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 32*fbb4d1e4SJonas Devlieghere LLDB_PLUGIN(InstrumentationRuntimeMainThreadChecker); 33*fbb4d1e4SJonas 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_private::ConstString 58fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::GetPluginNameStatic() { 59fc1e8551SJonas Devlieghere return ConstString("MainThreadChecker"); 60fc1e8551SJonas Devlieghere } 61fc1e8551SJonas Devlieghere 62fc1e8551SJonas Devlieghere lldb::InstrumentationRuntimeType 63fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::GetTypeStatic() { 64fc1e8551SJonas Devlieghere return eInstrumentationRuntimeTypeMainThreadChecker; 65fc1e8551SJonas Devlieghere } 66fc1e8551SJonas Devlieghere 67fc1e8551SJonas Devlieghere const RegularExpression & 68fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::GetPatternForRuntimeLibrary() { 69fc1e8551SJonas Devlieghere static RegularExpression regex(llvm::StringRef("libMainThreadChecker.dylib")); 70fc1e8551SJonas Devlieghere return regex; 71fc1e8551SJonas Devlieghere } 72fc1e8551SJonas Devlieghere 73fc1e8551SJonas Devlieghere bool InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::CheckIfRuntimeIsValid( 74fc1e8551SJonas Devlieghere const lldb::ModuleSP module_sp) { 75fc1e8551SJonas Devlieghere static ConstString test_sym("__main_thread_checker_on_report"); 76fc1e8551SJonas Devlieghere const Symbol *symbol = 77fc1e8551SJonas Devlieghere module_sp->FindFirstSymbolWithNameAndType(test_sym, lldb::eSymbolTypeAny); 78fc1e8551SJonas Devlieghere return symbol != nullptr; 79fc1e8551SJonas Devlieghere } 80fc1e8551SJonas Devlieghere 81fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::ObjectSP 82fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::RetrieveReportData( 83fc1e8551SJonas Devlieghere ExecutionContextRef exe_ctx_ref) { 84fc1e8551SJonas Devlieghere ProcessSP process_sp = GetProcessSP(); 85fc1e8551SJonas Devlieghere if (!process_sp) 86fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 87fc1e8551SJonas Devlieghere 88fc1e8551SJonas Devlieghere ThreadSP thread_sp = exe_ctx_ref.GetThreadSP(); 89fc1e8551SJonas Devlieghere StackFrameSP frame_sp = thread_sp->GetSelectedFrame(); 90fc1e8551SJonas Devlieghere ModuleSP runtime_module_sp = GetRuntimeModuleSP(); 91fc1e8551SJonas Devlieghere Target &target = process_sp->GetTarget(); 92fc1e8551SJonas Devlieghere 93fc1e8551SJonas Devlieghere if (!frame_sp) 94fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 95fc1e8551SJonas Devlieghere 96fc1e8551SJonas Devlieghere RegisterContextSP regctx_sp = frame_sp->GetRegisterContext(); 97fc1e8551SJonas Devlieghere if (!regctx_sp) 98fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 99fc1e8551SJonas Devlieghere 100fc1e8551SJonas Devlieghere const RegisterInfo *reginfo = regctx_sp->GetRegisterInfoByName("arg1"); 101fc1e8551SJonas Devlieghere if (!reginfo) 102fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 103fc1e8551SJonas Devlieghere 104fc1e8551SJonas Devlieghere uint64_t apiname_ptr = regctx_sp->ReadRegisterAsUnsigned(reginfo, 0); 105fc1e8551SJonas Devlieghere if (!apiname_ptr) 106fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 107fc1e8551SJonas Devlieghere 108fc1e8551SJonas Devlieghere std::string apiName = ""; 109fc1e8551SJonas Devlieghere Status read_error; 110fc1e8551SJonas Devlieghere target.ReadCStringFromMemory(apiname_ptr, apiName, read_error); 111fc1e8551SJonas Devlieghere if (read_error.Fail()) 112fc1e8551SJonas Devlieghere return StructuredData::ObjectSP(); 113fc1e8551SJonas Devlieghere 114fc1e8551SJonas Devlieghere std::string className = ""; 115fc1e8551SJonas Devlieghere std::string selector = ""; 116fc1e8551SJonas Devlieghere if (apiName.substr(0, 2) == "-[") { 117fc1e8551SJonas Devlieghere size_t spacePos = apiName.find(" "); 118fc1e8551SJonas Devlieghere if (spacePos != std::string::npos) { 119fc1e8551SJonas Devlieghere className = apiName.substr(2, spacePos - 2); 120fc1e8551SJonas Devlieghere selector = apiName.substr(spacePos + 1, apiName.length() - spacePos - 2); 121fc1e8551SJonas Devlieghere } 122fc1e8551SJonas Devlieghere } 123fc1e8551SJonas Devlieghere 124fc1e8551SJonas Devlieghere // Gather the PCs of the user frames in the backtrace. 125fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::Array *trace = new StructuredData::Array(); 126fc1e8551SJonas Devlieghere auto trace_sp = StructuredData::ObjectSP(trace); 127fc1e8551SJonas Devlieghere StackFrameSP responsible_frame; 128fc1e8551SJonas Devlieghere for (unsigned I = 0; I < thread_sp->GetStackFrameCount(); ++I) { 129fc1e8551SJonas Devlieghere StackFrameSP frame = thread_sp->GetStackFrameAtIndex(I); 130fc1e8551SJonas Devlieghere Address addr = frame->GetFrameCodeAddress(); 131fc1e8551SJonas Devlieghere if (addr.GetModule() == runtime_module_sp) // Skip PCs from the runtime. 132fc1e8551SJonas Devlieghere continue; 133fc1e8551SJonas Devlieghere 134fc1e8551SJonas Devlieghere // The first non-runtime frame is responsible for the bug. 135fc1e8551SJonas Devlieghere if (!responsible_frame) 136fc1e8551SJonas Devlieghere responsible_frame = frame; 137fc1e8551SJonas Devlieghere 138fc1e8551SJonas Devlieghere // First frame in stacktrace should point to a real PC, not return address. 139fc1e8551SJonas Devlieghere if (I != 0 && trace->GetSize() == 0) { 140fc1e8551SJonas Devlieghere addr.Slide(-1); 141fc1e8551SJonas Devlieghere } 142fc1e8551SJonas Devlieghere 143fc1e8551SJonas Devlieghere lldb::addr_t PC = addr.GetLoadAddress(&target); 144fc1e8551SJonas Devlieghere trace->AddItem(StructuredData::ObjectSP(new StructuredData::Integer(PC))); 145fc1e8551SJonas Devlieghere } 146fc1e8551SJonas Devlieghere 147fc1e8551SJonas Devlieghere auto *d = new StructuredData::Dictionary(); 148fc1e8551SJonas Devlieghere auto dict_sp = StructuredData::ObjectSP(d); 149fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("instrumentation_class", "MainThreadChecker"); 150fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("api_name", apiName); 151fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("class_name", className); 152fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("selector", selector); 153fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddStringItem("description", 154fc1e8551SJonas Devlieghere apiName + " must be used from main thread only"); 155fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddIntegerItem("tid", thread_sp->GetIndexID()); 156fc1e8551SJonas Devlieghere d->AddItem("trace", trace_sp); 157fc1e8551SJonas Devlieghere return dict_sp; 158fc1e8551SJonas Devlieghere } 159fc1e8551SJonas Devlieghere 160fc1e8551SJonas Devlieghere bool InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::NotifyBreakpointHit( 161fc1e8551SJonas Devlieghere void *baton, StoppointCallbackContext *context, user_id_t break_id, 162fc1e8551SJonas Devlieghere user_id_t break_loc_id) { 163fc1e8551SJonas Devlieghere assert(baton && "null baton"); 164fc1e8551SJonas Devlieghere if (!baton) 165fc1e8551SJonas Devlieghere return false; ///< false => resume execution. 166fc1e8551SJonas Devlieghere 167fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker *const instance = 168fc1e8551SJonas Devlieghere static_cast<InstrumentationRuntimeMainThreadChecker *>(baton); 169fc1e8551SJonas Devlieghere 170fc1e8551SJonas Devlieghere ProcessSP process_sp = instance->GetProcessSP(); 171fc1e8551SJonas Devlieghere ThreadSP thread_sp = context->exe_ctx_ref.GetThreadSP(); 172fc1e8551SJonas Devlieghere if (!process_sp || !thread_sp || 173fc1e8551SJonas Devlieghere process_sp != context->exe_ctx_ref.GetProcessSP()) 174fc1e8551SJonas Devlieghere return false; 175fc1e8551SJonas Devlieghere 176fc1e8551SJonas Devlieghere if (process_sp->GetModIDRef().IsLastResumeForUserExpression()) 177fc1e8551SJonas Devlieghere return false; 178fc1e8551SJonas Devlieghere 179fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::ObjectSP report = 180fc1e8551SJonas Devlieghere instance->RetrieveReportData(context->exe_ctx_ref); 181fc1e8551SJonas Devlieghere 182fc1e8551SJonas Devlieghere if (report) { 183adcd0268SBenjamin Kramer std::string description = std::string(report->GetAsDictionary() 184fc1e8551SJonas Devlieghere ->GetValueForKey("description") 185fc1e8551SJonas Devlieghere ->GetAsString() 186adcd0268SBenjamin Kramer ->GetValue()); 187fc1e8551SJonas Devlieghere thread_sp->SetStopInfo( 188fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeStopInfo::CreateStopReasonWithInstrumentationData( 189fc1e8551SJonas Devlieghere *thread_sp, description, report)); 190fc1e8551SJonas Devlieghere return true; 191fc1e8551SJonas Devlieghere } 192fc1e8551SJonas Devlieghere 193fc1e8551SJonas Devlieghere return false; 194fc1e8551SJonas Devlieghere } 195fc1e8551SJonas Devlieghere 196fc1e8551SJonas Devlieghere void InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::Activate() { 197fc1e8551SJonas Devlieghere if (IsActive()) 198fc1e8551SJonas Devlieghere return; 199fc1e8551SJonas Devlieghere 200fc1e8551SJonas Devlieghere ProcessSP process_sp = GetProcessSP(); 201fc1e8551SJonas Devlieghere if (!process_sp) 202fc1e8551SJonas Devlieghere return; 203fc1e8551SJonas Devlieghere 204fc1e8551SJonas Devlieghere ModuleSP runtime_module_sp = GetRuntimeModuleSP(); 205fc1e8551SJonas Devlieghere 206fc1e8551SJonas Devlieghere ConstString symbol_name("__main_thread_checker_on_report"); 207fc1e8551SJonas Devlieghere const Symbol *symbol = runtime_module_sp->FindFirstSymbolWithNameAndType( 208fc1e8551SJonas Devlieghere symbol_name, eSymbolTypeCode); 209fc1e8551SJonas Devlieghere 210fc1e8551SJonas Devlieghere if (symbol == nullptr) 211fc1e8551SJonas Devlieghere return; 212fc1e8551SJonas Devlieghere 213fc1e8551SJonas Devlieghere if (!symbol->ValueIsAddress() || !symbol->GetAddressRef().IsValid()) 214fc1e8551SJonas Devlieghere return; 215fc1e8551SJonas Devlieghere 216fc1e8551SJonas Devlieghere Target &target = process_sp->GetTarget(); 217fc1e8551SJonas Devlieghere addr_t symbol_address = symbol->GetAddressRef().GetOpcodeLoadAddress(&target); 218fc1e8551SJonas Devlieghere 219fc1e8551SJonas Devlieghere if (symbol_address == LLDB_INVALID_ADDRESS) 220fc1e8551SJonas Devlieghere return; 221fc1e8551SJonas Devlieghere 222fc1e8551SJonas Devlieghere Breakpoint *breakpoint = 223fc1e8551SJonas Devlieghere process_sp->GetTarget() 224fc1e8551SJonas Devlieghere .CreateBreakpoint(symbol_address, /*internal=*/true, 225fc1e8551SJonas Devlieghere /*hardware=*/false) 226fc1e8551SJonas Devlieghere .get(); 227fc1e8551SJonas Devlieghere breakpoint->SetCallback( 228fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::NotifyBreakpointHit, this, true); 229fc1e8551SJonas Devlieghere breakpoint->SetBreakpointKind("main-thread-checker-report"); 230fc1e8551SJonas Devlieghere SetBreakpointID(breakpoint->GetID()); 231fc1e8551SJonas Devlieghere 232fc1e8551SJonas Devlieghere SetActive(true); 233fc1e8551SJonas Devlieghere } 234fc1e8551SJonas Devlieghere 235fc1e8551SJonas Devlieghere void InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::Deactivate() { 236fc1e8551SJonas Devlieghere SetActive(false); 237fc1e8551SJonas Devlieghere 238fc1e8551SJonas Devlieghere auto BID = GetBreakpointID(); 239fc1e8551SJonas Devlieghere if (BID == LLDB_INVALID_BREAK_ID) 240fc1e8551SJonas Devlieghere return; 241fc1e8551SJonas Devlieghere 242fc1e8551SJonas Devlieghere if (ProcessSP process_sp = GetProcessSP()) { 243fc1e8551SJonas Devlieghere process_sp->GetTarget().RemoveBreakpointByID(BID); 244fc1e8551SJonas Devlieghere SetBreakpointID(LLDB_INVALID_BREAK_ID); 245fc1e8551SJonas Devlieghere } 246fc1e8551SJonas Devlieghere } 247fc1e8551SJonas Devlieghere 248fc1e8551SJonas Devlieghere lldb::ThreadCollectionSP 249fc1e8551SJonas Devlieghere InstrumentationRuntimeMainThreadChecker::GetBacktracesFromExtendedStopInfo( 250fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::ObjectSP info) { 251fc1e8551SJonas Devlieghere ThreadCollectionSP threads; 252fc1e8551SJonas Devlieghere threads = std::make_shared<ThreadCollection>(); 253fc1e8551SJonas Devlieghere 254fc1e8551SJonas Devlieghere ProcessSP process_sp = GetProcessSP(); 255fc1e8551SJonas Devlieghere 256fc1e8551SJonas Devlieghere if (info->GetObjectForDotSeparatedPath("instrumentation_class") 257fc1e8551SJonas Devlieghere ->GetStringValue() != "MainThreadChecker") 258fc1e8551SJonas Devlieghere return threads; 259fc1e8551SJonas Devlieghere 260fc1e8551SJonas Devlieghere std::vector<lldb::addr_t> PCs; 261fc1e8551SJonas Devlieghere auto trace = info->GetObjectForDotSeparatedPath("trace")->GetAsArray(); 262fc1e8551SJonas Devlieghere trace->ForEach([&PCs](StructuredData::Object *PC) -> bool { 263fc1e8551SJonas Devlieghere PCs.push_back(PC->GetAsInteger()->GetValue()); 264fc1e8551SJonas Devlieghere return true; 265fc1e8551SJonas Devlieghere }); 266fc1e8551SJonas Devlieghere 267fc1e8551SJonas Devlieghere if (PCs.empty()) 268fc1e8551SJonas Devlieghere return threads; 269fc1e8551SJonas Devlieghere 270fc1e8551SJonas Devlieghere StructuredData::ObjectSP thread_id_obj = 271fc1e8551SJonas Devlieghere info->GetObjectForDotSeparatedPath("tid"); 272fc1e8551SJonas Devlieghere tid_t tid = thread_id_obj ? thread_id_obj->GetIntegerValue() : 0; 273fc1e8551SJonas Devlieghere 274fc1e8551SJonas Devlieghere HistoryThread *history_thread = new HistoryThread(*process_sp, tid, PCs); 275fc1e8551SJonas Devlieghere ThreadSP new_thread_sp(history_thread); 276fc1e8551SJonas Devlieghere 277fc1e8551SJonas Devlieghere // Save this in the Process' ExtendedThreadList so a strong pointer retains 278fc1e8551SJonas Devlieghere // the object 279fc1e8551SJonas Devlieghere process_sp->GetExtendedThreadList().AddThread(new_thread_sp); 280fc1e8551SJonas Devlieghere threads->AddThread(new_thread_sp); 281fc1e8551SJonas Devlieghere 282fc1e8551SJonas Devlieghere return threads; 283fc1e8551SJonas Devlieghere } 284