gdb/gcore.c

   1 /* Generate a core file for the inferior process.
   2
   3    Copyright (C) 2001-2013 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This file is part of GDB.
   6
   7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
  10    (at your option) any later version.
  11
  12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15    GNU General Public License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  19
  20 #include "defs.h"
  21 #include "elf-bfd.h"
  22 #include "infcall.h"
  23 #include "inferior.h"
  24 #include "gdbcore.h"
  25 #include "objfiles.h"
  26 #include "solib.h"
  27 #include "symfile.h"
  28 #include "arch-utils.h"
  29 #include "completer.h"
  30 #include "gcore.h"
  31 #include "cli/cli-decode.h"
  32 #include "gdb_assert.h"
  33 #include <fcntl.h>
  34 #include "regcache.h"
  35 #include "regset.h"
  36 #include "gdb_bfd.h"
  37
  38 /* The largest amount of memory to read from the target at once.  We
  39    must throttle it to limit the amount of memory used by GDB during
  40    generate-core-file for programs with large resident data.  */
  41 #define MAX_COPY_BYTES (1024 * 1024)
  42
  43 static const char *default_gcore_target (void);
  44 static enum bfd_architecture default_gcore_arch (void);
  45 static unsigned long default_gcore_mach (void);
  46 static int gcore_memory_sections (bfd *);
  47
  48 /* create_gcore_bfd -- helper for gcore_command (exported).
  49    Open a new bfd core file for output, and return the handle.  */
  50
  51 bfd *
  52 create_gcore_bfd (const char *filename)
  53 {
  54   bfd *obfd = gdb_bfd_openw (filename, default_gcore_target ());
  55
  56   if (!obfd)
  57     error (_("Failed to open '%s' for output."), filename);
  58   bfd_set_format (obfd, bfd_core);
  59   bfd_set_arch_mach (obfd, default_gcore_arch (), default_gcore_mach ());
  60   return obfd;
  61 }
  62
  63 /* write_gcore_file -- helper for gcore_command (exported).
  64    Compose and write the corefile data to the core file.  */
  65
  66
  67 void
  68 write_gcore_file (bfd *obfd)
  69 {
  70   void *note_data = NULL;
  71   int note_size = 0;
  72   asection *note_sec = NULL;
  73
  74   /* An external target method must build the notes section.  */
  75   /* FIXME: uweigand/2011-10-06: All architectures that support core file
  76      generation should be converted to gdbarch_make_corefile_notes; at that
  77      point, the target vector method can be removed.  */
  78   if (!gdbarch_make_corefile_notes_p (target_gdbarch ()))
  79     note_data = target_make_corefile_notes (obfd, &note_size);
  80   else
  81     note_data = gdbarch_make_corefile_notes (target_gdbarch (), obfd, &note_size);
  82
  83   if (note_data == NULL || note_size == 0)
  84     error (_("Target does not support core file generation."));
  85
  86   /* Create the note section.  */
  87   note_sec = bfd_make_section_anyway_with_flags (obfd, "note0",
  88                                                  SEC_HAS_CONTENTS
  89                                                  | SEC_READONLY
  90                                                  | SEC_ALLOC);
  91   if (note_sec == NULL)
  92     error (_("Failed to create 'note' section for corefile: %s"),
  93            bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
  94
  95   bfd_set_section_vma (obfd, note_sec, 0);
  96   bfd_set_section_alignment (obfd, note_sec, 0);
  97   bfd_set_section_size (obfd, note_sec, note_size);
  98
  99   /* Now create the memory/load sections.  */
 100   if (gcore_memory_sections (obfd) == 0)
 101     error (_("gcore: failed to get corefile memory sections from target."));
 102
 103   /* Write out the contents of the note section.  */
 104   if (!bfd_set_section_contents (obfd, note_sec, note_data, 0, note_size))
 105     warning (_("writing note section (%s)"), bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 106 }
 107
 108 static void
 109 do_bfd_delete_cleanup (void *arg)
 110 {
 111   bfd *obfd = arg;
 112   const char *filename = obfd->filename;
 113
 114   gdb_bfd_unref (arg);
 115   unlink (filename);
 116 }
 117
 118 /* gcore_command -- implements the 'gcore' command.
 119    Generate a core file from the inferior process.  */
 120
 121 static void
 122 gcore_command (char *args, int from_tty)
 123 {
 124   struct cleanup *old_chain;
 125   char *corefilename, corefilename_buffer[40];
 126   bfd *obfd;
 127
 128   /* No use generating a corefile without a target process.  */
 129   if (!target_has_execution)
 130     noprocess ();
 131
 132   if (args && *args)
 133     corefilename = args;
 134   else
 135     {
 136       /* Default corefile name is "core.PID".  */
 137       xsnprintf (corefilename_buffer, sizeof (corefilename_buffer),
 138                  "core.%d", PIDGET (inferior_ptid));
 139       corefilename = corefilename_buffer;
 140     }
 141
 142   if (info_verbose)
 143     fprintf_filtered (gdb_stdout,
 144                       "Opening corefile '%s' for output.\n", corefilename);
 145
 146   /* Open the output file.  */
 147   obfd = create_gcore_bfd (corefilename);
 148
 149   /* Need a cleanup that will close and delete the file.  */
 150   old_chain = make_cleanup (do_bfd_delete_cleanup, obfd);
 151
 152   /* Call worker function.  */
 153   write_gcore_file (obfd);
 154
 155   /* Succeeded.  */
 156   fprintf_filtered (gdb_stdout, "Saved corefile %s\n", corefilename);
 157
 158   discard_cleanups (old_chain);
 159   gdb_bfd_unref (obfd);
 160 }
 161
 162 static unsigned long
 163 default_gcore_mach (void)
 164 {
 165 #if 1   /* See if this even matters...  */
 166   return 0;
 167 #else
 168
 169   const struct bfd_arch_info *bfdarch = gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch ());
 170
 171   if (bfdarch != NULL)
 172     return bfdarch->mach;
 173   if (exec_bfd == NULL)
 174     error (_("Can't find default bfd machine type (need execfile)."));
 175
 176   return bfd_get_mach (exec_bfd);
 177 #endif /* 1 */
 178 }
 179
 180 static enum bfd_architecture
 181 default_gcore_arch (void)
 182 {
 183   const struct bfd_arch_info *bfdarch = gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch ());
 184
 185   if (bfdarch != NULL)
 186     return bfdarch->arch;
 187   if (exec_bfd == NULL)
 188     error (_("Can't find bfd architecture for corefile (need execfile)."));
 189
 190   return bfd_get_arch (exec_bfd);
 191 }
 192
 193 static const char *
 194 default_gcore_target (void)
 195 {
 196   /* The gdbarch may define a target to use for core files.  */
 197   if (gdbarch_gcore_bfd_target_p (target_gdbarch ()))
 198     return gdbarch_gcore_bfd_target (target_gdbarch ());
 199
 200   /* Otherwise, try to fall back to the exec_bfd target.  This will probably
 201      not work for non-ELF targets.  */
 202   if (exec_bfd == NULL)
 203     return NULL;
 204   else
 205     return bfd_get_target (exec_bfd);
 206 }
 207
 208 /* Derive a reasonable stack segment by unwinding the target stack,
 209    and store its limits in *BOTTOM and *TOP.  Return non-zero if
 210    successful.  */
 211
 212 static int
 213 derive_stack_segment (bfd_vma *bottom, bfd_vma *top)
 214 {
 215   struct frame_info *fi, *tmp_fi;
 216
 217   gdb_assert (bottom);
 218   gdb_assert (top);
 219
 220   /* Can't succeed without stack and registers.  */
 221   if (!target_has_stack || !target_has_registers)
 222     return 0;
 223
 224   /* Can't succeed without current frame.  */
 225   fi = get_current_frame ();
 226   if (fi == NULL)
 227     return 0;
 228
 229   /* Save frame pointer of TOS frame.  */
 230   *top = get_frame_base (fi);
 231   /* If current stack pointer is more "inner", use that instead.  */
 232   if (gdbarch_inner_than (get_frame_arch (fi), get_frame_sp (fi), *top))
 233     *top = get_frame_sp (fi);
 234
 235   /* Find prev-most frame.  */
 236   while ((tmp_fi = get_prev_frame (fi)) != NULL)
 237     fi = tmp_fi;
 238
 239   /* Save frame pointer of prev-most frame.  */
 240   *bottom = get_frame_base (fi);
 241
 242   /* Now canonicalize their order, so that BOTTOM is a lower address
 243      (as opposed to a lower stack frame).  */
 244   if (*bottom > *top)
 245     {
 246       bfd_vma tmp_vma;
 247
 248       tmp_vma = *top;
 249       *top = *bottom;
 250       *bottom = tmp_vma;
 251     }
 252
 253   return 1;
 254 }
 255
 256 /* call_target_sbrk --
 257    helper function for derive_heap_segment.  */
 258
 259 static bfd_vma
 260 call_target_sbrk (int sbrk_arg)
 261 {
 262   struct objfile *sbrk_objf;
 263   struct gdbarch *gdbarch;
 264   bfd_vma top_of_heap;
 265   struct value *target_sbrk_arg;
 266   struct value *sbrk_fn, *ret;
 267   bfd_vma tmp;
 268
 269   if (lookup_minimal_symbol ("sbrk", NULL, NULL) != NULL)
 270     {
 271       sbrk_fn = find_function_in_inferior ("sbrk", &sbrk_objf);
 272       if (sbrk_fn == NULL)
 273         return (bfd_vma) 0;
 274     }
 275   else if (lookup_minimal_symbol ("_sbrk", NULL, NULL) != NULL)
 276     {
 277       sbrk_fn = find_function_in_inferior ("_sbrk", &sbrk_objf);
 278       if (sbrk_fn == NULL)
 279         return (bfd_vma) 0;
 280     }
 281   else
 282     return (bfd_vma) 0;
 283
 284   gdbarch = get_objfile_arch (sbrk_objf);
 285   target_sbrk_arg = value_from_longest (builtin_type (gdbarch)->builtin_int,
 286                                         sbrk_arg);
 287   gdb_assert (target_sbrk_arg);
 288   ret = call_function_by_hand (sbrk_fn, 1, &target_sbrk_arg);
 289   if (ret == NULL)
 290     return (bfd_vma) 0;
 291
 292   tmp = value_as_long (ret);
 293   if ((LONGEST) tmp <= 0 || (LONGEST) tmp == 0xffffffff)
 294     return (bfd_vma) 0;
 295
 296   top_of_heap = tmp;
 297   return top_of_heap;
 298 }
 299
 300 /* Derive a reasonable heap segment for ABFD by looking at sbrk and
 301    the static data sections.  Store its limits in *BOTTOM and *TOP.
 302    Return non-zero if successful.  */
 303
 304 static int
 305 derive_heap_segment (bfd *abfd, bfd_vma *bottom, bfd_vma *top)
 306 {
 307   bfd_vma top_of_data_memory = 0;
 308   bfd_vma top_of_heap = 0;
 309   bfd_size_type sec_size;
 310   bfd_vma sec_vaddr;
 311   asection *sec;
 312
 313   gdb_assert (bottom);
 314   gdb_assert (top);
 315
 316   /* This function depends on being able to call a function in the
 317      inferior.  */
 318   if (!target_has_execution)
 319     return 0;
 320
 321   /* The following code assumes that the link map is arranged as
 322      follows (low to high addresses):
 323
 324      ---------------------------------
 325      | text sections                 |
 326      ---------------------------------
 327      | data sections (including bss) |
 328      ---------------------------------
 329      | heap                          |
 330      --------------------------------- */
 331
 332   for (sec = abfd->sections; sec; sec = sec->next)
 333     {
 334       if (bfd_get_section_flags (abfd, sec) & SEC_DATA
 335           || strcmp (".bss", bfd_section_name (abfd, sec)) == 0)
 336         {
 337           sec_vaddr = bfd_get_section_vma (abfd, sec);
 338           sec_size = bfd_get_section_size (sec);
 339           if (sec_vaddr + sec_size > top_of_data_memory)
 340             top_of_data_memory = sec_vaddr + sec_size;
 341         }
 342     }
 343
 344   top_of_heap = call_target_sbrk (0);
 345   if (top_of_heap == (bfd_vma) 0)
 346     return 0;
 347
 348   /* Return results.  */
 349   if (top_of_heap > top_of_data_memory)
 350     {
 351       *bottom = top_of_data_memory;
 352       *top = top_of_heap;
 353       return 1;
 354     }
 355
 356   /* No additional heap space needs to be saved.  */
 357   return 0;
 358 }
 359
 360 static void
 361 make_output_phdrs (bfd *obfd, asection *osec, void *ignored)
 362 {
 363   int p_flags = 0;
 364   int p_type = 0;
 365
 366   /* FIXME: these constants may only be applicable for ELF.  */
 367   if (strncmp (bfd_section_name (obfd, osec), "load", 4) == 0)
 368     p_type = PT_LOAD;
 369   else if (strncmp (bfd_section_name (obfd, osec), "note", 4) == 0)
 370     p_type = PT_NOTE;
 371   else
 372     p_type = PT_NULL;
 373
 374   p_flags |= PF_R;      /* Segment is readable.  */
 375   if (!(bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_READONLY))
 376     p_flags |= PF_W;    /* Segment is writable.  */
 377   if (bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_CODE)
 378     p_flags |= PF_X;    /* Segment is executable.  */
 379
 380   bfd_record_phdr (obfd, p_type, 1, p_flags, 0, 0, 0, 0, 1, &osec);
 381 }
 382
 383 /* find_memory_region_ftype implementation.  DATA is 'bfd *' for the core file
 384    GDB is creating.  */
 385
 386 static int
 387 gcore_create_callback (CORE_ADDR vaddr, unsigned long size, int read,
 388                        int write, int exec, int modified, void *data)
 389 {
 390   bfd *obfd = data;
 391   asection *osec;
 392   flagword flags = SEC_ALLOC | SEC_HAS_CONTENTS | SEC_LOAD;
 393
 394   /* If the memory segment has no permissions set, ignore it, otherwise
 395      when we later try to access it for read/write, we'll get an error
 396      or jam the kernel.  */
 397   if (read == 0 && write == 0 && exec == 0 && modified == 0)
 398     {
 399       if (info_verbose)
 400         {
 401           fprintf_filtered (gdb_stdout, "Ignore segment, %s bytes at %s\n",
 402                             plongest (size), paddress (target_gdbarch (), vaddr));
 403         }
 404
 405       return 0;
 406     }
 407
 408   if (write == 0 && modified == 0 && !solib_keep_data_in_core (vaddr, size))
 409     {
 410       /* See if this region of memory lies inside a known file on disk.
 411          If so, we can avoid copying its contents by clearing SEC_LOAD.  */
 412       struct objfile *objfile;
 413       struct obj_section *objsec;
 414
 415       ALL_OBJSECTIONS (objfile, objsec)
 416         {
 417           bfd *abfd = objfile->obfd;
 418           asection *asec = objsec->the_bfd_section;
 419           bfd_vma align = (bfd_vma) 1 << bfd_get_section_alignment (abfd,
 420                                                                     asec);
 421           bfd_vma start = obj_section_addr (objsec) & -align;
 422           bfd_vma end = (obj_section_endaddr (objsec) + align - 1) & -align;
 423
 424           /* Match if either the entire memory region lies inside the
 425              section (i.e. a mapping covering some pages of a large
 426              segment) or the entire section lies inside the memory region
 427              (i.e. a mapping covering multiple small sections).
 428
 429              This BFD was synthesized from reading target memory,
 430              we don't want to omit that.  */
 431           if (objfile->separate_debug_objfile_backlink == NULL
 432               && ((vaddr >= start && vaddr + size <= end)
 433                   || (start >= vaddr && end <= vaddr + size))
 434               && !(bfd_get_file_flags (abfd) & BFD_IN_MEMORY))
 435             {
 436               flags &= ~(SEC_LOAD | SEC_HAS_CONTENTS);
 437               goto keep;        /* Break out of two nested for loops.  */
 438             }
 439         }
 440
 441     keep:;
 442     }
 443
 444   if (write == 0)
 445     flags |= SEC_READONLY;
 446
 447   if (exec)
 448     flags |= SEC_CODE;
 449   else
 450     flags |= SEC_DATA;
 451
 452   osec = bfd_make_section_anyway_with_flags (obfd, "load", flags);
 453   if (osec == NULL)
 454     {
 455       warning (_("Couldn't make gcore segment: %s"),
 456                bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 457       return 1;
 458     }
 459
 460   if (info_verbose)
 461     {
 462       fprintf_filtered (gdb_stdout, "Save segment, %s bytes at %s\n",
 463                         plongest (size), paddress (target_gdbarch (), vaddr));
 464     }
 465
 466   bfd_set_section_size (obfd, osec, size);
 467   bfd_set_section_vma (obfd, osec, vaddr);
 468   bfd_section_lma (obfd, osec) = 0; /* ??? bfd_set_section_lma?  */
 469   return 0;
 470 }
 471
 472 static int
 473 objfile_find_memory_regions (find_memory_region_ftype func, void *obfd)
 474 {
 475   /* Use objfile data to create memory sections.  */
 476   struct objfile *objfile;
 477   struct obj_section *objsec;
 478   bfd_vma temp_bottom, temp_top;
 479
 480   /* Call callback function for each objfile section.  */
 481   ALL_OBJSECTIONS (objfile, objsec)
 482     {
 483       bfd *ibfd = objfile->obfd;
 484       asection *isec = objsec->the_bfd_section;
 485       flagword flags = bfd_get_section_flags (ibfd, isec);
 486
 487       /* Separate debug info files are irrelevant for gcore.  */
 488       if (objfile->separate_debug_objfile_backlink != NULL)
 489         continue;
 490
 491       if ((flags & SEC_ALLOC) || (flags & SEC_LOAD))
 492         {
 493           int size = bfd_section_size (ibfd, isec);
 494           int ret;
 495
 496           ret = (*func) (obj_section_addr (objsec), size,
 497                          1, /* All sections will be readable.  */
 498                          (flags & SEC_READONLY) == 0, /* Writable.  */
 499                          (flags & SEC_CODE) != 0, /* Executable.  */
 500                          1, /* MODIFIED is unknown, pass it as true.  */
 501                          obfd);
 502           if (ret != 0)
 503             return ret;
 504         }
 505     }
 506
 507   /* Make a stack segment.  */
 508   if (derive_stack_segment (&temp_bottom, &temp_top))
 509     (*func) (temp_bottom, temp_top - temp_bottom,
 510              1, /* Stack section will be readable.  */
 511              1, /* Stack section will be writable.  */
 512              0, /* Stack section will not be executable.  */
 513              1, /* Stack section will be modified.  */
 514              obfd);
 515
 516   /* Make a heap segment.  */
 517   if (derive_heap_segment (exec_bfd, &temp_bottom, &temp_top))
 518     (*func) (temp_bottom, temp_top - temp_bottom,
 519              1, /* Heap section will be readable.  */
 520              1, /* Heap section will be writable.  */
 521              0, /* Heap section will not be executable.  */
 522              1, /* Heap section will be modified.  */
 523              obfd);
 524
 525   return 0;
 526 }
 527
 528 static void
 529 gcore_copy_callback (bfd *obfd, asection *osec, void *ignored)
 530 {
 531   bfd_size_type size, total_size = bfd_section_size (obfd, osec);
 532   file_ptr offset = 0;
 533   struct cleanup *old_chain = NULL;
 534   void *memhunk;
 535
 536   /* Read-only sections are marked; we don't have to copy their contents.  */
 537   if ((bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_LOAD) == 0)
 538     return;
 539
 540   /* Only interested in "load" sections.  */
 541   if (strncmp ("load", bfd_section_name (obfd, osec), 4) != 0)
 542     return;
 543
 544   size = min (total_size, MAX_COPY_BYTES);
 545   memhunk = xmalloc (size);
 546   old_chain = make_cleanup (xfree, memhunk);
 547
 548   while (total_size > 0)
 549     {
 550       if (size > total_size)
 551         size = total_size;
 552
 553       if (target_read_memory (bfd_section_vma (obfd, osec) + offset,
 554                               memhunk, size) != 0)
 555         {
 556           warning (_("Memory read failed for corefile "
 557                      "section, %s bytes at %s."),
 558                    plongest (size),
 559                    paddress (target_gdbarch (), bfd_section_vma (obfd, osec)));
 560           break;
 561         }
 562       if (!bfd_set_section_contents (obfd, osec, memhunk, offset, size))
 563         {
 564           warning (_("Failed to write corefile contents (%s)."),
 565                    bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 566           break;
 567         }
 568
 569       total_size -= size;
 570       offset += size;
 571     }
 572
 573   do_cleanups (old_chain);      /* Frees MEMHUNK.  */
 574 }
 575
 576 static int
 577 gcore_memory_sections (bfd *obfd)
 578 {
 579   /* Try gdbarch method first, then fall back to target method.  */
 580   if (!gdbarch_find_memory_regions_p (target_gdbarch ())
 581       || gdbarch_find_memory_regions (target_gdbarch (),
 582                                       gcore_create_callback, obfd) != 0)
 583     {
 584       if (target_find_memory_regions (gcore_create_callback, obfd) != 0)
 585         return 0;                       /* FIXME: error return/msg?  */
 586     }
 587
 588   /* Record phdrs for section-to-segment mapping.  */
 589   bfd_map_over_sections (obfd, make_output_phdrs, NULL);
 590
 591   /* Copy memory region contents.  */
 592   bfd_map_over_sections (obfd, gcore_copy_callback, NULL);
 593
 594   return 1;
 595 }
 596
 597 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
 598 extern initialize_file_ftype _initialize_gcore;
 599
 600 void
 601 _initialize_gcore (void)
 602 {
 603   add_com ("generate-core-file", class_files, gcore_command, _("\
 604 Save a core file with the current state of the debugged process.\n\
 605 Argument is optional filename.  Default filename is 'core.<process_id>'."));
 606
 607   add_com_alias ("gcore", "generate-core-file", class_files, 1);
 608   exec_set_find_memory_regions (objfile_find_memory_regions);
 609 }