]> rtime.felk.cvut.cz Git - l4.git/blob - l4/pkg/valgrind/src/valgrind-3.6.0-svn/coregrind/pub_core_aspacemgr.h
44bb6c477a5b416627de6f4aae4427fadf0500dc
[l4.git] / l4 / pkg / valgrind / src / valgrind-3.6.0-svn / coregrind / pub_core_aspacemgr.h
1
2 /*--------------------------------------------------------------------*/
3 /*--- The address space manager.              pub_core_aspacemgr.h ---*/
4 /*--------------------------------------------------------------------*/
5
6 /*
7    This file is part of Valgrind, a dynamic binary instrumentation
8    framework.
9
10    Copyright (C) 2000-2010 Julian Seward
11       jseward@acm.org
12
13    This program is free software; you can redistribute it and/or
14    modify it under the terms of the GNU General Public License as
15    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
16    License, or (at your option) any later version.
17
18    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
19    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
21    General Public License for more details.
22
23    You should have received a copy of the GNU General Public License
24    along with this program; if not, write to the Free Software
25    Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA
26    02111-1307, USA.
27
28    The GNU General Public License is contained in the file COPYING.
29 */
30
31 #ifndef __PUB_CORE_ASPACEMGR_H
32 #define __PUB_CORE_ASPACEMGR_H
33
34 //--------------------------------------------------------------------
35 // PURPOSE: This module deals with management of the entire process
36 // address space.  Almost everything depends upon it, including dynamic
37 // memory management.  Hence this module is almost completely
38 // standalone; the only module it uses is m_debuglog.  DO NOT CHANGE
39 // THIS.
40 //--------------------------------------------------------------------
41
42 #include "pub_tool_aspacemgr.h"
43
44 //--------------------------------------------------------------
45 // Definition of address-space segments
46
47 /* types SegKind, ShrinkMode and NSegment are described in
48    the tool-visible header file, not here. */
49
50
51 //--------------------------------------------------------------
52 // Initialisation
53
54 /* Initialise the address space manager, setting up the initial
55    segment list, and reading /proc/self/maps into it.  This must
56    be called before any other function.
57
58    Takes a pointer to the SP at the time V gained control.  This is
59    taken to be the highest usable address (more or less).  Based on
60    that (and general consultation of tea leaves, etc) return a
61    suggested end address for the client's stack. */
62 extern Addr VG_(am_startup) ( Addr sp_at_startup );
63
64
65 //--------------------------------------------------------------
66 // Querying current status
67
68 /* Finds the segment containing 'a'.  Only returns file/anon/resvn
69    segments.  This returns a 'NSegment const *' - a pointer to
70    readonly data. */
71 // Is in tool-visible header file.
72 // extern NSegment const * VG_(am_find_nsegment) ( Addr a );
73
74 /* Find the next segment along from 'here', if it is a file/anon/resvn
75    segment. */
76 extern NSegment const* VG_(am_next_nsegment) ( NSegment* here, Bool fwds );
77
78 /* Is the area [start .. start+len-1] validly accessible by the 
79    client with at least the permissions 'prot' ?  To find out
80    simply if said area merely belongs to the client, pass 
81    VKI_PROT_NONE as 'prot'.  Will return False if any part of the
82    area does not belong to the client or does not have at least
83    the stated permissions. */
84 // Is in tool-visible header file.
85 // extern Bool VG_(am_is_valid_for_client)
86 //   ( Addr start, SizeT len, UInt prot );
87
88 /* Variant of VG_(am_is_valid_for_client) which allows free areas to
89    be consider part of the client's addressable space.  It also
90    considers reservations to be allowable, since from the client's
91    point of view they don't exist. */
92 extern Bool VG_(am_is_valid_for_client_or_free_or_resvn)
93    ( Addr start, SizeT len, UInt prot );
94
95 /* Trivial fn: return the total amount of space in anonymous mappings,
96    both for V and the client.  Is used for printing stats in
97    out-of-memory messages. */
98 extern ULong VG_(am_get_anonsize_total)( void );
99
100 /* Show the segment array on the debug log, at given loglevel. */
101 extern void VG_(am_show_nsegments) ( Int logLevel, HChar* who );
102
103 /* Get the filename corresponding to this segment, if known and if it
104    has one.  The returned name's storage cannot be assumed to be
105    persistent, so the caller should immediately copy the name
106    elsewhere.  This may return NULL if the file name is not known or
107    for arbitrary other implementation-dependent reasons, so callers
108    need to be able to handle a NULL return value. */
109 // Is in tool-visible header file.
110 // extern HChar* VG_(am_get_filename)( NSegment* );
111
112 /* VG_(am_get_segment_starts) is also part of this section, but its
113    prototype is tool-visible, hence not in this header file. */
114
115 /* Sanity check: check that Valgrind and the kernel agree on the
116    address space layout.  Prints offending segments and call point if
117    a discrepancy is detected, but does not abort the system.  Returned
118    Bool is False if a discrepancy was found. */
119
120 extern Bool VG_(am_do_sync_check) ( const HChar* fn, 
121                                     const HChar* file, Int line );
122
123 //--------------------------------------------------------------
124 // Functions pertaining to the central query-notify mechanism
125 // used to handle mmap/munmap/mprotect resulting from client
126 // syscalls.
127
128 /* Describes a request for VG_(am_get_advisory). */
129 typedef
130    struct {
131       enum { MFixed, MHint, MAny } rkind;
132       Addr start;
133       Addr len;
134    }
135    MapRequest;
136
137 /* Query aspacem to ask where a mapping should go.  On success, the
138    advised placement is returned, and *ok is set to True.  On failure,
139    zero is returned and *ok is set to False.  Note that *ok must be
140    consulted by the caller to establish success or failure; that
141    cannot be established reliably from the returned value.  If *ok is
142    set to False, it means aspacem has vetoed the mapping, and so the
143    caller should not proceed with it. */
144 extern Addr VG_(am_get_advisory)
145    ( MapRequest* req, Bool forClient, /*OUT*/Bool* ok );
146
147 /* Convenience wrapper for VG_(am_get_advisory) for client floating or
148    fixed requests.  If start is zero, a floating request is issued; if
149    nonzero, a fixed request at that address is issued.  Same comments
150    about return values apply. */
151 extern Addr VG_(am_get_advisory_client_simple) 
152    ( Addr start, SizeT len, /*OUT*/Bool* ok );
153
154 /* Notifies aspacem that the client completed an mmap successfully.
155    The segment array is updated accordingly.  If the returned Bool is
156    True, the caller should immediately discard translations from the
157    specified address range. */
158 extern Bool VG_(am_notify_client_mmap)
159    ( Addr a, SizeT len, UInt prot, UInt flags, Int fd, Off64T offset );
160 extern Bool VG_(am_notify_valgrind_mmap)
161    ( Addr a, SizeT len, UInt prot, UInt flags, Int fd, Off64T offset );
162
163 /* Notifies aspacem that the client completed a shmat successfully.
164    The segment array is updated accordingly.  If the returned Bool is
165    True, the caller should immediately discard translations from the
166    specified address range. */
167 extern Bool VG_(am_notify_client_shmat)( Addr a, SizeT len, UInt prot );
168
169 /* Notifies aspacem that an mprotect was completed successfully.  The
170    segment array is updated accordingly.  Note, as with
171    VG_(am_notify_munmap), it is not the job of this function to reject
172    stupid mprotects, for example the client doing mprotect of
173    non-client areas.  Such requests should be intercepted earlier, by
174    the syscall wrapper for mprotect.  This function merely records
175    whatever it is told.  If the returned Bool is True, the caller
176    should immediately discard translations from the specified address
177    range. */
178 extern Bool VG_(am_notify_mprotect)( Addr start, SizeT len, UInt prot );
179
180 /* Notifies aspacem that an munmap completed successfully.  The
181    segment array is updated accordingly.  As with
182    VG_(am_notify_munmap), we merely record the given info, and don't
183    check it for sensibleness.  If the returned Bool is True, the
184    caller should immediately discard translations from the specified
185    address range. */
186 extern Bool VG_(am_notify_munmap)( Addr start, SizeT len );
187
188 /* Hand a raw mmap to the kernel, without aspacem updating the segment
189    array.  THIS FUNCTION IS DANGEROUS -- it will cause aspacem's view
190    of the address space to diverge from that of the kernel.  DO NOT
191    USE IT UNLESS YOU UNDERSTAND the request-notify model used by
192    aspacem.  In short, DO NOT USE THIS FUNCTION. */
193 extern SysRes VG_(am_do_mmap_NO_NOTIFY)
194    ( Addr start, SizeT length, UInt prot, UInt flags, Int fd, Off64T offset);
195
196
197 //--------------------------------------------------------------
198 // Functions pertaining to AIX5-specific notifications.
199
200 /* Describes followup actions that need to be done following a call to
201    VG_(am_aix5_reread_procmap).  When acquire==True, the specified
202    code and data segments have been mapped into the process, and so
203    m_debuginfo needs to read info for it; also m_redir needs to know,
204    and the tool needs to be told.  When acquire==False, the specified
205    segments have been unloaded and m_debuginfo, m_redir and the tool
206    (and m_transtab?) need to notified appropriately. */
207 typedef
208    struct {
209       Addr   code_start;
210       Word   code_len;
211       Addr   data_start;
212       Word   data_len;
213       UChar* file_name;
214       UChar* mem_name;
215       Bool   is_mainexe;
216       Bool   acquire;
217    }
218    AixCodeSegChange;
219
220 /* Tell aspacem that /proc/<pid>/map may have changed (eg following
221    __loadx) and so it should be re-read, and the code/data segment
222    list updated accordingly.  The resulting array of AixCodeChangeSeg
223    directives are written to 'directives', and the number of entries
224    to *ndirectives. */
225 extern void VG_(am_aix5_reread_procmap)
226    ( /*OUT*/AixCodeSegChange* directives, /*OUT*/Int* ndirectives );
227
228 /* Find out the size of the AixCodeSegChange that must be
229    presented to VG_(am_aix5_reread_procmap). */
230 extern Int VG_(am_aix5_reread_procmap_howmany_directives)(void);
231
232 /* Tell aspacem where the initial client stack is, so that it
233    can later produce a faked-up NSegment in response to
234    VG_(am_find_nsegment) for athat address, if asked. */
235 extern void VG_(am_aix5_set_initial_client_sp)( Addr );
236
237 /* The AIX5 aspacem implementation needs to be told when it is and
238    isn't allowed to use sbrk to allocate memory.  Hence: */
239 extern Bool VG_(am_aix5_sbrk_allowed);
240
241
242 //--------------------------------------------------------------
243 // Dealing with mappings which do not arise directly from the
244 // simulation of the client.  These are typically used for
245 // loading the client and building its stack/data segment, before
246 // execution begins.  Also for V's own administrative use.
247
248 /* --- --- --- map, unmap, protect  --- --- --- */
249
250 /* Map a file at a fixed address for the client, and update the
251    segment array accordingly. */
252 extern SysRes VG_(am_mmap_file_fixed_client)
253    ( Addr start, SizeT length, UInt prot, Int fd, Off64T offset );
254 extern SysRes VG_(am_mmap_named_file_fixed_client)
255    ( Addr start, SizeT length, UInt prot, Int fd, Off64T offset, const HChar *name );
256
257 /* Map anonymously at a fixed address for the client, and update
258    the segment array accordingly. */
259 extern SysRes VG_(am_mmap_anon_fixed_client)
260    ( Addr start, SizeT length, UInt prot );
261
262
263 /* Map anonymously at an unconstrained address for the client, and
264    update the segment array accordingly.  */
265 extern SysRes VG_(am_mmap_anon_float_client) ( SizeT length, Int prot );
266
267 /* Similarly, acquire new address space for the client but with
268    considerable restrictions on what can be done with it: (1) the
269    actual protections may exceed those stated in 'prot', (2) the
270    area's protections cannot be later changed using any form of
271    mprotect, and (3) the area cannot be freed using any form of
272    munmap.  On Linux this behaves the same as
273    VG_(am_mmap_anon_float_client).  On AIX5 this *may* allocate memory
274    by using sbrk, so as to make use of large pages on AIX. */
275 extern SysRes VG_(am_sbrk_anon_float_client) ( SizeT length, Int prot );
276
277
278 /* Map anonymously at an unconstrained address for V, and update the
279    segment array accordingly.  This is fundamentally how V allocates
280    itself more address space when needed. */
281 extern SysRes VG_(am_mmap_anon_float_valgrind)( SizeT cszB );
282
283 /* Same comments apply as per VG_(am_sbrk_anon_float_client).  On
284    Linux this behaves the same as VG_(am_mmap_anon_float_valgrind). */
285 extern SysRes VG_(am_sbrk_anon_float_valgrind)( SizeT cszB );
286
287
288 /* Map a file at an unconstrained address for V, and update the
289    segment array accordingly.  This is used by V for transiently
290    mapping in object files to read their debug info.  */
291 extern SysRes VG_(am_mmap_file_float_valgrind)
292    ( SizeT length, UInt prot, Int fd, Off64T offset );
293
294 /* Unmap the given address range and update the segment array
295    accordingly.  This fails if the range isn't valid for the client.
296    If *need_discard is True after a successful return, the caller
297    should immediately discard translations from the specified address
298    range. */
299 extern SysRes VG_(am_munmap_client)( /*OUT*/Bool* need_discard,
300                                      Addr start, SizeT length );
301
302 /* Let (start,len) denote an area within a single Valgrind-owned
303   segment (anon or file).  Change the ownership of [start, start+len)
304   to the client instead.  Fails if (start,len) does not denote a
305   suitable segment. */
306 extern Bool VG_(am_change_ownership_v_to_c)( Addr start, SizeT len );
307
308 /* 'seg' must be NULL or have been obtained from
309    VG_(am_find_nsegment), and still valid.  If non-NULL, and if it
310    denotes a SkAnonC (anonymous client mapping) area, set the .isCH
311    (is-client-heap) flag for that area.  Otherwise do nothing.
312    (Bizarre interface so that the same code works for both Linux and
313    AIX and does not impose inefficiencies on the Linux version.) */
314 extern void VG_(am_set_segment_isCH_if_SkAnonC)( NSegment* seg );
315
316 /* Same idea as VG_(am_set_segment_isCH_if_SkAnonC), except set the
317    segment's hasT bit (has-cached-code) if this is SkFileC or SkAnonC
318    segment. */
319 extern void VG_(am_set_segment_hasT_if_SkFileC_or_SkAnonC)( NSegment* );
320
321 /* --- --- --- reservations --- --- --- */
322
323 /* Create a reservation from START .. START+LENGTH-1, with the given
324    ShrinkMode.  When checking whether the reservation can be created,
325    also ensure that at least abs(EXTRA) extra free bytes will remain
326    above (> 0) or below (< 0) the reservation.
327
328    The reservation will only be created if it, plus the extra-zone,
329    falls entirely within a single free segment.  The returned Bool
330    indicates whether the creation succeeded. */
331 extern Bool VG_(am_create_reservation) 
332    ( Addr start, SizeT length, ShrinkMode smode, SSizeT extra );
333
334 /* Let SEG be an anonymous client mapping.  This fn extends the
335    mapping by DELTA bytes, taking the space from a reservation section
336    which must be adjacent.  If DELTA is positive, the segment is
337    extended forwards in the address space, and the reservation must be
338    the next one along.  If DELTA is negative, the segment is extended
339    backwards in the address space and the reservation must be the
340    previous one.  DELTA must be page aligned.  abs(DELTA) must not
341    exceed the size of the reservation segment minus one page, that is,
342    the reservation segment after the operation must be at least one
343    page long. */
344 extern Bool VG_(am_extend_into_adjacent_reservation_client) 
345    ( NSegment* seg, SSizeT delta );
346
347 /* --- --- --- resizing/move a mapping --- --- --- */
348
349 /* Let SEG be a client mapping (anonymous or file).  This fn extends
350    the mapping forwards only by DELTA bytes, and trashes whatever was
351    in the new area.  Fails if SEG is not a single client mapping or if
352    the new area is not accessible to the client.  Fails if DELTA is
353    not page aligned.  *seg is invalid after a successful return.  If
354    *need_discard is True after a successful return, the caller should
355    immediately discard translations from the new area. */
356 extern Bool VG_(am_extend_map_client)( /*OUT*/Bool* need_discard,
357                                        NSegment* seg, SizeT delta );
358
359 /* Remap the old address range to the new address range.  Fails if any
360    parameter is not page aligned, if the either size is zero, if any
361    wraparound is implied, if the old address range does not fall
362    entirely within a single segment, if the new address range overlaps
363    with the old one, or if the old address range is not a valid client
364    mapping.  If *need_discard is True after a successful return, the
365    caller should immediately discard translations from both specified
366    address ranges.  */
367 extern Bool VG_(am_relocate_nooverlap_client)( /*OUT*/Bool* need_discard,
368                                                Addr old_addr, SizeT old_len,
369                                                Addr new_addr, SizeT new_len );
370
371 //--------------------------------------------------------------
372 // Valgrind (non-client) thread stacks.  V itself runs on such
373 // stacks.  The address space manager provides and suitably
374 // protects such stacks.
375
376 #if defined(VGP_ppc32_linux) || defined(VGP_ppc64_linux)
377 # define VG_STACK_GUARD_SZB  65536  // 1 or 16 pages
378 # define VG_STACK_ACTIVE_SZB 131072 // 2 or 32 pages
379 #else
380 # define VG_STACK_GUARD_SZB  8192   // 2 pages
381 # define VG_STACK_ACTIVE_SZB 65536  // 16 pages
382 #endif
383
384 typedef
385    struct {
386       HChar bytes[VG_STACK_GUARD_SZB 
387                   + VG_STACK_ACTIVE_SZB 
388                   + VG_STACK_GUARD_SZB];
389    }
390    VgStack;
391
392
393 /* Allocate and initialise a VgStack (anonymous client space).
394    Protect the stack active area and the guard areas appropriately.
395    Returns NULL on failure, else the address of the bottom of the
396    stack.  On success, also sets *initial_sp to what the stack pointer
397    should be set to. */
398
399 extern VgStack* VG_(am_alloc_VgStack)( /*OUT*/Addr* initial_sp );
400
401 /* Figure out how many bytes of the stack's active area have not
402    been used.  Used for estimating if we are close to overflowing it. */
403
404 extern Int VG_(am_get_VgStack_unused_szB)( VgStack* stack ); 
405
406 // DDD: this is ugly
407 #if defined(VGO_darwin)
408 typedef 
409    struct {
410       Bool   is_added;  // Added or removed seg?
411       Addr   start;
412       SizeT  end;
413       UInt   prot;      // Not used for removed segs.
414       Off64T offset;    // Not used for removed segs.
415    }
416    ChangedSeg;
417
418 extern Bool VG_(get_changed_segments)(
419       const HChar* when, const HChar* where, /*OUT*/ChangedSeg* css,
420       Int css_size, /*OUT*/Int* css_used);
421 #endif
422
423 #endif   // __PUB_CORE_ASPACEMGR_H
424
425 /*--------------------------------------------------------------------*/
426 /*--- end                                                          ---*/
427 /*--------------------------------------------------------------------*/