]> rtime.felk.cvut.cz Git - l4.git/blob - l4/pkg/valgrind/src/valgrind-3.6.0-svn/coregrind/pub_core_aspacemgr.h
update
[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 #if defined(VGO_l4re)
155 /* Convenience wrapper for VG_(am_get_advisory) for Valgrind floating or
156     fixed requests.  If start is zero, a floating request is issued; if
157     nonzero, a fixed request at that address is issued.  Same comments
158     about return values apply. */
159 extern Addr VG_(am_get_advisory_valgrind_simple)
160     ( Addr start, SizeT len, /*OUT*/Bool* ok );
161 #endif
162
163
164 /* Notifies aspacem that the client completed an mmap successfully.
165    The segment array is updated accordingly.  If the returned Bool is
166    True, the caller should immediately discard translations from the
167    specified address range. */
168 extern Bool VG_(am_notify_client_mmap)
169    ( Addr a, SizeT len, UInt prot, UInt flags, Int fd, Off64T offset );
170 extern Bool VG_(am_notify_valgrind_mmap)
171    ( Addr a, SizeT len, UInt prot, UInt flags, Int fd, Off64T offset );
172
173 /* Notifies aspacem that the client completed a shmat successfully.
174    The segment array is updated accordingly.  If the returned Bool is
175    True, the caller should immediately discard translations from the
176    specified address range. */
177 extern Bool VG_(am_notify_client_shmat)( Addr a, SizeT len, UInt prot );
178
179 /* Notifies aspacem that an mprotect was completed successfully.  The
180    segment array is updated accordingly.  Note, as with
181    VG_(am_notify_munmap), it is not the job of this function to reject
182    stupid mprotects, for example the client doing mprotect of
183    non-client areas.  Such requests should be intercepted earlier, by
184    the syscall wrapper for mprotect.  This function merely records
185    whatever it is told.  If the returned Bool is True, the caller
186    should immediately discard translations from the specified address
187    range. */
188 extern Bool VG_(am_notify_mprotect)( Addr start, SizeT len, UInt prot );
189
190 /* Notifies aspacem that an munmap completed successfully.  The
191    segment array is updated accordingly.  As with
192    VG_(am_notify_munmap), we merely record the given info, and don't
193    check it for sensibleness.  If the returned Bool is True, the
194    caller should immediately discard translations from the specified
195    address range. */
196 extern Bool VG_(am_notify_munmap)( Addr start, SizeT len );
197
198 /* Hand a raw mmap to the kernel, without aspacem updating the segment
199    array.  THIS FUNCTION IS DANGEROUS -- it will cause aspacem's view
200    of the address space to diverge from that of the kernel.  DO NOT
201    USE IT UNLESS YOU UNDERSTAND the request-notify model used by
202    aspacem.  In short, DO NOT USE THIS FUNCTION. */
203 extern SysRes VG_(am_do_mmap_NO_NOTIFY)
204    ( Addr start, SizeT length, UInt prot, UInt flags, Int fd, Off64T offset);
205
206
207 //--------------------------------------------------------------
208 // Functions pertaining to AIX5-specific notifications.
209
210 /* Describes followup actions that need to be done following a call to
211    VG_(am_aix5_reread_procmap).  When acquire==True, the specified
212    code and data segments have been mapped into the process, and so
213    m_debuginfo needs to read info for it; also m_redir needs to know,
214    and the tool needs to be told.  When acquire==False, the specified
215    segments have been unloaded and m_debuginfo, m_redir and the tool
216    (and m_transtab?) need to notified appropriately. */
217 typedef
218    struct {
219       Addr   code_start;
220       Word   code_len;
221       Addr   data_start;
222       Word   data_len;
223       UChar* file_name;
224       UChar* mem_name;
225       Bool   is_mainexe;
226       Bool   acquire;
227    }
228    AixCodeSegChange;
229
230 /* Tell aspacem that /proc/<pid>/map may have changed (eg following
231    __loadx) and so it should be re-read, and the code/data segment
232    list updated accordingly.  The resulting array of AixCodeChangeSeg
233    directives are written to 'directives', and the number of entries
234    to *ndirectives. */
235 extern void VG_(am_aix5_reread_procmap)
236    ( /*OUT*/AixCodeSegChange* directives, /*OUT*/Int* ndirectives );
237
238 /* Find out the size of the AixCodeSegChange that must be
239    presented to VG_(am_aix5_reread_procmap). */
240 extern Int VG_(am_aix5_reread_procmap_howmany_directives)(void);
241
242 /* Tell aspacem where the initial client stack is, so that it
243    can later produce a faked-up NSegment in response to
244    VG_(am_find_nsegment) for athat address, if asked. */
245 extern void VG_(am_aix5_set_initial_client_sp)( Addr );
246
247 /* The AIX5 aspacem implementation needs to be told when it is and
248    isn't allowed to use sbrk to allocate memory.  Hence: */
249 extern Bool VG_(am_aix5_sbrk_allowed);
250
251
252 //--------------------------------------------------------------
253 // Dealing with mappings which do not arise directly from the
254 // simulation of the client.  These are typically used for
255 // loading the client and building its stack/data segment, before
256 // execution begins.  Also for V's own administrative use.
257
258 /* --- --- --- map, unmap, protect  --- --- --- */
259
260 /* Map a file at a fixed address for the client, and update the
261    segment array accordingly. */
262 extern SysRes VG_(am_mmap_file_fixed_client)
263    ( Addr start, SizeT length, UInt prot, Int fd, Off64T offset );
264 extern SysRes VG_(am_mmap_named_file_fixed_client)
265    ( Addr start, SizeT length, UInt prot, Int fd, Off64T offset, const HChar *name );
266
267 /* Map anonymously at a fixed address for the client, and update
268    the segment array accordingly. */
269 extern SysRes VG_(am_mmap_anon_fixed_client)
270    ( Addr start, SizeT length, UInt prot );
271
272
273 /* Map anonymously at an unconstrained address for the client, and
274    update the segment array accordingly.  */
275 extern SysRes VG_(am_mmap_anon_float_client) ( SizeT length, Int prot );
276
277 /* Similarly, acquire new address space for the client but with
278    considerable restrictions on what can be done with it: (1) the
279    actual protections may exceed those stated in 'prot', (2) the
280    area's protections cannot be later changed using any form of
281    mprotect, and (3) the area cannot be freed using any form of
282    munmap.  On Linux this behaves the same as
283    VG_(am_mmap_anon_float_client).  On AIX5 this *may* allocate memory
284    by using sbrk, so as to make use of large pages on AIX. */
285 extern SysRes VG_(am_sbrk_anon_float_client) ( SizeT length, Int prot );
286
287
288 /* Map anonymously at an unconstrained address for V, and update the
289    segment array accordingly.  This is fundamentally how V allocates
290    itself more address space when needed. */
291 extern SysRes VG_(am_mmap_anon_float_valgrind)( SizeT cszB );
292
293 /* Same comments apply as per VG_(am_sbrk_anon_float_client).  On
294    Linux this behaves the same as VG_(am_mmap_anon_float_valgrind). */
295 extern SysRes VG_(am_sbrk_anon_float_valgrind)( SizeT cszB );
296
297
298 /* Map privately a file at an unconstrained address for V, and update the
299    segment array accordingly.  This is used by V for transiently
300    mapping in object files to read their debug info.  */
301 extern SysRes VG_(am_mmap_file_float_valgrind)
302    ( SizeT length, UInt prot, Int fd, Off64T offset );
303
304 /* Map shared a file at an unconstrained address for V, and update the
305    segment array accordingly.  This is used by V for communicating
306    with vgdb.  */
307 extern SysRes VG_(am_shared_mmap_file_float_valgrind)
308    ( SizeT length, UInt prot, Int fd, Off64T offset );
309
310 /* Unmap the given address range and update the segment array
311    accordingly.  This fails if the range isn't valid for the client.
312    If *need_discard is True after a successful return, the caller
313    should immediately discard translations from the specified address
314    range. */
315 extern SysRes VG_(am_munmap_client)( /*OUT*/Bool* need_discard,
316                                      Addr start, SizeT length );
317
318 /* Let (start,len) denote an area within a single Valgrind-owned
319   segment (anon or file).  Change the ownership of [start, start+len)
320   to the client instead.  Fails if (start,len) does not denote a
321   suitable segment. */
322 extern Bool VG_(am_change_ownership_v_to_c)( Addr start, SizeT len );
323
324 /* 'seg' must be NULL or have been obtained from
325    VG_(am_find_nsegment), and still valid.  If non-NULL, and if it
326    denotes a SkAnonC (anonymous client mapping) area, set the .isCH
327    (is-client-heap) flag for that area.  Otherwise do nothing.
328    (Bizarre interface so that the same code works for both Linux and
329    AIX and does not impose inefficiencies on the Linux version.) */
330 extern void VG_(am_set_segment_isCH_if_SkAnonC)( NSegment* seg );
331
332 /* Same idea as VG_(am_set_segment_isCH_if_SkAnonC), except set the
333    segment's hasT bit (has-cached-code) if this is SkFileC or SkAnonC
334    segment. */
335 extern void VG_(am_set_segment_hasT_if_SkFileC_or_SkAnonC)( NSegment* );
336
337 /* --- --- --- reservations --- --- --- */
338
339 /* Create a reservation from START .. START+LENGTH-1, with the given
340    ShrinkMode.  When checking whether the reservation can be created,
341    also ensure that at least abs(EXTRA) extra free bytes will remain
342    above (> 0) or below (< 0) the reservation.
343
344    The reservation will only be created if it, plus the extra-zone,
345    falls entirely within a single free segment.  The returned Bool
346    indicates whether the creation succeeded. */
347 extern Bool VG_(am_create_reservation) 
348    ( Addr start, SizeT length, ShrinkMode smode, SSizeT extra );
349
350 /* Let SEG be an anonymous client mapping.  This fn extends the
351    mapping by DELTA bytes, taking the space from a reservation section
352    which must be adjacent.  If DELTA is positive, the segment is
353    extended forwards in the address space, and the reservation must be
354    the next one along.  If DELTA is negative, the segment is extended
355    backwards in the address space and the reservation must be the
356    previous one.  DELTA must be page aligned.  abs(DELTA) must not
357    exceed the size of the reservation segment minus one page, that is,
358    the reservation segment after the operation must be at least one
359    page long. */
360 extern Bool VG_(am_extend_into_adjacent_reservation_client) 
361    ( NSegment* seg, SSizeT delta );
362
363 /* --- --- --- resizing/move a mapping --- --- --- */
364
365 /* Let SEG be a client mapping (anonymous or file).  This fn extends
366    the mapping forwards only by DELTA bytes, and trashes whatever was
367    in the new area.  Fails if SEG is not a single client mapping or if
368    the new area is not accessible to the client.  Fails if DELTA is
369    not page aligned.  *seg is invalid after a successful return.  If
370    *need_discard is True after a successful return, the caller should
371    immediately discard translations from the new area. */
372 extern Bool VG_(am_extend_map_client)( /*OUT*/Bool* need_discard,
373                                        NSegment* seg, SizeT delta );
374
375 /* Remap the old address range to the new address range.  Fails if any
376    parameter is not page aligned, if the either size is zero, if any
377    wraparound is implied, if the old address range does not fall
378    entirely within a single segment, if the new address range overlaps
379    with the old one, or if the old address range is not a valid client
380    mapping.  If *need_discard is True after a successful return, the
381    caller should immediately discard translations from both specified
382    address ranges.  */
383 extern Bool VG_(am_relocate_nooverlap_client)( /*OUT*/Bool* need_discard,
384                                                Addr old_addr, SizeT old_len,
385                                                Addr new_addr, SizeT new_len );
386
387 //--------------------------------------------------------------
388 // Valgrind (non-client) thread stacks.  V itself runs on such
389 // stacks.  The address space manager provides and suitably
390 // protects such stacks.
391
392 #if defined(VGP_ppc32_linux) || defined(VGP_ppc64_linux)
393 # define VG_STACK_GUARD_SZB  65536  // 1 or 16 pages
394 # define VG_STACK_ACTIVE_SZB (4096 * 256) // 1Mb
395 #else
396 # define VG_STACK_GUARD_SZB  8192   // 2 pages
397 # define VG_STACK_ACTIVE_SZB (4096 * 256) // 1Mb
398 #endif
399
400 typedef
401    struct {
402       HChar bytes[VG_STACK_GUARD_SZB 
403                   + VG_STACK_ACTIVE_SZB 
404                   + VG_STACK_GUARD_SZB];
405    }
406    VgStack;
407
408
409 /* Allocate and initialise a VgStack (anonymous client space).
410    Protect the stack active area and the guard areas appropriately.
411    Returns NULL on failure, else the address of the bottom of the
412    stack.  On success, also sets *initial_sp to what the stack pointer
413    should be set to. */
414
415 extern VgStack* VG_(am_alloc_VgStack)( /*OUT*/Addr* initial_sp );
416
417 /* Figure out how many bytes of the stack's active area have not been
418    used.  Used for estimating if we are close to overflowing it.  If
419    the free area is larger than 'limit', just return 'limit'. */
420 extern SizeT VG_(am_get_VgStack_unused_szB)( VgStack* stack, SizeT limit ); 
421
422 // DDD: this is ugly
423 #if defined(VGO_darwin)
424 typedef 
425    struct {
426       Bool   is_added;  // Added or removed seg?
427       Addr   start;
428       SizeT  end;
429       UInt   prot;      // Not used for removed segs.
430       Off64T offset;    // Not used for removed segs.
431    }
432    ChangedSeg;
433
434 extern Bool VG_(get_changed_segments)(
435       const HChar* when, const HChar* where, /*OUT*/ChangedSeg* css,
436       Int css_size, /*OUT*/Int* css_used);
437 #endif
438
439 #endif   // __PUB_CORE_ASPACEMGR_H
440
441 /*--------------------------------------------------------------------*/
442 /*--- end                                                          ---*/
443 /*--------------------------------------------------------------------*/