gdb/mips-mdebug-tdep.c

   1 /* Target-dependent code for the MDEBUG MIPS architecture, for GDB,
   2    the GNU Debugger.
   3
   4    Copyright (C) 1988, 1989, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996,
   5    1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2006
   6    Free Software Foundation, Inc.
   7
   8    This file is part of GDB.
   9
  10    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13    (at your option) any later version.
  14
  15    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18    GNU General Public License for more details.
  19
  20    You should have received a copy of the GNU General Public License
  21    along with this program; if not, write to the Free Software
  22    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  23    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  24
  25 #include "defs.h"
  26 #include "frame.h"
  27 #include "mips-tdep.h"
  28 #include "trad-frame.h"
  29 #include "block.h"
  30 #include "symtab.h"
  31 #include "objfiles.h"
  32 #include "elf/mips.h"
  33 #include "elf-bfd.h"
  34 #include "gdb_assert.h"
  35 #include "frame-unwind.h"
  36 #include "frame-base.h"
  37 #include "mips-mdebug-tdep.h"
  38 #include "mdebugread.h"
  39
  40 #define PROC_LOW_ADDR(proc) ((proc)->pdr.adr)   /* least address */
  41 #define PROC_FRAME_OFFSET(proc) ((proc)->pdr.frameoffset)
  42 #define PROC_FRAME_REG(proc) ((proc)->pdr.framereg)
  43 #define PROC_REG_MASK(proc) ((proc)->pdr.regmask)
  44 #define PROC_FREG_MASK(proc) ((proc)->pdr.fregmask)
  45 #define PROC_REG_OFFSET(proc) ((proc)->pdr.regoffset)
  46 #define PROC_FREG_OFFSET(proc) ((proc)->pdr.fregoffset)
  47 #define PROC_PC_REG(proc) ((proc)->pdr.pcreg)
  48 /* FIXME drow/2002-06-10: If a pointer on the host is bigger than a long,
  49    this will corrupt pdr.iline.  Fortunately we don't use it.  */
  50 #define PROC_SYMBOL(proc) (*(struct symbol**)&(proc)->pdr.isym)
  51 #define _PROC_MAGIC_ 0x0F0F0F0F
  52
  53 struct mips_objfile_private
  54 {
  55   bfd_size_type size;
  56   char *contents;
  57 };
  58
  59 /* Global used to communicate between non_heuristic_proc_desc and
  60    compare_pdr_entries within qsort ().  */
  61 static bfd *the_bfd;
  62
  63 static int
  64 compare_pdr_entries (const void *a, const void *b)
  65 {
  66   CORE_ADDR lhs = bfd_get_signed_32 (the_bfd, (bfd_byte *) a);
  67   CORE_ADDR rhs = bfd_get_signed_32 (the_bfd, (bfd_byte *) b);
  68
  69   if (lhs < rhs)
  70     return -1;
  71   else if (lhs == rhs)
  72     return 0;
  73   else
  74     return 1;
  75 }
  76
  77 static const struct objfile_data *mips_pdr_data;
  78
  79 static struct mdebug_extra_func_info *
  80 non_heuristic_proc_desc (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR *addrptr)
  81 {
  82   CORE_ADDR startaddr;
  83   struct mdebug_extra_func_info *proc_desc;
  84   struct block *b = block_for_pc (pc);
  85   struct symbol *sym;
  86   struct obj_section *sec;
  87   struct mips_objfile_private *priv;
  88
  89   find_pc_partial_function (pc, NULL, &startaddr, NULL);
  90   if (addrptr)
  91     *addrptr = startaddr;
  92
  93   priv = NULL;
  94
  95   sec = find_pc_section (pc);
  96   if (sec != NULL)
  97     {
  98       priv = (struct mips_objfile_private *) objfile_data (sec->objfile, mips_pdr_data);
  99
 100       /* Search the ".pdr" section generated by GAS.  This includes most of
 101          the information normally found in ECOFF PDRs.  */
 102
 103       the_bfd = sec->objfile->obfd;
 104       if (priv == NULL
 105           && (the_bfd->format == bfd_object
 106               && bfd_get_flavour (the_bfd) == bfd_target_elf_flavour
 107               && elf_elfheader (the_bfd)->e_ident[EI_CLASS] == ELFCLASS64))
 108         {
 109           /* Right now GAS only outputs the address as a four-byte sequence.
 110              This means that we should not bother with this method on 64-bit
 111              targets (until that is fixed).  */
 112
 113           priv = obstack_alloc (&sec->objfile->objfile_obstack,
 114                                 sizeof (struct mips_objfile_private));
 115           priv->size = 0;
 116           set_objfile_data (sec->objfile, mips_pdr_data, priv);
 117         }
 118       else if (priv == NULL)
 119         {
 120           asection *bfdsec;
 121
 122           priv = obstack_alloc (&sec->objfile->objfile_obstack,
 123                                 sizeof (struct mips_objfile_private));
 124
 125           bfdsec = bfd_get_section_by_name (sec->objfile->obfd, ".pdr");
 126           if (bfdsec != NULL)
 127             {
 128               priv->size = bfd_section_size (sec->objfile->obfd, bfdsec);
 129               priv->contents = obstack_alloc (&sec->objfile->objfile_obstack,
 130                                               priv->size);
 131               bfd_get_section_contents (sec->objfile->obfd, bfdsec,
 132                                         priv->contents, 0, priv->size);
 133
 134               /* In general, the .pdr section is sorted.  However, in the
 135                  presence of multiple code sections (and other corner cases)
 136                  it can become unsorted.  Sort it so that we can use a faster
 137                  binary search.  */
 138               qsort (priv->contents, priv->size / 32, 32,
 139                      compare_pdr_entries);
 140             }
 141           else
 142             priv->size = 0;
 143
 144           set_objfile_data (sec->objfile, mips_pdr_data, priv);
 145         }
 146       the_bfd = NULL;
 147
 148       if (priv->size != 0)
 149         {
 150           int low, mid, high;
 151           char *ptr;
 152           CORE_ADDR pdr_pc;
 153
 154           low = 0;
 155           high = priv->size / 32;
 156
 157           /* We've found a .pdr section describing this objfile.  We want to
 158              find the entry which describes this code address.  The .pdr
 159              information is not very descriptive; we have only a function
 160              start address.  We have to look for the closest entry, because
 161              the local symbol at the beginning of this function may have
 162              been stripped - so if we ask the symbol table for the start
 163              address we may get a preceding global function.  */
 164
 165           /* First, find the last .pdr entry starting at or before PC.  */
 166           do
 167             {
 168               mid = (low + high) / 2;
 169
 170               ptr = priv->contents + mid * 32;
 171               pdr_pc = bfd_get_signed_32 (sec->objfile->obfd, ptr);
 172               pdr_pc += ANOFFSET (sec->objfile->section_offsets,
 173                                   SECT_OFF_TEXT (sec->objfile));
 174
 175               if (pdr_pc > pc)
 176                 high = mid;
 177               else
 178                 low = mid + 1;
 179             }
 180           while (low != high);
 181
 182           /* Both low and high point one past the PDR of interest.  If
 183              both are zero, that means this PC is before any region
 184              covered by a PDR, i.e. pdr_pc for the first PDR entry is
 185              greater than PC.  */
 186           if (low > 0)
 187             {
 188               ptr = priv->contents + (low - 1) * 32;
 189               pdr_pc = bfd_get_signed_32 (sec->objfile->obfd, ptr);
 190               pdr_pc += ANOFFSET (sec->objfile->section_offsets,
 191                                   SECT_OFF_TEXT (sec->objfile));
 192             }
 193
 194           /* We don't have a range, so we have no way to know for sure
 195              whether we're in the correct PDR or a PDR for a preceding
 196              function and the current function was a stripped local
 197              symbol.  But if the PDR's PC is at least as great as the
 198              best guess from the symbol table, assume that it does cover
 199              the right area; if a .pdr section is present at all then
 200              nearly every function will have an entry.  The biggest exception
 201              will be the dynamic linker stubs; conveniently these are
 202              placed before .text instead of after.  */
 203
 204           if (pc >= pdr_pc && pdr_pc >= startaddr)
 205             {
 206               struct symbol *sym = find_pc_function (pc);
 207
 208               if (addrptr)
 209                 *addrptr = pdr_pc;
 210
 211               /* Fill in what we need of the proc_desc.  */
 212               proc_desc = (struct mdebug_extra_func_info *)
 213                 obstack_alloc (&sec->objfile->objfile_obstack,
 214                                sizeof (struct mdebug_extra_func_info));
 215               PROC_LOW_ADDR (proc_desc) = pdr_pc;
 216
 217               PROC_FRAME_OFFSET (proc_desc)
 218                 = bfd_get_signed_32 (sec->objfile->obfd, ptr + 20);
 219               PROC_FRAME_REG (proc_desc) = bfd_get_32 (sec->objfile->obfd,
 220                                                        ptr + 24);
 221               PROC_REG_MASK (proc_desc) = bfd_get_32 (sec->objfile->obfd,
 222                                                       ptr + 4);
 223               PROC_FREG_MASK (proc_desc) = bfd_get_32 (sec->objfile->obfd,
 224                                                        ptr + 12);
 225               PROC_REG_OFFSET (proc_desc)
 226                 = bfd_get_signed_32 (sec->objfile->obfd, ptr + 8);
 227               PROC_FREG_OFFSET (proc_desc)
 228                 = bfd_get_signed_32 (sec->objfile->obfd, ptr + 16);
 229               PROC_PC_REG (proc_desc) = bfd_get_32 (sec->objfile->obfd,
 230                                                     ptr + 28);
 231               proc_desc->pdr.isym = (long) sym;
 232
 233               return proc_desc;
 234             }
 235         }
 236     }
 237
 238   if (b == NULL)
 239     return NULL;
 240
 241   if (startaddr > BLOCK_START (b))
 242     {
 243       /* This is the "pathological" case referred to in a comment in
 244          print_frame_info.  It might be better to move this check into
 245          symbol reading.  */
 246       return NULL;
 247     }
 248
 249   sym = lookup_symbol (MDEBUG_EFI_SYMBOL_NAME, b, LABEL_DOMAIN, 0, NULL);
 250
 251   /* If we never found a PDR for this function in symbol reading, then
 252      examine prologues to find the information.  */
 253   if (sym)
 254     {
 255       proc_desc = (struct mdebug_extra_func_info *) SYMBOL_VALUE (sym);
 256       if (PROC_FRAME_REG (proc_desc) == -1)
 257         return NULL;
 258       else
 259         return proc_desc;
 260     }
 261   else
 262     return NULL;
 263 }
 264
 265 struct mips_frame_cache
 266 {
 267   CORE_ADDR base;
 268   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
 269 };
 270
 271 static struct mips_frame_cache *
 272 mips_mdebug_frame_cache (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 273 {
 274   CORE_ADDR startaddr = 0;
 275   struct mdebug_extra_func_info *proc_desc;
 276   struct mips_frame_cache *cache;
 277   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
 278   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
 279   /* r0 bit means kernel trap */
 280   int kernel_trap;
 281   /* What registers have been saved?  Bitmasks.  */
 282   unsigned long gen_mask, float_mask;
 283
 284   if ((*this_cache) != NULL)
 285     return (*this_cache);
 286   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct mips_frame_cache);
 287   (*this_cache) = cache;
 288   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (next_frame);
 289
 290   /* Get the mdebug proc descriptor.  */
 291   proc_desc = non_heuristic_proc_desc (frame_pc_unwind (next_frame),
 292                                        &startaddr);
 293   /* Must be true.  This is only called when the sniffer detected a
 294      proc descriptor.  */
 295   gdb_assert (proc_desc != NULL);
 296
 297   /* Extract the frame's base.  */
 298   cache->base = (frame_unwind_register_signed (next_frame, NUM_REGS + PROC_FRAME_REG (proc_desc))
 299                  + PROC_FRAME_OFFSET (proc_desc));
 300
 301   kernel_trap = PROC_REG_MASK (proc_desc) & 1;
 302   gen_mask = kernel_trap ? 0xFFFFFFFF : PROC_REG_MASK (proc_desc);
 303   float_mask = kernel_trap ? 0xFFFFFFFF : PROC_FREG_MASK (proc_desc);
 304
 305   /* Must be true.  The in_prologue case is left for the heuristic
 306      unwinder.  This is always used on kernel traps.  */
 307   gdb_assert (!in_prologue (frame_pc_unwind (next_frame), PROC_LOW_ADDR (proc_desc))
 308               || kernel_trap);
 309
 310   /* Fill in the offsets for the registers which gen_mask says were
 311      saved.  */
 312   {
 313     CORE_ADDR reg_position = (cache->base + PROC_REG_OFFSET (proc_desc));
 314     int ireg;
 315
 316     for (ireg = MIPS_NUMREGS - 1; gen_mask; --ireg, gen_mask <<= 1)
 317       if (gen_mask & 0x80000000)
 318         {
 319           cache->saved_regs[NUM_REGS + ireg].addr = reg_position;
 320           reg_position -= mips_abi_regsize (gdbarch);
 321         }
 322   }
 323
 324   /* Fill in the offsets for the registers which float_mask says were
 325      saved.  */
 326   {
 327     CORE_ADDR reg_position = (cache->base
 328                               + PROC_FREG_OFFSET (proc_desc));
 329     int ireg;
 330     /* Fill in the offsets for the float registers which float_mask
 331        says were saved.  */
 332     for (ireg = MIPS_NUMREGS - 1; float_mask; --ireg, float_mask <<= 1)
 333       if (float_mask & 0x80000000)
 334         {
 335           if (mips_abi_regsize (gdbarch) == 4
 336               && TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
 337             {
 338               /* On a big endian 32 bit ABI, floating point registers
 339                  are paired to form doubles such that the most
 340                  significant part is in $f[N+1] and the least
 341                  significant in $f[N] vis: $f[N+1] ||| $f[N].  The
 342                  registers are also spilled as a pair and stored as a
 343                  double.
 344
 345                  When little-endian the least significant part is
 346                  stored first leading to the memory order $f[N] and
 347                  then $f[N+1].
 348
 349                  Unfortunately, when big-endian the most significant
 350                  part of the double is stored first, and the least
 351                  significant is stored second.  This leads to the
 352                  registers being ordered in memory as firt $f[N+1] and
 353                  then $f[N].
 354
 355                  For the big-endian case make certain that the
 356                  addresses point at the correct (swapped) locations
 357                  $f[N] and $f[N+1] pair (keep in mind that
 358                  reg_position is decremented each time through the
 359                  loop).  */
 360               if ((ireg & 1))
 361                 cache->saved_regs[NUM_REGS + mips_regnum (current_gdbarch)->fp0 + ireg]
 362                   .addr = reg_position - mips_abi_regsize (gdbarch);
 363               else
 364                 cache->saved_regs[NUM_REGS + mips_regnum (current_gdbarch)->fp0 + ireg]
 365                   .addr = reg_position + mips_abi_regsize (gdbarch);
 366             }
 367           else
 368             cache->saved_regs[NUM_REGS + mips_regnum (current_gdbarch)->fp0 + ireg]
 369               .addr = reg_position;
 370           reg_position -= mips_abi_regsize (gdbarch);
 371         }
 372
 373     cache->saved_regs[NUM_REGS + mips_regnum (current_gdbarch)->pc]
 374       = cache->saved_regs[NUM_REGS + MIPS_RA_REGNUM];
 375   }
 376
 377   /* SP_REGNUM, contains the value and not the address.  */
 378   trad_frame_set_value (cache->saved_regs, NUM_REGS + MIPS_SP_REGNUM, cache->base);
 379
 380   return (*this_cache);
 381 }
 382
 383 static void
 384 mips_mdebug_frame_this_id (struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
 385                            struct frame_id *this_id)
 386 {
 387   struct mips_frame_cache *info = mips_mdebug_frame_cache (next_frame,
 388                                                            this_cache);
 389   (*this_id) = frame_id_build (info->base, frame_func_unwind (next_frame));
 390 }
 391
 392 static void
 393 mips_mdebug_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame,
 394                                  void **this_cache,
 395                                  int regnum, int *optimizedp,
 396                                  enum lval_type *lvalp, CORE_ADDR *addrp,
 397                                  int *realnump, gdb_byte *valuep)
 398 {
 399   struct mips_frame_cache *info = mips_mdebug_frame_cache (next_frame,
 400                                                            this_cache);
 401   trad_frame_get_prev_register (next_frame, info->saved_regs, regnum,
 402                                 optimizedp, lvalp, addrp, realnump, valuep);
 403 }
 404
 405 static const struct frame_unwind mips_mdebug_frame_unwind =
 406 {
 407   NORMAL_FRAME,
 408   mips_mdebug_frame_this_id,
 409   mips_mdebug_frame_prev_register
 410 };
 411
 412 static const struct frame_unwind *
 413 mips_mdebug_frame_sniffer (struct frame_info *next_frame)
 414 {
 415   CORE_ADDR pc = frame_pc_unwind (next_frame);
 416   CORE_ADDR startaddr = 0;
 417   struct mdebug_extra_func_info *proc_desc;
 418   int kernel_trap;
 419
 420   /* Don't use this on MIPS16.  */
 421   if (mips_pc_is_mips16 (pc))
 422     return NULL;
 423
 424   /* Only use the mdebug frame unwinder on mdebug frames where all the
 425      registers have been saved.  Leave hard cases such as no mdebug or
 426      in prologue for the heuristic unwinders.  */
 427
 428   proc_desc = non_heuristic_proc_desc (pc, &startaddr);
 429   if (proc_desc == NULL)
 430     return NULL;
 431
 432   /* Not sure exactly what kernel_trap means, but if it means the
 433      kernel saves the registers without a prologue doing it, we better
 434      not examine the prologue to see whether registers have been saved
 435      yet.  */
 436   kernel_trap = PROC_REG_MASK (proc_desc) & 1;
 437   if (kernel_trap)
 438     return &mips_mdebug_frame_unwind;
 439
 440   /* In any frame other than the innermost or a frame interrupted by a
 441      signal, we assume that all registers have been saved.  This
 442      assumes that all register saves in a function happen before the
 443      first function call.  */
 444   if (!in_prologue (pc, PROC_LOW_ADDR (proc_desc)))
 445     return &mips_mdebug_frame_unwind;
 446
 447   return NULL;
 448 }
 449
 450 static CORE_ADDR
 451 mips_mdebug_frame_base_address (struct frame_info *next_frame,
 452                                 void **this_cache)
 453 {
 454   struct mips_frame_cache *info = mips_mdebug_frame_cache (next_frame,
 455                                                            this_cache);
 456   return info->base;
 457 }
 458
 459 static const struct frame_base mips_mdebug_frame_base = {
 460   &mips_mdebug_frame_unwind,
 461   mips_mdebug_frame_base_address,
 462   mips_mdebug_frame_base_address,
 463   mips_mdebug_frame_base_address
 464 };
 465
 466 static const struct frame_base *
 467 mips_mdebug_frame_base_sniffer (struct frame_info *next_frame)
 468 {
 469   if (mips_mdebug_frame_sniffer (next_frame) != NULL)
 470     return &mips_mdebug_frame_base;
 471   else
 472     return NULL;
 473 }
 474
 475 void
 476 mips_mdebug_append_sniffers (struct gdbarch *gdbarch)
 477 {
 478   frame_unwind_append_sniffer (gdbarch, mips_mdebug_frame_sniffer);
 479   frame_base_append_sniffer (gdbarch, mips_mdebug_frame_base_sniffer);
 480 }
 481
 482
 483 extern void _initialize_mips_mdebug_tdep (void);
 484 void
 485 _initialize_mips_mdebug_tdep (void)
 486 {
 487   mips_pdr_data = register_objfile_data ();
 488 }