inet6: only mark autoconf addresses tentative if detached
[dragonfly.git] / sys / platform / pc64 / x86_64 / db_trace.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5  * modification, are permitted provided that the following conditions
6  * are met:
7  * 
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
12  *    the documentation and/or other materials provided with the
13  *    distribution.
14  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
15  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
16  *    from this software without specific, prior written permission.
17  * 
18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
19  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
20  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
21  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
22  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
23  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
24  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
25  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
26  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
27  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
28  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  * 
31  * --
32  *
33  * Mach Operating System
34  * Copyright (c) 1991,1990 Carnegie Mellon University
35  * All Rights Reserved.
36  *
37  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its
38  * documentation is hereby granted, provided that both the copyright
39  * notice and this permission notice appear in all copies of the
40  * software, derivative works or modified versions, and any portions
41  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
42  *
43  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS
44  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND FOR
45  * ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
46  *
47  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
48  *
49  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
50  *  School of Computer Science
51  *  Carnegie Mellon University
52  *  Pittsburgh PA 15213-3890
53  *
54  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
55  * rights to redistribute these changes.
56  *
57  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/db_trace.c,v 1.35.2.3 2002/02/21 22:31:25 silby Exp $
58  */
59
60 #include <sys/param.h>
61 #include <sys/systm.h>
62 #include <sys/linker_set.h>
63 #include <sys/lock.h>
64 #include <sys/proc.h>
65 #include <sys/reg.h>
66
67 #include <machine/cpu.h>
68 #include <machine/md_var.h>
69
70 #include <vm/vm.h>
71 #include <vm/vm_param.h>
72 #include <vm/pmap.h>
73 #include <vm/vm_map.h>
74 #include <ddb/ddb.h>
75
76 #include <ddb/db_access.h>
77 #include <ddb/db_sym.h>
78 #include <ddb/db_variables.h>
79
80 db_varfcn_t db_dr0;
81 db_varfcn_t db_dr1;
82 db_varfcn_t db_dr2;
83 db_varfcn_t db_dr3;
84 db_varfcn_t db_dr4;
85 db_varfcn_t db_dr5;
86 db_varfcn_t db_dr6;
87 db_varfcn_t db_dr7;
88
89 /*
90  * Machine register set.
91  */
92 struct db_variable db_regs[] = {
93         { "cs",         &ddb_regs.tf_cs,     NULL },
94 /*      { "ds",         &ddb_regs.tf_ds,     NULL },
95         { "es",         &ddb_regs.tf_es,     NULL },
96         { "fs",         &ddb_regs.tf_fs,     NULL },
97         { "gs",         &ddb_regs.tf_gs,     NULL }, */
98         { "ss",         &ddb_regs.tf_ss,     NULL },
99         { "rax",        &ddb_regs.tf_rax,    NULL },
100         { "rcx",        &ddb_regs.tf_rcx,    NULL },
101         { "rdx",        &ddb_regs.tf_rdx,    NULL },
102         { "rbx",        &ddb_regs.tf_rbx,    NULL },
103         { "rsp",        &ddb_regs.tf_rsp,    NULL },
104         { "rbp",        &ddb_regs.tf_rbp,    NULL },
105         { "rsi",        &ddb_regs.tf_rsi,    NULL },
106         { "rdi",        &ddb_regs.tf_rdi,    NULL },
107         { "rip",        &ddb_regs.tf_rip,    NULL },
108         { "rfl",        &ddb_regs.tf_rflags, NULL },
109         { "r8",         &ddb_regs.tf_r8,     NULL },
110         { "r9",         &ddb_regs.tf_r9,     NULL },
111         { "r10",        &ddb_regs.tf_r10,    NULL },
112         { "r11",        &ddb_regs.tf_r11,    NULL },
113         { "r12",        &ddb_regs.tf_r12,    NULL },
114         { "r13",        &ddb_regs.tf_r13,    NULL },
115         { "r14",        &ddb_regs.tf_r14,    NULL },
116         { "r15",        &ddb_regs.tf_r15,    NULL },
117         { "dr0",        NULL,                db_dr0 },
118         { "dr1",        NULL,                db_dr1 },
119         { "dr2",        NULL,                db_dr2 },
120         { "dr3",        NULL,                db_dr3 },
121         { "dr4",        NULL,                db_dr4 },
122         { "dr5",        NULL,                db_dr5 },
123         { "dr6",        NULL,                db_dr6 },
124         { "dr7",        NULL,                db_dr7 },
125 };
126 struct db_variable *db_eregs = db_regs + NELEM(db_regs);
127
128 /*
129  * Stack trace.
130  */
131 #define INKERNEL(va)    (((vm_offset_t)(va)) >= USRSTACK)
132
133 struct x86_64_frame {
134         struct x86_64_frame     *f_frame;
135         long                    f_retaddr;
136         long                    f_arg0;
137 };
138
139 #define NORMAL          0
140 #define TRAP            1
141 #define INTERRUPT       2
142 #define SYSCALL         3
143
144 static void     db_nextframe(struct x86_64_frame **, db_addr_t *);
145 static int      db_numargs(struct x86_64_frame *);
146 static void     db_print_stack_entry(const char *, int, char **, long *, db_addr_t);
147 static void     dl_symbol_values(long callpc, const char **name);
148
149
150 static char     *watchtype_str(int type);
151 static int      kx86_64_set_watch(int watchnum, unsigned int watchaddr, 
152                                int size, int access, struct dbreg * d);
153 static int      kx86_64_clr_watch(int watchnum, struct dbreg * d);
154 int             db_md_set_watchpoint(db_expr_t addr, db_expr_t size);
155 int             db_md_clr_watchpoint(db_expr_t addr, db_expr_t size);
156 void            db_md_list_watchpoints(void);
157
158
159 /*
160  * Figure out how many arguments were passed into the frame at "fp".
161  */
162 static int
163 db_numargs(struct x86_64_frame *fp)
164 {
165 #if 1
166         return (0);     /* regparm, needs dwarf2 info */
167 #else
168         int     args;
169 #if 0
170         int     *argp;
171         int     inst;
172
173         argp = (int *)db_get_value((int)&fp->f_retaddr, 4, FALSE);
174         /*
175          * XXX etext is wrong for LKMs.  We should attempt to interpret
176          * the instruction at the return address in all cases.  This
177          * may require better fault handling.
178          */
179         if (argp < (int *)btext || argp >= (int *)etext) {
180                 args = 5;
181         } else {
182                 inst = db_get_value((int)argp, 4, FALSE);
183                 if ((inst & 0xff) == 0x59)      /* popl %ecx */
184                         args = 1;
185                 else if ((inst & 0xffff) == 0xc483)     /* addl $Ibs, %esp */
186                         args = ((inst >> 16) & 0xff) / 4;
187                 else
188                         args = 5;
189         }
190 #endif
191         args = 5;
192         return(args);
193 #endif
194 }
195
196 static void
197 db_print_stack_entry(const char *name, int narg, char **argnp, long *argp,
198                      db_addr_t callpc)
199 {
200         db_printf("%s(", name);
201         while (narg) {
202                 if (argnp)
203                         db_printf("%s=", *argnp++);
204                 db_printf("%ld", (long)db_get_value((long)argp, 8, FALSE));
205                 argp++;
206                 if (--narg != 0)
207                         db_printf(",");
208         }
209         db_printf(") at ");
210         db_printsym(callpc, DB_STGY_PROC);
211         db_printf(" %p ",  (void*) callpc);
212         db_printf("\n");
213 }
214
215 /*
216  * Figure out the next frame up in the call stack.
217  */
218 static void
219 db_nextframe(struct x86_64_frame **fp, db_addr_t *ip)
220 {
221         struct trapframe *tf;
222         int frame_type;
223         long rip, rsp, rbp;
224         db_expr_t offset;
225         const char *sym, *name;
226
227         if ((unsigned long)*fp < PAGE_SIZE) {
228                 *fp = NULL;
229                 return;
230         }
231         rip = db_get_value((long) &(*fp)->f_retaddr, 8, FALSE);
232         rbp = db_get_value((long) &(*fp)->f_frame, 8, FALSE);
233
234         /*
235          * Figure out frame type.
236          */
237
238         frame_type = NORMAL;
239
240         sym = db_search_symbol(rip, DB_STGY_ANY, &offset);
241         db_symbol_values(sym, &name, NULL);
242         dl_symbol_values(rip, &name);
243         if (name != NULL) {
244                 if (!strcmp(name, "calltrap")) {
245                         frame_type = TRAP;
246                 } else if (!strncmp(name, "Xresume", 7)) {
247                         frame_type = INTERRUPT;
248                 } else if (!strcmp(name, "_Xsyscall")) {
249                         frame_type = SYSCALL;
250                 }
251         }
252
253         /*
254          * Normal frames need no special processing.
255          */
256         if (frame_type == NORMAL) {
257                 *ip = (db_addr_t) rip;
258                 *fp = (struct x86_64_frame *) rbp;
259                 return;
260         }
261
262         db_print_stack_entry(name, 0, 0, 0, rip);
263
264         /*
265          * Point to base of trapframe which is just above the
266          * current frame.
267          */
268         tf = (struct trapframe *)((long)*fp + 16);
269
270 #if 0
271         rsp = (ISPL(tf->tf_cs) == SEL_UPL) ?  tf->tf_rsp : (long)&tf->tf_rsp;
272 #endif
273         rsp = (long)&tf->tf_rsp;
274
275         switch (frame_type) {
276         case TRAP:
277                 {
278                         rip = tf->tf_rip;
279                         rbp = tf->tf_rbp;
280                         db_printf(
281             "--- trap %016lx, rip = %016lx, rsp = %016lx, rbp = %016lx ---\n",
282                             tf->tf_trapno, rip, rsp, rbp);
283                 }
284                 break;
285         case SYSCALL:
286                 {
287                         rip = tf->tf_rip;
288                         rbp = tf->tf_rbp;
289                         db_printf(
290         "--- syscall %016lx, rip = %016lx, rsp = %016lx, rbp = %016lx ---\n",
291                             tf->tf_rax, rip, rsp, rbp);
292                 }
293                 break;
294         case INTERRUPT:
295                 tf = (struct trapframe *)((long)*fp + 16);
296                 {
297                         rip = tf->tf_rip;
298                         rbp = tf->tf_rbp;
299                         db_printf(
300             "--- interrupt, rip = %016lx, rsp = %016lx, rbp = %016lx ---\n",
301                             rip, rsp, rbp);
302                 }
303                 break;
304         default:
305                 break;
306         }
307
308         *ip = (db_addr_t) rip;
309         *fp = (struct x86_64_frame *) rbp;
310 }
311
312 void
313 db_stack_trace_cmd(db_expr_t addr, boolean_t have_addr, db_expr_t count,
314                    char *modif)
315 {
316         struct x86_64_frame *frame;
317         long *argp;
318         db_addr_t callpc;
319         boolean_t first;
320         int i;
321
322         if (count == -1)
323                 count = 1024;
324
325         if (!have_addr) {
326                 frame = (struct x86_64_frame *)BP_REGS(&ddb_regs);
327                 if (frame == NULL)
328                         frame = (struct x86_64_frame *)(SP_REGS(&ddb_regs) - 8);
329                 callpc = PC_REGS(&ddb_regs);
330         } else {
331                 /*
332                  * Look for something that might be a frame pointer, just as
333                  * a convenience.
334                  */
335                 frame = (struct x86_64_frame *)addr;
336                 for (i = 0; i < 4096; i += 8) {
337                         struct x86_64_frame *check;
338
339                         check = (struct x86_64_frame *)db_get_value((long)((char *)&frame->f_frame + i), 8, FALSE);
340                         if ((char *)check - (char *)frame >= 0 &&
341                             (char *)check - (char *)frame < 4096
342                         ) {
343                                 break;
344                         }
345                         db_printf("%p does not look like a stack frame, skipping\n", (char *)&frame->f_frame + i);
346                 }
347                 if (i == 4096) {
348                         db_printf("Unable to find anything that looks like a stack frame\n");
349                         return;
350                 }
351                 frame = (void *)((char *)frame + i);
352                 db_printf("Trace beginning at frame %p\n", frame);
353                 callpc = (db_addr_t)db_get_value((long)&frame->f_retaddr, 8, FALSE);
354         }
355
356         first = TRUE;
357         while (count--) {
358                 struct x86_64_frame *actframe;
359                 int             narg;
360                 const char *    name;
361                 db_expr_t       offset;
362                 c_db_sym_t      sym;
363 #define MAXNARG 16
364                 char    *argnames[MAXNARG], **argnp = NULL;
365
366                 sym = db_search_symbol(callpc, DB_STGY_ANY, &offset);
367                 db_symbol_values(sym, &name, NULL);
368                 dl_symbol_values(callpc, &name);
369
370                 /*
371                  * Attempt to determine a (possibly fake) frame that gives
372                  * the caller's pc.  It may differ from `frame' if the
373                  * current function never sets up a standard frame or hasn't
374                  * set one up yet or has just discarded one.  The last two
375                  * cases can be guessed fairly reliably for code generated
376                  * by gcc.  The first case is too much trouble to handle in
377                  * general because the amount of junk on the stack depends
378                  * on the pc (the special handling of "calltrap", etc. in
379                  * db_nextframe() works because the `next' pc is special).
380                  */
381                 actframe = frame;
382                 if (first) {
383                         if (!have_addr) {
384                                 int instr;
385
386                                 instr = db_get_value(callpc, 4, FALSE);
387                                 if ((instr & 0xffffffff) == 0xe5894855) {
388                                         /* pushq %rbp; movq %rsp, %rbp */
389                                         actframe = (struct x86_64_frame *)
390                                             (SP_REGS(&ddb_regs) - 8);
391                                 } else if ((instr & 0xffffff) == 0xe58948) {
392                                         /* movq %rsp, %rbp */
393                                         actframe = (struct x86_64_frame *)
394                                             SP_REGS(&ddb_regs);
395                                         if (ddb_regs.tf_rbp == 0) {
396                                                 /* Fake caller's frame better. */
397                                                 frame = actframe;
398                                         }
399                                 } else if ((instr & 0xff) == 0xc3) {
400                                         /* ret */
401                                         actframe = (struct x86_64_frame *)
402                                             (SP_REGS(&ddb_regs) - 8);
403                                 } else if (offset == 0) {
404                                         /* Probably a symbol in assembler code. */
405                                         actframe = (struct x86_64_frame *)
406                                             (SP_REGS(&ddb_regs) - 8);
407                                 }
408                         } else if (name != NULL &&
409                                    strcmp(name, "fork_trampoline") == 0) {
410                                 /*
411                                  * Don't try to walk back on a stack for a
412                                  * process that hasn't actually been run yet.
413                                  */
414                                 db_print_stack_entry(name, 0, 0, 0, callpc);
415                                 break;
416                         }
417                         first = FALSE;
418                 }
419
420                 argp = &actframe->f_arg0;
421                 narg = MAXNARG;
422                 if (sym != NULL && db_sym_numargs(sym, &narg, argnames)) {
423                         argnp = argnames;
424                 } else {
425                         narg = db_numargs(frame);
426                 }
427
428                 db_print_stack_entry(name, narg, argnp, argp, callpc);
429
430                 /*
431                  * Stop at the system call boundary (else we risk
432                  * double-faulting on junk).
433                  */
434                 if (name && strcmp(name, "Xfast_syscall") == 0)
435                         break;
436
437                 if (actframe != frame) {
438                         /* `frame' belongs to caller. */
439                         callpc = (db_addr_t)
440                             db_get_value((long)&actframe->f_retaddr, 8, FALSE);
441                         continue;
442                 }
443
444                 db_nextframe(&frame, &callpc);
445                 if (frame == NULL)
446                         break;
447         }
448 }
449
450 void
451 print_backtrace(int count)
452 {
453         register_t  rbp;
454
455         __asm __volatile("movq %%rbp, %0" : "=r" (rbp));
456         db_stack_trace_cmd(rbp, 1, count, NULL);
457 }
458
459 #define DB_DRX_FUNC(reg)                                                \
460 int                                                                     \
461 db_ ## reg (struct db_variable *vp, db_expr_t *valuep, int op)          \
462 {                                                                       \
463         if (op == DB_VAR_GET)                                           \
464                 *valuep = r ## reg ();                                  \
465         else                                                            \
466                 load_ ## reg (*valuep);                                 \
467                                                                         \
468         return(0);                                                      \
469
470
471 DB_DRX_FUNC(dr0)
472 DB_DRX_FUNC(dr1)
473 DB_DRX_FUNC(dr2)
474 DB_DRX_FUNC(dr3)
475 DB_DRX_FUNC(dr4)
476 DB_DRX_FUNC(dr5)
477 DB_DRX_FUNC(dr6)
478 DB_DRX_FUNC(dr7)
479
480 static int
481 kx86_64_set_watch(int watchnum, unsigned int watchaddr, int size, int access,
482                struct dbreg *d)
483 {
484         int i;
485         unsigned int mask;
486         
487         if (watchnum == -1) {
488                 for (i = 0, mask = 0x3; i < 4; i++, mask <<= 2)
489                         if ((d->dr[7] & mask) == 0)
490                                 break;
491                 if (i < 4)
492                         watchnum = i;
493                 else
494                         return(-1);
495         }
496
497         switch (access) {
498         case DBREG_DR7_EXEC:
499                 size = 1; /* size must be 1 for an execution breakpoint */
500                 /* fall through */
501         case DBREG_DR7_WRONLY:
502         case DBREG_DR7_RDWR:
503                 break;
504         default:
505                 return(-1);
506         }
507
508         /*
509          * we can watch a 1, 2, 4, or 8 byte sized location
510          */
511         switch (size) {
512         case 1:
513                 mask = 0x00;
514                 break;
515         case 2:
516                 mask = 0x01 << 2;
517                 break;
518         case 4:
519                 mask = 0x03 << 2;
520                 break;
521         case 8:
522                 mask = 0x02 << 2;
523                 break;
524         default:
525                 return(-1);
526         }
527
528         mask |= access;
529
530         /* clear the bits we are about to affect */
531         d->dr[7] &= ~((0x3 << (watchnum * 2)) | (0x0f << (watchnum * 4 + 16)));
532
533         /* set drN register to the address, N=watchnum */
534         DBREG_DRX(d, watchnum) = watchaddr;
535
536         /* enable the watchpoint */
537         d->dr[7] |= (0x2 << (watchnum * 2)) | (mask << (watchnum * 4 + 16));
538
539         return(watchnum);
540 }
541
542
543 int
544 kx86_64_clr_watch(int watchnum, struct dbreg *d)
545 {
546         if (watchnum < 0 || watchnum >= 4)
547                 return(-1);
548
549         d->dr[7] &= ~((0x3 << (watchnum * 2)) | (0x0f << (watchnum * 4 + 16)));
550         DBREG_DRX(d, watchnum) = 0;
551
552         return(0);
553 }
554
555
556 int
557 db_md_set_watchpoint(db_expr_t addr, db_expr_t size)
558 {
559         int avail, wsize;
560         int i;
561         struct dbreg d;
562         
563         fill_dbregs(NULL, &d);
564
565         avail = 0;
566         for (i = 0; i < 4; i++) {
567                 if ((d.dr[7] & (3 << (i * 2))) == 0)
568                         avail++;
569         }
570
571         if (avail * 8 < size)
572                 return(-1);
573
574         for (i=0; i < 4 && (size != 0); i++) {
575                 if ((d.dr[7] & (3 << (i * 2))) == 0) {
576                         if (size >= 8 || (avail == 1 && size > 4))
577                                 wsize = 8;
578                         else if (size > 2)
579                                 wsize = 4;
580                         else
581                                 wsize = size;
582                         if (wsize == 3)
583                                 wsize++;
584                         kx86_64_set_watch(i, addr, wsize, DBREG_DR7_WRONLY, &d);
585                         addr += wsize;
586                         size -= wsize;
587                 }
588         }
589
590         set_dbregs(NULL, &d);
591
592         return(0);
593 }
594
595 int
596 db_md_clr_watchpoint(db_expr_t addr, db_expr_t size)
597 {
598         struct dbreg d;
599         int i;
600
601         fill_dbregs(NULL, &d);
602
603         for(i = 0; i < 4; i++) {
604                 if (d.dr[7] & (3 << (i * 2))) {
605                         if ((DBREG_DRX((&d), i) >= addr) && 
606                             (DBREG_DRX((&d), i) < addr + size))
607                                 kx86_64_clr_watch(i, &d);
608                 }
609         }
610
611         set_dbregs(NULL, &d);
612
613         return(0);
614 }
615
616 static char *
617 watchtype_str(int type)
618 {
619         switch (type) {
620         case DBREG_DR7_EXEC:
621                 return "execute";
622         case DBREG_DR7_RDWR:
623                 return "read/write";
624         case DBREG_DR7_WRONLY:
625                 return "write";
626         default:
627                 return "invalid";
628         }
629 }
630
631 void
632 db_md_list_watchpoints(void)
633 {
634         int i;
635         struct dbreg d;
636
637         fill_dbregs(NULL, &d);
638
639         db_printf("\nhardware watchpoints:\n");
640         db_printf("  watch    status        type  len     address\n"
641                   "  -----  --------  ----------  ---  ----------\n");
642         for (i = 0; i < 4; i++) {
643                 if (d.dr[7] & (0x03 << (i * 2))) {
644                         unsigned type, len;
645                         type = (d.dr[7] >> (16 + (i * 4))) & 3;
646                         len =  (d.dr[7] >> (16 + (i * 4) + 2)) & 3;
647                         db_printf("  %-5d  %-8s  %10s  %3d  0x%08lx\n",
648                                   i, "enabled", watchtype_str(type), 
649                                   len + 1, DBREG_DRX((&d), i));
650                 } else {
651                         db_printf("  %-5d  disabled\n", i);
652                 }
653         }
654
655         db_printf("\ndebug register values:\n");
656         for (i = 0; i < 8; i++)
657                 db_printf("  dr%d 0x%08lx\n", i, DBREG_DRX((&d),i));
658         db_printf("\n");
659 }
660
661 /*
662  * See if dladdr() can get the symbol name via the standard dynamic loader.
663  */
664 static
665 void
666 dl_symbol_values(long callpc, const char **name)
667 {
668 #if 0
669         Dl_info info;
670         if (*name == NULL) {
671                 if (dladdr((const void *)callpc, &info) != 0) {
672                         if (info.dli_saddr <= (const void *)callpc)
673                                 *name = info.dli_sname;
674                 }
675         }
676 #endif
677 }
678