lib/ExecutionEngine/RuntimeDyld/GDBRegistrationListener.cpp

   1 //===----- GDBRegistrationListener.cpp - Registers objects with GDB -------===//
   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 "llvm/ADT/DenseMap.h"
  11 #include "llvm/ExecutionEngine/JITEventListener.h"
  12 #include "llvm/Object/ObjectFile.h"
  13 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  14 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  15 #include "llvm/Support/Mutex.h"
  16 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  17 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  18
  19 using namespace llvm;
  20 using namespace llvm::object;
  21
  22 // This must be kept in sync with gdb/gdb/jit.h .
  23 extern "C" {
  24
  25   typedef enum {
  26     JIT_NOACTION = 0,
  27     JIT_REGISTER_FN,
  28     JIT_UNREGISTER_FN
  29   } jit_actions_t;
  30
  31   struct jit_code_entry {
  32     struct jit_code_entry *next_entry;
  33     struct jit_code_entry *prev_entry;
  34     const char *symfile_addr;
  35     uint64_t symfile_size;
  36   };
  37
  38   struct jit_descriptor {
  39     uint32_t version;
  40     // This should be jit_actions_t, but we want to be specific about the
  41     // bit-width.
  42     uint32_t action_flag;
  43     struct jit_code_entry *relevant_entry;
  44     struct jit_code_entry *first_entry;
  45   };
  46
  47   // We put information about the JITed function in this global, which the
  48   // debugger reads.  Make sure to specify the version statically, because the
  49   // debugger checks the version before we can set it during runtime.
  50   struct jit_descriptor __jit_debug_descriptor = { 1, 0, nullptr, nullptr };
  51
  52   // Debuggers puts a breakpoint in this function.
  53   LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE void __jit_debug_register_code() {
  54     // The noinline and the asm prevent calls to this function from being
  55     // optimized out.
  56 #if !defined(_MSC_VER)
  57     asm volatile("":::"memory");
  58 #endif
  59   }
  60
  61 }
  62
  63 namespace {
  64
  65 struct RegisteredObjectInfo {
  66   RegisteredObjectInfo() {}
  67
  68   RegisteredObjectInfo(std::size_t Size, jit_code_entry *Entry,
  69                        OwningBinary<ObjectFile> Obj)
  70     : Size(Size), Entry(Entry), Obj(std::move(Obj)) {}
  71
  72   std::size_t Size;
  73   jit_code_entry *Entry;
  74   OwningBinary<ObjectFile> Obj;
  75 };
  76
  77 // Buffer for an in-memory object file in executable memory
  78 typedef llvm::DenseMap< const char*, RegisteredObjectInfo>
  79   RegisteredObjectBufferMap;
  80
  81 /// Global access point for the JIT debugging interface designed for use with a
  82 /// singleton toolbox. Handles thread-safe registration and deregistration of
  83 /// object files that are in executable memory managed by the client of this
  84 /// class.
  85 class GDBJITRegistrationListener : public JITEventListener {
  86   /// A map of in-memory object files that have been registered with the
  87   /// JIT interface.
  88   RegisteredObjectBufferMap ObjectBufferMap;
  89
  90 public:
  91   /// Instantiates the JIT service.
  92   GDBJITRegistrationListener() : ObjectBufferMap() {}
  93
  94   /// Unregisters each object that was previously registered and releases all
  95   /// internal resources.
  96   virtual ~GDBJITRegistrationListener();
  97
  98   /// Creates an entry in the JIT registry for the buffer @p Object,
  99   /// which must contain an object file in executable memory with any
 100   /// debug information for the debugger.
 101   void NotifyObjectEmitted(const ObjectFile &Object,
 102                            const RuntimeDyld::LoadedObjectInfo &L) override;
 103
 104   /// Removes the internal registration of @p Object, and
 105   /// frees associated resources.
 106   /// Returns true if @p Object was found in ObjectBufferMap.
 107   void NotifyFreeingObject(const ObjectFile &Object) override;
 108
 109 private:
 110   /// Deregister the debug info for the given object file from the debugger
 111   /// and delete any temporary copies.  This private method does not remove
 112   /// the function from Map so that it can be called while iterating over Map.
 113   void deregisterObjectInternal(RegisteredObjectBufferMap::iterator I);
 114 };
 115
 116 /// Lock used to serialize all jit registration events, since they
 117 /// modify global variables.
 118 ManagedStatic<sys::Mutex> JITDebugLock;
 119
 120 /// Do the registration.
 121 void NotifyDebugger(jit_code_entry* JITCodeEntry) {
 122   __jit_debug_descriptor.action_flag = JIT_REGISTER_FN;
 123
 124   // Insert this entry at the head of the list.
 125   JITCodeEntry->prev_entry = nullptr;
 126   jit_code_entry* NextEntry = __jit_debug_descriptor.first_entry;
 127   JITCodeEntry->next_entry = NextEntry;
 128   if (NextEntry) {
 129     NextEntry->prev_entry = JITCodeEntry;
 130   }
 131   __jit_debug_descriptor.first_entry = JITCodeEntry;
 132   __jit_debug_descriptor.relevant_entry = JITCodeEntry;
 133   __jit_debug_register_code();
 134 }
 135
 136 GDBJITRegistrationListener::~GDBJITRegistrationListener() {
 137   // Free all registered object files.
 138   llvm::MutexGuard locked(*JITDebugLock);
 139   for (RegisteredObjectBufferMap::iterator I = ObjectBufferMap.begin(),
 140                                            E = ObjectBufferMap.end();
 141        I != E; ++I) {
 142     // Call the private method that doesn't update the map so our iterator
 143     // doesn't break.
 144     deregisterObjectInternal(I);
 145   }
 146   ObjectBufferMap.clear();
 147 }
 148
 149 void GDBJITRegistrationListener::NotifyObjectEmitted(
 150                                        const ObjectFile &Object,
 151                                        const RuntimeDyld::LoadedObjectInfo &L) {
 152
 153   OwningBinary<ObjectFile> DebugObj = L.getObjectForDebug(Object);
 154
 155   // Bail out if debug objects aren't supported.
 156   if (!DebugObj.getBinary())
 157     return;
 158
 159   const char *Buffer = DebugObj.getBinary()->getMemoryBufferRef().getBufferStart();
 160   size_t      Size = DebugObj.getBinary()->getMemoryBufferRef().getBufferSize();
 161
 162   const char *Key = Object.getMemoryBufferRef().getBufferStart();
 163
 164   assert(Key && "Attempt to register a null object with a debugger.");
 165   llvm::MutexGuard locked(*JITDebugLock);
 166   assert(ObjectBufferMap.find(Key) == ObjectBufferMap.end() &&
 167          "Second attempt to perform debug registration.");
 168   jit_code_entry* JITCodeEntry = new jit_code_entry();
 169
 170   if (!JITCodeEntry) {
 171     llvm::report_fatal_error(
 172       "Allocation failed when registering a JIT entry!\n");
 173   } else {
 174     JITCodeEntry->symfile_addr = Buffer;
 175     JITCodeEntry->symfile_size = Size;
 176
 177     ObjectBufferMap[Key] = RegisteredObjectInfo(Size, JITCodeEntry,
 178                                                 std::move(DebugObj));
 179     NotifyDebugger(JITCodeEntry);
 180   }
 181 }
 182
 183 void GDBJITRegistrationListener::NotifyFreeingObject(const ObjectFile& Object) {
 184   const char *Key = Object.getMemoryBufferRef().getBufferStart();
 185   llvm::MutexGuard locked(*JITDebugLock);
 186   RegisteredObjectBufferMap::iterator I = ObjectBufferMap.find(Key);
 187
 188   if (I != ObjectBufferMap.end()) {
 189     deregisterObjectInternal(I);
 190     ObjectBufferMap.erase(I);
 191   }
 192 }
 193
 194 void GDBJITRegistrationListener::deregisterObjectInternal(
 195     RegisteredObjectBufferMap::iterator I) {
 196
 197   jit_code_entry*& JITCodeEntry = I->second.Entry;
 198
 199   // Do the unregistration.
 200   {
 201     __jit_debug_descriptor.action_flag = JIT_UNREGISTER_FN;
 202
 203     // Remove the jit_code_entry from the linked list.
 204     jit_code_entry* PrevEntry = JITCodeEntry->prev_entry;
 205     jit_code_entry* NextEntry = JITCodeEntry->next_entry;
 206
 207     if (NextEntry) {
 208       NextEntry->prev_entry = PrevEntry;
 209     }
 210     if (PrevEntry) {
 211       PrevEntry->next_entry = NextEntry;
 212     }
 213     else {
 214       assert(__jit_debug_descriptor.first_entry == JITCodeEntry);
 215       __jit_debug_descriptor.first_entry = NextEntry;
 216     }
 217
 218     // Tell the debugger which entry we removed, and unregister the code.
 219     __jit_debug_descriptor.relevant_entry = JITCodeEntry;
 220     __jit_debug_register_code();
 221   }
 222
 223   delete JITCodeEntry;
 224   JITCodeEntry = nullptr;
 225 }
 226
 227 llvm::ManagedStatic<GDBJITRegistrationListener> GDBRegListener;
 228
 229 } // end namespace
 230
 231 namespace llvm {
 232
 233 JITEventListener* JITEventListener::createGDBRegistrationListener() {
 234   return &*GDBRegListener;
 235 }
 236
 237 } // namespace llvm