winedbg: process_io
[wine] / programs / winedbg / winedbg.c
1 /* Wine internal debugger
2  * Interface to Windows debugger API
3  * Copyright 2000-2004 Eric Pouech
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  */
19
20 #include "config.h"
21 #include "wine/port.h"
22
23 #include <stdlib.h>
24 #include <stdio.h>
25 #include <string.h>
26 #include "debugger.h"
27
28 #include "winternl.h"
29 #include "wine/exception.h"
30 #include "wine/library.h"
31
32 #include "wine/debug.h"
33
34 /* TODO list:
35  *
36  * - minidump
37  *      + set a mode where winedbg would start (postmortem debugging) from a minidump
38  * - CPU adherence
39  *      + we always assume the stack grows as on i386 (ie downwards)
40  * - UI
41  *      + enable back the limited output (depth of structure printing and number of 
42  *        lines)
43  *      + make the output as close as possible to what gdb does
44  * - symbol management:
45  *      + symbol table loading is broken
46  *      + in symbol_get_lvalue, we don't do any scoping (as C does) between local and
47  *        global vars (we may need this to force some display for example). A solution
48  *        would be always to return arrays with: local vars, global vars, thunks
49  * - type management:
50  *      + some bits of internal types are missing (like type casts and the address
51  *        operator)
52  *      + the type for an enum's value is always inferred as int (winedbg & dbghelp)
53  *      + most of the code implies that sizeof(void*) = sizeof(int)
54  *      + all computations should be made on long long
55  *              o expr computations are in int:s
56  *              o bitfield size is on a 4-bytes
57  *      + array_index and deref should be the same function (or should share the same
58  *        core)
59  * - execution:
60  *      + set a better fix for gdb (proxy mode) than the step-mode hack
61  *      + implement function call in debuggee
62  *      + trampoline management is broken when getting 16 <=> 32 thunk destination
63  *        address
64  *      + thunking of delayed imports doesn't work as expected (ie, when stepping,
65  *        it currently stops at first insn with line number during the library 
66  *        loading). We should identify this (__wine_delay_import) and set a
67  *        breakpoint instead of single stepping the library loading.
68  *      + it's wrong to copy thread->step_over_bp into process->bp[0] (when 
69  *        we have a multi-thread debuggee). complete fix must include storing all
70  *        thread's step-over bp in process-wide bp array, and not to handle bp
71  *        when we have the wrong thread running into that bp
72  *      + code in CREATE_PROCESS debug event doesn't work on Windows, as we cannot
73  *        get the name of the main module this way. We should rewrite all this code
74  *        and store in struct dbg_process as early as possible (before process
75  *        creation or attachment), the name of the main module
76  * - global:
77  *      + define a better way to enable the wine extensions (either DBG SDK function
78  *        in dbghelp, or TLS variable, or environment variable or ...)
79  *      + audit all files to ensure that we check all potential return values from
80  *        every function call to catch the errors
81  *      + BTW check also whether the exception mechanism is the best way to return
82  *        errors (or find a proper fix for MinGW port)
83  *      + use Wine standard list mechanism for all list handling
84  */
85
86 WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL(winedbg);
87
88 struct dbg_process*     dbg_curr_process = NULL;
89 struct dbg_thread*      dbg_curr_thread = NULL;
90 DWORD                   dbg_curr_tid;
91 DWORD                   dbg_curr_pid;
92 CONTEXT                 dbg_context;
93 BOOL                    dbg_interactiveP = FALSE;
94
95 static struct dbg_process*      dbg_process_list = NULL;
96
97 struct dbg_internal_var         dbg_internal_vars[DBG_IV_LAST];
98 const struct dbg_internal_var*  dbg_context_vars;
99 static HANDLE                   dbg_houtput;
100
101 void    dbg_outputA(const char* buffer, int len)
102 {
103     static char line_buff[4096];
104     static unsigned int line_pos;
105
106     DWORD w, i;
107
108     while (len > 0)
109     {
110         unsigned int count = min( len, sizeof(line_buff) - line_pos );
111         memcpy( line_buff + line_pos, buffer, count );
112         buffer += count;
113         len -= count;
114         line_pos += count;
115         for (i = line_pos; i > 0; i--) if (line_buff[i-1] == '\n') break;
116         if (!i)  /* no newline found */
117         {
118             if (len > 0) i = line_pos;  /* buffer is full, flush anyway */
119             else break;
120         }
121         WriteFile(dbg_houtput, line_buff, i, &w, NULL);
122         memmove( line_buff, line_buff + i, line_pos - i );
123         line_pos -= i;
124     }
125 }
126
127 void    dbg_outputW(const WCHAR* buffer, int len)
128 {
129     char* ansi = NULL;
130     int newlen;
131         
132     /* do a serious Unicode to ANSI conversion
133      * FIXME: should CP_ACP be GetConsoleCP()?
134      */
135     newlen = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, buffer, len, NULL, 0, NULL, NULL);
136     if (newlen)
137     {
138         if (!(ansi = HeapAlloc(GetProcessHeap(), 0, newlen))) return;
139         WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, buffer, len, ansi, newlen, NULL, NULL);
140         dbg_outputA(ansi, newlen);
141         HeapFree(GetProcessHeap(), 0, ansi);
142     }
143 }
144
145 int     dbg_printf(const char* format, ...)
146 {
147     static    char      buf[4*1024];
148     va_list     valist;
149     int         len;
150
151     va_start(valist, format);
152     len = vsnprintf(buf, sizeof(buf), format, valist);
153     va_end(valist);
154
155     if (len <= -1 || len >= sizeof(buf)) 
156     {
157         len = sizeof(buf) - 1;
158         buf[len] = 0;
159         buf[len - 1] = buf[len - 2] = buf[len - 3] = '.';
160     }
161     dbg_outputA(buf, len);
162     return len;
163 }
164
165 static  unsigned dbg_load_internal_vars(void)
166 {
167     HKEY                        hkey;
168     DWORD                       type = REG_DWORD;
169     DWORD                       val;
170     DWORD                       count = sizeof(val);
171     int                         i;
172     struct dbg_internal_var*    div = dbg_internal_vars;
173
174 /* initializes internal vars table */
175 #define  INTERNAL_VAR(_var,_val,_ref,_tid)                      \
176         div->val = _val; div->name = #_var; div->pval = _ref;   \
177         div->typeid = _tid; div++;
178 #include "intvar.h"
179 #undef   INTERNAL_VAR
180
181     /* @@ Wine registry key: HKCU\Software\Wine\WineDbg */
182     if (RegCreateKeyA(HKEY_CURRENT_USER, "Software\\Wine\\WineDbg", &hkey)) 
183     {
184         WINE_ERR("Cannot create WineDbg key in registry\n");
185         return FALSE;
186     }
187
188     for (i = 0; i < DBG_IV_LAST; i++) 
189     {
190         if (!dbg_internal_vars[i].pval) 
191         {
192             if (!RegQueryValueEx(hkey, dbg_internal_vars[i].name, 0,
193                                  &type, (LPBYTE)&val, &count))
194                 dbg_internal_vars[i].val = val;
195             dbg_internal_vars[i].pval = &dbg_internal_vars[i].val;
196         }
197     }
198     RegCloseKey(hkey);
199     /* set up the debug variables for the CPU context */
200     dbg_context_vars = be_cpu->init_registers(&dbg_context);
201     return TRUE;
202 }
203
204 static  unsigned dbg_save_internal_vars(void)
205 {
206     HKEY                        hkey;
207     int                         i;
208
209     /* @@ Wine registry key: HKCU\Software\Wine\WineDbg */
210     if (RegCreateKeyA(HKEY_CURRENT_USER, "Software\\Wine\\WineDbg", &hkey)) 
211     {
212         WINE_ERR("Cannot create WineDbg key in registry\n");
213         return FALSE;
214     }
215
216     for (i = 0; i < DBG_IV_LAST; i++) 
217     {
218         /* FIXME: type should be infered from basic type -if any- of intvar */
219         if (dbg_internal_vars[i].pval == &dbg_internal_vars[i].val)
220             RegSetValueEx(hkey, dbg_internal_vars[i].name, 0,
221                           REG_DWORD, (const void*)dbg_internal_vars[i].pval, 
222                           sizeof(*dbg_internal_vars[i].pval));
223     }
224     RegCloseKey(hkey);
225     return TRUE;
226 }
227
228 const struct dbg_internal_var* dbg_get_internal_var(const char* name)
229 {
230     const struct dbg_internal_var*      div;
231
232     for (div = &dbg_internal_vars[DBG_IV_LAST - 1]; div >= dbg_internal_vars; div--)
233     {
234         if (!strcmp(div->name, name)) return div;
235     }
236     for (div = dbg_context_vars; div->name; div++)
237     {
238         if (!strcasecmp(div->name, name)) return div;
239     }
240
241     return NULL;
242 }
243
244 struct dbg_process*     dbg_get_process(DWORD pid)
245 {
246     struct dbg_process* p;
247
248     for (p = dbg_process_list; p; p = p->next)
249         if (p->pid == pid) break;
250     return p;
251 }
252
253 struct dbg_process*     dbg_add_process(const struct be_process_io* pio, DWORD pid, HANDLE h)
254 {
255     struct dbg_process* p;
256
257     if ((p = dbg_get_process(pid)))
258     {
259         if (p->handle != 0)
260         {
261             WINE_ERR("Process (%lu) is already defined\n", pid);
262         }
263         else
264         {
265             p->handle = h;
266             p->process_io = pio;
267             p->imageName = NULL;
268         }
269         return p;
270     }
271
272     if (!(p = HeapAlloc(GetProcessHeap(), 0, sizeof(struct dbg_process)))) return NULL;
273     p->handle = h;
274     p->pid = pid;
275     p->process_io = pio;
276     p->imageName = NULL;
277     p->threads = NULL;
278     p->continue_on_first_exception = FALSE;
279     p->next_bp = 1;  /* breakpoint 0 is reserved for step-over */
280     memset(p->bp, 0, sizeof(p->bp));
281     p->delayed_bp = NULL;
282     p->num_delayed_bp = 0;
283
284     p->next = dbg_process_list;
285     p->prev = NULL;
286     if (dbg_process_list) dbg_process_list->prev = p;
287     dbg_process_list = p;
288     return p;
289 }
290
291 void dbg_set_process_name(struct dbg_process* p, const char* imageName)
292 {
293     assert(p->imageName == NULL);
294     if (imageName)
295     {
296         char* tmp = HeapAlloc(GetProcessHeap(), 0, strlen(imageName) + 1);
297         if (tmp) p->imageName = strcpy(tmp, imageName);
298     }
299 }
300
301 void dbg_del_process(struct dbg_process* p)
302 {
303     int i;
304
305     while (p->threads) dbg_del_thread(p->threads);
306
307     for (i = 0; i < p->num_delayed_bp; i++)
308         if (p->delayed_bp[i].is_symbol)
309             HeapFree(GetProcessHeap(), 0, p->delayed_bp[i].u.symbol.name);
310
311     HeapFree(GetProcessHeap(), 0, p->delayed_bp);
312     if (p->prev) p->prev->next = p->next;
313     if (p->next) p->next->prev = p->prev;
314     if (p == dbg_process_list) dbg_process_list = p->next;
315     if (p == dbg_curr_process) dbg_curr_process = NULL;
316     HeapFree(GetProcessHeap(), 0, (char*)p->imageName);
317     HeapFree(GetProcessHeap(), 0, p);
318 }
319
320 struct mod_loader_info
321 {
322     HANDLE              handle;
323     IMAGEHLP_MODULE*    imh_mod;
324 };
325
326 static BOOL CALLBACK mod_loader_cb(PSTR mod_name, DWORD base, void* ctx)
327 {
328     struct mod_loader_info*     mli = (struct mod_loader_info*)ctx;
329
330     if (!strcmp(mod_name, "<wine-loader>"))
331     {
332         if (SymGetModuleInfo(mli->handle, base, mli->imh_mod))
333             return FALSE; /* stop enum */
334     }
335     return TRUE;
336 }
337
338 BOOL dbg_get_debuggee_info(HANDLE hProcess, IMAGEHLP_MODULE* imh_mod)
339 {
340     struct mod_loader_info  mli;
341     DWORD                   opt;
342
343     /* this will resynchronize builtin dbghelp's internal ELF module list */
344     SymLoadModule(hProcess, 0, 0, 0, 0, 0);
345     mli.handle  = hProcess;
346     mli.imh_mod = imh_mod;
347     imh_mod->SizeOfStruct = sizeof(*imh_mod);
348     imh_mod->BaseOfImage = 0;
349     /* this is a wine specific options to return also ELF modules in the
350      * enumeration
351      */
352     SymSetOptions((opt = SymGetOptions()) | 0x40000000);
353     SymEnumerateModules(hProcess, mod_loader_cb, (void*)&mli);
354     SymSetOptions(opt);
355
356     return imh_mod->BaseOfImage != 0;
357 }
358
359 struct dbg_thread* dbg_get_thread(struct dbg_process* p, DWORD tid)
360 {
361     struct dbg_thread*  t;
362
363     if (!p) return NULL;
364     for (t = p->threads; t; t = t->next)
365         if (t->tid == tid) break;
366     return t;
367 }
368
369 struct dbg_thread* dbg_add_thread(struct dbg_process* p, DWORD tid,
370                                   HANDLE h, void* teb)
371 {
372     struct dbg_thread*  t = HeapAlloc(GetProcessHeap(), 0, sizeof(struct dbg_thread));
373
374     if (!t)
375         return NULL;
376
377     t->handle = h;
378     t->tid = tid;
379     t->teb = teb;
380     t->process = p;
381     t->exec_mode = dbg_exec_cont;
382     t->exec_count = 0;
383     t->step_over_bp.enabled = FALSE;
384     t->step_over_bp.refcount = 0;
385     t->stopped_xpoint = -1;
386     t->in_exception = FALSE;
387     t->frames = NULL;
388     t->num_frames = 0;
389     t->curr_frame = -1;
390     t->addr_mode = AddrModeFlat;
391
392     snprintf(t->name, sizeof(t->name), "0x%08lx", tid);
393
394     t->next = p->threads;
395     t->prev = NULL;
396     if (p->threads) p->threads->prev = t;
397     p->threads = t;
398
399     return t;
400 }
401
402 void dbg_del_thread(struct dbg_thread* t)
403 {
404     HeapFree(GetProcessHeap(), 0, t->frames);
405     if (t->prev) t->prev->next = t->next;
406     if (t->next) t->next->prev = t->prev;
407     if (t == t->process->threads) t->process->threads = t->next;
408     if (t == dbg_curr_thread) dbg_curr_thread = NULL;
409     HeapFree(GetProcessHeap(), 0, t);
410 }
411
412 BOOL dbg_interrupt_debuggee(void)
413 {
414     if (!dbg_process_list) return FALSE;
415     /* FIXME: since we likely have a single process, signal the first process
416      * in list
417      */
418     if (dbg_process_list->next) dbg_printf("Ctrl-C: only stopping the first process\n");
419     else dbg_printf("Ctrl-C: stopping debuggee\n");
420     dbg_process_list->continue_on_first_exception = FALSE;
421     return DebugBreakProcess(dbg_process_list->handle);
422 }
423
424 static BOOL WINAPI ctrl_c_handler(DWORD dwCtrlType)
425 {
426     if (dwCtrlType == CTRL_C_EVENT)
427     {
428         return dbg_interrupt_debuggee();
429     }
430     return FALSE;
431 }
432
433 static void dbg_init_console(void)
434 {
435     /* set our control-C handler */
436     SetConsoleCtrlHandler(ctrl_c_handler, TRUE);
437
438     /* set our own title */
439     SetConsoleTitle("Wine Debugger");
440 }
441
442 static int dbg_winedbg_usage(void)
443 {
444     dbg_printf("Usage: winedbg [--command cmd|--file file|--auto] [--gdb [--no-start] [--with-xterm]] cmdline\n");
445     return -1;
446 }
447
448 struct backend_cpu* be_cpu;
449 #ifdef __i386__
450 extern struct backend_cpu be_i386;
451 #elif __powerpc__
452 extern struct backend_cpu be_ppc;
453 #elif __ALPHA__
454 extern struct backend_cpu be_alpha;
455 #else
456 # error CPU unknown
457 #endif
458
459 int main(int argc, char** argv)
460 {
461     int                 retv = 0;
462     HANDLE              hFile = INVALID_HANDLE_VALUE;
463     enum dbg_start      ds;
464
465 #ifdef __i386__
466     be_cpu = &be_i386;
467 #elif __powerpc__
468     be_cpu = &be_ppc;
469 #elif __ALPHA__
470     be_cpu = &be_alpha;
471 #else
472 # error CPU unknown
473 #endif
474     /* Initialize the output */
475     dbg_houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
476
477     /* Initialize internal vars */
478     if (!dbg_load_internal_vars()) return -1;
479
480     /* as we don't care about exec name */
481     argc--; argv++;
482
483     if (argc && !strcmp(argv[0], "--gdb"))
484     {
485         retv = gdb_main(argc, argv);
486         if (retv == -1) dbg_winedbg_usage();
487         return retv;
488     }
489     dbg_init_console();
490
491     SymSetOptions((SymGetOptions() & ~(SYMOPT_UNDNAME)) |
492                   SYMOPT_LOAD_LINES | SYMOPT_DEFERRED_LOADS | SYMOPT_AUTO_PUBLICS);
493
494     if (argc && (!strcmp(argv[0], "--auto") || !strcmp(argv[0], "--minidump")))
495     {
496         /* force some internal variables */
497         DBG_IVAR(BreakOnDllLoad) = 0;
498         dbg_houtput = GetStdHandle(STD_ERROR_HANDLE);
499         switch (dbg_active_auto(argc, argv))
500         {
501         case start_ok:          return 0;
502         case start_error_parse: return dbg_winedbg_usage();
503         case start_error_init:  return -1;
504         }
505     }
506     /* parse options */
507     while (argc > 0 && argv[0][0] == '-')
508     {
509         if (!strcmp(argv[0], "--command"))
510         {
511             argc--; argv++;
512             hFile = parser_generate_command_file(argv[0], NULL);
513             if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
514             {
515                 dbg_printf("Couldn't open temp file (%lu)\n", GetLastError());
516                 return 1;
517             }
518             argc--; argv++;
519             continue;
520         }
521         if (!strcmp(argv[0], "--file"))
522         {
523             argc--; argv++;
524             hFile = CreateFileA(argv[0], GENERIC_READ|DELETE, 0, 
525                                 NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0);
526             if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
527             {
528                 dbg_printf("Couldn't open file %s (%lu)\n", argv[0], GetLastError());
529                 return 1;
530             }
531             argc--; argv++;
532             continue;
533         }
534         if (!strcmp(argv[0], "--"))
535         {
536             argc--; argv++;
537             break;
538         }
539         return dbg_winedbg_usage();
540     }
541     if (!argc) ds = start_ok;
542     else if ((ds = dbg_active_attach(argc, argv)) == start_error_parse)
543         ds = dbg_active_launch(argc, argv);
544     switch (ds)
545     {
546     case start_ok:              break;
547     case start_error_parse:     return dbg_winedbg_usage();
548     case start_error_init:      return -1;
549     }
550
551     dbg_interactiveP = TRUE;
552     parser_handle(hFile);
553
554     while (dbg_process_list)
555         dbg_process_list->process_io->close_process(dbg_process_list, TRUE);
556
557     dbg_save_internal_vars();
558
559     return 0;
560 }