xref: /freebsd/sys/ddb/db_main.c (revision fdafd315)
1dd3cb568SWarner Losh /*-
2796df753SPedro F. Giffuni  * SPDX-License-Identifier: MIT-CMU
3796df753SPedro F. Giffuni  *
437224cd3SMarcel Moolenaar  * Mach Operating System
537224cd3SMarcel Moolenaar  * Copyright (c) 1991,1990 Carnegie Mellon University
637224cd3SMarcel Moolenaar  * All Rights Reserved.
737224cd3SMarcel Moolenaar  *
837224cd3SMarcel Moolenaar  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its
937224cd3SMarcel Moolenaar  * documentation is hereby granted, provided that both the copyright
1037224cd3SMarcel Moolenaar  * notice and this permission notice appear in all copies of the
1137224cd3SMarcel Moolenaar  * software, derivative works or modified versions, and any portions
1237224cd3SMarcel Moolenaar  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
1337224cd3SMarcel Moolenaar  *
1437224cd3SMarcel Moolenaar  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS
1537224cd3SMarcel Moolenaar  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND FOR
1637224cd3SMarcel Moolenaar  * ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
1737224cd3SMarcel Moolenaar  *
1837224cd3SMarcel Moolenaar  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
1937224cd3SMarcel Moolenaar  *
2037224cd3SMarcel Moolenaar  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
2137224cd3SMarcel Moolenaar  *  School of Computer Science
2237224cd3SMarcel Moolenaar  *  Carnegie Mellon University
2337224cd3SMarcel Moolenaar  *  Pittsburgh PA 15213-3890
2437224cd3SMarcel Moolenaar  *
2537224cd3SMarcel Moolenaar  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
2637224cd3SMarcel Moolenaar  * rights to redistribute these changes.
2737224cd3SMarcel Moolenaar  */
2837224cd3SMarcel Moolenaar 
2937224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/param.h>
3037224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/systm.h>
3137224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/cons.h>
3237224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/linker.h>
3337224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/kdb.h>
3437224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/kernel.h>
3537224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/pcpu.h>
3637224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/proc.h>
3737224cd3SMarcel Moolenaar #include <sys/reboot.h>
38086fec57SRobert Watson #include <sys/sysctl.h>
3937224cd3SMarcel Moolenaar 
4037224cd3SMarcel Moolenaar #include <machine/kdb.h>
4137224cd3SMarcel Moolenaar #include <machine/pcb.h>
4237224cd3SMarcel Moolenaar #include <machine/setjmp.h>
4337224cd3SMarcel Moolenaar 
4437224cd3SMarcel Moolenaar #include <ddb/ddb.h>
4537224cd3SMarcel Moolenaar #include <ddb/db_command.h>
4637224cd3SMarcel Moolenaar #include <ddb/db_sym.h>
4737224cd3SMarcel Moolenaar 
4840b664f6SBrandon Bergren struct db_private {
4940b664f6SBrandon Bergren 	char*		strtab;
5040b664f6SBrandon Bergren 	vm_offset_t	relbase;
5140b664f6SBrandon Bergren };
5240b664f6SBrandon Bergren typedef struct db_private *db_private_t;
5340b664f6SBrandon Bergren 
5440b664f6SBrandon Bergren #define DB_PRIVATE(x) ((db_private_t)(x->private))
5540b664f6SBrandon Bergren 
567029da5cSPawel Biernacki SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, ddb, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
577029da5cSPawel Biernacki     "DDB settings");
58086fec57SRobert Watson 
5937224cd3SMarcel Moolenaar static dbbe_init_f db_init;
6037224cd3SMarcel Moolenaar static dbbe_trap_f db_trap;
61a0396f27SKonstantin Belousov static dbbe_trace_f db_trace_self_wrapper;
6228926c57SJohn Baldwin static dbbe_trace_thread_f db_trace_thread_wrapper;
6337224cd3SMarcel Moolenaar 
6428926c57SJohn Baldwin KDB_BACKEND(ddb, db_init, db_trace_self_wrapper, db_trace_thread_wrapper,
6528926c57SJohn Baldwin     db_trap);
6637224cd3SMarcel Moolenaar 
67c98a2727SRoger Pau Monné /*
68c98a2727SRoger Pau Monné  * Symbols can be loaded by specifying the exact addresses of
69c98a2727SRoger Pau Monné  * the symtab and strtab in memory. This is used when loaded from
70c98a2727SRoger Pau Monné  * boot loaders different than the native one (like Xen).
71c98a2727SRoger Pau Monné  */
7240b664f6SBrandon Bergren vm_offset_t ksymtab, kstrtab, ksymtab_size, ksymtab_relbase;
7340b664f6SBrandon Bergren static struct db_private ksymtab_private;
7437224cd3SMarcel Moolenaar 
75cd508278SPedro F. Giffuni bool
X_db_line_at_pc(db_symtab_t * symtab,c_db_sym_t sym,char ** file,int * line,db_expr_t off)7637224cd3SMarcel Moolenaar X_db_line_at_pc(db_symtab_t *symtab, c_db_sym_t sym, char **file, int *line,
7737224cd3SMarcel Moolenaar     db_expr_t off)
7837224cd3SMarcel Moolenaar {
792b490bc7SPedro F. Giffuni 	return (false);
8037224cd3SMarcel Moolenaar }
8137224cd3SMarcel Moolenaar 
8237224cd3SMarcel Moolenaar c_db_sym_t
X_db_lookup(db_symtab_t * symtab,const char * symbol)8337224cd3SMarcel Moolenaar X_db_lookup(db_symtab_t *symtab, const char *symbol)
8437224cd3SMarcel Moolenaar {
8537224cd3SMarcel Moolenaar 	c_linker_sym_t lsym;
8637224cd3SMarcel Moolenaar 	Elf_Sym *sym;
8737224cd3SMarcel Moolenaar 
8837224cd3SMarcel Moolenaar 	if (symtab->private == NULL) {
8937224cd3SMarcel Moolenaar 		return ((c_db_sym_t)((!linker_ddb_lookup(symbol, &lsym))
9037224cd3SMarcel Moolenaar 			? lsym : NULL));
9137224cd3SMarcel Moolenaar 	} else {
9237224cd3SMarcel Moolenaar 		sym = (Elf_Sym *)symtab->start;
9337224cd3SMarcel Moolenaar 		while ((char *)sym < symtab->end) {
9437224cd3SMarcel Moolenaar 			if (sym->st_name != 0 &&
9540b664f6SBrandon Bergren 			    !strcmp(DB_PRIVATE(symtab)->strtab +
9640b664f6SBrandon Bergren 			    sym->st_name, symbol))
9737224cd3SMarcel Moolenaar 				return ((c_db_sym_t)sym);
9837224cd3SMarcel Moolenaar 			sym++;
9937224cd3SMarcel Moolenaar 		}
10037224cd3SMarcel Moolenaar 	}
10137224cd3SMarcel Moolenaar 	return (NULL);
10237224cd3SMarcel Moolenaar }
10337224cd3SMarcel Moolenaar 
10437224cd3SMarcel Moolenaar c_db_sym_t
X_db_search_symbol(db_symtab_t * symtab,db_addr_t off,db_strategy_t strat,db_expr_t * diffp)10537224cd3SMarcel Moolenaar X_db_search_symbol(db_symtab_t *symtab, db_addr_t off, db_strategy_t strat,
10637224cd3SMarcel Moolenaar     db_expr_t *diffp)
10737224cd3SMarcel Moolenaar {
10837224cd3SMarcel Moolenaar 	c_linker_sym_t lsym;
10937224cd3SMarcel Moolenaar 	Elf_Sym *sym, *match;
11037224cd3SMarcel Moolenaar 	unsigned long diff;
11140b664f6SBrandon Bergren 	db_addr_t stoffs = off;
11237224cd3SMarcel Moolenaar 
11337224cd3SMarcel Moolenaar 	if (symtab->private == NULL) {
11437224cd3SMarcel Moolenaar 		if (!linker_ddb_search_symbol((caddr_t)off, &lsym, &diff)) {
11537224cd3SMarcel Moolenaar 			*diffp = (db_expr_t)diff;
11637224cd3SMarcel Moolenaar 			return ((c_db_sym_t)lsym);
11737224cd3SMarcel Moolenaar 		}
11837224cd3SMarcel Moolenaar 		return (NULL);
11937224cd3SMarcel Moolenaar 	}
12040b664f6SBrandon Bergren 	else
12140b664f6SBrandon Bergren 		stoffs -= DB_PRIVATE(symtab)->relbase;
12237224cd3SMarcel Moolenaar 
12337224cd3SMarcel Moolenaar 	diff = ~0UL;
12437224cd3SMarcel Moolenaar 	match = NULL;
12537224cd3SMarcel Moolenaar 	for (sym = (Elf_Sym*)symtab->start; (char*)sym < symtab->end; sym++) {
126e31a60b4SMark Johnston 		if (sym->st_name == 0 || sym->st_shndx == SHN_UNDEF)
12737224cd3SMarcel Moolenaar 			continue;
128b4a0a598SJustin Hibbits 		if (stoffs < sym->st_value)
12937224cd3SMarcel Moolenaar 			continue;
13037224cd3SMarcel Moolenaar 		if (ELF_ST_TYPE(sym->st_info) != STT_OBJECT &&
13137224cd3SMarcel Moolenaar 		    ELF_ST_TYPE(sym->st_info) != STT_FUNC &&
13237224cd3SMarcel Moolenaar 		    ELF_ST_TYPE(sym->st_info) != STT_NOTYPE)
13337224cd3SMarcel Moolenaar 			continue;
134b4a0a598SJustin Hibbits 		if ((stoffs - sym->st_value) > diff)
13537224cd3SMarcel Moolenaar 			continue;
136b4a0a598SJustin Hibbits 		if ((stoffs - sym->st_value) < diff) {
137b4a0a598SJustin Hibbits 			diff = stoffs - sym->st_value;
13837224cd3SMarcel Moolenaar 			match = sym;
13937224cd3SMarcel Moolenaar 		} else {
14037224cd3SMarcel Moolenaar 			if (match == NULL)
14137224cd3SMarcel Moolenaar 				match = sym;
14237224cd3SMarcel Moolenaar 			else if (ELF_ST_BIND(match->st_info) == STB_LOCAL &&
14337224cd3SMarcel Moolenaar 			    ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_LOCAL)
14437224cd3SMarcel Moolenaar 				match = sym;
14537224cd3SMarcel Moolenaar 		}
14637224cd3SMarcel Moolenaar 		if (diff == 0) {
14737224cd3SMarcel Moolenaar 			if (strat == DB_STGY_PROC &&
14837224cd3SMarcel Moolenaar 			    ELF_ST_TYPE(sym->st_info) == STT_FUNC &&
14937224cd3SMarcel Moolenaar 			    ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_LOCAL)
15037224cd3SMarcel Moolenaar 				break;
15137224cd3SMarcel Moolenaar 			if (strat == DB_STGY_ANY &&
15237224cd3SMarcel Moolenaar 			    ELF_ST_BIND(sym->st_info) != STB_LOCAL)
15337224cd3SMarcel Moolenaar 				break;
15437224cd3SMarcel Moolenaar 		}
15537224cd3SMarcel Moolenaar 	}
15637224cd3SMarcel Moolenaar 
15737224cd3SMarcel Moolenaar 	*diffp = (match == NULL) ? off : diff;
15837224cd3SMarcel Moolenaar 	return ((c_db_sym_t)match);
15937224cd3SMarcel Moolenaar }
16037224cd3SMarcel Moolenaar 
161cd508278SPedro F. Giffuni bool
X_db_sym_numargs(db_symtab_t * symtab,c_db_sym_t sym,int * nargp,char ** argp)16237224cd3SMarcel Moolenaar X_db_sym_numargs(db_symtab_t *symtab, c_db_sym_t sym, int *nargp,
16337224cd3SMarcel Moolenaar     char **argp)
16437224cd3SMarcel Moolenaar {
1652b490bc7SPedro F. Giffuni 	return (false);
16637224cd3SMarcel Moolenaar }
16737224cd3SMarcel Moolenaar 
16837224cd3SMarcel Moolenaar void
X_db_symbol_values(db_symtab_t * symtab,c_db_sym_t sym,const char ** namep,db_expr_t * valp)16937224cd3SMarcel Moolenaar X_db_symbol_values(db_symtab_t *symtab, c_db_sym_t sym, const char **namep,
17037224cd3SMarcel Moolenaar     db_expr_t *valp)
17137224cd3SMarcel Moolenaar {
17237224cd3SMarcel Moolenaar 	linker_symval_t lval;
17337224cd3SMarcel Moolenaar 
17437224cd3SMarcel Moolenaar 	if (symtab->private == NULL) {
17537224cd3SMarcel Moolenaar 		linker_ddb_symbol_values((c_linker_sym_t)sym, &lval);
17637224cd3SMarcel Moolenaar 		if (namep != NULL)
17737224cd3SMarcel Moolenaar 			*namep = (const char*)lval.name;
17837224cd3SMarcel Moolenaar 		if (valp != NULL)
17937224cd3SMarcel Moolenaar 			*valp = (db_expr_t)lval.value;
18037224cd3SMarcel Moolenaar 	} else {
18137224cd3SMarcel Moolenaar 		if (namep != NULL)
18240b664f6SBrandon Bergren 			*namep = (const char *)DB_PRIVATE(symtab)->strtab +
18337224cd3SMarcel Moolenaar 			    ((const Elf_Sym *)sym)->st_name;
18437224cd3SMarcel Moolenaar 		if (valp != NULL)
18540b664f6SBrandon Bergren 			*valp = (db_expr_t)((const Elf_Sym *)sym)->st_value +
18640b664f6SBrandon Bergren 			    DB_PRIVATE(symtab)->relbase;
18737224cd3SMarcel Moolenaar 	}
18837224cd3SMarcel Moolenaar }
18937224cd3SMarcel Moolenaar 
190c98a2727SRoger Pau Monné int
db_fetch_ksymtab(vm_offset_t ksym_start,vm_offset_t ksym_end,vm_offset_t relbase)19140b664f6SBrandon Bergren db_fetch_ksymtab(vm_offset_t ksym_start, vm_offset_t ksym_end,
19240b664f6SBrandon Bergren     vm_offset_t relbase)
193c98a2727SRoger Pau Monné {
194c98a2727SRoger Pau Monné 	Elf_Size strsz;
195c98a2727SRoger Pau Monné 
196c98a2727SRoger Pau Monné 	if (ksym_end > ksym_start && ksym_start != 0) {
197c98a2727SRoger Pau Monné 		ksymtab = ksym_start;
198c98a2727SRoger Pau Monné 		ksymtab_size = *(Elf_Size*)ksymtab;
199c98a2727SRoger Pau Monné 		ksymtab += sizeof(Elf_Size);
200c98a2727SRoger Pau Monné 		kstrtab = ksymtab + ksymtab_size;
201c98a2727SRoger Pau Monné 		strsz = *(Elf_Size*)kstrtab;
202c98a2727SRoger Pau Monné 		kstrtab += sizeof(Elf_Size);
20340b664f6SBrandon Bergren 		ksymtab_relbase = relbase;
204c98a2727SRoger Pau Monné 		if (kstrtab + strsz > ksym_end) {
205c98a2727SRoger Pau Monné 			/* Sizes doesn't match, unset everything. */
20640b664f6SBrandon Bergren 			ksymtab = ksymtab_size = kstrtab = ksymtab_relbase
20740b664f6SBrandon Bergren 			    = 0;
208c98a2727SRoger Pau Monné 		}
209c98a2727SRoger Pau Monné 	}
210c98a2727SRoger Pau Monné 
211c98a2727SRoger Pau Monné 	if (ksymtab == 0 || ksymtab_size == 0 || kstrtab == 0)
212c98a2727SRoger Pau Monné 		return (-1);
213c98a2727SRoger Pau Monné 
214c98a2727SRoger Pau Monné 	return (0);
215c98a2727SRoger Pau Monné }
216c98a2727SRoger Pau Monné 
21737224cd3SMarcel Moolenaar static int
db_init(void)21837224cd3SMarcel Moolenaar db_init(void)
21937224cd3SMarcel Moolenaar {
22037224cd3SMarcel Moolenaar 
22193d4804bSJohn Baldwin 	db_command_init();
222c98a2727SRoger Pau Monné 
223c98a2727SRoger Pau Monné 	if (ksymtab != 0 && kstrtab != 0 && ksymtab_size != 0) {
22440b664f6SBrandon Bergren 		ksymtab_private.strtab = (char *)kstrtab;
22540b664f6SBrandon Bergren 		ksymtab_private.relbase = ksymtab_relbase;
226c98a2727SRoger Pau Monné 		db_add_symbol_table((char *)ksymtab,
22740b664f6SBrandon Bergren 		    (char *)(ksymtab + ksymtab_size), "elf", (char *)&ksymtab_private);
22837224cd3SMarcel Moolenaar 	}
22937224cd3SMarcel Moolenaar 	db_add_symbol_table(NULL, NULL, "kld", NULL);
23037224cd3SMarcel Moolenaar 	return (1);	/* We're the default debugger. */
23137224cd3SMarcel Moolenaar }
23237224cd3SMarcel Moolenaar 
23337224cd3SMarcel Moolenaar static int
db_trap(int type,int code)23437224cd3SMarcel Moolenaar db_trap(int type, int code)
23537224cd3SMarcel Moolenaar {
23637224cd3SMarcel Moolenaar 	jmp_buf jb;
23737224cd3SMarcel Moolenaar 	void *prev_jb;
238cd508278SPedro F. Giffuni 	bool bkpt, watchpt;
239c9b0cc3bSRobert Watson 	const char *why;
24037224cd3SMarcel Moolenaar 
24137224cd3SMarcel Moolenaar 	/*
24237224cd3SMarcel Moolenaar 	 * Don't handle the trap if the console is unavailable (i.e. it
24337224cd3SMarcel Moolenaar 	 * is in graphics mode).
24437224cd3SMarcel Moolenaar 	 */
24537224cd3SMarcel Moolenaar 	if (cnunavailable())
24637224cd3SMarcel Moolenaar 		return (0);
24737224cd3SMarcel Moolenaar 
2485c48342fSBruce Evans 	if (db_stop_at_pc(type, code, &bkpt, &watchpt)) {
24937224cd3SMarcel Moolenaar 		if (db_inst_count) {
25037224cd3SMarcel Moolenaar 			db_printf("After %d instructions (%d loads, %d stores),\n",
25137224cd3SMarcel Moolenaar 			    db_inst_count, db_load_count, db_store_count);
25237224cd3SMarcel Moolenaar 		}
25337224cd3SMarcel Moolenaar 		prev_jb = kdb_jmpbuf(jb);
25437224cd3SMarcel Moolenaar 		if (setjmp(jb) == 0) {
25537224cd3SMarcel Moolenaar 			db_dot = PC_REGS();
25637224cd3SMarcel Moolenaar 			db_print_thread();
25737224cd3SMarcel Moolenaar 			if (bkpt)
25837224cd3SMarcel Moolenaar 				db_printf("Breakpoint at\t");
25937224cd3SMarcel Moolenaar 			else if (watchpt)
26037224cd3SMarcel Moolenaar 				db_printf("Watchpoint at\t");
26137224cd3SMarcel Moolenaar 			else
26237224cd3SMarcel Moolenaar 				db_printf("Stopped at\t");
26337224cd3SMarcel Moolenaar 			db_print_loc_and_inst(db_dot);
26437224cd3SMarcel Moolenaar 		}
265c9b0cc3bSRobert Watson 		why = kdb_why;
266c9b0cc3bSRobert Watson 		db_script_kdbenter(why != KDB_WHY_UNSET ? why : "unknown");
26737224cd3SMarcel Moolenaar 		db_command_loop();
26837224cd3SMarcel Moolenaar 		(void)kdb_jmpbuf(prev_jb);
26937224cd3SMarcel Moolenaar 	}
27037224cd3SMarcel Moolenaar 
27137224cd3SMarcel Moolenaar 	db_restart_at_pc(watchpt);
27237224cd3SMarcel Moolenaar 
27337224cd3SMarcel Moolenaar 	return (1);
27437224cd3SMarcel Moolenaar }
275a0396f27SKonstantin Belousov 
276a0396f27SKonstantin Belousov static void
db_trace_self_wrapper(void)277a0396f27SKonstantin Belousov db_trace_self_wrapper(void)
278a0396f27SKonstantin Belousov {
279a0396f27SKonstantin Belousov 	jmp_buf jb;
280a0396f27SKonstantin Belousov 	void *prev_jb;
281a0396f27SKonstantin Belousov 
282a0396f27SKonstantin Belousov 	prev_jb = kdb_jmpbuf(jb);
283a0396f27SKonstantin Belousov 	if (setjmp(jb) == 0)
284a0396f27SKonstantin Belousov 		db_trace_self();
285a0396f27SKonstantin Belousov 	(void)kdb_jmpbuf(prev_jb);
286a0396f27SKonstantin Belousov }
28728926c57SJohn Baldwin 
28828926c57SJohn Baldwin static void
db_trace_thread_wrapper(struct thread * td)28928926c57SJohn Baldwin db_trace_thread_wrapper(struct thread *td)
29028926c57SJohn Baldwin {
29128926c57SJohn Baldwin 	jmp_buf jb;
29228926c57SJohn Baldwin 	void *prev_jb;
29328926c57SJohn Baldwin 
29428926c57SJohn Baldwin 	prev_jb = kdb_jmpbuf(jb);
29528926c57SJohn Baldwin 	if (setjmp(jb) == 0)
29628926c57SJohn Baldwin 		db_trace_thread(td, -1);
29728926c57SJohn Baldwin 	(void)kdb_jmpbuf(prev_jb);
29828926c57SJohn Baldwin }
299