src/mc/mc_dwarf.c

   1 /* Copyright (c) 2008-2013. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <dwarf.h>
   8 #include <elfutils/libdw.h>
   9 #include <inttypes.h>
  10
  11 #include <simgrid_config.h>
  12 #include <xbt/log.h>
  13 #include <xbt/sysdep.h>
  14
  15 #include "mc_private.h"
  16
  17 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_dwarf, mc, "DWARF processing");
  18
  19 /** \brief The default DW_TAG_lower_bound for a given DW_AT_language.
  20  *
  21  *  The default for a given language is defined in the DWARF spec.
  22  *
  23  *  \param language consant as defined by the DWARf spec
  24  */
  25 static uint64_t MC_dwarf_default_lower_bound(int lang);
  26
  27 /** \brief Computes the the element_count of a DW_TAG_enumeration_type DIE
  28  *
  29  * This is the number of elements in a given array dimension.
  30  *
  31  * A reference of the compilation unit (DW_TAG_compile_unit) is
  32  * needed because the default lower bound (when there is no DW_AT_lower_bound)
  33  * depends of the language of the compilation unit (DW_AT_language).
  34  *
  35  * \param die  DIE for the DW_TAG_enumeration_type or DW_TAG_subrange_type
  36  * \param unit DIE of the DW_TAG_compile_unit
  37  */
  38 static uint64_t MC_dwarf_subrange_element_count(Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit);
  39
  40 /** \brief Computes the number of elements of a given DW_TAG_array_type.
  41  *
  42  * \param die DIE for the DW_TAG_array_type
  43  */
  44 static uint64_t MC_dwarf_array_element_count(Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit);
  45
  46 /** \brief Process a DIE
  47  *
  48  *  \param info the resulting object fot the library/binary file (output)
  49  *  \param die  the current DIE
  50  *  \param unit the DIE of the compile unit of the current DIE
  51  *  \param frame containg frame if any
  52  */
  53 static void MC_dwarf_handle_die(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace);
  54
  55 /** \brief Process a type DIE
  56  */
  57 static void MC_dwarf_handle_type_die(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace);
  58
  59 /** \brief Calls MC_dwarf_handle_die on all childrend of the given die
  60  *
  61  *  \param info the resulting object fot the library/binary file (output)
  62  *  \param die  the current DIE
  63  *  \param unit the DIE of the compile unit of the current DIE
  64  *  \param frame containg frame if any
  65  */
  66 static void MC_dwarf_handle_children(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace);
  67
  68 /** \brief Handle a variable (DW_TAG_variable or other)
  69  *
  70  *  \param info the resulting object fot the library/binary file (output)
  71  *  \param die  the current DIE
  72  *  \param unit the DIE of the compile unit of the current DIE
  73  *  \param frame containg frame if any
  74  */
  75 static void MC_dwarf_handle_variable_die(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace);
  76
  77 /** \brief Convert a libdw DWARF expression into a MC representation of the location
  78  *
  79  *  \param expr array of DWARf operations
  80  *  \param len  number of elements
  81  *  \return a new MC expression
  82  */
  83 static dw_location_t MC_dwarf_get_expression(Dwarf_Op* expr,  size_t len);
  84
  85 /** \brief Get the DW_TAG_type of the DIE
  86  *
  87  *  \param die DIE
  88  *  \return DW_TAG_type attribute as a new string (NULL if none)
  89  */
  90 static char* MC_dwarf_at_type(Dwarf_Die* die);
  91
  92 /** \brief Get the name of an attribute (DW_AT_*) from its code
  93  *
  94  *  \param attr attribute code (see the DWARF specification)
  95  *  \return name of the attribute
  96  */
  97 const char* MC_dwarf_attrname(int attr) {
  98   switch (attr) {
  99 #include "mc_dwarf_attrnames.h"
 100   default:
 101     return "DW_AT_unknown";
 102   }
 103 }
 104
 105 /** \brief Get the name of a dwarf tag (DW_TAG_*) from its code
 106  *
 107  *  \param tag tag code (see the DWARF specification)
 108  *  \return name of the tag
 109  */
 110 const char* MC_dwarf_tagname(int tag) {
 111   switch (tag) {
 112 #include "mc_dwarf_tagnames.h"
 113   case DW_TAG_invalid:
 114     return "DW_TAG_invalid";
 115   default:
 116     return "DW_TAG_unknown";
 117   }
 118 }
 119
 120 /** \brief A class of DWARF tags (DW_TAG_*)
 121  */
 122 typedef enum mc_tag_class {
 123   mc_tag_unknown,
 124   mc_tag_type,
 125   mc_tag_subprogram,
 126   mc_tag_variable,
 127   mc_tag_scope,
 128   mc_tag_namespace
 129 } mc_tag_class;
 130
 131 static mc_tag_class MC_dwarf_tag_classify(int tag) {
 132   switch (tag) {
 133
 134     case DW_TAG_array_type:
 135     case DW_TAG_class_type:
 136     case DW_TAG_enumeration_type:
 137     case DW_TAG_typedef:
 138     case DW_TAG_pointer_type:
 139     case DW_TAG_reference_type:
 140     case DW_TAG_rvalue_reference_type:
 141     case DW_TAG_string_type:
 142     case DW_TAG_structure_type:
 143     case DW_TAG_subroutine_type:
 144     case DW_TAG_union_type:
 145     case DW_TAG_ptr_to_member_type:
 146     case DW_TAG_set_type:
 147     case DW_TAG_subrange_type:
 148     case DW_TAG_base_type:
 149     case DW_TAG_const_type:
 150     case DW_TAG_file_type:
 151     case DW_TAG_packed_type:
 152     case DW_TAG_volatile_type:
 153     case DW_TAG_restrict_type:
 154     case DW_TAG_interface_type:
 155     case DW_TAG_unspecified_type:
 156     case DW_TAG_mutable_type:
 157     case DW_TAG_shared_type:
 158       return mc_tag_type;
 159
 160     case DW_TAG_subprogram:
 161       return mc_tag_subprogram;
 162
 163     case DW_TAG_variable:
 164     case DW_TAG_formal_parameter:
 165       return mc_tag_variable;
 166
 167     case DW_TAG_lexical_block:
 168     case DW_TAG_try_block:
 169     case DW_TAG_inlined_subroutine:
 170       return mc_tag_scope;
 171
 172     case DW_TAG_namespace:
 173       return mc_tag_namespace;
 174
 175     default:
 176       return mc_tag_unknown;
 177
 178   }
 179 }
 180
 181 #define MC_DW_CLASS_UNKNOWN 0
 182 #define MC_DW_CLASS_ADDRESS 1   // Location in the address space of the program
 183 #define MC_DW_CLASS_BLOCK 2     // Arbitrary block of bytes
 184 #define MC_DW_CLASS_CONSTANT 3
 185 #define MC_DW_CLASS_STRING 3    // String
 186 #define MC_DW_CLASS_FLAG 4      // Boolean
 187 #define MC_DW_CLASS_REFERENCE 5 // Reference to another DIE
 188 #define MC_DW_CLASS_EXPRLOC 6   // DWARF expression/location description
 189 #define MC_DW_CLASS_LINEPTR 7
 190 #define MC_DW_CLASS_LOCLISTPTR 8
 191 #define MC_DW_CLASS_MACPTR 9
 192 #define MC_DW_CLASS_RANGELISTPTR 10
 193
 194 static int MC_dwarf_form_get_class(int form) {
 195   switch(form) {
 196   case DW_FORM_addr:
 197     return MC_DW_CLASS_ADDRESS;
 198   case DW_FORM_block2:
 199   case DW_FORM_block4:
 200   case DW_FORM_block:
 201   case DW_FORM_block1:
 202     return MC_DW_CLASS_BLOCK;
 203   case DW_FORM_data1:
 204   case DW_FORM_data2:
 205   case DW_FORM_data4:
 206   case DW_FORM_data8:
 207   case DW_FORM_udata:
 208   case DW_FORM_sdata:
 209     return MC_DW_CLASS_CONSTANT;
 210   case DW_FORM_string:
 211   case DW_FORM_strp:
 212     return MC_DW_CLASS_STRING;
 213   case DW_FORM_ref_addr:
 214   case DW_FORM_ref1:
 215   case DW_FORM_ref2:
 216   case DW_FORM_ref4:
 217   case DW_FORM_ref8:
 218   case DW_FORM_ref_udata:
 219     return MC_DW_CLASS_REFERENCE;
 220   case DW_FORM_flag:
 221   case DW_FORM_flag_present:
 222     return MC_DW_CLASS_FLAG;
 223   case DW_FORM_exprloc:
 224     return MC_DW_CLASS_EXPRLOC;
 225   // TODO sec offset
 226   // TODO indirect
 227   default:
 228     return MC_DW_CLASS_UNKNOWN;
 229   }
 230 }
 231
 232 /** \brief Get the name of the tag of a given DIE
 233  *
 234  *  \param die DIE
 235  *  \return name of the tag of this DIE
 236  */
 237 static inline const char* MC_dwarf_die_tagname(Dwarf_Die* die) {
 238   return MC_dwarf_tagname(dwarf_tag(die));
 239 }
 240
 241 // ***** Attributes
 242
 243 /** \brief Get an attribute of a given DIE as a string
 244  *
 245  *  \param the DIE
 246  *  \param attribute attribute
 247  *  \return value of the given attribute of the given DIE
 248  */
 249 static const char* MC_dwarf_attr_string(Dwarf_Die* die, int attribute) {
 250   Dwarf_Attribute attr;
 251   if (!dwarf_attr_integrate(die, attribute, &attr)) {
 252         return NULL;
 253   } else {
 254         return dwarf_formstring(&attr);
 255   }
 256 }
 257
 258 /** \brief Get the linkage name of a DIE.
 259  *
 260  *  Use either DW_AT_linkage_name or DW_AR_MIPS_linkage_name.
 261  *
 262  *  \param DIE
 263  *  \return linkage name of the given DIE (or NULL)
 264  * */
 265 static const char* MC_dwarf_at_linkage_name(Dwarf_Die* die) {
 266   const char* name = MC_dwarf_attr_string(die, DW_AT_linkage_name);
 267   if (!name)
 268     name = MC_dwarf_attr_string(die, DW_AT_MIPS_linkage_name);
 269   return name;
 270 }
 271
 272 /** \brief Create a location list from a given attribute
 273  *
 274  *  \param die the DIE
 275  *  \param attr the attribute
 276  *  \return MC specific representation of the location list represented by the given attribute
 277  *  of the given die
 278  */
 279 static dw_location_t MC_dwarf_get_location_list(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Attribute* attr) {
 280
 281   dw_location_t location = xbt_new0(s_dw_location_t, 1);
 282   location->type = e_dw_loclist;
 283   xbt_dynar_t loclist = xbt_dynar_new(sizeof(dw_location_entry_t), NULL);
 284   location->location.loclist = loclist;
 285
 286   ptrdiff_t offset = 0;
 287   Dwarf_Addr base, start, end;
 288   Dwarf_Op *expr;
 289   size_t len;
 290
 291   while (1) {
 292
 293     offset = dwarf_getlocations(attr, offset, &base, &start, &end, &expr, &len);
 294     if (offset==0)
 295       return location;
 296     else if (offset==-1)
 297       xbt_die("Error while loading location list");
 298
 299     dw_location_entry_t new_entry = xbt_new0(s_dw_location_entry_t, 1);
 300
 301     void* base = info->flags & MC_OBJECT_INFO_EXECUTABLE ? 0 : MC_object_base_address(info);
 302
 303     new_entry->lowpc = (char*) base + start;
 304     new_entry->highpc = (char*) base + end;
 305     new_entry->location = MC_dwarf_get_expression(expr, len);
 306
 307     xbt_dynar_push(loclist, &new_entry);
 308
 309   }
 310 }
 311
 312 /** \brief Find the frame base of a given frame
 313  *
 314  *  \param ip         Instruction pointer
 315  *  \param frame
 316  *  \param unw_cursor
 317  */
 318 void* mc_find_frame_base(void* ip, dw_frame_t frame, unw_cursor_t* unw_cursor) {
 319   switch(frame->frame_base->type) {
 320   case e_dw_loclist:
 321   {
 322     int loclist_cursor;
 323     for(loclist_cursor=0; loclist_cursor < xbt_dynar_length(frame->frame_base->location.loclist); loclist_cursor++){
 324       dw_location_entry_t entry = xbt_dynar_get_as(frame->frame_base->location.loclist, loclist_cursor, dw_location_entry_t);
 325       if((ip >= entry->lowpc) && (ip < entry->highpc)){
 326         return (void*) MC_dwarf_resolve_location(unw_cursor, entry->location, NULL);
 327       }
 328     }
 329     return NULL;
 330   }
 331   // Not handled:
 332   default:
 333     return NULL;
 334   }
 335 }
 336
 337 /** \brief Get the location expression or location list from an attribute
 338  *
 339  *  Processes direct expressions as well as location lists.
 340  *
 341  *  \param die the DIE
 342  *  \param attr the attribute
 343  *  \return MC specific representation of the location represented by the given attribute
 344  *  of the given die
 345  */
 346 static dw_location_t MC_dwarf_get_location(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Attribute* attr) {
 347   int form = dwarf_whatform(attr);
 348   switch (form) {
 349
 350   // The attribute is an DWARF location expression:
 351   case DW_FORM_exprloc:
 352   case DW_FORM_block1: // not in the spec
 353   case DW_FORM_block2:
 354   case DW_FORM_block4:
 355   case DW_FORM_block:
 356     {
 357       Dwarf_Op* expr;
 358       size_t len;
 359       if (dwarf_getlocation(attr, &expr, &len))
 360         xbt_die("Could not read location expression");
 361       return MC_dwarf_get_expression(expr, len);
 362     }
 363
 364   // The attribute is a reference to a location list entry:
 365   case DW_FORM_sec_offset:
 366   case DW_FORM_data1:
 367   case DW_FORM_data2:
 368   case DW_FORM_data4:
 369   case DW_FORM_data8:
 370     {
 371       return MC_dwarf_get_location_list(info, die, attr);
 372     }
 373     break;
 374
 375   default:
 376     xbt_die("Unexpected form %i list for location in attribute %s of <%p>%s",
 377       form,
 378       MC_dwarf_attrname(attr->code),
 379       (void*) dwarf_dieoffset(die),
 380       MC_dwarf_attr_string(die, DW_AT_name));
 381     return NULL;
 382   }
 383 }
 384
 385 /** \brief Get the location expression or location list from an attribute
 386  *
 387  *  Processes direct expressions as well as location lists.
 388  *
 389  *  \param die the DIE
 390  *  \param attribute the attribute code
 391  *  \return MC specific representation of the location represented by the given attribute
 392  *  of the given die
 393  */
 394 static dw_location_t MC_dwarf_at_location(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, int attribute) {
 395   if(!dwarf_hasattr_integrate(die, attribute))
 396     return xbt_new0(s_dw_location_t, 1);
 397
 398   Dwarf_Attribute attr;
 399   dwarf_attr_integrate(die, attribute, &attr);
 400   return MC_dwarf_get_location(info, die, &attr);
 401 }
 402
 403 static char* MC_dwarf_at_type(Dwarf_Die* die) {
 404   Dwarf_Attribute attr;
 405   if (dwarf_hasattr_integrate(die, DW_AT_type)) {
 406         dwarf_attr_integrate(die, DW_AT_type, &attr);
 407         Dwarf_Die subtype_die;
 408         if (dwarf_formref_die(&attr, &subtype_die)==NULL) {
 409           xbt_die("Could not find DIE for type");
 410         }
 411         Dwarf_Off subtype_global_offset = dwarf_dieoffset(&subtype_die);
 412     return bprintf("%" PRIx64 , subtype_global_offset);
 413   }
 414   else return NULL;
 415 }
 416
 417 static uint64_t MC_dwarf_attr_addr(Dwarf_Die* die, int attribute) {
 418   Dwarf_Attribute attr;
 419   if(dwarf_attr_integrate(die, attribute, &attr)==NULL)
 420     return 0;
 421   Dwarf_Addr value;
 422   if (dwarf_formaddr(&attr, &value) == 0)
 423     return (uint64_t) value;
 424   else
 425     return 0;
 426 }
 427
 428 static uint64_t MC_dwarf_attr_uint(Dwarf_Die* die, int attribute, uint64_t default_value) {
 429   Dwarf_Attribute attr;
 430   if (dwarf_attr_integrate(die, attribute, &attr)==NULL)
 431     return default_value;
 432   Dwarf_Word value;
 433   return dwarf_formudata(dwarf_attr_integrate(die, attribute, &attr), &value) == 0 ? (uint64_t) value : default_value;
 434 }
 435
 436 static bool MC_dwarf_attr_flag(Dwarf_Die* die, int attribute, int integrate) {
 437   Dwarf_Attribute attr;
 438   if ((integrate ? dwarf_attr_integrate(die, attribute, &attr)
 439                     : dwarf_attr(die, attribute, &attr))==0)
 440     return false;
 441
 442   bool result;
 443   if (dwarf_formflag(&attr, &result))
 444     xbt_die("Unexpected form for attribute %s",
 445       MC_dwarf_attrname(attribute));
 446   return result;
 447 }
 448
 449 static uint64_t MC_dwarf_default_lower_bound(int lang) {
 450   switch(lang) {
 451   case DW_LANG_C:
 452   case DW_LANG_C89:
 453   case DW_LANG_C99:
 454   case DW_LANG_C_plus_plus:
 455   case DW_LANG_D:
 456   case DW_LANG_Java:
 457   case DW_LANG_ObjC:
 458   case DW_LANG_ObjC_plus_plus:
 459   case DW_LANG_Python:
 460   case DW_LANG_UPC:
 461     return 0;
 462   case DW_LANG_Ada83:
 463   case DW_LANG_Ada95:
 464   case DW_LANG_Fortran77:
 465   case DW_LANG_Fortran90:
 466   case DW_LANG_Fortran95:
 467   case DW_LANG_Modula2:
 468   case DW_LANG_Pascal83:
 469   case DW_LANG_PL1:
 470   case DW_LANG_Cobol74:
 471   case DW_LANG_Cobol85:
 472     return 1;
 473   default:
 474     xbt_die("No default MT_TAG_lower_bound for language %i and none given", lang);
 475     return 0;
 476   }
 477 }
 478
 479 static uint64_t MC_dwarf_subrange_element_count(Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit) {
 480   xbt_assert(dwarf_tag(die)==DW_TAG_enumeration_type ||dwarf_tag(die)==DW_TAG_subrange_type,
 481       "MC_dwarf_subrange_element_count called with DIE of type %s", MC_dwarf_die_tagname(die));
 482
 483   // Use DW_TAG_count if present:
 484   if (dwarf_hasattr_integrate(die, DW_AT_count)) {
 485     return MC_dwarf_attr_uint(die, DW_AT_count, 0);
 486   }
 487
 488   // Otherwise compute DW_TAG_upper_bound-DW_TAG_lower_bound + 1:
 489
 490   if (!dwarf_hasattr_integrate(die, DW_AT_upper_bound)) {
 491         // This is not really 0, but the code expects this (we do not know):
 492     return 0;
 493   }
 494   uint64_t upper_bound = MC_dwarf_attr_uint(die, DW_AT_upper_bound, -1);
 495
 496   uint64_t lower_bound = 0;
 497   if (dwarf_hasattr_integrate(die, DW_AT_lower_bound)) {
 498     lower_bound = MC_dwarf_attr_uint(die, DW_AT_lower_bound, -1);
 499   } else {
 500         lower_bound = MC_dwarf_default_lower_bound(dwarf_srclang(unit));
 501   }
 502   return upper_bound - lower_bound + 1;
 503 }
 504
 505 static uint64_t MC_dwarf_array_element_count(Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit) {
 506   xbt_assert(dwarf_tag(die)==DW_TAG_array_type,
 507     "MC_dwarf_array_element_count called with DIE of type %s", MC_dwarf_die_tagname(die));
 508
 509   int result = 1;
 510   Dwarf_Die child;
 511   int res;
 512   for (res=dwarf_child(die, &child); res==0; res=dwarf_siblingof(&child,&child)) {
 513         int child_tag = dwarf_tag(&child);
 514     if (child_tag==DW_TAG_subrange_type ||child_tag==DW_TAG_enumeration_type) {
 515       result *= MC_dwarf_subrange_element_count(&child, unit);
 516     }
 517   }
 518   return result;
 519 }
 520
 521 // ***** Location
 522
 523 Dwarf_Off MC_dwarf_resolve_location(unw_cursor_t* c, dw_location_t location, void* frame_pointer_address) {
 524   unw_word_t res;
 525   switch (location->type){
 526   case e_dw_compose:
 527     if (xbt_dynar_length(location->location.compose) > 1){
 528       return 0; /* TODO : location list with optimizations enabled */
 529     }
 530     dw_location_t location_entry = xbt_dynar_get_as(location->location.compose, 0, dw_location_t);
 531     switch (location_entry->type){
 532     case e_dw_bregister_op:
 533       unw_get_reg(c, location_entry->location.breg_op.reg, &res);
 534       return (Dwarf_Off) ((long)res + location_entry->location.breg_op.offset);
 535       break;
 536     case e_dw_fbregister_op:
 537       if (frame_pointer_address != NULL)
 538         return (Dwarf_Off)((char *)frame_pointer_address + location_entry->location.fbreg_op);
 539       else
 540         return 0;
 541     default:
 542       return 0; /* FIXME : implement other cases (with optimizations enabled) */
 543     }
 544     break;
 545     default:
 546       return 0;
 547   }
 548 }
 549
 550 // ***** dw_type_t
 551
 552 static void MC_dwarf_fill_member_location(dw_type_t type, dw_type_t member, Dwarf_Die* child) {
 553   if (dwarf_hasattr(child, DW_AT_data_bit_offset)) {
 554     xbt_die("Can't groke DW_AT_data_bit_offset.");
 555   }
 556
 557   if (!dwarf_hasattr_integrate(child, DW_AT_data_member_location)) {
 558     if (type->type != DW_TAG_union_type) {
 559         xbt_die(
 560           "Missing DW_AT_data_member_location field in DW_TAG_member %s of type <%p>%s",
 561           member->name, type->id, type->name);
 562     } else {
 563       return;
 564     }
 565   }
 566
 567   Dwarf_Attribute attr;
 568   dwarf_attr_integrate(child, DW_AT_data_member_location, &attr);
 569   int form = dwarf_whatform(&attr);
 570   int klass = MC_dwarf_form_get_class(form);
 571   switch (klass) {
 572   case MC_DW_CLASS_EXPRLOC:
 573   case MC_DW_CLASS_BLOCK:
 574     // Location expression:
 575     {
 576       Dwarf_Op* expr;
 577       size_t len;
 578       if (dwarf_getlocation(&attr, &expr, &len)) {
 579         xbt_die(
 580           "Could not read location expression DW_AT_data_member_location in DW_TAG_member %s of type <%p>%s",
 581           MC_dwarf_attr_string(child, DW_AT_name),
 582           type->id, type->name);
 583       }
 584       if (len==1 && expr[0].atom == DW_OP_plus_uconst) {
 585         member->offset =  expr[0].number;
 586       } else {
 587         xbt_die("Can't groke this location expression yet.");
 588       }
 589       break;
 590     }
 591   case MC_DW_CLASS_CONSTANT:
 592     // Offset from the base address of the object:
 593     {
 594       Dwarf_Word offset;
 595       if (!dwarf_formudata(&attr, &offset))
 596         member->offset = offset;
 597       else
 598         xbt_die("Cannot get %s location <%p>%s",
 599           MC_dwarf_attr_string(child, DW_AT_name),
 600           type->id, type->name);
 601       break;
 602     }
 603   case MC_DW_CLASS_LOCLISTPTR:
 604     // Reference to a location list:
 605     // TODO
 606   case MC_DW_CLASS_REFERENCE:
 607     // It's supposed to be possible in DWARF2 but I couldn't find its semantic
 608     // in the spec.
 609   default:
 610     xbt_die(
 611       "Can't handle form class (%i) / form 0x%x as DW_AT_member_location",
 612       klass, form);
 613   }
 614
 615 }
 616
 617 static void MC_dwarf_add_members(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_type_t type) {
 618   int res;
 619   Dwarf_Die child;
 620   xbt_assert(!type->members);
 621   type->members = xbt_dynar_new(sizeof(dw_type_t), (void(*)(void*))dw_type_free);
 622   for (res=dwarf_child(die, &child); res==0; res=dwarf_siblingof(&child,&child)) {
 623     if (dwarf_tag(&child)==DW_TAG_member) {
 624
 625       // Skip declarations:
 626       if (MC_dwarf_attr_flag(&child, DW_AT_declaration, false))
 627         continue;
 628
 629       // Skip compile time constants:
 630       if(dwarf_hasattr(&child, DW_AT_const_value))
 631         continue;
 632
 633       // TODO, we should use another type (because is is not a type but a member)
 634       dw_type_t member = xbt_new0(s_dw_type_t, 1);
 635       member->type = -1;
 636       member->id = NULL;
 637
 638       const char* name = MC_dwarf_attr_string(&child, DW_AT_name);
 639       if(name)
 640         member->name = xbt_strdup(name);
 641       else
 642         member->name = NULL;
 643
 644       member->byte_size = MC_dwarf_attr_uint(&child, DW_AT_byte_size, 0);
 645       member->element_count = -1;
 646       member->dw_type_id = MC_dwarf_at_type(&child);
 647       member->members = NULL;
 648       member->is_pointer_type = 0;
 649       member->offset = 0;
 650
 651       if(dwarf_hasattr(&child, DW_AT_data_bit_offset)) {
 652         xbt_die("Can't groke DW_AT_data_bit_offset.");
 653       }
 654
 655       MC_dwarf_fill_member_location(type, member, &child);
 656
 657       if (!member->dw_type_id) {
 658         xbt_die("Missing type for member %s of <%p>%s", member->name, type->id, type->name);
 659       }
 660
 661       xbt_dynar_push(type->members, &member);
 662     }
 663   }
 664 }
 665
 666 /** \brief Create a MC type object from a DIE
 667  *
 668  *  \param info current object info object
 669  *  \param DIE (for a given type);
 670  *  \param unit compilation unit of the current DIE
 671  *  \return MC representation of the type
 672  */
 673 static dw_type_t MC_dwarf_die_to_type(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace) {
 674
 675   dw_type_t type = xbt_new0(s_dw_type_t, 1);
 676   type->type = -1;
 677   type->id = NULL;
 678   type->name = NULL;
 679   type->byte_size = 0;
 680   type->element_count = -1;
 681   type->dw_type_id = NULL;
 682   type->members = NULL;
 683   type->is_pointer_type = 0;
 684   type->offset = 0;
 685
 686   type->type = dwarf_tag(die);
 687
 688   // Global Offset
 689   type->id = (void *) dwarf_dieoffset(die);
 690
 691   const char* name = MC_dwarf_attr_string(die, DW_AT_name);
 692   if (name!=NULL) {
 693         type->name = xbt_strdup(name);
 694   }
 695
 696   XBT_DEBUG("Processing type <%p>%s", type->id, type->name);
 697
 698   type->dw_type_id = MC_dwarf_at_type(die);
 699
 700   // Computation of the byte_size;
 701   if (dwarf_hasattr_integrate(die, DW_AT_byte_size))
 702     type->byte_size = MC_dwarf_attr_uint(die, DW_AT_byte_size, 0);
 703   else if (type->type == DW_TAG_array_type || type->type==DW_TAG_structure_type || type->type==DW_TAG_class_type) {
 704     Dwarf_Word size;
 705     if (dwarf_aggregate_size(die, &size)==0) {
 706       type->byte_size = size;
 707     }
 708   }
 709
 710   switch (type->type) {
 711   case DW_TAG_array_type:
 712         type->element_count = MC_dwarf_array_element_count(die, unit);
 713         // TODO, handle DW_byte_stride and (not) DW_bit_stride
 714         break;
 715
 716   case DW_TAG_pointer_type:
 717   case DW_TAG_reference_type:
 718   case DW_TAG_rvalue_reference_type:
 719     type->is_pointer_type = 1;
 720     break;
 721
 722   case DW_TAG_structure_type:
 723   case DW_TAG_union_type:
 724   case DW_TAG_class_type:
 725           MC_dwarf_add_members(info, die, unit, type);
 726           char* new_namespace = namespace == NULL ? xbt_strdup(type->name)
 727             : bprintf("%s::%s", namespace, type->name);
 728           MC_dwarf_handle_children(info, die, unit, frame, new_namespace);
 729           free(new_namespace);
 730           break;
 731   }
 732
 733   return type;
 734 }
 735
 736 static void MC_dwarf_handle_type_die(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace) {
 737   dw_type_t type = MC_dwarf_die_to_type(info, die, unit, frame, namespace);
 738
 739   char* key = bprintf("%" PRIx64, (uint64_t) type->id);
 740   xbt_dict_set(info->types, key, type, NULL);
 741
 742   if(type->name && type->byte_size!=0) {
 743     xbt_dict_set(info->types_by_name, type->name, type, NULL);
 744   }
 745 }
 746
 747 /** \brief Convert libdw location expresion elment into native one (or NULL in some cases) */
 748 static dw_location_t MC_dwarf_get_expression_element(Dwarf_Op* op) {
 749   dw_location_t element = xbt_new0(s_dw_location_t, 1);
 750   uint8_t atom = op->atom;
 751   if (atom >= DW_OP_reg0 && atom<= DW_OP_reg31) {
 752     element->type = e_dw_register;
 753     element->location.reg = atom - DW_OP_reg0;
 754   }
 755   else if (atom >= DW_OP_breg0 && atom<= DW_OP_breg31) {
 756     element->type = e_dw_bregister_op;
 757     element->location.reg = atom - DW_OP_breg0;
 758     element->location.breg_op.offset = op->number;
 759   }
 760   else if (atom >= DW_OP_lit0 && atom<= DW_OP_lit31) {
 761     element->type = e_dw_lit;
 762     element->location.reg = atom - DW_OP_lit0;
 763   }
 764   else switch (atom) {
 765   case DW_OP_fbreg:
 766     element->type = e_dw_fbregister_op;
 767     element->location.fbreg_op = op->number;
 768     break;
 769   case DW_OP_piece:
 770     element->type = e_dw_piece;
 771     element->location.piece = op->number;
 772     break;
 773   case DW_OP_plus_uconst:
 774     element->type = e_dw_plus_uconst;
 775     element->location.plus_uconst = op->number;
 776     break;
 777   case DW_OP_abs:
 778     element->type = e_dw_arithmetic;
 779     element->location.arithmetic = xbt_strdup("abs");
 780     break;
 781   case DW_OP_and:
 782     element->type = e_dw_arithmetic;
 783     element->location.arithmetic = xbt_strdup("and");
 784     break;
 785   case DW_OP_div:
 786     element->type = e_dw_arithmetic;
 787     element->location.arithmetic = xbt_strdup("div");
 788     break;
 789   case DW_OP_minus:
 790     element->type = e_dw_arithmetic;
 791     element->location.arithmetic = xbt_strdup("minus");
 792     break;
 793   case DW_OP_mod:
 794     element->type = e_dw_arithmetic;
 795     element->location.arithmetic = xbt_strdup("mod");
 796     break;
 797   case DW_OP_mul:
 798     element->type = e_dw_arithmetic;
 799     element->location.arithmetic = xbt_strdup("mul");
 800     break;
 801   case DW_OP_neg:
 802     element->type = e_dw_arithmetic;
 803     element->location.arithmetic = xbt_strdup("neg");
 804     break;
 805   case DW_OP_not:
 806     element->type = e_dw_arithmetic;
 807     element->location.arithmetic = xbt_strdup("not");
 808     break;
 809   case DW_OP_or:
 810     element->type = e_dw_arithmetic;
 811     element->location.arithmetic = xbt_strdup("or");
 812     break;
 813   case DW_OP_plus:
 814     element->type = e_dw_arithmetic;
 815     element->location.arithmetic = xbt_strdup("plus");
 816     break;
 817
 818   case DW_OP_stack_value:
 819     // Why nothing here?
 820     xbt_free(element);
 821     return NULL;
 822
 823   case DW_OP_deref_size:
 824     element->type = e_dw_deref;
 825     element->location.deref_size =  (unsigned int short) op->number;
 826     break;
 827   case DW_OP_deref:
 828     element->type = e_dw_deref;
 829     element->location.deref_size = sizeof(void *);
 830     break;
 831   case DW_OP_constu:
 832     element->type = e_dw_uconstant;
 833     element->location.uconstant.bytes = 1;
 834     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 835     break;
 836   case DW_OP_consts:
 837     element->type = e_dw_sconstant;
 838     element->location.uconstant.bytes = 1;
 839     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 840     break;
 841
 842   case DW_OP_const1u:
 843     element->type = e_dw_uconstant;
 844     element->location.uconstant.bytes = 1;
 845     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 846     break;
 847   case DW_OP_const2u:
 848     element->type = e_dw_uconstant;
 849     element->location.uconstant.bytes = 2;
 850     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 851     break;
 852   case DW_OP_const4u:
 853     element->type = e_dw_uconstant;
 854     element->location.uconstant.bytes = 4;
 855     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 856     break;
 857   case DW_OP_const8u:
 858     element->type = e_dw_uconstant;
 859     element->location.uconstant.bytes = 8;
 860     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 861     break;
 862
 863   case DW_OP_const1s:
 864     element->type = e_dw_sconstant;
 865     element->location.uconstant.bytes = 1;
 866     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 867     break;
 868   case DW_OP_const2s:
 869     element->type = e_dw_sconstant;
 870     element->location.uconstant.bytes = 2;
 871     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 872     break;
 873   case DW_OP_const4s:
 874     element->type = e_dw_sconstant;
 875     element->location.uconstant.bytes = 4;
 876     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 877     break;
 878   case DW_OP_const8s:
 879     element->type = e_dw_sconstant;
 880     element->location.uconstant.bytes = 8;
 881     element->location.uconstant.value = (unsigned long int) op->number;
 882     break;
 883   default:
 884     element->type = e_dw_unsupported;
 885     break;
 886   }
 887   return element;
 888 }
 889
 890 /** \brief Convert libdw location expresion into native one */
 891 static dw_location_t MC_dwarf_get_expression(Dwarf_Op* expr,  size_t len) {
 892   dw_location_t loc = xbt_new0(s_dw_location_t, 1);
 893   loc->type = e_dw_compose;
 894   loc->location.compose = xbt_dynar_new(sizeof(dw_location_t), NULL);
 895
 896   int i;
 897   for (i=0; i!=len; ++i) {
 898     dw_location_t element =  MC_dwarf_get_expression_element(expr+i);
 899     if (element)
 900       xbt_dynar_push(loc->location.compose, &element);
 901   }
 902
 903   return loc;
 904 }
 905
 906 static int mc_anonymous_variable_index = 0;
 907
 908 static dw_variable_t MC_die_to_variable(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace) {
 909   // Skip declarations:
 910   if (MC_dwarf_attr_flag(die, DW_AT_declaration, false))
 911     return NULL;
 912
 913   // Skip compile time constants:
 914   if(dwarf_hasattr(die, DW_AT_const_value))
 915     return NULL;
 916
 917   Dwarf_Attribute attr_location;
 918   if (dwarf_attr(die, DW_AT_location, &attr_location)==NULL) {
 919     // No location: do not add it ?
 920     return NULL;
 921   }
 922
 923   dw_variable_t variable = xbt_new0(s_dw_variable_t, 1);
 924   variable->dwarf_offset = dwarf_dieoffset(die);
 925   variable->global = frame == NULL; // Can be override base on DW_AT_location
 926
 927   const char* name = MC_dwarf_attr_string(die, DW_AT_name);
 928   variable->name = xbt_strdup(name);
 929
 930   variable->type_origin = MC_dwarf_at_type(die);
 931
 932   int form = dwarf_whatform(&attr_location);
 933   int klass = form == DW_FORM_sec_offset ? MC_DW_CLASS_CONSTANT : MC_dwarf_form_get_class(form);
 934   switch (klass) {
 935   case MC_DW_CLASS_EXPRLOC:
 936   case MC_DW_CLASS_BLOCK:
 937     // Location expression:
 938     {
 939       Dwarf_Op* expr;
 940       size_t len;
 941       if (dwarf_getlocation(&attr_location, &expr, &len)) {
 942         xbt_die(
 943           "Could not read location expression in DW_AT_location of variable <%p>%s",
 944           (void*) variable->dwarf_offset, variable->name);
 945       }
 946
 947       if (len==1 && expr[0].atom == DW_OP_addr) {
 948         variable->global = 1;
 949         Dwarf_Off offset = expr[0].number;
 950         // TODO, Why is this different base on the object?
 951         Dwarf_Off base = strcmp(info->file_name, xbt_binary_name) !=0 ? (Dwarf_Off) info->start_exec : 0;
 952         variable->address = (void*) (base + offset);
 953       } else {
 954         variable->location = MC_dwarf_get_expression(expr, len);
 955       }
 956
 957       break;
 958     }
 959   case MC_DW_CLASS_LOCLISTPTR:
 960   case MC_DW_CLASS_CONSTANT:
 961     // Reference to location list:
 962     variable->location = MC_dwarf_get_location_list(info, die, &attr_location);
 963     break;
 964   default:
 965     xbt_die("Unexpected form 0x%x (%i), class 0x%x (%i) list for location in <%p>%s",
 966       form, form, klass, klass, (void*) variable->dwarf_offset, variable->name);
 967   }
 968
 969   // Handle start_scope:
 970   if (dwarf_hasattr(die, DW_AT_start_scope)) {
 971     Dwarf_Attribute attr;
 972     dwarf_attr(die, DW_AT_start_scope, &attr);
 973     int form  = dwarf_whatform(&attr);
 974     int klass = MC_dwarf_form_get_class(form);
 975     switch(klass) {
 976     case MC_DW_CLASS_CONSTANT:
 977     {
 978       Dwarf_Word value;
 979       variable->start_scope = dwarf_formudata(&attr, &value) == 0 ? (size_t) value : 0;
 980       break;
 981     }
 982     default:
 983       xbt_die("Unhandled form 0x%x, class 0x%X for DW_AT_start_scope of variable %s",
 984         form, klass, name==NULL ? "?" : name);
 985     }
 986   }
 987
 988   if(namespace && variable->global) {
 989     char* old_name = variable->name;
 990     variable->name = bprintf("%s::%s", namespace, old_name);
 991     free(old_name);
 992   }
 993
 994   // The current code needs a variable name,
 995   // generate a fake one:
 996   if(!variable->name) {
 997     variable->name = bprintf("@anonymous#%i", mc_anonymous_variable_index++);
 998   }
 999
1000   return variable;
1001 }
1002
1003 static void MC_dwarf_handle_variable_die(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace) {
1004   dw_variable_t variable = MC_die_to_variable(info, die, unit, frame, namespace);
1005   if(variable==NULL)
1006       return;
1007   MC_dwarf_register_variable(info, frame, variable);
1008 }
1009
1010 static void MC_dwarf_handle_subprogram_die(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t parent_frame, const char* namespace) {
1011   dw_frame_t frame = xbt_new0(s_dw_frame_t, 1);
1012
1013   frame->start = dwarf_dieoffset(die);
1014
1015   const char* name = MC_dwarf_attr_string(die, DW_AT_name);
1016   frame->name = namespace ? bprintf("%s::%s", namespace, name) : xbt_strdup(name);
1017
1018   // This is the base address for DWARF addresses.
1019   // Relocated addresses are offset from this base address.
1020   // See DWARF4 spec 7.5
1021   void* base = info->flags & MC_OBJECT_INFO_EXECUTABLE ? 0 : MC_object_base_address(info);
1022
1023   // Variables are filled in the (recursive) call of MC_dwarf_handle_children:
1024   frame->variables = xbt_dynar_new(sizeof(dw_variable_t), dw_variable_free_voidp);
1025   frame->high_pc = ((char*) base) + MC_dwarf_attr_addr(die, DW_AT_high_pc);
1026   frame->low_pc = ((char*) base) + MC_dwarf_attr_addr(die, DW_AT_low_pc);
1027   frame->frame_base = MC_dwarf_at_location(info, die, DW_AT_frame_base);
1028   frame->end = -1; // This one is now useless:
1029
1030   // Register it:
1031   xbt_dynar_push(info->subprograms, &frame);
1032
1033   // Handle children:
1034   MC_dwarf_handle_children(info, die, unit, frame, namespace);
1035 }
1036
1037 static void mc_dwarf_handle_namespace_die(
1038     mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace) {
1039   const char* name = MC_dwarf_attr_string(die, DW_AT_name);
1040   if(frame)
1041     xbt_die("Unexpected namespace in a subprogram");
1042   char* new_namespace = namespace == NULL ? xbt_strdup(name)
1043     : bprintf("%s::%s", namespace, name);
1044   MC_dwarf_handle_children(info, die, unit, frame, new_namespace);
1045 }
1046
1047 static void MC_dwarf_handle_children(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace) {
1048   Dwarf_Die child;
1049   int res;
1050   for (res=dwarf_child(die, &child); res==0; res=dwarf_siblingof(&child,&child)) {
1051     MC_dwarf_handle_die(info, &child, unit, frame, namespace);
1052   }
1053 }
1054
1055 static void MC_dwarf_handle_die(mc_object_info_t info, Dwarf_Die* die, Dwarf_Die* unit, dw_frame_t frame, const char* namespace) {
1056   int tag = dwarf_tag(die);
1057   mc_tag_class klass = MC_dwarf_tag_classify(tag);
1058   switch (klass) {
1059
1060     // Type:
1061     case mc_tag_type:
1062       MC_dwarf_handle_type_die(info, die, unit, frame, namespace);
1063       break;
1064
1065     // Program:
1066     case mc_tag_subprogram:
1067       MC_dwarf_handle_subprogram_die(info, die, unit, frame, namespace);
1068       return;
1069
1070     // Variable:
1071     case mc_tag_variable:
1072       MC_dwarf_handle_variable_die(info, die, unit, frame, namespace);
1073       break;
1074
1075     // Scope:
1076     case mc_tag_scope:
1077       // TODO
1078       break;
1079
1080     case mc_tag_namespace:
1081       mc_dwarf_handle_namespace_die(info, die, unit, frame, namespace);
1082       break;
1083
1084     default:
1085       break;
1086
1087   }
1088 }
1089
1090 void MC_dwarf_get_variables(mc_object_info_t info) {
1091   int fd = open(info->file_name, O_RDONLY);
1092   if (fd<0) {
1093     xbt_die("Could not open file %s", info->file_name);
1094   }
1095   Dwarf *dwarf = dwarf_begin(fd, DWARF_C_READ);
1096   if (dwarf==NULL) {
1097     xbt_die("Your program must be compiled with -g");
1098   }
1099
1100   Dwarf_Off offset = 0;
1101   Dwarf_Off next_offset = 0;
1102   size_t length;
1103   while (dwarf_nextcu (dwarf, offset, &next_offset, &length, NULL, NULL, NULL) == 0) {
1104     Dwarf_Die unit_die;
1105
1106     if(dwarf_offdie(dwarf, offset+length, &unit_die)!=NULL) {
1107       Dwarf_Die child;
1108       int res;
1109       for (res=dwarf_child(&unit_die, &child); res==0; res=dwarf_siblingof(&child,&child)) {
1110         MC_dwarf_handle_die(info, &child, &unit_die, NULL, NULL);
1111       }
1112     }
1113     offset = next_offset;
1114   }
1115
1116   dwarf_end(dwarf);
1117   close(fd);
1118 }