180814287SRaphael Isemann //===-- InstrumentationRuntimeMainThreadChecker.cpp -----------------------===// 2fc1e8551SJonas Devlieghere // 3fc1e8551SJonas Devlieghere // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions. 4fc1e8551SJonas Devlieghere // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information. 5fc1e8551SJonas Devlieghere // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception 6fc1e8551SJonas Devlieghere // 7fc1e8551SJonas Devlieghere //===----------------------------------------------------------------------===// 8fc1e8551SJonas Devlieghere 9fc1e8551SJonas Devlieghere #include "InstrumentationRuntimeMainThreadChecker.h" 10fc1e8551SJonas Devlieghere 11fc1e8551SJonas Devlieghere #include "Plugins/Process/Utility/HistoryThread.h" 12fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Breakpoint/StoppointCallbackContext.h" 13fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Core/Module.h" 14fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Core/PluginManager.h" 15fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Symbol/Symbol.h" 16fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Symbol/SymbolContext.h" 17fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Symbol/Variable.h" 18fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Symbol/VariableList.h" 19fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Target/InstrumentationRuntimeStopInfo.h" 20fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Target/RegisterContext.h" 21fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Target/SectionLoadList.h" 22fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Target/StopInfo.h" 23fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Target/Target.h" 24fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Target/Thread.h" 25fc1e8551SJonas Devlieghere #include "lldb/Utility/RegularExpression.h" 26fc1e8551SJonas Devlieghere 27fc1e8551SJonas Devlieghere #include <memory> 28fc1e8551SJonas Devlieghere 29fc1e8551SJonas Devlieghere using namespace lldb; 30fc1e8551SJonas Devlieghere using namespace lldb_private; 31fc1e8551SJonas Devlieghere 32bba9ba8dSJonas Devlieghere LLDB_PLUGIN_DEFINE(InstrumentationRuntimeMainThreadChecker) 33fbb4d1e4SJonas Devlieghere 34fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker:: 35fc1e8551SJonas Devlieghere ~InstrumentationRuntimeMainThreadChecker() { 36fc1e8551SJonas Devlieghere Deactivate(); 37fc1e8551SJonas Devlieghere } 38fc1e8551SJonas Devlieghere 39fc1e8551SJonas Devlieghere lldb::InstrumentationRuntimeSP 40fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::CreateInstance( 41fc1e8551SJonas Devlieghere const lldb::ProcessSP &process_sp) { 42fc1e8551SJonas Devlieghere return InstrumentationRuntimeSP( 43fc1e8551SJonas Devlieghere new InstrumentationRuntimeMainThreadChecker(process_sp)); 44fc1e8551SJonas Devlieghere } 45fc1e8551SJonas Devlieghere 46fc1e8551SJonas Devlieghere void InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::Initialize() { 47fc1e8551SJonas Devlieghere PluginManager::RegisterPlugin( 48fc1e8551SJonas Devlieghere GetPluginNameStatic(), 49fc1e8551SJonas Devlieghere "MainThreadChecker instrumentation runtime plugin.", CreateInstance, 50fc1e8551SJonas Devlieghere GetTypeStatic); 51fc1e8551SJonas Devlieghere } 52fc1e8551SJonas Devlieghere 53fc1e8551SJonas Devlieghere void InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::Terminate() { 54fc1e8551SJonas Devlieghere PluginManager::UnregisterPlugin(CreateInstance); 55fc1e8551SJonas Devlieghere } 56fc1e8551SJonas Devlieghere 57fc1e8551SJonas Devlieghere lldb::InstrumentationRuntimeType 58fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::GetTypeStatic() { 59fc1e8551SJonas Devlieghere return eInstrumentationRuntimeTypeMainThreadChecker; 60fc1e8551SJonas Devlieghere } 61fc1e8551SJonas Devlieghere 62fc1e8551SJonas Devlieghere const RegularExpression & 63fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::GetPatternForRuntimeLibrary() { 64fc1e8551SJonas Devlieghere static RegularExpression regex(llvm::StringRef("libMainThreadChecker.dylib")); 65fc1e8551SJonas Devlieghere return regex; 66fc1e8551SJonas Devlieghere } 67fc1e8551SJonas Devlieghere 68fc1e8551SJonas Devlieghere bool InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::CheckIfRuntimeIsValid( 69fc1e8551SJonas Devlieghere const lldb::ModuleSP module_sp) { 70fc1e8551SJonas Devlieghere static ConstString test_sym("__main_thread_checker_on_report"); 71fc1e8551SJonas Devlieghere const Symbol *symbol = 72fc1e8551SJonas Devlieghere module_sp->FindFirstSymbolWithNameAndType(test_sym, lldb::eSymbolTypeAny); 73fc1e8551SJonas Devlieghere return symbol != nullptr; 74fc1e8551SJonas Devlieghere } 75fc1e8551SJonas Devlieghere 76fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::ObjectSP 77fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::RetrieveReportData( 78fc1e8551SJonas Devlieghere ExecutionContextRef exe_ctx_ref) { 79fc1e8551SJonas Devlieghere ProcessSP process_sp = GetProcessSP(); 80fc1e8551SJonas Devlieghere if (!process_sp) 81fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 82fc1e8551SJonas Devlieghere 83fc1e8551SJonas Devlieghere ThreadSP thread_sp = exe_ctx_ref.GetThreadSP(); 84fc1e8551SJonas Devlieghere StackFrameSP frame_sp = thread_sp->GetSelectedFrame(); 85fc1e8551SJonas Devlieghere ModuleSP runtime_module_sp = GetRuntimeModuleSP(); 86fc1e8551SJonas Devlieghere Target &target = process_sp->GetTarget(); 87fc1e8551SJonas Devlieghere 88fc1e8551SJonas Devlieghere if (!frame_sp) 89fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 90fc1e8551SJonas Devlieghere 91fc1e8551SJonas Devlieghere RegisterContextSP regctx_sp = frame_sp->GetRegisterContext(); 92fc1e8551SJonas Devlieghere if (!regctx_sp) 93fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 94fc1e8551SJonas Devlieghere 95fc1e8551SJonas Devlieghere const RegisterInfo *reginfo = regctx_sp->GetRegisterInfoByName("arg1"); 96fc1e8551SJonas Devlieghere if (!reginfo) 97fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 98fc1e8551SJonas Devlieghere 99fc1e8551SJonas Devlieghere uint64_t apiname_ptr = regctx_sp->ReadRegisterAsUnsigned(reginfo, 0); 100fc1e8551SJonas Devlieghere if (!apiname_ptr) 101fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 102fc1e8551SJonas Devlieghere 103*0542d152SKazu Hirata std::string apiName; 104fc1e8551SJonas Devlieghere Status read_error; 105fc1e8551SJonas Devlieghere target.ReadCStringFromMemory(apiname_ptr, apiName, read_error); 106fc1e8551SJonas Devlieghere if (read_error.Fail()) 107fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 108fc1e8551SJonas Devlieghere 109*0542d152SKazu Hirata std::string className; 110*0542d152SKazu Hirata std::string selector; 111fc1e8551SJonas Devlieghere if (apiName.substr(0, 2) == "-[") { 112869f8363SJordan Rupprecht size_t spacePos = apiName.find(' '); 113fc1e8551SJonas Devlieghere if (spacePos != std::string::npos) { 114fc1e8551SJonas Devlieghere className = apiName.substr(2, spacePos - 2); 115fc1e8551SJonas Devlieghere selector = apiName.substr(spacePos + 1, apiName.length() - spacePos - 2); 116fc1e8551SJonas Devlieghere } 117fc1e8551SJonas Devlieghere } 118fc1e8551SJonas Devlieghere 119fc1e8551SJonas Devlieghere // Gather the PCs of the user frames in the backtrace. 120fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::Array *trace = new StructuredData::Array(); 121fc1e8551SJonas Devlieghere auto trace_sp = StructuredData::ObjectSP(trace); 122fc1e8551SJonas Devlieghere StackFrameSP responsible_frame; 123fc1e8551SJonas Devlieghere for (unsigned I = 0; I < thread_sp->GetStackFrameCount(); ++I) { 124fc1e8551SJonas Devlieghere StackFrameSP frame = thread_sp->GetStackFrameAtIndex(I); 12591e90cf6SFred Riss Address addr = frame->GetFrameCodeAddressForSymbolication(); 126fc1e8551SJonas Devlieghere if (addr.GetModule() == runtime_module_sp) // Skip PCs from the runtime. 127fc1e8551SJonas Devlieghere continue; 128fc1e8551SJonas Devlieghere 129fc1e8551SJonas Devlieghere // The first non-runtime frame is responsible for the bug. 130fc1e8551SJonas Devlieghere if (!responsible_frame) 131fc1e8551SJonas Devlieghere responsible_frame = frame; 132fc1e8551SJonas Devlieghere 133fc1e8551SJonas Devlieghere lldb::addr_t PC = addr.GetLoadAddress(&target); 134fc1e8551SJonas Devlieghere trace->AddItem(StructuredData::ObjectSP(new StructuredData::Integer(PC))); 135fc1e8551SJonas Devlieghere } 136fc1e8551SJonas Devlieghere 137fc1e8551SJonas Devlieghere auto *d = new StructuredData::Dictionary(); 138fc1e8551SJonas Devlieghere auto dict_sp = StructuredData::ObjectSP(d); 139fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("instrumentation_class", "MainThreadChecker"); 140fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("api_name", apiName); 141fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("class_name", className); 142fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("selector", selector); 143fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("description", 144fc1e8551SJonas Devlieghere apiName + " must be used from main thread only"); 145fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddIntegerItem("tid", thread_sp->GetIndexID()); 146fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddItem("trace", trace_sp); 147fc1e8551SJonas Devlieghere return dict_sp; 148fc1e8551SJonas Devlieghere } 149fc1e8551SJonas Devlieghere 150fc1e8551SJonas Devlieghere bool InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::NotifyBreakpointHit( 151fc1e8551SJonas Devlieghere void *baton, StoppointCallbackContext *context, user_id_t break_id, 152fc1e8551SJonas Devlieghere user_id_t break_loc_id) { 153fc1e8551SJonas Devlieghere assert(baton && "null baton"); 154fc1e8551SJonas Devlieghere if (!baton) 155fc1e8551SJonas Devlieghere return false; ///< false => resume execution. 156fc1e8551SJonas Devlieghere 157fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker *const instance = 158fc1e8551SJonas Devlieghere static_cast<InstrumentationRuntimeMainThreadChecker *>(baton); 159fc1e8551SJonas Devlieghere 160fc1e8551SJonas Devlieghere ProcessSP process_sp = instance->GetProcessSP(); 161fc1e8551SJonas Devlieghere ThreadSP thread_sp = context->exe_ctx_ref.GetThreadSP(); 162fc1e8551SJonas Devlieghere if (!process_sp || !thread_sp || 163fc1e8551SJonas Devlieghere process_sp != context->exe_ctx_ref.GetProcessSP()) 164fc1e8551SJonas Devlieghere return false; 165fc1e8551SJonas Devlieghere 166fc1e8551SJonas Devlieghere if (process_sp->GetModIDRef().IsLastResumeForUserExpression()) 167fc1e8551SJonas Devlieghere return false; 168fc1e8551SJonas Devlieghere 169fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::ObjectSP report = 170fc1e8551SJonas Devlieghere instance->RetrieveReportData(context->exe_ctx_ref); 171fc1e8551SJonas Devlieghere 172fc1e8551SJonas Devlieghere if (report) { 173adcd0268SBenjamin Kramer std::string description = std::string(report->GetAsDictionary() 174fc1e8551SJonas Devlieghere ->GetValueForKey("description") 175fc1e8551SJonas Devlieghere ->GetAsString() 176adcd0268SBenjamin Kramer ->GetValue()); 177fc1e8551SJonas Devlieghere thread_sp->SetStopInfo( 178fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeStopInfo::CreateStopReasonWithInstrumentationData( 179fc1e8551SJonas Devlieghere *thread_sp, description, report)); 180fc1e8551SJonas Devlieghere return true; 181fc1e8551SJonas Devlieghere } 182fc1e8551SJonas Devlieghere 183fc1e8551SJonas Devlieghere return false; 184fc1e8551SJonas Devlieghere } 185fc1e8551SJonas Devlieghere 186fc1e8551SJonas Devlieghere void InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::Activate() { 187fc1e8551SJonas Devlieghere if (IsActive()) 188fc1e8551SJonas Devlieghere return; 189fc1e8551SJonas Devlieghere 190fc1e8551SJonas Devlieghere ProcessSP process_sp = GetProcessSP(); 191fc1e8551SJonas Devlieghere if (!process_sp) 192fc1e8551SJonas Devlieghere return; 193fc1e8551SJonas Devlieghere 194fc1e8551SJonas Devlieghere ModuleSP runtime_module_sp = GetRuntimeModuleSP(); 195fc1e8551SJonas Devlieghere 196fc1e8551SJonas Devlieghere ConstString symbol_name("__main_thread_checker_on_report"); 197fc1e8551SJonas Devlieghere const Symbol *symbol = runtime_module_sp->FindFirstSymbolWithNameAndType( 198fc1e8551SJonas Devlieghere symbol_name, eSymbolTypeCode); 199fc1e8551SJonas Devlieghere 200fc1e8551SJonas Devlieghere if (symbol == nullptr) 201fc1e8551SJonas Devlieghere return; 202fc1e8551SJonas Devlieghere 203fc1e8551SJonas Devlieghere if (!symbol->ValueIsAddress() || !symbol->GetAddressRef().IsValid()) 204fc1e8551SJonas Devlieghere return; 205fc1e8551SJonas Devlieghere 206fc1e8551SJonas Devlieghere Target &target = process_sp->GetTarget(); 207fc1e8551SJonas Devlieghere addr_t symbol_address = symbol->GetAddressRef().GetOpcodeLoadAddress(&target); 208fc1e8551SJonas Devlieghere 209fc1e8551SJonas Devlieghere if (symbol_address == LLDB_INVALID_ADDRESS) 210fc1e8551SJonas Devlieghere return; 211fc1e8551SJonas Devlieghere 212fc1e8551SJonas Devlieghere Breakpoint *breakpoint = 213fc1e8551SJonas Devlieghere process_sp->GetTarget() 214fc1e8551SJonas Devlieghere .CreateBreakpoint(symbol_address, /*internal=*/true, 215fc1e8551SJonas Devlieghere /*hardware=*/false) 216fc1e8551SJonas Devlieghere .get(); 217fc1e8551SJonas Devlieghere breakpoint->SetCallback( 218fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::NotifyBreakpointHit, this, true); 219fc1e8551SJonas Devlieghere breakpoint->SetBreakpointKind("main-thread-checker-report"); 220fc1e8551SJonas Devlieghere SetBreakpointID(breakpoint->GetID()); 221fc1e8551SJonas Devlieghere 222fc1e8551SJonas Devlieghere SetActive(true); 223fc1e8551SJonas Devlieghere } 224fc1e8551SJonas Devlieghere 225fc1e8551SJonas Devlieghere void InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::Deactivate() { 226fc1e8551SJonas Devlieghere SetActive(false); 227fc1e8551SJonas Devlieghere 228fc1e8551SJonas Devlieghere auto BID = GetBreakpointID(); 229fc1e8551SJonas Devlieghere if (BID == LLDB_INVALID_BREAK_ID) 230fc1e8551SJonas Devlieghere return; 231fc1e8551SJonas Devlieghere 232fc1e8551SJonas Devlieghere if (ProcessSP process_sp = GetProcessSP()) { 233fc1e8551SJonas Devlieghere process_sp->GetTarget().RemoveBreakpointByID(BID); 234fc1e8551SJonas Devlieghere SetBreakpointID(LLDB_INVALID_BREAK_ID); 235fc1e8551SJonas Devlieghere } 236fc1e8551SJonas Devlieghere } 237fc1e8551SJonas Devlieghere 238fc1e8551SJonas Devlieghere lldb::ThreadCollectionSP 239fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::GetBacktracesFromExtendedStopInfo( 240fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::ObjectSP info) { 241fc1e8551SJonas Devlieghere ThreadCollectionSP threads; 242fc1e8551SJonas Devlieghere threads = std::make_shared<ThreadCollection>(); 243fc1e8551SJonas Devlieghere 244fc1e8551SJonas Devlieghere ProcessSP process_sp = GetProcessSP(); 245fc1e8551SJonas Devlieghere 246fc1e8551SJonas Devlieghere if (info->GetObjectForDotSeparatedPath("instrumentation_class") 247fc1e8551SJonas Devlieghere ->GetStringValue() != "MainThreadChecker") 248fc1e8551SJonas Devlieghere return threads; 249fc1e8551SJonas Devlieghere 250fc1e8551SJonas Devlieghere std::vector<lldb::addr_t> PCs; 251fc1e8551SJonas Devlieghere auto trace = info->GetObjectForDotSeparatedPath("trace")->GetAsArray(); 252fc1e8551SJonas Devlieghere trace->ForEach([&PCs](StructuredData::Object *PC) -> bool { 253fc1e8551SJonas Devlieghere PCs.push_back(PC->GetAsInteger()->GetValue()); 254fc1e8551SJonas Devlieghere return true; 255fc1e8551SJonas Devlieghere }); 256fc1e8551SJonas Devlieghere 257fc1e8551SJonas Devlieghere if (PCs.empty()) 258fc1e8551SJonas Devlieghere return threads; 259fc1e8551SJonas Devlieghere 260fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::ObjectSP thread_id_obj = 261fc1e8551SJonas Devlieghere info->GetObjectForDotSeparatedPath("tid"); 262fc1e8551SJonas Devlieghere tid_t tid = thread_id_obj ? thread_id_obj->GetIntegerValue() : 0; 263fc1e8551SJonas Devlieghere 26491e90cf6SFred Riss // We gather symbolication addresses above, so no need for HistoryThread to 26591e90cf6SFred Riss // try to infer the call addresses. 26691e90cf6SFred Riss bool pcs_are_call_addresses = true; 26791e90cf6SFred Riss ThreadSP new_thread_sp = std::make_shared<HistoryThread>( 26891e90cf6SFred Riss *process_sp, tid, PCs, pcs_are_call_addresses); 269fc1e8551SJonas Devlieghere 270fc1e8551SJonas Devlieghere // Save this in the Process' ExtendedThreadList so a strong pointer retains 271fc1e8551SJonas Devlieghere // the object 272fc1e8551SJonas Devlieghere process_sp->GetExtendedThreadList().AddThread(new_thread_sp); 273fc1e8551SJonas Devlieghere threads->AddThread(new_thread_sp); 274fc1e8551SJonas Devlieghere 275fc1e8551SJonas Devlieghere return threads; 276fc1e8551SJonas Devlieghere } 277