lib/DebugInfo/DWARFDebugFrame.cpp

   1 //===-- DWARFDebugFrame.h - Parsing of .debug_frame -------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9
  10 #include "DWARFDebugFrame.h"
  11 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  12 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  13 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
  14 #include "llvm/Support/Format.h"
  15
  16 using namespace llvm;
  17 using namespace dwarf;
  18
  19
  20 class llvm::FrameEntry {
  21 public:
  22   enum FrameKind {FK_CIE, FK_FDE};
  23   FrameEntry(FrameKind K, DataExtractor D, uint64_t Offset, uint64_t Length)
  24     : Kind(K), Data(D), Offset(Offset), Length(Length) {}
  25
  26   virtual ~FrameEntry() {
  27   }
  28
  29   FrameKind getKind() const { return Kind; }
  30
  31   virtual void dumpHeader(raw_ostream &OS) const = 0;
  32
  33 protected:
  34   const FrameKind Kind;
  35
  36   /// \brief The data stream holding the section from which the entry was
  37   /// parsed.
  38   DataExtractor Data;
  39
  40   /// \brief Offset of this entry in the section.
  41   uint64_t Offset;
  42
  43   /// \brief Entry length as specified in DWARF.
  44   uint64_t Length;
  45 };
  46
  47
  48 class CIE : public FrameEntry {
  49 public:
  50   // CIEs (and FDEs) are simply container classes, so the only sensible way to
  51   // create them is by providing the full parsed contents in the constructor.
  52   CIE(DataExtractor D, uint64_t Offset, uint64_t Length, uint8_t Version,
  53       SmallString<8> Augmentation, uint64_t CodeAlignmentFactor,
  54       int64_t DataAlignmentFactor, uint64_t ReturnAddressRegister)
  55    : FrameEntry(FK_CIE, D, Offset, Length), Version(Version),
  56      Augmentation(Augmentation), CodeAlignmentFactor(CodeAlignmentFactor),
  57      DataAlignmentFactor(DataAlignmentFactor),
  58      ReturnAddressRegister(ReturnAddressRegister) {}
  59
  60   ~CIE() {
  61   }
  62
  63   void dumpHeader(raw_ostream &OS) const {
  64     OS << format("%08x %08x %08x CIE", Offset, Length, DW_CIE_ID) << "\n";
  65     OS << format("  Version:               %d\n", Version);
  66     OS << "  Augmentation:          \"" << Augmentation << "\"\n";
  67     OS << format("  Code alignment factor: %u\n", CodeAlignmentFactor);
  68     OS << format("  Data alignment factor: %d\n", DataAlignmentFactor);
  69     OS << format("  Return address column: %d\n", ReturnAddressRegister);
  70     OS << "\n";
  71   }
  72
  73   static bool classof(const FrameEntry *FE) {
  74     return FE->getKind() == FK_CIE;
  75   }
  76
  77 private:
  78   /// The following fields are defined in section 6.4.1 of the DWARF standard v3
  79   uint8_t Version;
  80   SmallString<8> Augmentation;
  81   uint64_t CodeAlignmentFactor;
  82   int64_t DataAlignmentFactor;
  83   uint64_t ReturnAddressRegister;
  84 };
  85
  86
  87 class FDE : public FrameEntry {
  88 public:
  89   // Each FDE has a CIE it's "linked to". Our FDE contains is constructed with
  90   // an offset to the CIE (provided by parsing the FDE header). The CIE itself
  91   // is obtained lazily once it's actually required.
  92   FDE(DataExtractor D, uint64_t Offset, uint64_t Length,
  93       int64_t LinkedCIEOffset, uint64_t InitialLocation, uint64_t AddressRange)
  94    : FrameEntry(FK_FDE, D, Offset, Length), LinkedCIEOffset(LinkedCIEOffset),
  95      InitialLocation(InitialLocation), AddressRange(AddressRange),
  96      LinkedCIE(NULL) {}
  97
  98   ~FDE() {
  99   }
 100
 101   void dumpHeader(raw_ostream &OS) const {
 102     OS << format("%08x %08x %08x FDE ", Offset, Length, LinkedCIEOffset);
 103     OS << format("cie=%08x pc=%08x...%08x\n",
 104                  LinkedCIEOffset, InitialLocation,
 105                  InitialLocation + AddressRange);
 106     OS << "\n";
 107   }
 108
 109   static bool classof(const FrameEntry *FE) {
 110     return FE->getKind() == FK_FDE;
 111   }
 112 private:
 113
 114   /// The following fields are defined in section 6.4.1 of the DWARF standard v3
 115   uint64_t LinkedCIEOffset;
 116   uint64_t InitialLocation;
 117   uint64_t AddressRange;
 118   CIE *LinkedCIE;
 119 };
 120
 121
 122 DWARFDebugFrame::DWARFDebugFrame() {
 123 }
 124
 125
 126 DWARFDebugFrame::~DWARFDebugFrame() {
 127   for (EntryVector::iterator I = Entries.begin(), E = Entries.end();
 128        I != E; ++I) {
 129     delete *I;
 130   }
 131 }
 132
 133
 134 static void LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED dumpDataAux(DataExtractor Data,
 135                                               uint32_t Offset, int Length) {
 136   errs() << "DUMP: ";
 137   for (int i = 0; i < Length; ++i) {
 138     uint8_t c = Data.getU8(&Offset);
 139     errs().write_hex(c); errs() << " ";
 140   }
 141   errs() << "\n";
 142 }
 143
 144
 145 void DWARFDebugFrame::parse(DataExtractor Data) {
 146   uint32_t Offset = 0;
 147
 148   while (Data.isValidOffset(Offset)) {
 149     uint32_t StartOffset = Offset;
 150
 151     bool IsDWARF64 = false;
 152     uint64_t Length = Data.getU32(&Offset);
 153     uint64_t Id;
 154
 155     if (Length == UINT32_MAX) {
 156       // DWARF-64 is distinguished by the first 32 bits of the initial length
 157       // field being 0xffffffff. Then, the next 64 bits are the actual entry
 158       // length.
 159       IsDWARF64 = true;
 160       Length = Data.getU64(&Offset);
 161     }
 162
 163     // At this point, Offset points to the next field after Length.
 164     // Length is the structure size excluding itself. Compute an offset one
 165     // past the end of the structure (needed to know how many instructions to
 166     // read).
 167     // TODO: For honest DWARF64 support, DataExtractor will have to treat
 168     //       offset_ptr as uint64_t*
 169     uint32_t EndStructureOffset = Offset + static_cast<uint32_t>(Length);
 170
 171     // The Id field's size depends on the DWARF format
 172     Id = Data.getUnsigned(&Offset, IsDWARF64 ? 8 : 4);
 173     bool IsCIE = ((IsDWARF64 && Id == DW64_CIE_ID) || Id == DW_CIE_ID);
 174
 175     if (IsCIE) {
 176       // Note: this is specifically DWARFv3 CIE header structure. It was
 177       // changed in DWARFv4.
 178       uint8_t Version = Data.getU8(&Offset);
 179       const char *Augmentation = Data.getCStr(&Offset);
 180       uint64_t CodeAlignmentFactor = Data.getULEB128(&Offset);
 181       int64_t DataAlignmentFactor = Data.getSLEB128(&Offset);
 182       uint64_t ReturnAddressRegister = Data.getULEB128(&Offset);
 183
 184       CIE *NewCIE = new CIE(Data, StartOffset, Length, Version,
 185                             StringRef(Augmentation), CodeAlignmentFactor,
 186                             DataAlignmentFactor, ReturnAddressRegister);
 187       Entries.push_back(NewCIE);
 188     } else {
 189       // FDE
 190       uint64_t CIEPointer = Id;
 191       uint64_t InitialLocation = Data.getAddress(&Offset);
 192       uint64_t AddressRange = Data.getAddress(&Offset);
 193
 194       FDE *NewFDE = new FDE(Data, StartOffset, Length, CIEPointer,
 195                             InitialLocation, AddressRange);
 196       Entries.push_back(NewFDE);
 197     }
 198
 199     Offset = EndStructureOffset;
 200   }
 201 }
 202
 203
 204 void DWARFDebugFrame::dump(raw_ostream &OS) const {
 205   OS << "\n";
 206   for (EntryVector::const_iterator I = Entries.begin(), E = Entries.end();
 207        I != E; ++I) {
 208     (*I)->dumpHeader(OS);
 209   }
 210 }
 211