gdb/gcore.c

   1 /* Generate a core file for the inferior process.
   2
   3    Copyright (C) 2001-2018 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 <fcntl.h>
  33 #include "regcache.h"
  34 #include "regset.h"
  35 #include "gdb_bfd.h"
  36 #include "readline/tilde.h"
  37 #include <algorithm>
  38 #include "common/gdb_unlinker.h"
  39 #include "byte-vector.h"
  40
  41 /* The largest amount of memory to read from the target at once.  We
  42    must throttle it to limit the amount of memory used by GDB during
  43    generate-core-file for programs with large resident data.  */
  44 #define MAX_COPY_BYTES (1024 * 1024)
  45
  46 static const char *default_gcore_target (void);
  47 static enum bfd_architecture default_gcore_arch (void);
  48 static unsigned long default_gcore_mach (void);
  49 static int gcore_memory_sections (bfd *);
  50
  51 /* create_gcore_bfd -- helper for gcore_command (exported).
  52    Open a new bfd core file for output, and return the handle.  */
  53
  54 gdb_bfd_ref_ptr
  55 create_gcore_bfd (const char *filename)
  56 {
  57   gdb_bfd_ref_ptr obfd (gdb_bfd_openw (filename, default_gcore_target ()));
  58
  59   if (obfd == NULL)
  60     error (_("Failed to open '%s' for output."), filename);
  61   bfd_set_format (obfd.get (), bfd_core);
  62   bfd_set_arch_mach (obfd.get (), default_gcore_arch (), default_gcore_mach ());
  63   return obfd;
  64 }
  65
  66 /* write_gcore_file_1 -- do the actual work of write_gcore_file.  */
  67
  68 static void
  69 write_gcore_file_1 (bfd *obfd)
  70 {
  71   gdb::unique_xmalloc_ptr<char> note_data;
  72   int note_size = 0;
  73   asection *note_sec = NULL;
  74
  75   /* An external target method must build the notes section.  */
  76   /* FIXME: uweigand/2011-10-06: All architectures that support core file
  77      generation should be converted to gdbarch_make_corefile_notes; at that
  78      point, the target vector method can be removed.  */
  79   if (!gdbarch_make_corefile_notes_p (target_gdbarch ()))
  80     note_data.reset (target_make_corefile_notes (obfd, &note_size));
  81   else
  82     note_data.reset (gdbarch_make_corefile_notes (target_gdbarch (), obfd,
  83                                                   &note_size));
  84
  85   if (note_data == NULL || note_size == 0)
  86     error (_("Target does not support core file generation."));
  87
  88   /* Create the note section.  */
  89   note_sec = bfd_make_section_anyway_with_flags (obfd, "note0",
  90                                                  SEC_HAS_CONTENTS
  91                                                  | SEC_READONLY
  92                                                  | SEC_ALLOC);
  93   if (note_sec == NULL)
  94     error (_("Failed to create 'note' section for corefile: %s"),
  95            bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
  96
  97   bfd_set_section_vma (obfd, note_sec, 0);
  98   bfd_set_section_alignment (obfd, note_sec, 0);
  99   bfd_set_section_size (obfd, note_sec, note_size);
 100
 101   /* Now create the memory/load sections.  */
 102   if (gcore_memory_sections (obfd) == 0)
 103     error (_("gcore: failed to get corefile memory sections from target."));
 104
 105   /* Write out the contents of the note section.  */
 106   if (!bfd_set_section_contents (obfd, note_sec, note_data.get (), 0,
 107                                  note_size))
 108     warning (_("writing note section (%s)"), bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 109 }
 110
 111 /* write_gcore_file -- helper for gcore_command (exported).
 112    Compose and write the corefile data to the core file.  */
 113
 114 void
 115 write_gcore_file (bfd *obfd)
 116 {
 117   struct gdb_exception except = exception_none;
 118
 119   target_prepare_to_generate_core ();
 120
 121   TRY
 122     {
 123       write_gcore_file_1 (obfd);
 124     }
 125   CATCH (e, RETURN_MASK_ALL)
 126     {
 127       except = e;
 128     }
 129   END_CATCH
 130
 131   target_done_generating_core ();
 132
 133   if (except.reason < 0)
 134     throw_exception (except);
 135 }
 136
 137 /* gcore_command -- implements the 'gcore' command.
 138    Generate a core file from the inferior process.  */
 139
 140 static void
 141 gcore_command (const char *args, int from_tty)
 142 {
 143   gdb::unique_xmalloc_ptr<char> corefilename;
 144
 145   /* No use generating a corefile without a target process.  */
 146   if (!target_has_execution)
 147     noprocess ();
 148
 149   if (args && *args)
 150     corefilename.reset (tilde_expand (args));
 151   else
 152     {
 153       /* Default corefile name is "core.PID".  */
 154       corefilename.reset (xstrprintf ("core.%d", inferior_ptid.pid ()));
 155     }
 156
 157   if (info_verbose)
 158     fprintf_filtered (gdb_stdout,
 159                       "Opening corefile '%s' for output.\n",
 160                       corefilename.get ());
 161
 162   /* Open the output file.  */
 163   gdb_bfd_ref_ptr obfd (create_gcore_bfd (corefilename.get ()));
 164
 165   /* Arrange to unlink the file on failure.  */
 166   gdb::unlinker unlink_file (corefilename.get ());
 167
 168   /* Call worker function.  */
 169   write_gcore_file (obfd.get ());
 170
 171   /* Succeeded.  */
 172   unlink_file.keep ();
 173
 174   fprintf_filtered (gdb_stdout, "Saved corefile %s\n", corefilename.get ());
 175 }
 176
 177 static unsigned long
 178 default_gcore_mach (void)
 179 {
 180 #if 1   /* See if this even matters...  */
 181   return 0;
 182 #else
 183
 184   const struct bfd_arch_info *bfdarch = gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch ());
 185
 186   if (bfdarch != NULL)
 187     return bfdarch->mach;
 188   if (exec_bfd == NULL)
 189     error (_("Can't find default bfd machine type (need execfile)."));
 190
 191   return bfd_get_mach (exec_bfd);
 192 #endif /* 1 */
 193 }
 194
 195 static enum bfd_architecture
 196 default_gcore_arch (void)
 197 {
 198   const struct bfd_arch_info *bfdarch = gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch ());
 199
 200   if (bfdarch != NULL)
 201     return bfdarch->arch;
 202   if (exec_bfd == NULL)
 203     error (_("Can't find bfd architecture for corefile (need execfile)."));
 204
 205   return bfd_get_arch (exec_bfd);
 206 }
 207
 208 static const char *
 209 default_gcore_target (void)
 210 {
 211   /* The gdbarch may define a target to use for core files.  */
 212   if (gdbarch_gcore_bfd_target_p (target_gdbarch ()))
 213     return gdbarch_gcore_bfd_target (target_gdbarch ());
 214
 215   /* Otherwise, try to fall back to the exec_bfd target.  This will probably
 216      not work for non-ELF targets.  */
 217   if (exec_bfd == NULL)
 218     return NULL;
 219   else
 220     return bfd_get_target (exec_bfd);
 221 }
 222
 223 /* Derive a reasonable stack segment by unwinding the target stack,
 224    and store its limits in *BOTTOM and *TOP.  Return non-zero if
 225    successful.  */
 226
 227 static int
 228 derive_stack_segment (bfd_vma *bottom, bfd_vma *top)
 229 {
 230   struct frame_info *fi, *tmp_fi;
 231
 232   gdb_assert (bottom);
 233   gdb_assert (top);
 234
 235   /* Can't succeed without stack and registers.  */
 236   if (!target_has_stack || !target_has_registers)
 237     return 0;
 238
 239   /* Can't succeed without current frame.  */
 240   fi = get_current_frame ();
 241   if (fi == NULL)
 242     return 0;
 243
 244   /* Save frame pointer of TOS frame.  */
 245   *top = get_frame_base (fi);
 246   /* If current stack pointer is more "inner", use that instead.  */
 247   if (gdbarch_inner_than (get_frame_arch (fi), get_frame_sp (fi), *top))
 248     *top = get_frame_sp (fi);
 249
 250   /* Find prev-most frame.  */
 251   while ((tmp_fi = get_prev_frame (fi)) != NULL)
 252     fi = tmp_fi;
 253
 254   /* Save frame pointer of prev-most frame.  */
 255   *bottom = get_frame_base (fi);
 256
 257   /* Now canonicalize their order, so that BOTTOM is a lower address
 258      (as opposed to a lower stack frame).  */
 259   if (*bottom > *top)
 260     {
 261       bfd_vma tmp_vma;
 262
 263       tmp_vma = *top;
 264       *top = *bottom;
 265       *bottom = tmp_vma;
 266     }
 267
 268   return 1;
 269 }
 270
 271 /* call_target_sbrk --
 272    helper function for derive_heap_segment.  */
 273
 274 static bfd_vma
 275 call_target_sbrk (int sbrk_arg)
 276 {
 277   struct objfile *sbrk_objf;
 278   struct gdbarch *gdbarch;
 279   bfd_vma top_of_heap;
 280   struct value *target_sbrk_arg;
 281   struct value *sbrk_fn, *ret;
 282   bfd_vma tmp;
 283
 284   if (lookup_minimal_symbol ("sbrk", NULL, NULL).minsym != NULL)
 285     {
 286       sbrk_fn = find_function_in_inferior ("sbrk", &sbrk_objf);
 287       if (sbrk_fn == NULL)
 288         return (bfd_vma) 0;
 289     }
 290   else if (lookup_minimal_symbol ("_sbrk", NULL, NULL).minsym != NULL)
 291     {
 292       sbrk_fn = find_function_in_inferior ("_sbrk", &sbrk_objf);
 293       if (sbrk_fn == NULL)
 294         return (bfd_vma) 0;
 295     }
 296   else
 297     return (bfd_vma) 0;
 298
 299   gdbarch = get_objfile_arch (sbrk_objf);
 300   target_sbrk_arg = value_from_longest (builtin_type (gdbarch)->builtin_int,
 301                                         sbrk_arg);
 302   gdb_assert (target_sbrk_arg);
 303   ret = call_function_by_hand (sbrk_fn, NULL, 1, &target_sbrk_arg);
 304   if (ret == NULL)
 305     return (bfd_vma) 0;
 306
 307   tmp = value_as_long (ret);
 308   if ((LONGEST) tmp <= 0 || (LONGEST) tmp == 0xffffffff)
 309     return (bfd_vma) 0;
 310
 311   top_of_heap = tmp;
 312   return top_of_heap;
 313 }
 314
 315 /* Derive a reasonable heap segment for ABFD by looking at sbrk and
 316    the static data sections.  Store its limits in *BOTTOM and *TOP.
 317    Return non-zero if successful.  */
 318
 319 static int
 320 derive_heap_segment (bfd *abfd, bfd_vma *bottom, bfd_vma *top)
 321 {
 322   bfd_vma top_of_data_memory = 0;
 323   bfd_vma top_of_heap = 0;
 324   bfd_size_type sec_size;
 325   bfd_vma sec_vaddr;
 326   asection *sec;
 327
 328   gdb_assert (bottom);
 329   gdb_assert (top);
 330
 331   /* This function depends on being able to call a function in the
 332      inferior.  */
 333   if (!target_has_execution)
 334     return 0;
 335
 336   /* The following code assumes that the link map is arranged as
 337      follows (low to high addresses):
 338
 339      ---------------------------------
 340      | text sections                 |
 341      ---------------------------------
 342      | data sections (including bss) |
 343      ---------------------------------
 344      | heap                          |
 345      --------------------------------- */
 346
 347   for (sec = abfd->sections; sec; sec = sec->next)
 348     {
 349       if (bfd_get_section_flags (abfd, sec) & SEC_DATA
 350           || strcmp (".bss", bfd_section_name (abfd, sec)) == 0)
 351         {
 352           sec_vaddr = bfd_get_section_vma (abfd, sec);
 353           sec_size = bfd_get_section_size (sec);
 354           if (sec_vaddr + sec_size > top_of_data_memory)
 355             top_of_data_memory = sec_vaddr + sec_size;
 356         }
 357     }
 358
 359   top_of_heap = call_target_sbrk (0);
 360   if (top_of_heap == (bfd_vma) 0)
 361     return 0;
 362
 363   /* Return results.  */
 364   if (top_of_heap > top_of_data_memory)
 365     {
 366       *bottom = top_of_data_memory;
 367       *top = top_of_heap;
 368       return 1;
 369     }
 370
 371   /* No additional heap space needs to be saved.  */
 372   return 0;
 373 }
 374
 375 static void
 376 make_output_phdrs (bfd *obfd, asection *osec, void *ignored)
 377 {
 378   int p_flags = 0;
 379   int p_type = 0;
 380
 381   /* FIXME: these constants may only be applicable for ELF.  */
 382   if (startswith (bfd_section_name (obfd, osec), "load"))
 383     p_type = PT_LOAD;
 384   else if (startswith (bfd_section_name (obfd, osec), "note"))
 385     p_type = PT_NOTE;
 386   else
 387     p_type = PT_NULL;
 388
 389   p_flags |= PF_R;      /* Segment is readable.  */
 390   if (!(bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_READONLY))
 391     p_flags |= PF_W;    /* Segment is writable.  */
 392   if (bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_CODE)
 393     p_flags |= PF_X;    /* Segment is executable.  */
 394
 395   bfd_record_phdr (obfd, p_type, 1, p_flags, 0, 0, 0, 0, 1, &osec);
 396 }
 397
 398 /* find_memory_region_ftype implementation.  DATA is 'bfd *' for the core file
 399    GDB is creating.  */
 400
 401 static int
 402 gcore_create_callback (CORE_ADDR vaddr, unsigned long size, int read,
 403                        int write, int exec, int modified, void *data)
 404 {
 405   bfd *obfd = (bfd *) data;
 406   asection *osec;
 407   flagword flags = SEC_ALLOC | SEC_HAS_CONTENTS | SEC_LOAD;
 408
 409   /* If the memory segment has no permissions set, ignore it, otherwise
 410      when we later try to access it for read/write, we'll get an error
 411      or jam the kernel.  */
 412   if (read == 0 && write == 0 && exec == 0 && modified == 0)
 413     {
 414       if (info_verbose)
 415         {
 416           fprintf_filtered (gdb_stdout, "Ignore segment, %s bytes at %s\n",
 417                             plongest (size), paddress (target_gdbarch (), vaddr));
 418         }
 419
 420       return 0;
 421     }
 422
 423   if (write == 0 && modified == 0 && !solib_keep_data_in_core (vaddr, size))
 424     {
 425       /* See if this region of memory lies inside a known file on disk.
 426          If so, we can avoid copying its contents by clearing SEC_LOAD.  */
 427       struct objfile *objfile;
 428       struct obj_section *objsec;
 429
 430       ALL_OBJSECTIONS (objfile, objsec)
 431         {
 432           bfd *abfd = objfile->obfd;
 433           asection *asec = objsec->the_bfd_section;
 434           bfd_vma align = (bfd_vma) 1 << bfd_get_section_alignment (abfd,
 435                                                                     asec);
 436           bfd_vma start = obj_section_addr (objsec) & -align;
 437           bfd_vma end = (obj_section_endaddr (objsec) + align - 1) & -align;
 438
 439           /* Match if either the entire memory region lies inside the
 440              section (i.e. a mapping covering some pages of a large
 441              segment) or the entire section lies inside the memory region
 442              (i.e. a mapping covering multiple small sections).
 443
 444              This BFD was synthesized from reading target memory,
 445              we don't want to omit that.  */
 446           if (objfile->separate_debug_objfile_backlink == NULL
 447               && ((vaddr >= start && vaddr + size <= end)
 448                   || (start >= vaddr && end <= vaddr + size))
 449               && !(bfd_get_file_flags (abfd) & BFD_IN_MEMORY))
 450             {
 451               flags &= ~(SEC_LOAD | SEC_HAS_CONTENTS);
 452               goto keep;        /* Break out of two nested for loops.  */
 453             }
 454         }
 455
 456     keep:;
 457     }
 458
 459   if (write == 0)
 460     flags |= SEC_READONLY;
 461
 462   if (exec)
 463     flags |= SEC_CODE;
 464   else
 465     flags |= SEC_DATA;
 466
 467   osec = bfd_make_section_anyway_with_flags (obfd, "load", flags);
 468   if (osec == NULL)
 469     {
 470       warning (_("Couldn't make gcore segment: %s"),
 471                bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 472       return 1;
 473     }
 474
 475   if (info_verbose)
 476     {
 477       fprintf_filtered (gdb_stdout, "Save segment, %s bytes at %s\n",
 478                         plongest (size), paddress (target_gdbarch (), vaddr));
 479     }
 480
 481   bfd_set_section_size (obfd, osec, size);
 482   bfd_set_section_vma (obfd, osec, vaddr);
 483   bfd_section_lma (obfd, osec) = 0; /* ??? bfd_set_section_lma?  */
 484   return 0;
 485 }
 486
 487 int
 488 objfile_find_memory_regions (struct target_ops *self,
 489                              find_memory_region_ftype func, void *obfd)
 490 {
 491   /* Use objfile data to create memory sections.  */
 492   struct objfile *objfile;
 493   struct obj_section *objsec;
 494   bfd_vma temp_bottom, temp_top;
 495
 496   /* Call callback function for each objfile section.  */
 497   ALL_OBJSECTIONS (objfile, objsec)
 498     {
 499       bfd *ibfd = objfile->obfd;
 500       asection *isec = objsec->the_bfd_section;
 501       flagword flags = bfd_get_section_flags (ibfd, isec);
 502
 503       /* Separate debug info files are irrelevant for gcore.  */
 504       if (objfile->separate_debug_objfile_backlink != NULL)
 505         continue;
 506
 507       if ((flags & SEC_ALLOC) || (flags & SEC_LOAD))
 508         {
 509           int size = bfd_section_size (ibfd, isec);
 510           int ret;
 511
 512           ret = (*func) (obj_section_addr (objsec), size,
 513                          1, /* All sections will be readable.  */
 514                          (flags & SEC_READONLY) == 0, /* Writable.  */
 515                          (flags & SEC_CODE) != 0, /* Executable.  */
 516                          1, /* MODIFIED is unknown, pass it as true.  */
 517                          obfd);
 518           if (ret != 0)
 519             return ret;
 520         }
 521     }
 522
 523   /* Make a stack segment.  */
 524   if (derive_stack_segment (&temp_bottom, &temp_top))
 525     (*func) (temp_bottom, temp_top - temp_bottom,
 526              1, /* Stack section will be readable.  */
 527              1, /* Stack section will be writable.  */
 528              0, /* Stack section will not be executable.  */
 529              1, /* Stack section will be modified.  */
 530              obfd);
 531
 532   /* Make a heap segment.  */
 533   if (derive_heap_segment (exec_bfd, &temp_bottom, &temp_top))
 534     (*func) (temp_bottom, temp_top - temp_bottom,
 535              1, /* Heap section will be readable.  */
 536              1, /* Heap section will be writable.  */
 537              0, /* Heap section will not be executable.  */
 538              1, /* Heap section will be modified.  */
 539              obfd);
 540
 541   return 0;
 542 }
 543
 544 static void
 545 gcore_copy_callback (bfd *obfd, asection *osec, void *ignored)
 546 {
 547   bfd_size_type size, total_size = bfd_section_size (obfd, osec);
 548   file_ptr offset = 0;
 549
 550   /* Read-only sections are marked; we don't have to copy their contents.  */
 551   if ((bfd_get_section_flags (obfd, osec) & SEC_LOAD) == 0)
 552     return;
 553
 554   /* Only interested in "load" sections.  */
 555   if (!startswith (bfd_section_name (obfd, osec), "load"))
 556     return;
 557
 558   size = std::min (total_size, (bfd_size_type) MAX_COPY_BYTES);
 559   gdb::byte_vector memhunk (size);
 560
 561   while (total_size > 0)
 562     {
 563       if (size > total_size)
 564         size = total_size;
 565
 566       if (target_read_memory (bfd_section_vma (obfd, osec) + offset,
 567                               memhunk.data (), size) != 0)
 568         {
 569           warning (_("Memory read failed for corefile "
 570                      "section, %s bytes at %s."),
 571                    plongest (size),
 572                    paddress (target_gdbarch (), bfd_section_vma (obfd, osec)));
 573           break;
 574         }
 575       if (!bfd_set_section_contents (obfd, osec, memhunk.data (),
 576                                      offset, size))
 577         {
 578           warning (_("Failed to write corefile contents (%s)."),
 579                    bfd_errmsg (bfd_get_error ()));
 580           break;
 581         }
 582
 583       total_size -= size;
 584       offset += size;
 585     }
 586 }
 587
 588 static int
 589 gcore_memory_sections (bfd *obfd)
 590 {
 591   /* Try gdbarch method first, then fall back to target method.  */
 592   if (!gdbarch_find_memory_regions_p (target_gdbarch ())
 593       || gdbarch_find_memory_regions (target_gdbarch (),
 594                                       gcore_create_callback, obfd) != 0)
 595     {
 596       if (target_find_memory_regions (gcore_create_callback, obfd) != 0)
 597         return 0;                       /* FIXME: error return/msg?  */
 598     }
 599
 600   /* Record phdrs for section-to-segment mapping.  */
 601   bfd_map_over_sections (obfd, make_output_phdrs, NULL);
 602
 603   /* Copy memory region contents.  */
 604   bfd_map_over_sections (obfd, gcore_copy_callback, NULL);
 605
 606   return 1;
 607 }
 608
 609 void
 610 _initialize_gcore (void)
 611 {
 612   add_com ("generate-core-file", class_files, gcore_command, _("\
 613 Save a core file with the current state of the debugged process.\n\
 614 Usage: generate-core-file [FILENAME]\n\
 615 Argument is optional filename.  Default filename is 'core.PROCESS_ID'."));
 616
 617   add_com_alias ("gcore", "generate-core-file", class_files, 1);
 618 }