gdb/gcore.c

   1 /* Generate a core file for the inferior process.
   2
   3    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
   4    Free Software Foundation, Inc.
   5
   6    This file is part of GDB.
   7
   8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
  11    (at your option) any later version.
  12
  13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16    GNU General Public License for more details.
  17
  18    You should have received a copy of the GNU General Public License
  19    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  20
  21 #include "defs.h"
  22 #include "elf-bfd.h"
  23 #include "infcall.h"
  24 #include "inferior.h"
  25 #include "gdbcore.h"
  26 #include "objfiles.h"
  27 #include "solib.h"
  28 #include "symfile.h"
  29 #include "arch-utils.h"
  30 #include "completer.h"
  31 #include "gcore.h"
  32 #include "cli/cli-decode.h"
  33 #include "gdb_assert.h"
  34 #include <fcntl.h>
  35 #include "regcache.h"
  36 #include "regset.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 (char *filename)
  53 {
  54   bfd *obfd = bfd_openw (filename, default_gcore_target ());
  55   if (!obfd)
  56     error (_("Failed to open '%s' for output."), filename);
  57   bfd_set_format (obfd, bfd_core);
  58   bfd_set_arch_mach (obfd, default_gcore_arch (), default_gcore_mach ());
  59   return obfd;
  60 }
  61
  62 /* write_gcore_file -- helper for gcore_command (exported).
  63    Compose and write the corefile data to the core file.  */
  64
  65
  66 void
  67 write_gcore_file (bfd *obfd)
  68 {
  69   void *note_data = NULL;
  70   int note_size = 0;
  71   asection *note_sec = NULL;
  72
  73   /* An external target method must build the notes section.  */
  74   note_data = target_make_corefile_notes (obfd, &note_size);
  75
  76   /* Create the note section.  */
  77   if (note_data != NULL && note_size != 0)
  78     {
  79       note_sec = bfd_make_section_anyway_with_flags (obfd, "note0",
  80                                                      SEC_HAS_CONTENTS
  81                                                      | SEC_READONLY
  82                                                      | SEC_ALLOC);
  83       if (note_sec == NULL)
  84         error (_("Failed to create 'note' section for corefile: %s"),
  85                bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
  86
  87       bfd_set_section_vma (obfd, note_sec, 0);
  88       bfd_set_section_alignment (obfd, note_sec, 0);
  89       bfd_set_section_size (obfd, note_sec, note_size);
  90     }
  91
  92   /* Now create the memory/load sections.  */
  93   if (gcore_memory_sections (obfd) == 0)
  94     error (_("gcore: failed to get corefile memory sections from target."));
  95
  96   /* Write out the contents of the note section.  */
  97   if (note_data != NULL && note_size != 0)
  98     {
  99       if (!bfd_set_section_contents (obfd, note_sec, note_data, 0, note_size))
 100         warning (_("writing note section (%s)"),
 101                  bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 102     }
 103 }
 104
 105 static void
 106 do_bfd_delete_cleanup (void *arg)
 107 {
 108   bfd *obfd = arg;
 109   const char *filename = obfd->filename;
 110
 111   bfd_close (arg);
 112   unlink (filename);
 113 }
 114
 115 /* gcore_command -- implements the 'gcore' command.
 116    Generate a core file from the inferior process.  */
 117
 118 static void
 119 gcore_command (char *args, int from_tty)
 120 {
 121   struct cleanup *old_chain;
 122   char *corefilename, corefilename_buffer[40];
 123   bfd *obfd;
 124
 125   /* No use generating a corefile without a target process.  */
 126   if (!target_has_execution)
 127     noprocess ();
 128
 129   if (args && *args)
 130     corefilename = args;
 131   else
 132     {
 133       /* Default corefile name is "core.PID".  */
 134       sprintf (corefilename_buffer, "core.%d", PIDGET (inferior_ptid));
 135       corefilename = corefilename_buffer;
 136     }
 137
 138   if (info_verbose)
 139     fprintf_filtered (gdb_stdout,
 140                       "Opening corefile '%s' for output.\n", corefilename);
 141
 142   /* Open the output file.  */
 143   obfd = create_gcore_bfd (corefilename);
 144
 145   /* Need a cleanup that will close and delete the file.  */
 146   old_chain = make_cleanup (do_bfd_delete_cleanup, obfd);
 147
 148   /* Call worker function.  */
 149   write_gcore_file (obfd);
 150
 151   /* Succeeded.  */
 152   fprintf_filtered (gdb_stdout, "Saved corefile %s\n", corefilename);
 153
 154   discard_cleanups (old_chain);
 155   bfd_close (obfd);
 156 }
 157
 158 static unsigned long
 159 default_gcore_mach (void)
 160 {
 161 #if 1   /* See if this even matters...  */
 162   return 0;
 163 #else
 164
 165   const struct bfd_arch_info *bfdarch = gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch);
 166
 167   if (bfdarch != NULL)
 168     return bfdarch->mach;
 169   if (exec_bfd == NULL)
 170     error (_("Can't find default bfd machine type (need execfile)."));
 171
 172   return bfd_get_mach (exec_bfd);
 173 #endif /* 1 */
 174 }
 175
 176 static enum bfd_architecture
 177 default_gcore_arch (void)
 178 {
 179   const struct bfd_arch_info *bfdarch = gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch);
 180
 181   if (bfdarch != NULL)
 182     return bfdarch->arch;
 183   if (exec_bfd == NULL)
 184     error (_("Can't find bfd architecture for corefile (need execfile)."));
 185
 186   return bfd_get_arch (exec_bfd);
 187 }
 188
 189 static const char *
 190 default_gcore_target (void)
 191 {
 192   /* The gdbarch may define a target to use for core files.  */
 193   if (gdbarch_gcore_bfd_target_p (target_gdbarch))
 194     return gdbarch_gcore_bfd_target (target_gdbarch);
 195
 196   /* Otherwise, try to fall back to the exec_bfd target.  This will probably
 197      not work for non-ELF targets.  */
 198   if (exec_bfd == NULL)
 199     return NULL;
 200   else
 201     return bfd_get_target (exec_bfd);
 202 }
 203
 204 /* Derive a reasonable stack segment by unwinding the target stack,
 205    and store its limits in *BOTTOM and *TOP.  Return non-zero if
 206    successful.  */
 207
 208 static int
 209 derive_stack_segment (bfd_vma *bottom, bfd_vma *top)
 210 {
 211   struct frame_info *fi, *tmp_fi;
 212
 213   gdb_assert (bottom);
 214   gdb_assert (top);
 215
 216   /* Can't succeed without stack and registers.  */
 217   if (!target_has_stack || !target_has_registers)
 218     return 0;
 219
 220   /* Can't succeed without current frame.  */
 221   fi = get_current_frame ();
 222   if (fi == NULL)
 223     return 0;
 224
 225   /* Save frame pointer of TOS frame.  */
 226   *top = get_frame_base (fi);
 227   /* If current stack pointer is more "inner", use that instead.  */
 228   if (gdbarch_inner_than (get_frame_arch (fi), get_frame_sp (fi), *top))
 229     *top = get_frame_sp (fi);
 230
 231   /* Find prev-most frame.  */
 232   while ((tmp_fi = get_prev_frame (fi)) != NULL)
 233     fi = tmp_fi;
 234
 235   /* Save frame pointer of prev-most frame.  */
 236   *bottom = get_frame_base (fi);
 237
 238   /* Now canonicalize their order, so that BOTTOM is a lower address
 239      (as opposed to a lower stack frame).  */
 240   if (*bottom > *top)
 241     {
 242       bfd_vma tmp_vma;
 243
 244       tmp_vma = *top;
 245       *top = *bottom;
 246       *bottom = tmp_vma;
 247     }
 248
 249   return 1;
 250 }
 251
 252 /* call_target_sbrk --
 253    helper function for derive_heap_segment.  */
 254
 255 static bfd_vma
 256 call_target_sbrk (int sbrk_arg)
 257 {
 258   struct objfile *sbrk_objf;
 259   struct gdbarch *gdbarch;
 260   bfd_vma top_of_heap;
 261   struct value *target_sbrk_arg;
 262   struct value *sbrk_fn, *ret;
 263   bfd_vma tmp;
 264
 265   if (lookup_minimal_symbol ("sbrk", NULL, NULL) != NULL)
 266     {
 267       sbrk_fn = find_function_in_inferior ("sbrk", &sbrk_objf);
 268       if (sbrk_fn == NULL)
 269         return (bfd_vma) 0;
 270     }
 271   else if (lookup_minimal_symbol ("_sbrk", NULL, NULL) != NULL)
 272     {
 273       sbrk_fn = find_function_in_inferior ("_sbrk", &sbrk_objf);
 274       if (sbrk_fn == NULL)
 275         return (bfd_vma) 0;
 276     }
 277   else
 278     return (bfd_vma) 0;
 279
 280   gdbarch = get_objfile_arch (sbrk_objf);
 281   target_sbrk_arg = value_from_longest (builtin_type (gdbarch)->builtin_int,
 282                                         sbrk_arg);
 283   gdb_assert (target_sbrk_arg);
 284   ret = call_function_by_hand (sbrk_fn, 1, &target_sbrk_arg);
 285   if (ret == NULL)
 286     return (bfd_vma) 0;
 287
 288   tmp = value_as_long (ret);
 289   if ((LONGEST) tmp <= 0 || (LONGEST) tmp == 0xffffffff)
 290     return (bfd_vma) 0;
 291
 292   top_of_heap = tmp;
 293   return top_of_heap;
 294 }
 295
 296 /* Derive a reasonable heap segment for ABFD by looking at sbrk and
 297    the static data sections.  Store its limits in *BOTTOM and *TOP.
 298    Return non-zero if successful.  */
 299
 300 static int
 301 derive_heap_segment (bfd *abfd, bfd_vma *bottom, bfd_vma *top)
 302 {
 303   bfd_vma top_of_data_memory = 0;
 304   bfd_vma top_of_heap = 0;
 305   bfd_size_type sec_size;
 306   bfd_vma sec_vaddr;
 307   asection *sec;
 308
 309   gdb_assert (bottom);
 310   gdb_assert (top);
 311
 312   /* This function depends on being able to call a function in the
 313      inferior.  */
 314   if (!target_has_execution)
 315     return 0;
 316
 317   /* The following code assumes that the link map is arranged as
 318      follows (low to high addresses):
 319
 320      ---------------------------------
 321      | text sections                 |
 322      ---------------------------------
 323      | data sections (including bss) |
 324      ---------------------------------
 325      | heap                          |
 326      --------------------------------- */
 327
 328   for (sec = abfd->sections; sec; sec = sec->next)
 329     {
 330       if (bfd_get_section_flags (abfd, sec) & SEC_DATA
 331           || strcmp (".bss", bfd_section_name (abfd, sec)) == 0)
 332         {
 333           sec_vaddr = bfd_get_section_vma (abfd, sec);
 334           sec_size = bfd_get_section_size (sec);
 335           if (sec_vaddr + sec_size > top_of_data_memory)
 336             top_of_data_memory = sec_vaddr + sec_size;
 337         }
 338     }
 339
 340   top_of_heap = call_target_sbrk (0);
 341   if (top_of_heap == (bfd_vma) 0)
 342     return 0;
 343
 344   /* Return results.  */
 345   if (top_of_heap > top_of_data_memory)
 346     {
 347       *bottom = top_of_data_memory;
 348       *top = top_of_heap;
 349       return 1;
 350     }
 351
 352   /* No additional heap space needs to be saved.  */
 353   return 0;
 354 }
 355
 356 static void
 357 make_output_phdrs (bfd *obfd, asection *osec, void *ignored)
 358 {
 359   int p_flags = 0;
 360   int p_type = 0;
 361
 362   /* FIXME: these constants may only be applicable for ELF.  */
 363   if (strncmp (bfd_section_name (obfd, osec), "load", 4) == 0)
 364     p_type = PT_LOAD;
 365   else if (strncmp (bfd_section_name (obfd, osec), "note", 4) == 0)
 366     p_type = PT_NOTE;
 367   else
 368     p_type = PT_NULL;
 369
 370   p_flags |= PF_R;      /* Segment is readable.  */
 371   if (!(bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_READONLY))
 372     p_flags |= PF_W;    /* Segment is writable.  */
 373   if (bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_CODE)
 374     p_flags |= PF_X;    /* Segment is executable.  */
 375
 376   bfd_record_phdr (obfd, p_type, 1, p_flags, 0, 0, 0, 0, 1, &osec);
 377 }
 378
 379 static int
 380 gcore_create_callback (CORE_ADDR vaddr, unsigned long size,
 381                        int read, int write, int exec, void *data)
 382 {
 383   bfd *obfd = data;
 384   asection *osec;
 385   flagword flags = SEC_ALLOC | SEC_HAS_CONTENTS | SEC_LOAD;
 386
 387   /* If the memory segment has no permissions set, ignore it, otherwise
 388      when we later try to access it for read/write, we'll get an error
 389      or jam the kernel.  */
 390   if (read == 0 && write == 0 && exec == 0)
 391     {
 392       if (info_verbose)
 393         {
 394           fprintf_filtered (gdb_stdout, "Ignore segment, %s bytes at %s\n",
 395                             plongest (size), paddress (target_gdbarch, vaddr));
 396         }
 397
 398       return 0;
 399     }
 400
 401   if (write == 0 && !solib_keep_data_in_core (vaddr, size))
 402     {
 403       /* See if this region of memory lies inside a known file on disk.
 404          If so, we can avoid copying its contents by clearing SEC_LOAD.  */
 405       struct objfile *objfile;
 406       struct obj_section *objsec;
 407
 408       ALL_OBJSECTIONS (objfile, objsec)
 409         {
 410           bfd *abfd = objfile->obfd;
 411           asection *asec = objsec->the_bfd_section;
 412           bfd_vma align = (bfd_vma) 1 << bfd_get_section_alignment (abfd,
 413                                                                     asec);
 414           bfd_vma start = obj_section_addr (objsec) & -align;
 415           bfd_vma end = (obj_section_endaddr (objsec) + align - 1) & -align;
 416           /* Match if either the entire memory region lies inside the
 417              section (i.e. a mapping covering some pages of a large
 418              segment) or the entire section lies inside the memory region
 419              (i.e. a mapping covering multiple small sections).
 420
 421              This BFD was synthesized from reading target memory,
 422              we don't want to omit that.  */
 423           if (((vaddr >= start && vaddr + size <= end)
 424                || (start >= vaddr && end <= vaddr + size))
 425               && !(bfd_get_file_flags (abfd) & BFD_IN_MEMORY))
 426             {
 427               flags &= ~SEC_LOAD;
 428               flags |= SEC_NEVER_LOAD;
 429               goto keep;        /* break out of two nested for loops */
 430             }
 431         }
 432
 433     keep:
 434       flags |= SEC_READONLY;
 435     }
 436
 437   if (exec)
 438     flags |= SEC_CODE;
 439   else
 440     flags |= SEC_DATA;
 441
 442   osec = bfd_make_section_anyway_with_flags (obfd, "load", flags);
 443   if (osec == NULL)
 444     {
 445       warning (_("Couldn't make gcore segment: %s"),
 446                bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 447       return 1;
 448     }
 449
 450   if (info_verbose)
 451     {
 452       fprintf_filtered (gdb_stdout, "Save segment, %s bytes at %s\n",
 453                         plongest (size), paddress (target_gdbarch, vaddr));
 454     }
 455
 456   bfd_set_section_size (obfd, osec, size);
 457   bfd_set_section_vma (obfd, osec, vaddr);
 458   bfd_section_lma (obfd, osec) = 0; /* ??? bfd_set_section_lma?  */
 459   return 0;
 460 }
 461
 462 static int
 463 objfile_find_memory_regions (int (*func) (CORE_ADDR, unsigned long,
 464                                           int, int, int, void *),
 465                              void *obfd)
 466 {
 467   /* Use objfile data to create memory sections.  */
 468   struct objfile *objfile;
 469   struct obj_section *objsec;
 470   bfd_vma temp_bottom, temp_top;
 471
 472   /* Call callback function for each objfile section.  */
 473   ALL_OBJSECTIONS (objfile, objsec)
 474     {
 475       bfd *ibfd = objfile->obfd;
 476       asection *isec = objsec->the_bfd_section;
 477       flagword flags = bfd_get_section_flags (ibfd, isec);
 478
 479       if ((flags & SEC_ALLOC) || (flags & SEC_LOAD))
 480         {
 481           int size = bfd_section_size (ibfd, isec);
 482           int ret;
 483
 484           ret = (*func) (obj_section_addr (objsec), size,
 485                          1, /* All sections will be readable.  */
 486                          (flags & SEC_READONLY) == 0, /* Writable.  */
 487                          (flags & SEC_CODE) != 0, /* Executable.  */
 488                          obfd);
 489           if (ret != 0)
 490             return ret;
 491         }
 492     }
 493
 494   /* Make a stack segment.  */
 495   if (derive_stack_segment (&temp_bottom, &temp_top))
 496     (*func) (temp_bottom, temp_top - temp_bottom,
 497              1, /* Stack section will be readable.  */
 498              1, /* Stack section will be writable.  */
 499              0, /* Stack section will not be executable.  */
 500              obfd);
 501
 502   /* Make a heap segment. */
 503   if (derive_heap_segment (exec_bfd, &temp_bottom, &temp_top))
 504     (*func) (temp_bottom, temp_top - temp_bottom,
 505              1, /* Heap section will be readable.  */
 506              1, /* Heap section will be writable.  */
 507              0, /* Heap section will not be executable.  */
 508              obfd);
 509
 510   return 0;
 511 }
 512
 513 static void
 514 gcore_copy_callback (bfd *obfd, asection *osec, void *ignored)
 515 {
 516   bfd_size_type size, total_size = bfd_section_size (obfd, osec);
 517   file_ptr offset = 0;
 518   struct cleanup *old_chain = NULL;
 519   void *memhunk;
 520
 521   /* Read-only sections are marked; we don't have to copy their contents.  */
 522   if ((bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_LOAD) == 0)
 523     return;
 524
 525   /* Only interested in "load" sections.  */
 526   if (strncmp ("load", bfd_section_name (obfd, osec), 4) != 0)
 527     return;
 528
 529   size = min (total_size, MAX_COPY_BYTES);
 530   memhunk = xmalloc (size);
 531   old_chain = make_cleanup (xfree, memhunk);
 532
 533   while (total_size > 0)
 534     {
 535       if (size > total_size)
 536         size = total_size;
 537
 538       if (target_read_memory (bfd_section_vma (obfd, osec) + offset,
 539                               memhunk, size) != 0)
 540         {
 541           warning (_("Memory read failed for corefile section, %s bytes at %s."),
 542                    plongest (size),
 543                    paddress (target_gdbarch, bfd_section_vma (obfd, osec)));
 544           break;
 545         }
 546       if (!bfd_set_section_contents (obfd, osec, memhunk, offset, size))
 547         {
 548           warning (_("Failed to write corefile contents (%s)."),
 549                    bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 550           break;
 551         }
 552
 553       total_size -= size;
 554       offset += size;
 555     }
 556
 557   do_cleanups (old_chain);      /* Frees MEMHUNK.  */
 558 }
 559
 560 static int
 561 gcore_memory_sections (bfd *obfd)
 562 {
 563   if (target_find_memory_regions (gcore_create_callback, obfd) != 0)
 564     return 0;                   /* FIXME: error return/msg?  */
 565
 566   /* Record phdrs for section-to-segment mapping.  */
 567   bfd_map_over_sections (obfd, make_output_phdrs, NULL);
 568
 569   /* Copy memory region contents.  */
 570   bfd_map_over_sections (obfd, gcore_copy_callback, NULL);
 571
 572   return 1;
 573 }
 574
 575 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
 576 extern initialize_file_ftype _initialize_gcore;
 577
 578 void
 579 _initialize_gcore (void)
 580 {
 581   add_com ("generate-core-file", class_files, gcore_command, _("\
 582 Save a core file with the current state of the debugged process.\n\
 583 Argument is optional filename.  Default filename is 'core.<process_id>'."));
 584
 585   add_com_alias ("gcore", "generate-core-file", class_files, 1);
 586   exec_set_find_memory_regions (objfile_find_memory_regions);
 587 }