sysdeps/linux-gnu/ppc/trace.c

   1 /*
   2  * This file is part of ltrace.
   3  * Copyright (C) 2010,2012,2013 Petr Machata, Red Hat Inc.
   4  * Copyright (C) 2011 Andreas Schwab
   5  * Copyright (C) 2002,2004,2008,2009 Juan Cespedes
   6  * Copyright (C) 2008 Luis Machado, IBM Corporation
   7  * Copyright (C) 2006 Ian Wienand
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  11  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  12  * License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  15  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA
  22  * 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #include "config.h"
  26
  27 #include <assert.h>
  28 #include <elf.h>
  29 #include <errno.h>
  30 #include <signal.h>
  31 #include <string.h>
  32 #include <sys/types.h>
  33 #include <sys/wait.h>
  34
  35 #include "backend.h"
  36 #include "breakpoint.h"
  37 #include "common.h"
  38 #include "insn.h"
  39 #include "proc.h"
  40 #include "ptrace.h"
  41 #include "type.h"
  42
  43 #if (!defined(PTRACE_PEEKUSER) && defined(PTRACE_PEEKUSR))
  44 # define PTRACE_PEEKUSER PTRACE_PEEKUSR
  45 #endif
  46
  47 #if (!defined(PTRACE_POKEUSER) && defined(PTRACE_POKEUSR))
  48 # define PTRACE_POKEUSER PTRACE_POKEUSR
  49 #endif
  50
  51 void
  52 get_arch_dep(struct process *proc)
  53 {
  54 #ifdef __powerpc64__
  55         proc->mask_32bit = (proc->e_machine == EM_PPC);
  56 #endif
  57 }
  58
  59 #define SYSCALL_INSN   0x44000002
  60
  61 /* Returns 1 if syscall, 2 if sysret, 0 otherwise. */
  62 int
  63 syscall_p(struct process *proc, int status, int *sysnum)
  64 {
  65         if (WIFSTOPPED(status)
  66             && WSTOPSIG(status) == (SIGTRAP | proc->tracesysgood)) {
  67                 long pc = (long)get_instruction_pointer(proc);
  68                 int insn =
  69                     (int)ptrace(PTRACE_PEEKTEXT, proc->pid, pc - sizeof(long),
  70                                 0);
  71
  72                 if (insn == SYSCALL_INSN) {
  73                         *sysnum =
  74                             (int)ptrace(PTRACE_PEEKUSER, proc->pid,
  75                                         sizeof(long) * PT_R0, 0);
  76                         if (proc->callstack_depth > 0 &&
  77                                         proc->callstack[proc->callstack_depth - 1].is_syscall &&
  78                                         proc->callstack[proc->callstack_depth - 1].c_un.syscall == *sysnum) {
  79                                 return 2;
  80                         }
  81                         return 1;
  82                 }
  83         }
  84         return 0;
  85 }
  86
  87 /* The atomic skip code is mostly taken from GDB.  */
  88
  89 enum sw_singlestep_status
  90 arch_sw_singlestep(struct process *proc, struct breakpoint *sbp,
  91                    int (*add_cb)(arch_addr_t, struct sw_singlestep_data *),
  92                    struct sw_singlestep_data *add_cb_data)
  93 {
  94         arch_addr_t ip = get_instruction_pointer(proc);
  95         struct breakpoint *other = address2bpstruct(proc->leader, ip);
  96
  97         debug(1, "arch_sw_singlestep pid=%d addr=%p %s(%p)",
  98               proc->pid, ip, breakpoint_name(sbp), sbp->addr);
  99
 100         /* If the original instruction was lwarx/ldarx, we can't
 101          * single-step over it, instead we have to execute the whole
 102          * atomic block at once.  */
 103         union {
 104                 uint32_t insn;
 105                 char buf[BREAKPOINT_LENGTH];
 106         } u;
 107         if (other != NULL) {
 108                 memcpy(u.buf, sbp->orig_value, BREAKPOINT_LENGTH);
 109         } else if (proc_read_32(proc, ip, &u.insn) < 0) {
 110                 fprintf(stderr, "couldn't read instruction at IP %p\n", ip);
 111                 /* Do the normal singlestep.  */
 112                 return SWS_HW;
 113         }
 114
 115         if ((u.insn & LWARX_MASK) != LWARX_INSTRUCTION
 116             && (u.insn & LWARX_MASK) != LDARX_INSTRUCTION)
 117                 return SWS_HW;
 118
 119         debug(1, "singlestep over atomic block at %p", ip);
 120
 121         int insn_count;
 122         arch_addr_t addr = ip;
 123         for (insn_count = 0; ; ++insn_count) {
 124                 addr += 4;
 125                 unsigned long l = ptrace(PTRACE_PEEKTEXT, proc->pid, addr, 0);
 126                 if (l == (unsigned long)-1 && errno)
 127                         return SWS_FAIL;
 128                 uint32_t insn;
 129 #ifdef __powerpc64__
 130                 insn = l >> 32;
 131 #else
 132                 insn = l;
 133 #endif
 134
 135                 /* If a conditional branch is found, put a breakpoint
 136                  * in its destination address.  */
 137                 if ((insn & BRANCH_MASK) == BC_INSN) {
 138                         arch_addr_t branch_addr = ppc_branch_dest(addr, insn);
 139                         debug(1, "pid=%d, branch in atomic block from %p to %p",
 140                               proc->pid, addr, branch_addr);
 141                         if (add_cb(branch_addr, add_cb_data) < 0)
 142                                 return SWS_FAIL;
 143                 }
 144
 145                 /* Assume that the atomic sequence ends with a
 146                  * stwcx/stdcx instruction.  */
 147                 if ((insn & STWCX_MASK) == STWCX_INSTRUCTION
 148                     || (insn & STWCX_MASK) == STDCX_INSTRUCTION) {
 149                         debug(1, "pid=%d, found end of atomic block %p at %p",
 150                               proc->pid, ip, addr);
 151                         break;
 152                 }
 153
 154                 /* Arbitrary cut-off.  If we didn't find the
 155                  * terminating instruction by now, just give up.  */
 156                 if (insn_count > 16) {
 157                         fprintf(stderr, "[%d] couldn't find end of atomic block"
 158                                 " at %p\n", proc->pid, ip);
 159                         return SWS_FAIL;
 160                 }
 161         }
 162
 163         /* Put the breakpoint to the next instruction.  */
 164         addr += 4;
 165         if (add_cb(addr, add_cb_data) < 0)
 166                 return SWS_FAIL;
 167
 168         debug(1, "PTRACE_CONT");
 169         ptrace(PTRACE_CONT, proc->pid, 0, 0);
 170         return SWS_OK;
 171 }
 172
 173 size_t
 174 arch_type_sizeof(struct process *proc, struct arg_type_info *info)
 175 {
 176         if (proc == NULL)
 177                 return (size_t)-2;
 178
 179         switch (info->type) {
 180         case ARGTYPE_VOID:
 181                 return 0;
 182
 183         case ARGTYPE_CHAR:
 184                 return 1;
 185
 186         case ARGTYPE_SHORT:
 187         case ARGTYPE_USHORT:
 188                 return 2;
 189
 190         case ARGTYPE_INT:
 191         case ARGTYPE_UINT:
 192                 return 4;
 193
 194         case ARGTYPE_LONG:
 195         case ARGTYPE_ULONG:
 196         case ARGTYPE_POINTER:
 197                 return proc->e_machine == EM_PPC64 ? 8 : 4;
 198
 199         case ARGTYPE_FLOAT:
 200                 return 4;
 201         case ARGTYPE_DOUBLE:
 202                 return 8;
 203
 204         case ARGTYPE_ARRAY:
 205         case ARGTYPE_STRUCT:
 206                 /* Use default value.  */
 207                 return (size_t)-2;
 208
 209         default:
 210                 assert(info->type != info->type);
 211                 abort();
 212                 break;
 213         }
 214 }
 215
 216 size_t
 217 arch_type_alignof(struct process *proc, struct arg_type_info *info)
 218 {
 219         if (proc == NULL)
 220                 return (size_t)-2;
 221
 222         switch (info->type) {
 223         default:
 224                 assert(info->type != info->type);
 225                 abort();
 226                 break;
 227
 228         case ARGTYPE_CHAR:
 229         case ARGTYPE_SHORT:
 230         case ARGTYPE_USHORT:
 231         case ARGTYPE_INT:
 232         case ARGTYPE_UINT:
 233         case ARGTYPE_LONG:
 234         case ARGTYPE_ULONG:
 235         case ARGTYPE_POINTER:
 236         case ARGTYPE_FLOAT:
 237         case ARGTYPE_DOUBLE:
 238                 /* On both PPC and PPC64, fundamental types have the
 239                  * same alignment as size.  */
 240                 return arch_type_sizeof(proc, info);
 241
 242         case ARGTYPE_ARRAY:
 243         case ARGTYPE_STRUCT:
 244                 /* Use default value.  */
 245                 return (size_t)-2;
 246         }
 247 }