Added support for a WINELOADER environment variable which allows the
[wine] / server / debugger.c
1 /*
2  * Server-side debugger functions
3  *
4  * Copyright (C) 1999 Alexandre Julliard
5  */
6
7 #include <assert.h>
8 #include <string.h>
9 #include <stdio.h>
10
11 #include "winbase.h"
12
13 #include "handle.h"
14 #include "process.h"
15 #include "thread.h"
16 #include "request.h"
17
18 enum debug_event_state { EVENT_QUEUED, EVENT_SENT, EVENT_CONTINUED };
19
20 /* debug event */
21 struct debug_event
22 {
23     struct object          obj;       /* object header */
24     struct debug_event    *next;      /* event queue */
25     struct debug_event    *prev;
26     struct thread         *sender;    /* thread which sent this event */
27     struct thread         *debugger;  /* debugger thread receiving the event */
28     enum debug_event_state state;     /* event state */
29     int                    status;    /* continuation status */
30     debug_event_t          data;      /* event data */
31 };
32
33 /* debug context */
34 struct debug_ctx
35 {
36     struct object        obj;         /* object header */
37     struct debug_event  *event_head;  /* head of pending events queue */
38     struct debug_event  *event_tail;  /* tail of pending events queue */
39 };
40
41
42 static void debug_event_dump( struct object *obj, int verbose );
43 static int debug_event_signaled( struct object *obj, struct thread *thread );
44 static void debug_event_destroy( struct object *obj );
45
46 static const struct object_ops debug_event_ops =
47 {
48     sizeof(struct debug_event),    /* size */
49     debug_event_dump,              /* dump */
50     add_queue,                     /* add_queue */
51     remove_queue,                  /* remove_queue */
52     debug_event_signaled,          /* signaled */
53     no_satisfied,                  /* satisfied */
54     NULL,                          /* get_poll_events */
55     NULL,                          /* poll_event */
56     no_read_fd,                    /* get_read_fd */
57     no_write_fd,                   /* get_write_fd */
58     no_flush,                      /* flush */
59     no_get_file_info,              /* get_file_info */
60     debug_event_destroy            /* destroy */
61 };
62
63 static void debug_ctx_dump( struct object *obj, int verbose );
64 static int debug_ctx_signaled( struct object *obj, struct thread *thread );
65 static void debug_ctx_destroy( struct object *obj );
66
67 static const struct object_ops debug_ctx_ops =
68 {
69     sizeof(struct debug_ctx),      /* size */
70     debug_ctx_dump,                /* dump */
71     add_queue,                     /* add_queue */
72     remove_queue,                  /* remove_queue */
73     debug_ctx_signaled,            /* signaled */
74     no_satisfied,                  /* satisfied */
75     NULL,                          /* get_poll_events */
76     NULL,                          /* poll_event */
77     no_read_fd,                    /* get_read_fd */
78     no_write_fd,                   /* get_write_fd */
79     no_flush,                      /* flush */
80     no_get_file_info,              /* get_file_info */
81     debug_ctx_destroy              /* destroy */
82 };
83
84
85 /* routines to build an event according to its type */
86
87 static int fill_exception_event( struct debug_event *event, void *arg )
88 {
89     memcpy( &event->data.info.exception, arg, sizeof(event->data.info.exception) );
90     return 1;
91 }
92
93 static int fill_create_thread_event( struct debug_event *event, void *arg )
94 {
95     struct process *debugger = event->debugger->process;
96     struct thread *thread = event->sender;
97     int handle;
98     
99     /* documented: THREAD_GET_CONTEXT | THREAD_SET_CONTEXT | THREAD_SUSPEND_RESUME */
100     if ((handle = alloc_handle( debugger, thread, THREAD_ALL_ACCESS, FALSE )) == -1)
101         return 0;
102     event->data.info.create_thread.handle = handle;
103     event->data.info.create_thread.teb    = thread->teb;
104     event->data.info.create_thread.start  = arg;
105     return 1;
106 }
107
108 static int fill_create_process_event( struct debug_event *event, void *arg )
109 {
110     struct process *debugger = event->debugger->process;
111     struct thread *thread = event->sender;
112     struct process *process = thread->process;
113     int handle;
114
115     /* documented: PROCESS_VM_READ | PROCESS_VM_WRITE */
116     if ((handle = alloc_handle( debugger, process, PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE )) == -1)
117         return 0;
118     event->data.info.create_process.process = handle;
119
120     /* documented: THREAD_GET_CONTEXT | THREAD_SET_CONTEXT | THREAD_SUSPEND_RESUME */
121     if ((handle = alloc_handle( debugger, thread, THREAD_ALL_ACCESS, FALSE )) == -1)
122     {
123         close_handle( debugger, event->data.info.create_process.process );
124         return 0;
125     }
126     event->data.info.create_process.thread = handle;
127
128     handle = -1;
129     if (process->exe.file &&
130         /* the doc says write access too, but this doesn't seem a good idea */
131         ((handle = alloc_handle( debugger, process->exe.file, GENERIC_READ, FALSE )) == -1))
132     {
133         close_handle( debugger, event->data.info.create_process.process );
134         close_handle( debugger, event->data.info.create_process.thread );
135         return 0;
136     }
137     event->data.info.create_process.file       = handle;
138     event->data.info.create_process.teb        = thread->teb;
139     event->data.info.create_process.base       = process->exe.base;
140     event->data.info.create_process.start      = arg;
141     event->data.info.create_process.dbg_offset = process->exe.dbg_offset;
142     event->data.info.create_process.dbg_size   = process->exe.dbg_size;
143     event->data.info.create_process.name       = process->exe.name;
144     event->data.info.create_process.unicode    = 0;
145     return 1;
146 }
147
148 static int fill_exit_thread_event( struct debug_event *event, void *arg )
149 {
150     struct thread *thread = arg;
151     event->data.info.exit.exit_code = thread->exit_code;
152     return 1;
153 }
154
155 static int fill_exit_process_event( struct debug_event *event, void *arg )
156 {
157     struct process *process = arg;
158     event->data.info.exit.exit_code = process->exit_code;
159     return 1;
160 }
161
162 static int fill_load_dll_event( struct debug_event *event, void *arg )
163 {
164     struct process *debugger = event->debugger->process;
165     struct process_dll *dll = arg;
166     int handle = -1;
167
168     if (dll->file && (handle = alloc_handle( debugger, dll->file, GENERIC_READ, FALSE )) == -1)
169         return 0;
170     event->data.info.load_dll.handle     = handle;
171     event->data.info.load_dll.base       = dll->base;
172     event->data.info.load_dll.dbg_offset = dll->dbg_offset;
173     event->data.info.load_dll.dbg_size   = dll->dbg_size;
174     event->data.info.load_dll.name       = dll->name;
175     event->data.info.load_dll.unicode    = 0;
176     return 1;
177 }
178
179 static int fill_unload_dll_event( struct debug_event *event, void *arg )
180 {
181     event->data.info.unload_dll.base = arg;
182     return 1;
183 }
184
185 static int fill_output_debug_string_event( struct debug_event *event, void *arg )
186 {
187     struct output_debug_string_request *req = arg;
188     event->data.info.output_string.string  = req->string;
189     event->data.info.output_string.unicode = req->unicode;
190     event->data.info.output_string.length  = req->length;
191     return 1;
192 }
193
194 typedef int (*fill_event_func)( struct debug_event *event, void *arg );
195
196 #define NB_DEBUG_EVENTS OUTPUT_DEBUG_STRING_EVENT  /* RIP_EVENT not supported */
197
198 static const fill_event_func fill_debug_event[NB_DEBUG_EVENTS] =
199 {
200     fill_exception_event,            /* EXCEPTION_DEBUG_EVENT */
201     fill_create_thread_event,        /* CREATE_THREAD_DEBUG_EVENT */
202     fill_create_process_event,       /* CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT */
203     fill_exit_thread_event,          /* EXIT_THREAD_DEBUG_EVENT */
204     fill_exit_process_event,         /* EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT */
205     fill_load_dll_event,             /* LOAD_DLL_DEBUG_EVENT */
206     fill_unload_dll_event,           /* UNLOAD_DLL_DEBUG_EVENT */
207     fill_output_debug_string_event   /* OUTPUT_DEBUG_STRING_EVENT */
208 };
209
210
211 /* unlink the first event from the queue */
212 static void unlink_event( struct debug_ctx *debug_ctx, struct debug_event *event )
213 {
214     if (event->prev) event->prev->next = event->next;
215     else debug_ctx->event_head = event->next;
216     if (event->next) event->next->prev = event->prev;
217     else debug_ctx->event_tail = event->prev;
218     event->next = event->prev = NULL;
219     if (event->sender->debug_event == event) event->sender->debug_event = NULL;
220     release_object( event );
221 }
222
223 /* link an event at the end of the queue */
224 static void link_event( struct debug_ctx *debug_ctx, struct debug_event *event )
225 {
226     grab_object( event );
227     event->next = NULL;
228     event->prev = debug_ctx->event_tail;
229     debug_ctx->event_tail = event;
230     if (event->prev) event->prev->next = event;
231     else debug_ctx->event_head = event;
232     if (!event->sender->debug_event) wake_up( &debug_ctx->obj, 0 );
233 }
234
235 /* find the next event that we can send to the debugger */
236 static struct debug_event *find_event_to_send( struct debug_ctx *debug_ctx )
237 {
238     struct debug_event *event;
239     for (event = debug_ctx->event_head; event; event = event->next)
240     {
241         if (event->state == EVENT_SENT) continue;  /* already sent */
242         if (event->sender->debug_event) continue;  /* thread busy with another one */
243         break;
244     }
245     return event;
246 }
247
248 /* build a reply for the wait_debug_event request */
249 static void build_wait_debug_reply( struct thread *thread, struct object *obj, int signaled )
250 {
251     struct wait_debug_event_request *req = get_req_ptr( thread );
252
253     if (obj)
254     {
255         struct debug_ctx *debug_ctx = (struct debug_ctx *)obj; 
256         struct debug_event *event = find_event_to_send( debug_ctx );
257         size_t size = get_req_data_size(req);
258
259         /* the object that woke us has to be our debug context */
260         assert( obj->ops == &debug_ctx_ops );
261         assert( event );
262
263         event->state = EVENT_SENT;
264         event->sender->debug_event = event;
265         req->pid = event->sender->process;
266         req->tid = event->sender;
267         if (size > sizeof(debug_event_t)) size = sizeof(debug_event_t);
268         memcpy( get_req_data(req), &event->data, size );
269         set_req_data_size( req, size );
270     }
271     else  /* timeout or error */
272     {
273         set_req_data_size( req, 0 );
274         req->pid  = 0;
275         req->tid  = 0;
276     }
277 }
278
279 /* build a reply for the send_event request */
280 static void build_exception_event_reply( struct thread *thread, struct object *obj, int signaled )
281 {
282     struct exception_event_request *req = get_req_ptr( thread );
283     struct debug_event *event = (struct debug_event *)obj;
284     assert( obj->ops == &debug_event_ops );
285     req->status = event->status;
286     thread->context = NULL;
287 }
288
289 static void debug_event_dump( struct object *obj, int verbose )
290 {
291     struct debug_event *debug_event = (struct debug_event *)obj;
292     assert( obj->ops == &debug_event_ops );
293     fprintf( stderr, "Debug event sender=%p code=%d state=%d\n",
294              debug_event->sender, debug_event->data.code, debug_event->state );
295 }
296
297 static int debug_event_signaled( struct object *obj, struct thread *thread )
298 {
299     struct debug_event *debug_event = (struct debug_event *)obj;
300     assert( obj->ops == &debug_event_ops );
301     return debug_event->state == EVENT_CONTINUED;
302 }
303
304 static void debug_event_destroy( struct object *obj )
305 {
306     struct debug_event *event = (struct debug_event *)obj;
307     assert( obj->ops == &debug_event_ops );
308
309     /* cannot still be in the queue */
310     assert( !event->next );
311     assert( !event->prev );
312
313     /* If the event has been sent already, the handles are now under the */
314     /* responsibility of the debugger process, so we don't touch them    */
315     if (event->state == EVENT_QUEUED)
316     {
317         struct process *debugger = event->debugger->process;
318         switch(event->data.code)
319         {
320         case CREATE_THREAD_DEBUG_EVENT:
321             close_handle( debugger, event->data.info.create_thread.handle );
322             break;
323         case CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT:
324             if (event->data.info.create_process.file != -1)
325                 close_handle( debugger, event->data.info.create_process.file );
326             close_handle( debugger, event->data.info.create_process.thread );
327             close_handle( debugger, event->data.info.create_process.process );
328             break;
329         case LOAD_DLL_DEBUG_EVENT:
330             if (event->data.info.load_dll.handle != -1)
331                 close_handle( debugger, event->data.info.load_dll.handle );
332             break;
333         }
334     }
335     release_object( event->sender );
336     release_object( event->debugger );
337 }
338
339 static void debug_ctx_dump( struct object *obj, int verbose )
340 {
341     struct debug_ctx *debug_ctx = (struct debug_ctx *)obj;
342     assert( obj->ops == &debug_ctx_ops );
343     fprintf( stderr, "Debug context head=%p tail=%p\n",
344              debug_ctx->event_head, debug_ctx->event_tail );
345 }
346
347 static int debug_ctx_signaled( struct object *obj, struct thread *thread )
348 {
349     struct debug_ctx *debug_ctx = (struct debug_ctx *)obj;
350     assert( obj->ops == &debug_ctx_ops );
351     return find_event_to_send( debug_ctx ) != NULL;
352 }
353
354 static void debug_ctx_destroy( struct object *obj )
355 {
356     struct debug_event *event;
357     struct debug_ctx *debug_ctx = (struct debug_ctx *)obj;
358     assert( obj->ops == &debug_ctx_ops );
359
360     /* free all pending events */
361     while ((event = debug_ctx->event_head) != NULL) unlink_event( debug_ctx, event );
362 }
363
364 /* wait for a debug event (or send a reply at once if one is pending) */
365 static int wait_for_debug_event( int timeout )
366 {
367     struct debug_ctx *debug_ctx = current->debug_ctx;
368     struct object *obj = &debug_ctx->obj;
369     int flags = 0;
370
371     if (!debug_ctx)  /* current thread is not a debugger */
372     {
373         set_error( STATUS_INVALID_HANDLE );
374         return 0;
375     }
376     if (timeout != -1) flags = SELECT_TIMEOUT;
377     return sleep_on( 1, &obj, flags, timeout, build_wait_debug_reply );
378 }
379
380 /* continue a debug event */
381 static int continue_debug_event( struct process *process, struct thread *thread, int status )
382 {
383     struct debug_event *event;
384     struct debug_ctx *debug_ctx = current->debug_ctx;
385
386     if (!debug_ctx || process->debugger != current || thread->process != process) goto error;
387
388     /* find the event in the queue */
389     for (event = debug_ctx->event_head; event; event = event->next)
390     {
391         if (event->state != EVENT_SENT) continue;
392         if (event->sender == thread) break;
393     }
394     if (!event) goto error;
395
396     assert( event->sender->debug_event == event );
397
398     event->status = status;
399     event->state  = EVENT_CONTINUED;
400     wake_up( &event->obj, 0 );
401
402     unlink_event( debug_ctx, event );
403     resume_process( process );
404     return 1;
405  error:
406     /* not debugging this process, or no such event */
407     set_error( STATUS_ACCESS_DENIED );  /* FIXME */
408     return 0;
409 }
410
411 /* queue a debug event for a debugger */
412 static struct debug_event *queue_debug_event( struct thread *thread, int code, void *arg )
413 {
414     struct thread *debugger = thread->process->debugger;
415     struct debug_ctx *debug_ctx = debugger->debug_ctx;
416     struct debug_event *event;
417
418     assert( code > 0 && code <= NB_DEBUG_EVENTS );
419     assert( debug_ctx );
420     /* cannot queue a debug event for myself */
421     assert( debugger->process != thread->process );
422
423     /* build the event */
424     if (!(event = alloc_object( &debug_event_ops, -1 ))) return NULL;
425     event->next      = NULL;
426     event->prev      = NULL;
427     event->state     = EVENT_QUEUED;
428     event->sender    = (struct thread *)grab_object( thread );
429     event->debugger  = (struct thread *)grab_object( debugger );
430     event->data.code = code;
431
432     if (!fill_debug_event[code-1]( event, arg ))
433     {
434         event->data.code = -1;  /* make sure we don't attempt to close handles */
435         release_object( event );
436         return NULL;
437     }
438
439     link_event( debug_ctx, event );
440     suspend_process( thread->process );
441     return event;
442 }
443
444 /* generate a debug event from inside the server and queue it */
445 void generate_debug_event( struct thread *thread, int code, void *arg )
446 {
447     if (thread->process->debugger)
448     {
449         struct debug_event *event = queue_debug_event( thread, code, arg );
450         if (event) release_object( event );
451     }
452 }
453
454 /* attach a process to a debugger thread and suspend it */
455 static int debugger_attach( struct process *process, struct thread *debugger )
456 {
457     struct thread *thread;
458
459     if (process->debugger) goto error;  /* already being debugged */
460     if (process->init_event) goto error;  /* still starting up */
461
462     /* make sure we don't create a debugging loop */
463     for (thread = debugger; thread; thread = thread->process->debugger)
464         if (thread->process == process) goto error;
465
466     suspend_process( process );
467
468     /* we must have been able to attach all threads */
469     for (thread = process->thread_list; thread; thread = thread->proc_next)
470         if (!thread->attached)
471         {
472             fprintf( stderr, "%p not attached\n", thread );
473             resume_process( process );
474             goto error;
475         }
476
477     if (set_process_debugger( process, debugger )) return 1;
478     resume_process( process );
479     return 0;
480
481  error:
482     set_error( STATUS_ACCESS_DENIED );
483     return 0;
484 }
485
486 /* generate all startup events of a given process */
487 void generate_startup_debug_events( struct process *process, void *entry )
488 {
489     struct process_dll *dll;
490     struct thread *thread = process->thread_list;
491
492     /* generate creation events */
493     generate_debug_event( thread, CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT, entry );
494     while ((thread = thread->proc_next))
495         generate_debug_event( thread, CREATE_THREAD_DEBUG_EVENT, NULL );
496
497     /* generate dll events (in loading order, i.e. reverse list order) */
498     for (dll = &process->exe; dll->next; dll = dll->next);
499     while (dll != &process->exe)
500     {
501         generate_debug_event( process->thread_list, LOAD_DLL_DEBUG_EVENT, dll );
502         dll = dll->prev;
503     }
504 }
505
506 /* set the debugger of a given process */
507 int set_process_debugger( struct process *process, struct thread *debugger )
508 {
509     struct debug_ctx *debug_ctx;
510
511     assert( !process->debugger );
512
513     if (!debugger->debug_ctx)  /* need to allocate a context */
514     {
515         if (!(debug_ctx = alloc_object( &debug_ctx_ops, -1 ))) return 0;
516         debug_ctx->event_head = NULL;
517         debug_ctx->event_tail = NULL;
518         debugger->debug_ctx = debug_ctx;
519     }
520     process->debugger = debugger;
521     return 1;
522 }
523
524 /* a thread is exiting */
525 void debug_exit_thread( struct thread *thread )
526 {
527     if (thread->debug_ctx)  /* this thread is a debugger */
528     {
529         /* kill all debugged processes */
530         kill_debugged_processes( thread, thread->exit_code );
531         release_object( thread->debug_ctx );
532         thread->debug_ctx = NULL;
533     }
534 }
535
536 /* Wait for a debug event */
537 DECL_HANDLER(wait_debug_event)
538 {
539     if (!wait_for_debug_event( req->timeout ))
540     {
541         req->pid = NULL;
542         req->tid = NULL;
543         set_req_data_size( req, 0 );
544     }
545 }
546
547 /* Continue a debug event */
548 DECL_HANDLER(continue_debug_event)
549 {
550     struct process *process = get_process_from_id( req->pid );
551     if (process)
552     {
553         struct thread *thread = get_thread_from_id( req->tid );
554         if (thread)
555         {
556             continue_debug_event( process, thread, req->status );
557             release_object( thread );
558         }
559         release_object( process );
560     }
561 }
562
563 /* Start debugging an existing process */
564 DECL_HANDLER(debug_process)
565 {
566     struct debug_event_exception data;
567     struct debug_event *event;
568     struct process *process = get_process_from_id( req->pid );
569     if (!process) return;
570
571     if (debugger_attach( process, current ))
572     {
573         generate_startup_debug_events( process, NULL );
574         resume_process( process );
575
576         data.record.ExceptionCode    = EXCEPTION_BREAKPOINT;
577         data.record.ExceptionFlags   = EXCEPTION_CONTINUABLE;
578         data.record.ExceptionRecord  = NULL;
579         data.record.ExceptionAddress = get_thread_ip( process->thread_list );
580         data.record.NumberParameters = 0;
581         data.first = 1;
582         if ((event = queue_debug_event( process->thread_list, EXCEPTION_DEBUG_EVENT, &data )))
583             release_object( event );
584     }
585     release_object( process );
586 }
587
588 /* send an exception event */
589 DECL_HANDLER(exception_event)
590 {
591     req->status = 0;
592     if (current->process->debugger)
593     {
594         struct debug_event_exception data;
595         struct debug_event *event;
596         CONTEXT *context = get_req_data( req );
597         EXCEPTION_RECORD *rec = (EXCEPTION_RECORD *)(context + 1);
598
599         if (get_req_data_size( req ) < sizeof(*rec) + sizeof(*context))
600         {
601             set_error( STATUS_INVALID_PARAMETER );
602             return;
603         }
604         data.record = *rec;
605         data.first  = req->first;
606         if ((event = queue_debug_event( current, EXCEPTION_DEBUG_EVENT, &data )))
607         {
608             struct object *obj = &event->obj;
609             current->context = context;
610             sleep_on( 1, &obj, 0, -1, build_exception_event_reply );
611             release_object( event );
612         }
613     }
614 }
615
616 /* send an output string to the debugger */
617 DECL_HANDLER(output_debug_string)
618 {
619     if (current->process->debugger)
620     {
621         struct debug_event *event = queue_debug_event( current, OUTPUT_DEBUG_STRING_EVENT, req );
622         if (event) release_object( event );
623     }
624 }