Quelle  kgdb.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * PowerPC backend to the KGDB stub.
 *
 * 1998 (c) Michael AK Tesch (tesch@cs.wisc.edu)
 * Copyright (C) 2003 Timesys Corporation.
 * Copyright (C) 2004-2006 MontaVista Software, Inc.
 * PPC64 Mods (C) 2005 Frank Rowand (frowand@mvista.com)
 * PPC32 support restored by Vitaly Wool <vwool@ru.mvista.com> and
 * Sergei Shtylyov <sshtylyov@ru.mvista.com>
 * Copyright (C) 2007-2008 Wind River Systems, Inc.
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/kgdb.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/signal.h>
#include <linux/ptrace.h>
#include <linux/kdebug.h>
#include <asm/current.h>
#include <asm/processor.h>
#include <asm/machdep.h>
#include <asm/debug.h>
#include <asm/text-patching.h>
#include <linux/slab.h>
#include <asm/inst.h>

/*
 * This table contains the mapping between PowerPC hardware trap types, and
 * signals, which are primarily what GDB understands.  GDB and the kernel
 * don't always agree on values, so we use constants taken from gdb-6.2.
 */
static struct hard_trap_info
{
 unsigned int tt;  /* Trap type code for powerpc */
 unsigned char signo;  /* Signal that we map this trap into */
} hard_trap_info[] = {
 { 0x0100, 0x02 /* SIGINT */  }, /* system reset */
 { 0x0200, 0x0b /* SIGSEGV */ }, /* machine check */
 { 0x0300, 0x0b /* SIGSEGV */ }, /* data access */
 { 0x0400, 0x0b /* SIGSEGV */ }, /* instruction access */
 { 0x0500, 0x02 /* SIGINT */  }, /* external interrupt */
 { 0x0600, 0x0a /* SIGBUS */  }, /* alignment */
 { 0x0700, 0x05 /* SIGTRAP */ }, /* program check */
 { 0x0800, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* fp unavailable */
 { 0x0900, 0x0e /* SIGALRM */ }, /* decrementer */
 { 0x0c00, 0x14 /* SIGCHLD */ }, /* system call */
#ifdef CONFIG_BOOKE
 { 0x2002, 0x05 /* SIGTRAP */ }, /* debug */
#if defined(CONFIG_PPC_85xx)
 { 0x2010, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* spe unavailable */
 { 0x2020, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* spe unavailable */
 { 0x2030, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* spe fp data */
 { 0x2040, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* spe fp data */
 { 0x2050, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* spe fp round */
 { 0x2060, 0x0e /* SIGILL */  }, /* performance monitor */
 { 0x2900, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* apu unavailable */
 { 0x3100, 0x0e /* SIGALRM */ }, /* fixed interval timer */
 { 0x3200, 0x02 /* SIGINT */  },  /* watchdog */
#else /* ! CONFIG_PPC_85xx */
 { 0x1000, 0x0e /* SIGALRM */ }, /* prog interval timer */
 { 0x1010, 0x0e /* SIGALRM */ }, /* fixed interval timer */
 { 0x1020, 0x02 /* SIGINT */  },  /* watchdog */
 { 0x2010, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* fp unavailable */
 { 0x2020, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* ap unavailable */
#endif
#else /* !CONFIG_BOOKE */
 { 0x0d00, 0x05 /* SIGTRAP */ }, /* single-step */
#if defined(CONFIG_PPC_8xx)
 { 0x1000, 0x04 /* SIGILL */  }, /* software emulation */
#else /* ! CONFIG_PPC_8xx */
 { 0x0f00, 0x04 /* SIGILL */  }, /* performance monitor */
 { 0x0f20, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* altivec unavailable */
 { 0x1300, 0x05 /* SIGTRAP */ },  /* instruction address break */
#if defined(CONFIG_PPC64)
 { 0x1200, 0x05 /* SIGILL */  }, /* system error */
 { 0x1500, 0x04 /* SIGILL */  }, /* soft patch */
 { 0x1600, 0x04 /* SIGILL */  }, /* maintenance */
 { 0x1700, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* altivec assist */
 { 0x1800, 0x04 /* SIGILL */  }, /* thermal */
#else /* ! CONFIG_PPC64 */
 { 0x1400, 0x02 /* SIGINT */  }, /* SMI */
 { 0x1600, 0x08 /* SIGFPE */  }, /* altivec assist */
 { 0x1700, 0x04 /* SIGILL */  }, /* TAU */
 { 0x2000, 0x05 /* SIGTRAP */ }, /* run mode */
#endif
#endif
#endif
 { 0x0000, 0x00 }   /* Must be last */
};

static int computeSignal(unsigned int tt)
{
 struct hard_trap_info *ht;

 for (ht = hard_trap_info; ht->tt && ht->signo; ht++)
  if (ht->tt == tt)
   return ht->signo;

 return SIGHUP;  /* default for things we don't know about */
}

/**
 *
 * kgdb_skipexception - Bail out of KGDB when we've been triggered.
 * @exception: Exception vector number
 * @regs: Current &struct pt_regs.
 *
 * On some architectures we need to skip a breakpoint exception when
 * it occurs after a breakpoint has been removed.
 *
 */
int kgdb_skipexception(int exception, struct pt_regs *regs)
{
 return kgdb_isremovedbreak(regs->nip);
}

static int kgdb_debugger_ipi(struct pt_regs *regs)
{
 kgdb_nmicallback(raw_smp_processor_id(), regs);
 return 0;
}

#ifdef CONFIG_SMP
void kgdb_roundup_cpus(void)
{
 smp_send_debugger_break();
}
#endif

/* KGDB functions to use existing PowerPC64 hooks. */
static int kgdb_debugger(struct pt_regs *regs)
{
 return !kgdb_handle_exception(1, computeSignal(TRAP(regs)),
          DIE_OOPS, regs);
}

static int kgdb_handle_breakpoint(struct pt_regs *regs)
{
 if (user_mode(regs))
  return 0;

 if (kgdb_handle_exception(1, SIGTRAP, 0, regs) != 0)
  return 0;

 if (*(u32 *)regs->nip == BREAK_INSTR)
  regs_add_return_ip(regs, BREAK_INSTR_SIZE);

 return 1;
}

static int kgdb_singlestep(struct pt_regs *regs)
{
 if (user_mode(regs))
  return 0;

 kgdb_handle_exception(0, SIGTRAP, 0, regs);

 return 1;
}

static int kgdb_iabr_match(struct pt_regs *regs)
{
 if (user_mode(regs))
  return 0;

 if (kgdb_handle_exception(0, computeSignal(TRAP(regs)), 0, regs) != 0)
  return 0;
 return 1;
}

static int kgdb_break_match(struct pt_regs *regs)
{
 if (user_mode(regs))
  return 0;

 if (kgdb_handle_exception(0, computeSignal(TRAP(regs)), 0, regs) != 0)
  return 0;
 return 1;
}

#define PACK64(ptr, src) do { *(ptr++) = (src); } while (0)

#define PACK32(ptr, src) do {          \
 u32 *ptr32;                   \
 ptr32 = (u32 *)ptr;           \
 *(ptr32++) = (src);           \
 ptr = (unsigned long *)ptr32; \
 } while (0)

void sleeping_thread_to_gdb_regs(unsigned long *gdb_regs, struct task_struct *p)
{
 struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)(p->thread.ksp +
        STACK_INT_FRAME_REGS);
 unsigned long *ptr = gdb_regs;
 int reg;

 memset(gdb_regs, 0, NUMREGBYTES);

 /* Regs GPR0-2 */
 for (reg = 0; reg < 3; reg++)
  PACK64(ptr, regs->gpr[reg]);

 /* Regs GPR3-13 are caller saved, not in regs->gpr[] */
 ptr += 11;

 /* Regs GPR14-31 */
 for (reg = 14; reg < 32; reg++)
  PACK64(ptr, regs->gpr[reg]);

#ifdef CONFIG_PPC_85xx
#ifdef CONFIG_SPE
 for (reg = 0; reg < 32; reg++)
  PACK64(ptr, p->thread.evr[reg]);
#else
 ptr += 32;
#endif
#else
 /* fp registers not used by kernel, leave zero */
 ptr += 32 * 8 / sizeof(long);
#endif

 PACK64(ptr, regs->nip);
 PACK64(ptr, regs->msr);
 PACK32(ptr, regs->ccr);
 PACK64(ptr, regs->link);
 PACK64(ptr, regs->ctr);
 PACK32(ptr, regs->xer);

 BUG_ON((unsigned long)ptr >
        (unsigned long)(((void *)gdb_regs) + NUMREGBYTES));
}

#define GDB_SIZEOF_REG sizeof(unsigned long)
#define GDB_SIZEOF_REG_U32 sizeof(u32)

#ifdef CONFIG_PPC_85xx
#define GDB_SIZEOF_FLOAT_REG sizeof(unsigned long)
#else
#define GDB_SIZEOF_FLOAT_REG sizeof(u64)
#endif

struct dbg_reg_def_t dbg_reg_def[DBG_MAX_REG_NUM] =
{
 { "r0", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[0]) },
 { "r1", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[1]) },
 { "r2", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[2]) },
 { "r3", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[3]) },
 { "r4", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[4]) },
 { "r5", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[5]) },
 { "r6", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[6]) },
 { "r7", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[7]) },
 { "r8", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[8]) },
 { "r9", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[9]) },
 { "r10", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[10]) },
 { "r11", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[11]) },
 { "r12", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[12]) },
 { "r13", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[13]) },
 { "r14", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[14]) },
 { "r15", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[15]) },
 { "r16", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[16]) },
 { "r17", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[17]) },
 { "r18", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[18]) },
 { "r19", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[19]) },
 { "r20", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[20]) },
 { "r21", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[21]) },
 { "r22", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[22]) },
 { "r23", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[23]) },
 { "r24", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[24]) },
 { "r25", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[25]) },
 { "r26", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[26]) },
 { "r27", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[27]) },
 { "r28", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[28]) },
 { "r29", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[29]) },
 { "r30", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[30]) },
 { "r31", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, gpr[31]) },

 { "f0", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 0 },
 { "f1", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 1 },
 { "f2", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 2 },
 { "f3", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 3 },
 { "f4", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 4 },
 { "f5", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 5 },
 { "f6", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 6 },
 { "f7", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 7 },
 { "f8", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 8 },
 { "f9", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 9 },
 { "f10", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 10 },
 { "f11", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 11 },
 { "f12", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 12 },
 { "f13", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 13 },
 { "f14", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 14 },
 { "f15", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 15 },
 { "f16", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 16 },
 { "f17", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 17 },
 { "f18", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 18 },
 { "f19", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 19 },
 { "f20", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 20 },
 { "f21", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 21 },
 { "f22", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 22 },
 { "f23", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 23 },
 { "f24", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 24 },
 { "f25", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 25 },
 { "f26", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 26 },
 { "f27", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 27 },
 { "f28", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 28 },
 { "f29", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 29 },
 { "f30", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 30 },
 { "f31", GDB_SIZEOF_FLOAT_REG, 31 },

 { "pc", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, nip) },
 { "msr", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, msr) },
 { "cr", GDB_SIZEOF_REG_U32, offsetof(struct pt_regs, ccr) },
 { "lr", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, link) },
 { "ctr", GDB_SIZEOF_REG_U32, offsetof(struct pt_regs, ctr) },
 { "xer", GDB_SIZEOF_REG, offsetof(struct pt_regs, xer) },
};

char *dbg_get_reg(int regno, void *mem, struct pt_regs *regs)
{
 if (regno >= DBG_MAX_REG_NUM || regno < 0)
  return NULL;

 if (regno < 32 || regno >= 64)
  /* First 0 -> 31 gpr registers*/
  /* pc, msr, ls... registers 64 -> 69 */
  memcpy(mem, (void *)regs + dbg_reg_def[regno].offset,
    dbg_reg_def[regno].size);

 if (regno >= 32 && regno < 64) {
  /* FP registers 32 -> 63 */
#if defined(CONFIG_PPC_85xx) && defined(CONFIG_SPE)
  if (current)
   memcpy(mem, ¤t->thread.evr[regno-32],
     dbg_reg_def[regno].size);
#else
  /* fp registers not used by kernel, leave zero */
  memset(mem, 0, dbg_reg_def[regno].size);
#endif
 }

 return dbg_reg_def[regno].name;
}

int dbg_set_reg(int regno, void *mem, struct pt_regs *regs)
{
 if (regno >= DBG_MAX_REG_NUM || regno < 0)
  return -EINVAL;

 if (regno < 32 || regno >= 64)
  /* First 0 -> 31 gpr registers*/
  /* pc, msr, ls... registers 64 -> 69 */
  memcpy((void *)regs + dbg_reg_def[regno].offset, mem,
    dbg_reg_def[regno].size);

 if (regno >= 32 && regno < 64) {
  /* FP registers 32 -> 63 */
#if defined(CONFIG_PPC_85xx) && defined(CONFIG_SPE)
  memcpy(¤t->thread.evr[regno-32], mem,
    dbg_reg_def[regno].size);
#else
  /* fp registers not used by kernel, leave zero */
  return 0;
#endif
 }

 return 0;
}

void kgdb_arch_set_pc(struct pt_regs *regs, unsigned long pc)
{
 regs_set_return_ip(regs, pc);
}

/*
 * This function does PowerPC specific processing for interfacing to gdb.
 */
int kgdb_arch_handle_exception(int vector, int signo, int err_code,
          char *remcom_in_buffer, char *remcom_out_buffer,
          struct pt_regs *linux_regs)
{
 char *ptr = &remcom_in_buffer[1];
 unsigned long addr;

 switch (remcom_in_buffer[0]) {
  /*
 * sAA..AA   Step one instruction from AA..AA
 * This will return an error to gdb ..
 */
 case 's':
 case 'c':
  /* handle the optional parameter */
  if (kgdb_hex2long(&ptr, &addr))
   regs_set_return_ip(linux_regs, addr);

  atomic_set(&kgdb_cpu_doing_single_step, -1);
  /* set the trace bit if we're stepping */
  if (remcom_in_buffer[0] == 's') {
#ifdef CONFIG_PPC_ADV_DEBUG_REGS
   mtspr(SPRN_DBCR0,
         mfspr(SPRN_DBCR0) | DBCR0_IC | DBCR0_IDM);
   regs_set_return_msr(linux_regs, linux_regs->msr | MSR_DE);
#else
   regs_set_return_msr(linux_regs, linux_regs->msr | MSR_SE);
#endif
   atomic_set(&kgdb_cpu_doing_single_step,
       raw_smp_processor_id());
  }
  return 0;
 }

 return -1;
}

int kgdb_arch_set_breakpoint(struct kgdb_bkpt *bpt)
{
 u32 instr, *addr = (u32 *)bpt->bpt_addr;
 int err;

 err = get_kernel_nofault(instr, addr);
 if (err)
  return err;

 err = patch_instruction(addr, ppc_inst(BREAK_INSTR));
 if (err)
  return -EFAULT;

 *(u32 *)bpt->saved_instr = instr;

 return 0;
}

int kgdb_arch_remove_breakpoint(struct kgdb_bkpt *bpt)
{
 int err;
 unsigned int instr = *(unsigned int *)bpt->saved_instr;
 u32 *addr = (u32 *)bpt->bpt_addr;

 err = patch_instruction(addr, ppc_inst(instr));
 if (err)
  return -EFAULT;

 return 0;
}

/*
 * Global data
 */
const struct kgdb_arch arch_kgdb_ops;

static int kgdb_not_implemented(struct pt_regs *regs)
{
 return 0;
}

static void *old__debugger_ipi;
static void *old__debugger;
static void *old__debugger_bpt;
static void *old__debugger_sstep;
static void *old__debugger_iabr_match;
static void *old__debugger_break_match;
static void *old__debugger_fault_handler;

int kgdb_arch_init(void)
{
 old__debugger_ipi = __debugger_ipi;
 old__debugger = __debugger;
 old__debugger_bpt = __debugger_bpt;
 old__debugger_sstep = __debugger_sstep;
 old__debugger_iabr_match = __debugger_iabr_match;
 old__debugger_break_match = __debugger_break_match;
 old__debugger_fault_handler = __debugger_fault_handler;

 __debugger_ipi = kgdb_debugger_ipi;
 __debugger = kgdb_debugger;
 __debugger_bpt = kgdb_handle_breakpoint;
 __debugger_sstep = kgdb_singlestep;
 __debugger_iabr_match = kgdb_iabr_match;
 __debugger_break_match = kgdb_break_match;
 __debugger_fault_handler = kgdb_not_implemented;

 return 0;
}

void kgdb_arch_exit(void)
{
 __debugger_ipi = old__debugger_ipi;
 __debugger = old__debugger;
 __debugger_bpt = old__debugger_bpt;
 __debugger_sstep = old__debugger_sstep;
 __debugger_iabr_match = old__debugger_iabr_match;
 __debugger_break_match = old__debugger_break_match;
 __debugger_fault_handler = old__debugger_fault_handler;
}