tools/llvm-symbolizer/LLVMSymbolize.cpp

   1 //===-- LLVMSymbolize.cpp -------------------------------------------------===//
   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 // Implementation for LLVM symbolization library.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "LLVMSymbolize.h"
  15 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  16 #include "llvm/Object/MachO.h"
  17 #include "llvm/Support/Casting.h"
  18 #include "llvm/Support/FileSystem.h"
  19 #include "llvm/Support/Path.h"
  20
  21 #include <sstream>
  22
  23 namespace llvm {
  24 namespace symbolize {
  25
  26 static bool error(error_code ec) {
  27   if (!ec)
  28     return false;
  29   errs() << "LLVMSymbolizer: error reading file: " << ec.message() << ".\n";
  30   return true;
  31 }
  32
  33 static uint32_t
  34 getDILineInfoSpecifierFlags(const LLVMSymbolizer::Options &Opts) {
  35   uint32_t Flags = llvm::DILineInfoSpecifier::FileLineInfo |
  36                    llvm::DILineInfoSpecifier::AbsoluteFilePath;
  37   if (Opts.PrintFunctions)
  38     Flags |= llvm::DILineInfoSpecifier::FunctionName;
  39   return Flags;
  40 }
  41
  42 static void patchFunctionNameInDILineInfo(const std::string &NewFunctionName,
  43                                           DILineInfo &LineInfo) {
  44   std::string FileName = LineInfo.getFileName();
  45   LineInfo = DILineInfo(StringRef(FileName), StringRef(NewFunctionName),
  46                         LineInfo.getLine(), LineInfo.getColumn());
  47 }
  48
  49 ModuleInfo::ModuleInfo(ObjectFile *Obj, DIContext *DICtx)
  50     : Module(Obj), DebugInfoContext(DICtx) {
  51   error_code ec;
  52   for (symbol_iterator si = Module->begin_symbols(), se = Module->end_symbols();
  53        si != se; si.increment(ec)) {
  54     if (error(ec))
  55       return;
  56     SymbolRef::Type SymbolType;
  57     if (error(si->getType(SymbolType)))
  58       continue;
  59     if (SymbolType != SymbolRef::ST_Function &&
  60         SymbolType != SymbolRef::ST_Data)
  61       continue;
  62     uint64_t SymbolAddress;
  63     if (error(si->getAddress(SymbolAddress)) ||
  64         SymbolAddress == UnknownAddressOrSize)
  65       continue;
  66     uint64_t SymbolSize;
  67     // Getting symbol size is linear for Mach-O files, so assume that symbol
  68     // occupies the memory range up to the following symbol.
  69     if (isa<MachOObjectFile>(Obj))
  70       SymbolSize = 0;
  71     else if (error(si->getSize(SymbolSize)) ||
  72              SymbolSize == UnknownAddressOrSize)
  73       continue;
  74     StringRef SymbolName;
  75     if (error(si->getName(SymbolName)))
  76       continue;
  77     // FIXME: If a function has alias, there are two entries in symbol table
  78     // with same address size. Make sure we choose the correct one.
  79     SymbolMapTy &M = SymbolType == SymbolRef::ST_Function ? Functions : Objects;
  80     SymbolDesc SD = { SymbolAddress, SymbolSize };
  81     M.insert(std::make_pair(SD, SymbolName));
  82   }
  83 }
  84
  85 bool ModuleInfo::getNameFromSymbolTable(SymbolRef::Type Type, uint64_t Address,
  86                                         std::string &Name, uint64_t &Addr,
  87                                         uint64_t &Size) const {
  88   const SymbolMapTy &M = Type == SymbolRef::ST_Function ? Functions : Objects;
  89   if (M.empty())
  90     return false;
  91   SymbolDesc SD = { Address, Address };
  92   SymbolMapTy::const_iterator it = M.upper_bound(SD);
  93   if (it == M.begin())
  94     return false;
  95   --it;
  96   if (it->first.Size != 0 && it->first.Addr + it->first.Size <= Address)
  97     return false;
  98   Name = it->second.str();
  99   Addr = it->first.Addr;
 100   Size = it->first.Size;
 101   return true;
 102 }
 103
 104 DILineInfo ModuleInfo::symbolizeCode(
 105     uint64_t ModuleOffset, const LLVMSymbolizer::Options &Opts) const {
 106   DILineInfo LineInfo;
 107   if (DebugInfoContext) {
 108     LineInfo = DebugInfoContext->getLineInfoForAddress(
 109         ModuleOffset, getDILineInfoSpecifierFlags(Opts));
 110   }
 111   // Override function name from symbol table if necessary.
 112   if (Opts.PrintFunctions && Opts.UseSymbolTable) {
 113     std::string FunctionName;
 114     uint64_t Start, Size;
 115     if (getNameFromSymbolTable(SymbolRef::ST_Function, ModuleOffset,
 116                                FunctionName, Start, Size)) {
 117       patchFunctionNameInDILineInfo(FunctionName, LineInfo);
 118     }
 119   }
 120   return LineInfo;
 121 }
 122
 123 DIInliningInfo ModuleInfo::symbolizeInlinedCode(
 124     uint64_t ModuleOffset, const LLVMSymbolizer::Options &Opts) const {
 125   DIInliningInfo InlinedContext;
 126   if (DebugInfoContext) {
 127     InlinedContext = DebugInfoContext->getInliningInfoForAddress(
 128         ModuleOffset, getDILineInfoSpecifierFlags(Opts));
 129   }
 130   // Make sure there is at least one frame in context.
 131   if (InlinedContext.getNumberOfFrames() == 0) {
 132     InlinedContext.addFrame(DILineInfo());
 133   }
 134   // Override the function name in lower frame with name from symbol table.
 135   if (Opts.PrintFunctions && Opts.UseSymbolTable) {
 136     DIInliningInfo PatchedInlinedContext;
 137     for (uint32_t i = 0, n = InlinedContext.getNumberOfFrames(); i < n; i++) {
 138       DILineInfo LineInfo = InlinedContext.getFrame(i);
 139       if (i == n - 1) {
 140         std::string FunctionName;
 141         uint64_t Start, Size;
 142         if (getNameFromSymbolTable(SymbolRef::ST_Function, ModuleOffset,
 143                                    FunctionName, Start, Size)) {
 144           patchFunctionNameInDILineInfo(FunctionName, LineInfo);
 145         }
 146       }
 147       PatchedInlinedContext.addFrame(LineInfo);
 148     }
 149     InlinedContext = PatchedInlinedContext;
 150   }
 151   return InlinedContext;
 152 }
 153
 154 bool ModuleInfo::symbolizeData(uint64_t ModuleOffset, std::string &Name,
 155                                uint64_t &Start, uint64_t &Size) const {
 156   return getNameFromSymbolTable(SymbolRef::ST_Data, ModuleOffset, Name, Start,
 157                                 Size);
 158 }
 159
 160 const char LLVMSymbolizer::kBadString[] = "??";
 161
 162 std::string LLVMSymbolizer::symbolizeCode(const std::string &ModuleName,
 163                                           uint64_t ModuleOffset) {
 164   ModuleInfo *Info = getOrCreateModuleInfo(ModuleName);
 165   if (Info == 0)
 166     return printDILineInfo(DILineInfo());
 167   if (Opts.PrintInlining) {
 168     DIInliningInfo InlinedContext =
 169         Info->symbolizeInlinedCode(ModuleOffset, Opts);
 170     uint32_t FramesNum = InlinedContext.getNumberOfFrames();
 171     assert(FramesNum > 0);
 172     std::string Result;
 173     for (uint32_t i = 0; i < FramesNum; i++) {
 174       DILineInfo LineInfo = InlinedContext.getFrame(i);
 175       Result += printDILineInfo(LineInfo);
 176     }
 177     return Result;
 178   }
 179   DILineInfo LineInfo = Info->symbolizeCode(ModuleOffset, Opts);
 180   return printDILineInfo(LineInfo);
 181 }
 182
 183 std::string LLVMSymbolizer::symbolizeData(const std::string &ModuleName,
 184                                           uint64_t ModuleOffset) {
 185   std::string Name = kBadString;
 186   uint64_t Start = 0;
 187   uint64_t Size = 0;
 188   if (Opts.UseSymbolTable) {
 189     if (ModuleInfo *Info = getOrCreateModuleInfo(ModuleName)) {
 190       if (Info->symbolizeData(ModuleOffset, Name, Start, Size))
 191         DemangleName(Name);
 192     }
 193   }
 194   std::stringstream ss;
 195   ss << Name << "\n" << Start << " " << Size << "\n";
 196   return ss.str();
 197 }
 198
 199 void LLVMSymbolizer::flush() {
 200   DeleteContainerSeconds(Modules);
 201   DeleteContainerPointers(ParsedBinariesAndObjects);
 202 }
 203
 204 static std::string getDarwinDWARFResourceForPath(const std::string &Path) {
 205   StringRef Basename = sys::path::filename(Path);
 206   const std::string &DSymDirectory = Path + ".dSYM";
 207   SmallString<16> ResourceName = StringRef(DSymDirectory);
 208   sys::path::append(ResourceName, "Contents", "Resources", "DWARF");
 209   sys::path::append(ResourceName, Basename);
 210   return ResourceName.str();
 211 }
 212
 213 LLVMSymbolizer::BinaryPair
 214 LLVMSymbolizer::getOrCreateBinary(const std::string &Path) {
 215   BinaryMapTy::iterator I = BinaryForPath.find(Path);
 216   if (I != BinaryForPath.end())
 217     return I->second;
 218   Binary *Bin = 0;
 219   Binary *DbgBin = 0;
 220   OwningPtr<Binary> ParsedBinary;
 221   OwningPtr<Binary> ParsedDbgBinary;
 222   if (!error(createBinary(Path, ParsedBinary))) {
 223     // Check if it's a universal binary.
 224     Bin = ParsedBinary.take();
 225     ParsedBinariesAndObjects.push_back(Bin);
 226     if (Bin->isMachO() || Bin->isMachOUniversalBinary()) {
 227       // On Darwin we may find DWARF in separate object file in
 228       // resource directory.
 229       const std::string &ResourcePath =
 230           getDarwinDWARFResourceForPath(Path);
 231       bool ResourceFileExists = false;
 232       if (!sys::fs::exists(ResourcePath, ResourceFileExists) &&
 233           ResourceFileExists &&
 234           !error(createBinary(ResourcePath, ParsedDbgBinary))) {
 235         DbgBin = ParsedDbgBinary.take();
 236         ParsedBinariesAndObjects.push_back(DbgBin);
 237       }
 238     }
 239   }
 240   if (DbgBin == 0)
 241     DbgBin = Bin;
 242   BinaryPair Res = std::make_pair(Bin, DbgBin);
 243   BinaryForPath[Path] = Res;
 244   return Res;
 245 }
 246
 247 ObjectFile *
 248 LLVMSymbolizer::getObjectFileFromBinary(Binary *Bin, const std::string &ArchName) {
 249   if (Bin == 0)
 250     return 0;
 251   ObjectFile *Res = 0;
 252   if (MachOUniversalBinary *UB = dyn_cast<MachOUniversalBinary>(Bin)) {
 253     ObjectFileForArchMapTy::iterator I = ObjectFileForArch.find(
 254         std::make_pair(UB, ArchName));
 255     if (I != ObjectFileForArch.end())
 256       return I->second;
 257     OwningPtr<ObjectFile> ParsedObj;
 258     if (!UB->getObjectForArch(Triple(ArchName).getArch(), ParsedObj)) {
 259       Res = ParsedObj.take();
 260       ParsedBinariesAndObjects.push_back(Res);
 261     }
 262     ObjectFileForArch[std::make_pair(UB, ArchName)] = Res;
 263   } else if (Bin->isObject()) {
 264     Res = cast<ObjectFile>(Bin);
 265   }
 266   return Res;
 267 }
 268
 269 ModuleInfo *
 270 LLVMSymbolizer::getOrCreateModuleInfo(const std::string &ModuleName) {
 271   ModuleMapTy::iterator I = Modules.find(ModuleName);
 272   if (I != Modules.end())
 273     return I->second;
 274   std::string BinaryName = ModuleName;
 275   std::string ArchName = Opts.DefaultArch;
 276   size_t ColonPos = ModuleName.find(':');
 277   if (ColonPos != std::string::npos) {
 278     BinaryName = ModuleName.substr(0, ColonPos);
 279     ArchName = ModuleName.substr(ColonPos + 1);
 280   }
 281   BinaryPair Binaries = getOrCreateBinary(BinaryName);
 282   ObjectFile *Obj = getObjectFileFromBinary(Binaries.first, ArchName);
 283   ObjectFile *DbgObj = getObjectFileFromBinary(Binaries.second, ArchName);
 284
 285   if (Obj == 0) {
 286     // Failed to find valid object file.
 287     Modules.insert(make_pair(ModuleName, (ModuleInfo *)0));
 288     return 0;
 289   }
 290   DIContext *Context = DIContext::getDWARFContext(DbgObj);
 291   assert(Context);
 292   ModuleInfo *Info = new ModuleInfo(Obj, Context);
 293   Modules.insert(make_pair(ModuleName, Info));
 294   return Info;
 295 }
 296
 297 std::string LLVMSymbolizer::printDILineInfo(DILineInfo LineInfo) const {
 298   // By default, DILineInfo contains "<invalid>" for function/filename it
 299   // cannot fetch. We replace it to "??" to make our output closer to addr2line.
 300   static const std::string kDILineInfoBadString = "<invalid>";
 301   std::stringstream Result;
 302   if (Opts.PrintFunctions) {
 303     std::string FunctionName = LineInfo.getFunctionName();
 304     if (FunctionName == kDILineInfoBadString)
 305       FunctionName = kBadString;
 306     DemangleName(FunctionName);
 307     Result << FunctionName << "\n";
 308   }
 309   std::string Filename = LineInfo.getFileName();
 310   if (Filename == kDILineInfoBadString)
 311     Filename = kBadString;
 312   Result << Filename << ":" << LineInfo.getLine() << ":" << LineInfo.getColumn()
 313          << "\n";
 314   return Result.str();
 315 }
 316
 317 #if !defined(_MSC_VER)
 318 // Assume that __cxa_demangle is provided by libcxxabi (except for Windows).
 319 extern "C" char *__cxa_demangle(const char *mangled_name, char *output_buffer,
 320                                 size_t *length, int *status);
 321 #endif
 322
 323 void LLVMSymbolizer::DemangleName(std::string &Name) const {
 324 #if !defined(_MSC_VER)
 325   if (!Opts.Demangle)
 326     return;
 327   int status = 0;
 328   char *DemangledName = __cxa_demangle(Name.c_str(), 0, 0, &status);
 329   if (status != 0)
 330     return;
 331   Name = DemangledName;
 332   free(DemangledName);
 333 #endif
 334 }
 335
 336 } // namespace symbolize
 337 } // namespace llvm