Quelle  kdb_bp.c   Sprache: C

/*
 * Kernel Debugger Architecture Independent Breakpoint Handler
 *
 * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
 * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
 * for more details.
 *
 * Copyright (c) 1999-2004 Silicon Graphics, Inc.  All Rights Reserved.
 * Copyright (c) 2009 Wind River Systems, Inc.  All Rights Reserved.
 */

#include <linux/string.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kdb.h>
#include <linux/kgdb.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include "kdb_private.h"

/*
 * Table of kdb_breakpoints
 */
kdb_bp_t kdb_breakpoints[KDB_MAXBPT];

static void kdb_setsinglestep(struct pt_regs *regs)
{
 KDB_STATE_SET(DOING_SS);
}

static char *kdb_rwtypes[] = {
 "Instruction(i)",
 "Instruction(Register)",
 "Data Write",
 "I/O",
 "Data Access"
};

static char *kdb_bptype(kdb_bp_t *bp)
{
 if (bp->bp_type < 0 || bp->bp_type > 4)
  return "";

 return kdb_rwtypes[bp->bp_type];
}

static int kdb_parsebp(int argc, const char **argv, int *nextargp, kdb_bp_t *bp)
{
 int nextarg = *nextargp;
 int diag;

 bp->bph_length = 1;
 if ((argc + 1) != nextarg) {
  if (strncasecmp(argv[nextarg], "datar", sizeof("datar")) == 0)
   bp->bp_type = BP_ACCESS_WATCHPOINT;
  else if (strncasecmp(argv[nextarg], "dataw", sizeof("dataw")) == 0)
   bp->bp_type = BP_WRITE_WATCHPOINT;
  else if (strncasecmp(argv[nextarg], "inst", sizeof("inst")) == 0)
   bp->bp_type = BP_HARDWARE_BREAKPOINT;
  else
   return KDB_ARGCOUNT;

  bp->bph_length = 1;

  nextarg++;

  if ((argc + 1) != nextarg) {
   unsigned long len;

   diag = kdbgetularg((char *)argv[nextarg],
        &len);
   if (diag)
    return diag;


   if (len > 8)
    return KDB_BADLENGTH;

   bp->bph_length = len;
   nextarg++;
  }

  if ((argc + 1) != nextarg)
   return KDB_ARGCOUNT;
 }

 *nextargp = nextarg;
 return 0;
}

static int _kdb_bp_remove(kdb_bp_t *bp)
{
 int ret = 1;
 if (!bp->bp_installed)
  return ret;
 if (!bp->bp_type)
  ret = dbg_remove_sw_break(bp->bp_addr);
 else
  ret = arch_kgdb_ops.remove_hw_breakpoint(bp->bp_addr,
    bp->bph_length,
    bp->bp_type);
 if (ret == 0)
  bp->bp_installed = 0;
 return ret;
}

static void kdb_handle_bp(struct pt_regs *regs, kdb_bp_t *bp)
{
 if (KDB_DEBUG(BP))
  kdb_printf("regs->ip = 0x%lx\n", instruction_pointer(regs));

 /*
 * Setup single step
 */
 kdb_setsinglestep(regs);

 /*
 * Reset delay attribute
 */
 bp->bp_delay = 0;
 bp->bp_delayed = 1;
}

static int _kdb_bp_install(struct pt_regs *regs, kdb_bp_t *bp)
{
 int ret;
 /*
 * Install the breakpoint, if it is not already installed.
 */

 if (KDB_DEBUG(BP))
  kdb_printf("%s: bp_installed %d\n",
      __func__, bp->bp_installed);
 if (!KDB_STATE(SSBPT))
  bp->bp_delay = 0;
 if (bp->bp_installed)
  return 1;
 if (bp->bp_delay || (bp->bp_delayed && KDB_STATE(DOING_SS))) {
  if (KDB_DEBUG(BP))
   kdb_printf("%s: delayed bp\n", __func__);
  kdb_handle_bp(regs, bp);
  return 0;
 }
 if (!bp->bp_type)
  ret = dbg_set_sw_break(bp->bp_addr);
 else
  ret = arch_kgdb_ops.set_hw_breakpoint(bp->bp_addr,
    bp->bph_length,
    bp->bp_type);
 if (ret == 0) {
  bp->bp_installed = 1;
 } else {
  kdb_printf("%s: failed to set breakpoint at 0x%lx\n",
      __func__, bp->bp_addr);
  if (!bp->bp_type) {
   kdb_printf("Software breakpoints are unavailable.\n"
       " Boot the kernel with rodata=off\n"
       " OR use hw breaks: help bph\n");
  }
  return 1;
 }
 return 0;
}

/*
 * kdb_bp_install
 *
 * Install kdb_breakpoints prior to returning from the
 * kernel debugger.  This allows the kdb_breakpoints to be set
 * upon functions that are used internally by kdb, such as
 * printk().  This function is only called once per kdb session.
 */
void kdb_bp_install(struct pt_regs *regs)
{
 int i;

 for (i = 0; i < KDB_MAXBPT; i++) {
  kdb_bp_t *bp = &kdb_breakpoints[i];

  if (KDB_DEBUG(BP)) {
   kdb_printf("%s: bp %d bp_enabled %d\n",
       __func__, i, bp->bp_enabled);
  }
  if (bp->bp_enabled)
   _kdb_bp_install(regs, bp);
 }
}

/*
 * kdb_bp_remove
 *
 * Remove kdb_breakpoints upon entry to the kernel debugger.
 *
 * Parameters:
 * None.
 * Outputs:
 * None.
 * Returns:
 * None.
 * Locking:
 * None.
 * Remarks:
 */
void kdb_bp_remove(void)
{
 int i;

 for (i = KDB_MAXBPT - 1; i >= 0; i--) {
  kdb_bp_t *bp = &kdb_breakpoints[i];

  if (KDB_DEBUG(BP)) {
   kdb_printf("%s: bp %d bp_enabled %d\n",
       __func__, i, bp->bp_enabled);
  }
  if (bp->bp_enabled)
   _kdb_bp_remove(bp);
 }
}


/*
 * kdb_printbp
 *
 * Internal function to format and print a breakpoint entry.
 *
 * Parameters:
 * None.
 * Outputs:
 * None.
 * Returns:
 * None.
 * Locking:
 * None.
 * Remarks:
 */

static void kdb_printbp(kdb_bp_t *bp, int i)
{
 kdb_printf("%s ", kdb_bptype(bp));
 kdb_printf("BP #%d at ", i);
 kdb_symbol_print(bp->bp_addr, NULL, KDB_SP_DEFAULT);

 if (bp->bp_enabled)
  kdb_printf("\n is enabled ");
 else
  kdb_printf("\n is disabled");

 kdb_printf(" addr at %016lx, hardtype=%d installed=%d\n",
     bp->bp_addr, bp->bp_type, bp->bp_installed);

 kdb_printf("\n");
}

/*
 * kdb_bp
 *
 * Handle the bp commands.
 *
 * [bp|bph] <addr-expression> [DATAR|DATAW]
 *
 * Parameters:
 * argc Count of arguments in argv
 * argv Space delimited command line arguments
 * Outputs:
 * None.
 * Returns:
 * Zero for success, a kdb diagnostic if failure.
 * Locking:
 * None.
 * Remarks:
 *
 * bp Set breakpoint on all cpus.  Only use hardware assist if need.
 * bph Set breakpoint on all cpus.  Force hardware register
 */

static int kdb_bp(int argc, const char **argv)
{
 int i, bpno;
 kdb_bp_t *bp, *bp_check;
 int diag;
 char *symname = NULL;
 long offset = 0ul;
 int nextarg;
 kdb_bp_t template = {0};

 if (argc == 0) {
  /*
 * Display breakpoint table
 */
  for (bpno = 0, bp = kdb_breakpoints; bpno < KDB_MAXBPT;
       bpno++, bp++) {
   if (bp->bp_free)
    continue;
   kdb_printbp(bp, bpno);
  }

  return 0;
 }

 nextarg = 1;
 diag = kdbgetaddrarg(argc, argv, &nextarg, &template.bp_addr,
        &offset, &symname);
 if (diag)
  return diag;
 if (!template.bp_addr)
  return KDB_BADINT;

 /*
 * This check is redundant (since the breakpoint machinery should
 * be doing the same check during kdb_bp_install) but gives the
 * user immediate feedback.
 */
 diag = kgdb_validate_break_address(template.bp_addr);
 if (diag)
  return diag;

 /*
 * Find an empty bp structure to allocate
 */
 for (bpno = 0, bp = kdb_breakpoints; bpno < KDB_MAXBPT; bpno++, bp++) {
  if (bp->bp_free)
   break;
 }

 if (bpno == KDB_MAXBPT)
  return KDB_TOOMANYBPT;

 if (strcmp(argv[0], "bph") == 0) {
  template.bp_type = BP_HARDWARE_BREAKPOINT;
  diag = kdb_parsebp(argc, argv, &nextarg, &template);
  if (diag)
   return diag;
 } else {
  template.bp_type = BP_BREAKPOINT;
 }

 /*
 * Check for clashing breakpoints.
 *
 * Note, in this design we can't have hardware breakpoints
 * enabled for both read and write on the same address.
 */
 for (i = 0, bp_check = kdb_breakpoints; i < KDB_MAXBPT;
      i++, bp_check++) {
  if (!bp_check->bp_free &&
      bp_check->bp_addr == template.bp_addr) {
   kdb_printf("You already have a breakpoint at "
       kdb_bfd_vma_fmt0 "\n", template.bp_addr);
   return KDB_DUPBPT;
  }
 }

 template.bp_enabled = 1;

 /*
 * Actually allocate the breakpoint found earlier
 */
 *bp = template;
 bp->bp_free = 0;

 kdb_printbp(bp, bpno);

 return 0;
}

/*
 * kdb_bc
 *
 * Handles the 'bc', 'be', and 'bd' commands
 *
 * [bd|bc|be] <breakpoint-number>
 * [bd|bc|be] *
 *
 * Parameters:
 * argc Count of arguments in argv
 * argv Space delimited command line arguments
 * Outputs:
 * None.
 * Returns:
 * Zero for success, a kdb diagnostic for failure
 * Locking:
 * None.
 * Remarks:
 */
static int kdb_bc(int argc, const char **argv)
{
 unsigned long addr;
 kdb_bp_t *bp = NULL;
 int lowbp = KDB_MAXBPT;
 int highbp = 0;
 int done = 0;
 int i;
 int diag = 0;

 int cmd;   /* KDBCMD_B? */
#define KDBCMD_BC 0
#define KDBCMD_BE 1
#define KDBCMD_BD 2

 if (strcmp(argv[0], "be") == 0)
  cmd = KDBCMD_BE;
 else if (strcmp(argv[0], "bd") == 0)
  cmd = KDBCMD_BD;
 else
  cmd = KDBCMD_BC;

 if (argc != 1)
  return KDB_ARGCOUNT;

 if (strcmp(argv[1], "*") == 0) {
  lowbp = 0;
  highbp = KDB_MAXBPT;
 } else {
  diag = kdbgetularg(argv[1], &addr);
  if (diag)
   return diag;

  /*
 * For addresses less than the maximum breakpoint number,
 * assume that the breakpoint number is desired.
 */
  if (addr < KDB_MAXBPT) {
   lowbp = highbp = addr;
   highbp++;
  } else {
   for (i = 0, bp = kdb_breakpoints; i < KDB_MAXBPT;
       i++, bp++) {
    if (bp->bp_addr == addr) {
     lowbp = highbp = i;
     highbp++;
     break;
    }
   }
  }
 }

 /*
 * Now operate on the set of breakpoints matching the input
 * criteria (either '*' for all, or an individual breakpoint).
 */
 for (bp = &kdb_breakpoints[lowbp], i = lowbp;
     i < highbp;
     i++, bp++) {
  if (bp->bp_free)
   continue;

  done++;

  switch (cmd) {
  case KDBCMD_BC:
   bp->bp_enabled = 0;

   kdb_printf("Breakpoint %d at "
       kdb_bfd_vma_fmt " cleared\n",
       i, bp->bp_addr);

   bp->bp_addr = 0;
   bp->bp_free = 1;

   break;
  case KDBCMD_BE:
   if (bp->bp_enabled)
    break;

   bp->bp_enabled = 1;

   kdb_printf("Breakpoint %d at "
       kdb_bfd_vma_fmt " enabled\n",
       i, bp->bp_addr);

   break;
  case KDBCMD_BD:
   if (!bp->bp_enabled)
    break;

   bp->bp_enabled = 0;

   kdb_printf("Breakpoint %d at "
       kdb_bfd_vma_fmt " disabled\n",
       i, bp->bp_addr);

   break;
  }
  if (bp->bp_delay && (cmd == KDBCMD_BC || cmd == KDBCMD_BD)) {
   bp->bp_delay = 0;
   KDB_STATE_CLEAR(SSBPT);
  }
 }

 return (!done) ? KDB_BPTNOTFOUND : 0;
}

/*
 * kdb_ss
 *
 * Process the 'ss' (Single Step) command.
 *
 * ss
 *
 * Parameters:
 * argc Argument count
 * argv Argument vector
 * Outputs:
 * None.
 * Returns:
 * KDB_CMD_SS for success, a kdb error if failure.
 * Locking:
 * None.
 * Remarks:
 *
 * Set the arch specific option to trigger a debug trap after the next
 * instruction.
 */

static int kdb_ss(int argc, const char **argv)
{
 if (argc != 0)
  return KDB_ARGCOUNT;
 /*
 * Set trace flag and go.
 */
 KDB_STATE_SET(DOING_SS);
 return KDB_CMD_SS;
}

static kdbtab_t bptab[] = {
 { .name = "bp",
  .func = kdb_bp,
  .usage = "[]",
  .help = "Set/Display breakpoints",
  .flags = KDB_ENABLE_FLOW_CTRL | KDB_REPEAT_NO_ARGS,
 },
 { .name = "bl",
  .func = kdb_bp,
  .usage = "[]",
  .help = "Display breakpoints",
  .flags = KDB_ENABLE_FLOW_CTRL | KDB_REPEAT_NO_ARGS,
 },
 { .name = "bc",
  .func = kdb_bc,
  .usage = "",
  .help = "Clear Breakpoint",
  .flags = KDB_ENABLE_FLOW_CTRL,
 },
 { .name = "be",
  .func = kdb_bc,
  .usage = "",
  .help = "Enable Breakpoint",
  .flags = KDB_ENABLE_FLOW_CTRL,
 },
 { .name = "bd",
  .func = kdb_bc,
  .usage = "",
  .help = "Disable Breakpoint",
  .flags = KDB_ENABLE_FLOW_CTRL,
 },
 { .name = "ss",
  .func = kdb_ss,
  .usage = "",
  .help = "Single Step",
  .minlen = 1,
  .flags = KDB_ENABLE_FLOW_CTRL | KDB_REPEAT_NO_ARGS,
 },
};

static kdbtab_t bphcmd = {
 .name = "bph",
 .func = kdb_bp,
 .usage = "[]",
 .help = "[datar [length]|dataw [length]] Set hw brk",
 .flags = KDB_ENABLE_FLOW_CTRL | KDB_REPEAT_NO_ARGS,
};

/* Initialize the breakpoint table and register breakpoint commands. */

void __init kdb_initbptab(void)
{
 int i;
 kdb_bp_t *bp;

 /*
 * First time initialization.
 */
 memset(&kdb_breakpoints, '\0', sizeof(kdb_breakpoints));

 for (i = 0, bp = kdb_breakpoints; i < KDB_MAXBPT; i++, bp++)
  bp->bp_free = 1;

 kdb_register_table(bptab, ARRAY_SIZE(bptab));
 if (arch_kgdb_ops.flags & KGDB_HW_BREAKPOINT)
  kdb_register_table(&bphcmd, 1);
}