drivers/bios_emulator/x86emu/debug.c

   1 /****************************************************************************
   2 *
   3 *                       Realmode X86 Emulator Library
   4 *
   5 *               Copyright (C) 1991-2004 SciTech Software, Inc.
   6 *                    Copyright (C) David Mosberger-Tang
   7 *                      Copyright (C) 1999 Egbert Eich
   8 *
   9 *  ========================================================================
  10 *
  11 *  Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and
  12 *  its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
  13 *  provided that the above copyright notice appear in all copies and that
  14 *  both that copyright notice and this permission notice appear in
  15 *  supporting documentation, and that the name of the authors not be used
  16 *  in advertising or publicity pertaining to distribution of the software
  17 *  without specific, written prior permission.  The authors makes no
  18 *  representations about the suitability of this software for any purpose.
  19 *  It is provided "as is" without express or implied warranty.
  20 *
  21 *  THE AUTHORS DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
  22 *  INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS, IN NO
  23 *  EVENT SHALL THE AUTHORS BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR
  24 *  CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF
  25 *  USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR
  26 *  OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR
  27 *  PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  28 *
  29 *  ========================================================================
  30 *
  31 * Language:     ANSI C
  32 * Environment:  Any
  33 * Developer:    Kendall Bennett
  34 *
  35 * Description:  This file contains the code to handle debugging of the
  36 *               emulator.
  37 *
  38 ****************************************************************************/
  39
  40 #include <stdarg.h>
  41 #include <common.h>
  42
  43 #if defined(CONFIG_BIOSEMU)
  44
  45 #include "x86emu/x86emui.h"
  46
  47 /*----------------------------- Implementation ----------------------------*/
  48
  49 #ifdef DEBUG
  50
  51 static void print_encoded_bytes(u16 s, u16 o);
  52 static void print_decoded_instruction(void);
  53 static int parse_line(char *s, int *ps, int *n);
  54
  55 /* should look something like debug's output. */
  56 void X86EMU_trace_regs(void)
  57 {
  58         if (DEBUG_TRACE()) {
  59                 x86emu_dump_regs();
  60         }
  61         if (DEBUG_DECODE() && !DEBUG_DECODE_NOPRINT()) {
  62                 printk("%04x:%04x ", M.x86.saved_cs, M.x86.saved_ip);
  63                 print_encoded_bytes(M.x86.saved_cs, M.x86.saved_ip);
  64                 print_decoded_instruction();
  65         }
  66 }
  67
  68 void X86EMU_trace_xregs(void)
  69 {
  70         if (DEBUG_TRACE()) {
  71                 x86emu_dump_xregs();
  72         }
  73 }
  74
  75 void x86emu_just_disassemble(void)
  76 {
  77         /*
  78          * This routine called if the flag DEBUG_DISASSEMBLE is set kind
  79          * of a hack!
  80          */
  81         printk("%04x:%04x ", M.x86.saved_cs, M.x86.saved_ip);
  82         print_encoded_bytes(M.x86.saved_cs, M.x86.saved_ip);
  83         print_decoded_instruction();
  84 }
  85
  86 static void disassemble_forward(u16 seg, u16 off, int n)
  87 {
  88         X86EMU_sysEnv tregs;
  89         int i;
  90         u8 op1;
  91         /*
  92          * hack, hack, hack.  What we do is use the exact machinery set up
  93          * for execution, except that now there is an additional state
  94          * flag associated with the "execution", and we are using a copy
  95          * of the register struct.  All the major opcodes, once fully
  96          * decoded, have the following two steps: TRACE_REGS(r,m);
  97          * SINGLE_STEP(r,m); which disappear if DEBUG is not defined to
  98          * the preprocessor.  The TRACE_REGS macro expands to:
  99          *
 100          * if (debug&DEBUG_DISASSEMBLE)
 101          *     {just_disassemble(); goto EndOfInstruction;}
 102          *     if (debug&DEBUG_TRACE) trace_regs(r,m);
 103          *
 104          * ......  and at the last line of the routine.
 105          *
 106          * EndOfInstruction: end_instr();
 107          *
 108          * Up to the point where TRACE_REG is expanded, NO modifications
 109          * are done to any register EXCEPT the IP register, for fetch and
 110          * decoding purposes.
 111          *
 112          * This was done for an entirely different reason, but makes a
 113          * nice way to get the system to help debug codes.
 114          */
 115         tregs = M;
 116         tregs.x86.R_IP = off;
 117         tregs.x86.R_CS = seg;
 118
 119         /* reset the decoding buffers */
 120         tregs.x86.enc_str_pos = 0;
 121         tregs.x86.enc_pos = 0;
 122
 123         /* turn on the "disassemble only, no execute" flag */
 124         tregs.x86.debug |= DEBUG_DISASSEMBLE_F;
 125
 126         /* DUMP NEXT n instructions to screen in straight_line fashion */
 127         /*
 128          * This looks like the regular instruction fetch stream, except
 129          * that when this occurs, each fetched opcode, upon seeing the
 130          * DEBUG_DISASSEMBLE flag set, exits immediately after decoding
 131          * the instruction.  XXX --- CHECK THAT MEM IS NOT AFFECTED!!!
 132          * Note the use of a copy of the register structure...
 133          */
 134         for (i = 0; i < n; i++) {
 135                 op1 = (*sys_rdb) (((u32) M.x86.R_CS << 4) + (M.x86.R_IP++));
 136                 (x86emu_optab[op1]) (op1);
 137         }
 138         /* end major hack mode. */
 139 }
 140
 141 void x86emu_check_ip_access(void)
 142 {
 143         /* NULL as of now */
 144 }
 145
 146 void x86emu_check_sp_access(void)
 147 {
 148 }
 149
 150 void x86emu_check_mem_access(u32 dummy)
 151 {
 152         /*  check bounds, etc */
 153 }
 154
 155 void x86emu_check_data_access(uint dummy1, uint dummy2)
 156 {
 157         /*  check bounds, etc */
 158 }
 159
 160 void x86emu_inc_decoded_inst_len(int x)
 161 {
 162         M.x86.enc_pos += x;
 163 }
 164
 165 void x86emu_decode_printf(char *x)
 166 {
 167         sprintf(M.x86.decoded_buf + M.x86.enc_str_pos, "%s", x);
 168         M.x86.enc_str_pos += strlen(x);
 169 }
 170
 171 void x86emu_decode_printf2(char *x, int y)
 172 {
 173         char temp[100];
 174         sprintf(temp, x, y);
 175         sprintf(M.x86.decoded_buf + M.x86.enc_str_pos, "%s", temp);
 176         M.x86.enc_str_pos += strlen(temp);
 177 }
 178
 179 void x86emu_end_instr(void)
 180 {
 181         M.x86.enc_str_pos = 0;
 182         M.x86.enc_pos = 0;
 183 }
 184
 185 static void print_encoded_bytes(u16 s, u16 o)
 186 {
 187         int i;
 188         char buf1[64];
 189         for (i = 0; i < M.x86.enc_pos; i++) {
 190                 sprintf(buf1 + 2 * i, "%02x", fetch_data_byte_abs(s, o + i));
 191         }
 192         printk("%-20s", buf1);
 193 }
 194
 195 static void print_decoded_instruction(void)
 196 {
 197         printk("%s", M.x86.decoded_buf);
 198 }
 199
 200 void x86emu_print_int_vect(u16 iv)
 201 {
 202         u16 seg, off;
 203
 204         if (iv > 256)
 205                 return;
 206         seg = fetch_data_word_abs(0, iv * 4);
 207         off = fetch_data_word_abs(0, iv * 4 + 2);
 208         printk("%04x:%04x ", seg, off);
 209 }
 210
 211 void X86EMU_dump_memory(u16 seg, u16 off, u32 amt)
 212 {
 213         u32 start = off & 0xfffffff0;
 214         u32 end = (off + 16) & 0xfffffff0;
 215         u32 i;
 216         u32 current;
 217
 218         current = start;
 219         while (end <= off + amt) {
 220                 printk("%04x:%04x ", seg, start);
 221                 for (i = start; i < off; i++)
 222                         printk("   ");
 223                 for (; i < end; i++)
 224                         printk("%02x ", fetch_data_byte_abs(seg, i));
 225                 printk("\n");
 226                 start = end;
 227                 end = start + 16;
 228         }
 229 }
 230
 231 void x86emu_single_step(void)
 232 {
 233         char s[1024];
 234         int ps[10];
 235         int ntok;
 236         int cmd;
 237         int done;
 238         int segment;
 239         int offset;
 240         static int breakpoint;
 241         static int noDecode = 1;
 242
 243         char *p;
 244
 245         if (DEBUG_BREAK()) {
 246                 if (M.x86.saved_ip != breakpoint) {
 247                         return;
 248                 } else {
 249                         M.x86.debug &= ~DEBUG_DECODE_NOPRINT_F;
 250                         M.x86.debug |= DEBUG_TRACE_F;
 251                         M.x86.debug &= ~DEBUG_BREAK_F;
 252                         print_decoded_instruction();
 253                         X86EMU_trace_regs();
 254                 }
 255         }
 256         done = 0;
 257         offset = M.x86.saved_ip;
 258         while (!done) {
 259                 printk("-");
 260                 cmd = parse_line(s, ps, &ntok);
 261                 switch (cmd) {
 262                 case 'u':
 263                         disassemble_forward(M.x86.saved_cs, (u16) offset, 10);
 264                         break;
 265                 case 'd':
 266                         if (ntok == 2) {
 267                                 segment = M.x86.saved_cs;
 268                                 offset = ps[1];
 269                                 X86EMU_dump_memory(segment, (u16) offset, 16);
 270                                 offset += 16;
 271                         } else if (ntok == 3) {
 272                                 segment = ps[1];
 273                                 offset = ps[2];
 274                                 X86EMU_dump_memory(segment, (u16) offset, 16);
 275                                 offset += 16;
 276                         } else {
 277                                 segment = M.x86.saved_cs;
 278                                 X86EMU_dump_memory(segment, (u16) offset, 16);
 279                                 offset += 16;
 280                         }
 281                         break;
 282                 case 'c':
 283                         M.x86.debug ^= DEBUG_TRACECALL_F;
 284                         break;
 285                 case 's':
 286                         M.x86.debug ^=
 287                             DEBUG_SVC_F | DEBUG_SYS_F | DEBUG_SYSINT_F;
 288                         break;
 289                 case 'r':
 290                         X86EMU_trace_regs();
 291                         break;
 292                 case 'x':
 293                         X86EMU_trace_xregs();
 294                         break;
 295                 case 'g':
 296                         if (ntok == 2) {
 297                                 breakpoint = ps[1];
 298                                 if (noDecode) {
 299                                         M.x86.debug |= DEBUG_DECODE_NOPRINT_F;
 300                                 } else {
 301                                         M.x86.debug &= ~DEBUG_DECODE_NOPRINT_F;
 302                                 }
 303                                 M.x86.debug &= ~DEBUG_TRACE_F;
 304                                 M.x86.debug |= DEBUG_BREAK_F;
 305                                 done = 1;
 306                         }
 307                         break;
 308                 case 'q':
 309                         M.x86.debug |= DEBUG_EXIT;
 310                         return;
 311                 case 'P':
 312                         noDecode = (noDecode) ? 0 : 1;
 313                         printk("Toggled decoding to %s\n",
 314                                (noDecode) ? "FALSE" : "TRUE");
 315                         break;
 316                 case 't':
 317                 case 0:
 318                         done = 1;
 319                         break;
 320                 }
 321         }
 322 }
 323
 324 int X86EMU_trace_on(void)
 325 {
 326         return M.x86.debug |= DEBUG_STEP_F | DEBUG_DECODE_F | DEBUG_TRACE_F;
 327 }
 328
 329 int X86EMU_trace_off(void)
 330 {
 331         return M.x86.debug &= ~(DEBUG_STEP_F | DEBUG_DECODE_F | DEBUG_TRACE_F);
 332 }
 333
 334 static int parse_line(char *s, int *ps, int *n)
 335 {
 336         int cmd;
 337
 338         *n = 0;
 339         while (*s == ' ' || *s == '\t')
 340                 s++;
 341         ps[*n] = *s;
 342         switch (*s) {
 343         case '\n':
 344                 *n += 1;
 345                 return 0;
 346         default:
 347                 cmd = *s;
 348                 *n += 1;
 349         }
 350
 351         while (1) {
 352                 while (*s != ' ' && *s != '\t' && *s != '\n')
 353                         s++;
 354
 355                 if (*s == '\n')
 356                         return cmd;
 357
 358                 while (*s == ' ' || *s == '\t')
 359                         s++;
 360
 361                 *n += 1;
 362         }
 363 }
 364
 365 #endif                          /* DEBUG */
 366
 367 void x86emu_dump_regs(void)
 368 {
 369         printk("\tAX=%04x  ", M.x86.R_AX);
 370         printk("BX=%04x  ", M.x86.R_BX);
 371         printk("CX=%04x  ", M.x86.R_CX);
 372         printk("DX=%04x  ", M.x86.R_DX);
 373         printk("SP=%04x  ", M.x86.R_SP);
 374         printk("BP=%04x  ", M.x86.R_BP);
 375         printk("SI=%04x  ", M.x86.R_SI);
 376         printk("DI=%04x\n", M.x86.R_DI);
 377         printk("\tDS=%04x  ", M.x86.R_DS);
 378         printk("ES=%04x  ", M.x86.R_ES);
 379         printk("SS=%04x  ", M.x86.R_SS);
 380         printk("CS=%04x  ", M.x86.R_CS);
 381         printk("IP=%04x   ", M.x86.R_IP);
 382         if (ACCESS_FLAG(F_OF))
 383                 printk("OV ");  /* CHECKED... */
 384         else
 385                 printk("NV ");
 386         if (ACCESS_FLAG(F_DF))
 387                 printk("DN ");
 388         else
 389                 printk("UP ");
 390         if (ACCESS_FLAG(F_IF))
 391                 printk("EI ");
 392         else
 393                 printk("DI ");
 394         if (ACCESS_FLAG(F_SF))
 395                 printk("NG ");
 396         else
 397                 printk("PL ");
 398         if (ACCESS_FLAG(F_ZF))
 399                 printk("ZR ");
 400         else
 401                 printk("NZ ");
 402         if (ACCESS_FLAG(F_AF))
 403                 printk("AC ");
 404         else
 405                 printk("NA ");
 406         if (ACCESS_FLAG(F_PF))
 407                 printk("PE ");
 408         else
 409                 printk("PO ");
 410         if (ACCESS_FLAG(F_CF))
 411                 printk("CY ");
 412         else
 413                 printk("NC ");
 414         printk("\n");
 415 }
 416
 417 void x86emu_dump_xregs(void)
 418 {
 419         printk("\tEAX=%08x  ", M.x86.R_EAX);
 420         printk("EBX=%08x  ", M.x86.R_EBX);
 421         printk("ECX=%08x  ", M.x86.R_ECX);
 422         printk("EDX=%08x  \n", M.x86.R_EDX);
 423         printk("\tESP=%08x  ", M.x86.R_ESP);
 424         printk("EBP=%08x  ", M.x86.R_EBP);
 425         printk("ESI=%08x  ", M.x86.R_ESI);
 426         printk("EDI=%08x\n", M.x86.R_EDI);
 427         printk("\tDS=%04x  ", M.x86.R_DS);
 428         printk("ES=%04x  ", M.x86.R_ES);
 429         printk("SS=%04x  ", M.x86.R_SS);
 430         printk("CS=%04x  ", M.x86.R_CS);
 431         printk("EIP=%08x\n\t", M.x86.R_EIP);
 432         if (ACCESS_FLAG(F_OF))
 433                 printk("OV ");  /* CHECKED... */
 434         else
 435                 printk("NV ");
 436         if (ACCESS_FLAG(F_DF))
 437                 printk("DN ");
 438         else
 439                 printk("UP ");
 440         if (ACCESS_FLAG(F_IF))
 441                 printk("EI ");
 442         else
 443                 printk("DI ");
 444         if (ACCESS_FLAG(F_SF))
 445                 printk("NG ");
 446         else
 447                 printk("PL ");
 448         if (ACCESS_FLAG(F_ZF))
 449                 printk("ZR ");
 450         else
 451                 printk("NZ ");
 452         if (ACCESS_FLAG(F_AF))
 453                 printk("AC ");
 454         else
 455                 printk("NA ");
 456         if (ACCESS_FLAG(F_PF))
 457                 printk("PE ");
 458         else
 459                 printk("PO ");
 460         if (ACCESS_FLAG(F_CF))
 461                 printk("CY ");
 462         else
 463                 printk("NC ");
 464         printk("\n");
 465 }
 466
 467 #endif