);
 163         }
 164         if (sd.sd_type != SDT_SYS386BSY) {
 165                 warnx("descriptor is not a busy TSS");
 166                 return (0);
 167         }
 168         tss = kt->gd + offsetof(struct mdglobaldata, gd_common_tss);
 169
 170         return ((CORE_ADDR)tss);
 171 }
 172
 173 static struct kgdb_tss_cache *
 174 kgdb_trgt_tss_cache(struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 175 {
 176         struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch(next_frame);
 177         enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order(gdbarch);
 178         char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 179         struct kgdb_tss_cache *cache;
 180
 181         cache = *this_cache;
 182         if (cache == NULL) {
 183                 cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC(struct kgdb_tss_cache);
 184                 *this_cache = cache;
 185                 cache->pc = get_frame_address_in_block(next_frame);
 186                 frame_unwind_register(next_frame, I386_ESP_REGNUM, buf);
 187                 cache->sp = extract_unsigned_integer(buf,
 188                     register_size(gdbarch, I386_ESP_REGNUM),
 189                     byte_order);
 190                 cache->tss = kgdb_trgt_fetch_tss();
 191         }
 192         return (cache);
 193 }
 194
 195 static void
 196 kgdb_trgt_dblfault_this_id(struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 197     struct frame_id *this_id)
 198 {
 199         struct kgdb_tss_cache *cache;
 200
 201         cache = kgdb_trgt_tss_cache(next_frame, this_cache);
 202         *this_id = frame_id_build(cache->sp, cache->pc);
 203 }
 204
 205 static struct value *
 206 kgdb_trgt_dblfault_prev_register(struct frame_info *next_frame,
 207     void **this_cache, int regnum)
 208 {
 209         CORE_ADDR addrp;
 210         struct kgdb_tss_cache *cache;
 211         int ofs;
 212
 213         if (regnum < I386_EAX_REGNUM || regnum > I386_FS_REGNUM)
 214                 return frame_unwind_got_register(next_frame, regnum, regnum);
 215
 216         ofs = kgdb_trgt_tss_offset[regnum];
 217
 218         cache = kgdb_trgt_tss_cache(next_frame, this_cache);
 219         if (cache->tss == 0)
 220                 return frame_unwind_got_register(next_frame, regnum, regnum);
 221
 222         addrp = cache->tss + ofs;
 223         return frame_unwind_got_memory(next_frame, regnum, addrp);
 224 }
 225
 226 static const struct frame_unwind kgdb_trgt_dblfault_unwind = {
 227         NORMAL_FRAME,
 228         &kgdb_trgt_dblfault_this_id,
 229         &kgdb_trgt_dblfault_prev_register,
 230         .sniffer = kgdb_trgt_trapframe_sniffer
 231 };
 232
 233 struct kgdb_frame_cache {
 234         int             frame_type;
 235         CORE_ADDR       pc;
 236         CORE_ADDR       sp;
 237 };
 238 #define FT_NORMAL               1
 239 #define FT_INTRFRAME            2
 240 /*#define       FT_INTRTRAPFRAME        3*/
 241 #define FT_TIMERFRAME           4
 242
 243 static int kgdb_trgt_frame_offset[15] = {
 244         offsetof(struct trapframe, tf_eax),
 245         offsetof(struct trapframe, tf_ecx),
 246         offsetof(struct trapframe, tf_edx),
 247         offsetof(struct trapframe, tf_ebx),
 248         offsetof(struct trapframe, tf_esp),
 249         offsetof(struct trapframe, tf_ebp),
 250         offsetof(struct trapframe, tf_esi),
 251         offsetof(struct trapframe, tf_edi),
 252         offsetof(struct trapframe, tf_eip),
 253         offsetof(struct trapframe, tf_eflags),
 254         offsetof(struct trapframe, tf_cs),
 255         offsetof(struct trapframe, tf_ss),
 256         offsetof(struct trapframe, tf_ds),
 257         offsetof(struct trapframe, tf_es),
 258         offsetof(struct trapframe, tf_fs)
 259 };
 260
 261 static struct kgdb_frame_cache *
 262 kgdb_trgt_frame_cache(struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 263 {
 264         enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order(get_frame_arch(next_frame));
 265         char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 266         struct kgdb_frame_cache *cache;
 267         char *pname;
 268
 269         cache = *this_cache;
 270         if (cache == NULL) {
 271                 cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC(struct kgdb_frame_cache);
 272                 *this_cache = cache;
 273                 cache->pc = get_frame_address_in_block(next_frame);
 274                 find_pc_partial_function(cache->pc, &pname, NULL, NULL);
 275
 276                 if (pname[0] != 'X')
 277                         cache->frame_type = FT_NORMAL;
 278                 else if (strcmp(pname, "Xtimerint") == 0)
 279                         cache->frame_type = FT_TIMERFRAME;
 280                 /* else if (strcmp(pname, "Xcpustop") == 0 ||
 281                     strcmp(pname, "Xrendezvous") == 0 ||
 282                     strcmp(pname, "Xipi_intr_bitmap_handler") == 0 ||
 283                     strcmp(pname, "Xlazypmap") == 0)
 284                         cache->frame_type = FT_INTRTRAPFRAME;
 285                         */
 286                 else
 287                         cache->frame_type = FT_INTRFRAME;
 288
 289                 frame_unwind_register(next_frame, I386_ESP_REGNUM, buf);
 290                 cache->sp = extract_unsigned_integer(buf,
 291                     register_size(get_frame_arch(next_frame), I386_ESP_REGNUM),
 292                     byte_order);
 293         }
 294         return (cache);
 295 }
 296
 297 static void
 298 kgdb_trgt_trapframe_this_id(struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 299     struct frame_id *this_id)
 300 {
 301         struct kgdb_frame_cache *cache;
 302
 303         cache = kgdb_trgt_frame_cache(next_frame, this_cache);
 304         *this_id = frame_id_build(cache->sp, cache->pc);
 305 }
 306
 307 static struct value *
 308 kgdb_trgt_trapframe_prev_register(struct frame_info *next_frame,
 309     void **this_cache, int regnum)
 310 {
 311         CORE_ADDR addrp;
 312         struct kgdb_frame_cache *cache;
 313         int ofs;
 314
 315         if (regnum < I386_EAX_REGNUM || regnum > I386_FS_REGNUM)
 316                 return frame_unwind_got_register(next_frame, regnum, regnum);
 317
 318         ofs = kgdb_trgt_frame_offset[regnum] + 4;
 319
 320         cache = kgdb_trgt_frame_cache(next_frame, this_cache);
 321         switch (cache->frame_type) {
 322         case FT_NORMAL:
 323                 break;
 324         case FT_INTRFRAME:
 325                 ofs += 4;
 326                 break;
 327         case FT_TIMERFRAME:
 328                 break;
 329                 /*
 330         case FT_INTRTRAPFRAME:
 331                 ofs -= ofs_fix;
 332                 break;
 333                 */
 334         default:
 335                 fprintf_unfiltered(gdb_stderr, "Correct FT_XXX frame offsets "
 336                    "for %d\n", cache->frame_type);
 337                 break;
 338         }
 339
 340         addrp = cache->sp + ofs;
 341
 342 #if 0
 343         /*
 344          * If we are in the kernel, we don't have esp stored in the
 345          * trapframe, but we can calculate it simply by subtracting
 346          * the size of the frame.
 347          */
 348         if (regnum == I386_ESP_REGNUM) {
 349                 char buf[4];
 350
 351                 frame_unwind_register(next_frame, I386_CS_REGNUM, buf);
 352                 if (extract_unsigned_integer(buf, 4, byte_order) != SEL_UPL)
 353                         return frame_unwind_got_address(next_frame, regnum, addrp);
 354                 /* else FALLTHROUGH */
 355         }
 356 #endif
 357
 358         return frame_unwind_got_memory(next_frame, regnum, addrp);
 359 }
 360
 361 const struct frame_unwind kgdb_trgt_trapframe_unwind = {
 362         NORMAL_FRAME,
 363         &kgdb_trgt_trapframe_this_id,
 364         &kgdb_trgt_trapframe_prev_register,
 365         .sniffer = kgdb_trgt_trapframe_sniffer
 366 };
 367
 368 static int
 369 kgdb_trgt_trapframe_sniffer(const struct frame_unwind *self,
 370                             struct frame_info *next_frame,
 371                             void **this_prologue_cache)
 372 {
 373         char *pname;
 374         CORE_ADDR pc;
 375
 376         pc = get_frame_address_in_block(next_frame);
 377         pname = NULL;
 378         find_pc_partial_function(pc, &pname, NULL, NULL);
 379         if (pname == NULL)
 380                 return (0);
 381
 382         /*
 383          * This is a combined sniffer, since only the
 384          * function names change.
 385          */
 386
 387         /*
 388          * If we're the sniffer for a trapframe, deal with
 389          * all these function names.
 390          */
 391         if (self == &kgdb_trgt_trapframe_unwind &&
 392             (strcmp(pname, "calltrap") == 0 ||
 393              (pname[0] == 'X' && pname[1] != '_')))
 394                 return (1);
 395
 396         /*
 397          * If we're a double fault sniffer, only look for
 398          * the double fault name.
 399          */
 400         if(self == &kgdb_trgt_dblfault_unwind &&
 401            strcmp(pname, "dblfault_handler") == 0)
 402                 return (1);
 403
 404         /* printf("%s: %llx =%s\n", __func__, pc, pname); */
 405         return (0);
 406 }