lib/DebugInfo/DWARFUnit.cpp

   1 //===-- DWARFUnit.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 #include "DWARFUnit.h"
  11 #include "DWARFContext.h"
  12 #include "llvm/DebugInfo/DWARFFormValue.h"
  13 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
  14 #include "llvm/Support/Path.h"
  15 #include <cstdio>
  16
  17 using namespace llvm;
  18 using namespace dwarf;
  19
  20 DWARFUnit::DWARFUnit(const DWARFDebugAbbrev *DA, StringRef IS, StringRef AS,
  21                      StringRef RS, StringRef SS, StringRef SOS, StringRef AOS,
  22                      const RelocAddrMap *M, bool LE)
  23     : Abbrev(DA), InfoSection(IS), AbbrevSection(AS), RangeSection(RS),
  24       StringSection(SS), StringOffsetSection(SOS), AddrOffsetSection(AOS),
  25       RelocMap(M), isLittleEndian(LE) {
  26   clear();
  27 }
  28
  29 DWARFUnit::~DWARFUnit() {
  30 }
  31
  32 bool DWARFUnit::getAddrOffsetSectionItem(uint32_t Index,
  33                                                 uint64_t &Result) const {
  34   uint32_t Offset = AddrOffsetSectionBase + Index * AddrSize;
  35   if (AddrOffsetSection.size() < Offset + AddrSize)
  36     return false;
  37   DataExtractor DA(AddrOffsetSection, isLittleEndian, AddrSize);
  38   Result = DA.getAddress(&Offset);
  39   return true;
  40 }
  41
  42 bool DWARFUnit::getStringOffsetSectionItem(uint32_t Index,
  43                                                   uint32_t &Result) const {
  44   // FIXME: string offset section entries are 8-byte for DWARF64.
  45   const uint32_t ItemSize = 4;
  46   uint32_t Offset = Index * ItemSize;
  47   if (StringOffsetSection.size() < Offset + ItemSize)
  48     return false;
  49   DataExtractor DA(StringOffsetSection, isLittleEndian, 0);
  50   Result = DA.getU32(&Offset);
  51   return true;
  52 }
  53
  54 bool DWARFUnit::extractImpl(DataExtractor debug_info, uint32_t *offset_ptr) {
  55   Length = debug_info.getU32(offset_ptr);
  56   Version = debug_info.getU16(offset_ptr);
  57   uint64_t abbrOffset = debug_info.getU32(offset_ptr);
  58   AddrSize = debug_info.getU8(offset_ptr);
  59
  60   bool lengthOK = debug_info.isValidOffset(getNextUnitOffset() - 1);
  61   bool versionOK = DWARFContext::isSupportedVersion(Version);
  62   bool abbrOffsetOK = AbbrevSection.size() > abbrOffset;
  63   bool addrSizeOK = AddrSize == 4 || AddrSize == 8;
  64
  65   if (!lengthOK || !versionOK || !addrSizeOK || !abbrOffsetOK)
  66     return false;
  67
  68   Abbrevs = Abbrev->getAbbreviationDeclarationSet(abbrOffset);
  69   return true;
  70 }
  71
  72 bool DWARFUnit::extract(DataExtractor debug_info, uint32_t *offset_ptr) {
  73   clear();
  74
  75   Offset = *offset_ptr;
  76
  77   if (debug_info.isValidOffset(*offset_ptr)) {
  78     if (extractImpl(debug_info, offset_ptr))
  79       return true;
  80
  81     // reset the offset to where we tried to parse from if anything went wrong
  82     *offset_ptr = Offset;
  83   }
  84
  85   return false;
  86 }
  87
  88 uint32_t
  89 DWARFUnit::extract(uint32_t offset, DataExtractor debug_info_data,
  90                           const DWARFAbbreviationDeclarationSet *abbrevs) {
  91   clear();
  92
  93   Offset = offset;
  94
  95   if (debug_info_data.isValidOffset(offset)) {
  96     Length = debug_info_data.getU32(&offset);
  97     Version = debug_info_data.getU16(&offset);
  98     bool abbrevsOK = debug_info_data.getU32(&offset) == abbrevs->getOffset();
  99     Abbrevs = abbrevs;
 100     AddrSize = debug_info_data.getU8(&offset);
 101
 102     bool versionOK = DWARFContext::isSupportedVersion(Version);
 103     bool addrSizeOK = AddrSize == 4 || AddrSize == 8;
 104
 105     if (versionOK && addrSizeOK && abbrevsOK &&
 106         debug_info_data.isValidOffset(offset))
 107       return offset;
 108   }
 109   return 0;
 110 }
 111
 112 bool DWARFUnit::extractRangeList(uint32_t RangeListOffset,
 113                                         DWARFDebugRangeList &RangeList) const {
 114   // Require that compile unit is extracted.
 115   assert(DieArray.size() > 0);
 116   DataExtractor RangesData(RangeSection, isLittleEndian, AddrSize);
 117   uint32_t ActualRangeListOffset = RangeSectionBase + RangeListOffset;
 118   return RangeList.extract(RangesData, &ActualRangeListOffset);
 119 }
 120
 121 void DWARFUnit::clear() {
 122   Offset = 0;
 123   Length = 0;
 124   Version = 0;
 125   Abbrevs = 0;
 126   AddrSize = 0;
 127   BaseAddr = 0;
 128   RangeSectionBase = 0;
 129   AddrOffsetSectionBase = 0;
 130   clearDIEs(false);
 131   DWO.reset();
 132 }
 133
 134 const char *DWARFUnit::getCompilationDir() {
 135   extractDIEsIfNeeded(true);
 136   if (DieArray.empty())
 137     return 0;
 138   return DieArray[0].getAttributeValueAsString(this, DW_AT_comp_dir, 0);
 139 }
 140
 141 uint64_t DWARFUnit::getDWOId() {
 142   extractDIEsIfNeeded(true);
 143   const uint64_t FailValue = -1ULL;
 144   if (DieArray.empty())
 145     return FailValue;
 146   return DieArray[0]
 147       .getAttributeValueAsUnsignedConstant(this, DW_AT_GNU_dwo_id, FailValue);
 148 }
 149
 150 void DWARFUnit::setDIERelations() {
 151   if (DieArray.empty())
 152     return;
 153   DWARFDebugInfoEntryMinimal *die_array_begin = &DieArray.front();
 154   DWARFDebugInfoEntryMinimal *die_array_end = &DieArray.back();
 155   DWARFDebugInfoEntryMinimal *curr_die;
 156   // We purposely are skipping the last element in the array in the loop below
 157   // so that we can always have a valid next item
 158   for (curr_die = die_array_begin; curr_die < die_array_end; ++curr_die) {
 159     // Since our loop doesn't include the last element, we can always
 160     // safely access the next die in the array.
 161     DWARFDebugInfoEntryMinimal *next_die = curr_die + 1;
 162
 163     const DWARFAbbreviationDeclaration *curr_die_abbrev =
 164       curr_die->getAbbreviationDeclarationPtr();
 165
 166     if (curr_die_abbrev) {
 167       // Normal DIE
 168       if (curr_die_abbrev->hasChildren())
 169         next_die->setParent(curr_die);
 170       else
 171         curr_die->setSibling(next_die);
 172     } else {
 173       // NULL DIE that terminates a sibling chain
 174       DWARFDebugInfoEntryMinimal *parent = curr_die->getParent();
 175       if (parent)
 176         parent->setSibling(next_die);
 177     }
 178   }
 179
 180   // Since we skipped the last element, we need to fix it up!
 181   if (die_array_begin < die_array_end)
 182     curr_die->setParent(die_array_begin);
 183 }
 184
 185 void DWARFUnit::extractDIEsToVector(
 186     bool AppendCUDie, bool AppendNonCUDies,
 187     std::vector<DWARFDebugInfoEntryMinimal> &Dies) const {
 188   if (!AppendCUDie && !AppendNonCUDies)
 189     return;
 190
 191   // Set the offset to that of the first DIE and calculate the start of the
 192   // next compilation unit header.
 193   uint32_t Offset = getFirstDIEOffset();
 194   uint32_t NextCUOffset = getNextUnitOffset();
 195   DWARFDebugInfoEntryMinimal DIE;
 196   uint32_t Depth = 0;
 197   bool IsCUDie = true;
 198
 199   while (Offset < NextCUOffset && DIE.extractFast(this, &Offset)) {
 200     if (IsCUDie) {
 201       if (AppendCUDie)
 202         Dies.push_back(DIE);
 203       if (!AppendNonCUDies)
 204         break;
 205       // The average bytes per DIE entry has been seen to be
 206       // around 14-20 so let's pre-reserve the needed memory for
 207       // our DIE entries accordingly.
 208       Dies.reserve(Dies.size() + getDebugInfoSize() / 14);
 209       IsCUDie = false;
 210     } else {
 211       Dies.push_back(DIE);
 212     }
 213
 214     const DWARFAbbreviationDeclaration *AbbrDecl =
 215       DIE.getAbbreviationDeclarationPtr();
 216     if (AbbrDecl) {
 217       // Normal DIE
 218       if (AbbrDecl->hasChildren())
 219         ++Depth;
 220     } else {
 221       // NULL DIE.
 222       if (Depth > 0)
 223         --Depth;
 224       if (Depth == 0)
 225         break;  // We are done with this compile unit!
 226     }
 227   }
 228
 229   // Give a little bit of info if we encounter corrupt DWARF (our offset
 230   // should always terminate at or before the start of the next compilation
 231   // unit header).
 232   if (Offset > NextCUOffset)
 233     fprintf(stderr, "warning: DWARF compile unit extends beyond its "
 234                     "bounds cu 0x%8.8x at 0x%8.8x'\n", getOffset(), Offset);
 235 }
 236
 237 size_t DWARFUnit::extractDIEsIfNeeded(bool CUDieOnly) {
 238   if ((CUDieOnly && DieArray.size() > 0) ||
 239       DieArray.size() > 1)
 240     return 0; // Already parsed.
 241
 242   bool HasCUDie = DieArray.size() > 0;
 243   extractDIEsToVector(!HasCUDie, !CUDieOnly, DieArray);
 244
 245   if (DieArray.empty())
 246     return 0;
 247
 248   // If CU DIE was just parsed, copy several attribute values from it.
 249   if (!HasCUDie) {
 250     uint64_t BaseAddr =
 251         DieArray[0].getAttributeValueAsAddress(this, DW_AT_low_pc, -1ULL);
 252     if (BaseAddr == -1ULL)
 253       BaseAddr = DieArray[0].getAttributeValueAsAddress(this, DW_AT_entry_pc, 0);
 254     setBaseAddress(BaseAddr);
 255     AddrOffsetSectionBase = DieArray[0].getAttributeValueAsSectionOffset(
 256         this, DW_AT_GNU_addr_base, 0);
 257     RangeSectionBase = DieArray[0].getAttributeValueAsSectionOffset(
 258         this, DW_AT_GNU_ranges_base, 0);
 259   }
 260
 261   setDIERelations();
 262   return DieArray.size();
 263 }
 264
 265 DWARFUnit::DWOHolder::DWOHolder(object::ObjectFile *DWOFile)
 266     : DWOFile(DWOFile),
 267       DWOContext(cast<DWARFContext>(DIContext::getDWARFContext(DWOFile))),
 268       DWOU(0) {
 269   if (DWOContext->getNumDWOCompileUnits() > 0)
 270     DWOU = DWOContext->getDWOCompileUnitAtIndex(0);
 271 }
 272
 273 bool DWARFUnit::parseDWO() {
 274   if (DWO.get() != 0)
 275     return false;
 276   extractDIEsIfNeeded(true);
 277   if (DieArray.empty())
 278     return false;
 279   const char *DWOFileName =
 280       DieArray[0].getAttributeValueAsString(this, DW_AT_GNU_dwo_name, 0);
 281   if (DWOFileName == 0)
 282     return false;
 283   const char *CompilationDir =
 284       DieArray[0].getAttributeValueAsString(this, DW_AT_comp_dir, 0);
 285   SmallString<16> AbsolutePath;
 286   if (sys::path::is_relative(DWOFileName) && CompilationDir != 0) {
 287     sys::path::append(AbsolutePath, CompilationDir);
 288   }
 289   sys::path::append(AbsolutePath, DWOFileName);
 290   object::ObjectFile *DWOFile =
 291       object::ObjectFile::createObjectFile(AbsolutePath);
 292   if (!DWOFile)
 293     return false;
 294   // Reset DWOHolder.
 295   DWO.reset(new DWOHolder(DWOFile));
 296   DWARFUnit *DWOCU = DWO->getUnit();
 297   // Verify that compile unit in .dwo file is valid.
 298   if (DWOCU == 0 || DWOCU->getDWOId() != getDWOId()) {
 299     DWO.reset();
 300     return false;
 301   }
 302   // Share .debug_addr and .debug_ranges section with compile unit in .dwo
 303   DWOCU->setAddrOffsetSection(AddrOffsetSection, AddrOffsetSectionBase);
 304   DWOCU->setRangesSection(RangeSection, RangeSectionBase);
 305   return true;
 306 }
 307
 308 void DWARFUnit::clearDIEs(bool KeepCUDie) {
 309   if (DieArray.size() > (unsigned)KeepCUDie) {
 310     // std::vectors never get any smaller when resized to a smaller size,
 311     // or when clear() or erase() are called, the size will report that it
 312     // is smaller, but the memory allocated remains intact (call capacity()
 313     // to see this). So we need to create a temporary vector and swap the
 314     // contents which will cause just the internal pointers to be swapped
 315     // so that when temporary vector goes out of scope, it will destroy the
 316     // contents.
 317     std::vector<DWARFDebugInfoEntryMinimal> TmpArray;
 318     DieArray.swap(TmpArray);
 319     // Save at least the compile unit DIE
 320     if (KeepCUDie)
 321       DieArray.push_back(TmpArray.front());
 322   }
 323 }
 324
 325 void
 326 DWARFUnit::buildAddressRangeTable(DWARFDebugAranges *debug_aranges,
 327                                          bool clear_dies_if_already_not_parsed,
 328                                          uint32_t CUOffsetInAranges) {
 329   // This function is usually called if there in no .debug_aranges section
 330   // in order to produce a compile unit level set of address ranges that
 331   // is accurate. If the DIEs weren't parsed, then we don't want all dies for
 332   // all compile units to stay loaded when they weren't needed. So we can end
 333   // up parsing the DWARF and then throwing them all away to keep memory usage
 334   // down.
 335   const bool clear_dies = extractDIEsIfNeeded(false) > 1 &&
 336                           clear_dies_if_already_not_parsed;
 337   DieArray[0].buildAddressRangeTable(this, debug_aranges, CUOffsetInAranges);
 338   bool DWOCreated = parseDWO();
 339   if (DWO.get()) {
 340     // If there is a .dwo file for this compile unit, then skeleton CU DIE
 341     // doesn't have children, and we should instead build address range table
 342     // from DIEs in the .debug_info.dwo section of .dwo file.
 343     DWO->getUnit()->buildAddressRangeTable(
 344         debug_aranges, clear_dies_if_already_not_parsed, CUOffsetInAranges);
 345   }
 346   if (DWOCreated && clear_dies_if_already_not_parsed)
 347     DWO.reset();
 348
 349   // Keep memory down by clearing DIEs if this generate function
 350   // caused them to be parsed.
 351   if (clear_dies)
 352     clearDIEs(true);
 353 }
 354
 355 const DWARFDebugInfoEntryMinimal *
 356 DWARFUnit::getSubprogramForAddress(uint64_t Address) {
 357   extractDIEsIfNeeded(false);
 358   for (size_t i = 0, n = DieArray.size(); i != n; i++)
 359     if (DieArray[i].isSubprogramDIE() &&
 360         DieArray[i].addressRangeContainsAddress(this, Address)) {
 361       return &DieArray[i];
 362     }
 363   return 0;
 364 }
 365
 366 DWARFDebugInfoEntryInlinedChain
 367 DWARFUnit::getInlinedChainForAddress(uint64_t Address) {
 368   // First, find a subprogram that contains the given address (the root
 369   // of inlined chain).
 370   const DWARFUnit *ChainCU = 0;
 371   const DWARFDebugInfoEntryMinimal *SubprogramDIE =
 372       getSubprogramForAddress(Address);
 373   if (SubprogramDIE) {
 374     ChainCU = this;
 375   } else {
 376     // Try to look for subprogram DIEs in the DWO file.
 377     parseDWO();
 378     if (DWO.get()) {
 379       SubprogramDIE = DWO->getUnit()->getSubprogramForAddress(Address);
 380       if (SubprogramDIE)
 381         ChainCU = DWO->getUnit();
 382     }
 383   }
 384
 385   // Get inlined chain rooted at this subprogram DIE.
 386   if (!SubprogramDIE)
 387     return DWARFDebugInfoEntryInlinedChain();
 388   return SubprogramDIE->getInlinedChainForAddress(ChainCU, Address);
 389 }