]> git.proxmox.com Git - mirror_edk2.git/blobdiff - MdeModulePkg/Universal/DebugSupportDxe/Ia32/AsmFuncs.asm
Add DebugPort & DebugSupport drivers
[mirror_edk2.git] / MdeModulePkg / Universal / DebugSupportDxe / Ia32 / AsmFuncs.asm
diff --git a/MdeModulePkg/Universal/DebugSupportDxe/Ia32/AsmFuncs.asm b/MdeModulePkg/Universal/DebugSupportDxe/Ia32/AsmFuncs.asm
new file mode 100644 (file)
index 0000000..28a43cf
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,548 @@
+;******************************************************************************\r
+;*\r
+;* Copyright (c) 2006, Intel Corporation                                                         \r
+;* All rights reserved. This program and the accompanying materials                          \r
+;* are licensed and made available under the terms and conditions of the BSD License         \r
+;* which accompanies this distribution.  The full text of the license may be found at        \r
+;* http://opensource.org/licenses/bsd-license.php                                            \r
+;*                                                                                           \r
+;* THE PROGRAM IS DISTRIBUTED UNDER THE BSD LICENSE ON AN "AS IS" BASIS,                     \r
+;* WITHOUT WARRANTIES OR REPRESENTATIONS OF ANY KIND, EITHER EXPRESS OR IMPLIED.             \r
+;*\r
+;******************************************************************************\r
+\r
+.586p\r
+.MODEL          FLAT, C\r
+\r
+EXCPT32_DIVIDE_ERROR     EQU    0\r
+EXCPT32_DEBUG            EQU    1\r
+EXCPT32_NMI              EQU    2\r
+EXCPT32_BREAKPOINT       EQU    3\r
+EXCPT32_OVERFLOW         EQU    4\r
+EXCPT32_BOUND            EQU    5\r
+EXCPT32_INVALID_OPCODE   EQU    6\r
+EXCPT32_DOUBLE_FAULT     EQU    8\r
+EXCPT32_INVALID_TSS      EQU   10\r
+EXCPT32_SEG_NOT_PRESENT  EQU   11\r
+EXCPT32_STACK_FAULT      EQU   12\r
+EXCPT32_GP_FAULT         EQU   13\r
+EXCPT32_PAGE_FAULT       EQU   14\r
+EXCPT32_FP_ERROR         EQU   16\r
+EXCPT32_ALIGNMENT_CHECK  EQU   17\r
+EXCPT32_MACHINE_CHECK    EQU   18\r
+EXCPT32_SIMD             EQU   19\r
+\r
+FXSTOR_FLAG              EQU   01000000h         ; bit cpuid 24 of feature flags\r
+\r
+;; The FXSTOR and FXRSTOR commands are used for saving and restoring the x87,\r
+;; MMX, SSE, SSE2, etc registers.  The initialization of the debugsupport driver\r
+;; MUST check the CPUID feature flags to see that these instructions are available\r
+;; and fail to init if they are not.\r
+\r
+;; fxstor [edi]\r
+FXSTOR_EDI               MACRO\r
+                         db 0fh, 0aeh, 00000111y ; mod = 00, reg/op = 000, r/m = 111 = [edi]\r
+ENDM\r
+\r
+;; fxrstor [esi]\r
+FXRSTOR_ESI              MACRO\r
+                         db 0fh, 0aeh, 00001110y ; mod = 00, reg/op = 001, r/m = 110 = [esi]\r
+ENDM\r
+.DATA\r
+\r
+public          OrigVector, InterruptEntryStub, StubSize, CommonIdtEntry, FxStorSupport\r
+\r
+StubSize        dd      InterruptEntryStubEnd - InterruptEntryStub\r
+AppEsp          dd      11111111h ; ?\r
+DebugEsp        dd      22222222h ; ?\r
+ExtraPush       dd      33333333h ; ?\r
+ExceptData      dd      44444444h ; ?\r
+Eflags          dd      55555555h ; ?\r
+OrigVector      dd      66666666h ; ?\r
+\r
+;; The declarations below define the memory region that will be used for the debug stack.\r
+;; The context record will be built by pushing register values onto this stack.\r
+;; It is imparitive that alignment be carefully managed, since the FXSTOR and\r
+;; FXRSTOR instructions will GP fault if their memory operand is not 16 byte aligned.\r
+;;\r
+;; The stub will switch stacks from the application stack to the debuger stack\r
+;; and pushes the exception number.\r
+;;\r
+;; Then we building the context record on the stack. Since the stack grows down,\r
+;; we push the fields of the context record from the back to the front.  There\r
+;; are 132 bytes of stack used prior allocating the 512 bytes of stack to be\r
+;; used as the memory buffer for the fxstor instruction. Therefore address of\r
+;; the buffer used for the FXSTOR instruction is &Eax - 132 - 512, which\r
+;; must be 16 byte aligned.\r
+;;\r
+;; We carefully locate the stack to make this happen.\r
+;;\r
+;; For reference, the context structure looks like this:\r
+;;      struct {\r
+;;        UINT32             ExceptionData;\r
+;;        FX_SAVE_STATE_IA32 FxSaveState;    // 512 bytes, must be 16 byte aligned\r
+;;        UINT32             Dr0, Dr1, Dr2, Dr3, Dr6, Dr7;\r
+;;        UINT32             Cr0, Cr1, Cr2, Cr3, Cr4;\r
+;;        UINT32             EFlags;\r
+;;        UINT32             Ldtr, Tr;\r
+;;        UINT32             Gdtr[2], Idtr[2];\r
+;;        UINT32             Eip;\r
+;;        UINT32             Gs, Fs, Es, Ds, Cs, Ss;\r
+;;        UINT32             Edi, Esi, Ebp, Esp, Ebx, Edx, Ecx, Eax;\r
+;;      } SYSTEM_CONTEXT_IA32;  // 32 bit system context record\r
+\r
+\r
+align           16\r
+DebugStackEnd   db      "DbgStkEnd >>>>>>"      ;; 16 byte long string - must be 16 bytes to preserve alignment\r
+                dd      1ffdh dup (000000000h)  ;; 32K should be enough stack\r
+                                                ;;   This allocation is coocked to insure \r
+                                                ;;   that the the buffer for the FXSTORE instruction\r
+                                                ;;   will be 16 byte aligned also.\r
+                                                ;;\r
+ExceptionNumber dd      ?                       ;; first entry will be the vector number pushed by the stub\r
+\r
+DebugStackBegin db      "<<<< DbgStkBegin"      ;; initial debug ESP == DebugStackBegin, set in stub\r
+\r
+.CODE\r
+\r
+externdef InterruptDistrubutionHub:near\r
+\r
+;------------------------------------------------------------------------------\r
+; BOOLEAN\r
+; FxStorSupport (\r
+;   void\r
+;   )\r
+;\r
+; Abstract: Returns TRUE if FxStor instructions are supported\r
+;\r
+FxStorSupport   PROC    C PUBLIC\r
+\r
+;\r
+; cpuid corrupts ebx which must be preserved per the C calling convention\r
+;\r
+                push    ebx\r
+                mov     eax, 1\r
+                cpuid\r
+                mov     eax, edx\r
+                and     eax, FXSTOR_FLAG\r
+                shr     eax, 24\r
+                pop     ebx\r
+                ret\r
+FxStorSupport   ENDP\r
+\r
+\r
+;------------------------------------------------------------------------------\r
+; DESCRIPTOR *\r
+; GetIdtr (\r
+;   void\r
+;   )\r
+;\r
+; Abstract: Returns physical address of IDTR\r
+;\r
+GetIdtr         PROC    C PUBLIC\r
+                LOCAL   IdtrBuf:FWORD\r
+\r
+                sidt    IdtrBuf\r
+                mov     eax, DWORD PTR IdtrBuf + 2\r
+                ret\r
+GetIdtr         ENDP\r
+\r
+\r
+;------------------------------------------------------------------------------\r
+; BOOLEAN\r
+; WriteInterruptFlag (\r
+;   BOOLEAN NewState\r
+;   )\r
+;\r
+; Abstract: Programs interrupt flag to the requested state and returns previous\r
+;           state.\r
+;\r
+WriteInterruptFlag  PROC C PUBLIC State:DWORD\r
+\r
+                pushfd\r
+                pop     eax\r
+                and     eax, 200h\r
+                shr     eax, 9\r
+                mov     ecx, State\r
+                .IF     cl == 0\r
+                        cli\r
+                .ELSE\r
+                        sti\r
+                .ENDIF\r
+                ret\r
+\r
+WriteInterruptFlag  ENDP\r
+\r
+\r
+\r
+;------------------------------------------------------------------------------\r
+; void\r
+; Vect2Desc (\r
+;   DESCRIPTOR * DestDesc,\r
+;   void (*Vector) (void)\r
+;   )\r
+;\r
+; Abstract: Encodes an IDT descriptor with the given physical address\r
+;\r
+Vect2Desc       PROC    C PUBLIC DestPtr:DWORD, Vector:DWORD\r
+\r
+                mov     eax, Vector\r
+                mov     ecx, DestPtr\r
+                mov     word ptr [ecx], ax                  ; write bits 15..0 of offset\r
+                mov     dx, cs\r
+                mov     word ptr [ecx+2], dx                ; SYS_CODE_SEL from GDT\r
+                mov     word ptr [ecx+4], 0e00h OR 8000h    ; type = 386 interrupt gate, present\r
+                shr     eax, 16\r
+                mov     word ptr [ecx+6], ax                ; write bits 31..16 of offset\r
+\r
+                ret\r
+\r
+Vect2Desc       ENDP\r
+\r
+\r
+\r
+;------------------------------------------------------------------------------\r
+; InterruptEntryStub\r
+;\r
+; Abstract: This code is not a function, but is a small piece of code that is\r
+;               copied and fixed up once for each IDT entry that is hooked.\r
+;\r
+InterruptEntryStub::\r
+                mov     AppEsp, esp                  ; save stack top\r
+                mov     esp, offset DebugStackBegin  ; switch to debugger stack\r
+                push    0                            ; push vector number - will be modified before installed\r
+                db      0e9h                         ; jump rel32\r
+                dd      0                            ; fixed up to relative address of CommonIdtEntry\r
+InterruptEntryStubEnd:\r
+\r
+\r
+\r
+;------------------------------------------------------------------------------\r
+; CommonIdtEntry\r
+;\r
+; Abstract: This code is not a function, but is the common part for all IDT\r
+;               vectors.\r
+;\r
+CommonIdtEntry::\r
+;;\r
+;; At this point, the stub has saved the current application stack esp into AppEsp\r
+;; and switched stacks to the debug stack, where it pushed the vector number\r
+;;\r
+;; The application stack looks like this:\r
+;;\r
+;;              ...\r
+;;              (last application stack entry)\r
+;;              eflags from interrupted task\r
+;;              CS from interrupted task\r
+;;              EIP from interrupted task\r
+;;              Error code <-------------------- Only present for some exeption types\r
+;;\r
+;;\r
+\r
+\r
+;; The stub switched us to the debug stack and pushed the interrupt number.\r
+;;\r
+;; Next, construct the context record.  It will be build on the debug stack by\r
+;; pushing the registers in the correct order so as to create the context structure\r
+;; on the debug stack.  The context record must be built from the end back to the\r
+;; beginning because the stack grows down...\r
+;\r
+;; For reference, the context record looks like this:\r
+;;\r
+;; typedef\r
+;; struct {\r
+;;   UINT32             ExceptionData;\r
+;;   FX_SAVE_STATE_IA32 FxSaveState;\r
+;;   UINT32             Dr0, Dr1, Dr2, Dr3, Dr6, Dr7;\r
+;;   UINT32             Cr0, Cr2, Cr3, Cr4;\r
+;;   UINT32             EFlags;\r
+;;   UINT32             Ldtr, Tr;\r
+;;   UINT32             Gdtr[2], Idtr[2];\r
+;;   UINT32             Eip;\r
+;;   UINT32             Gs, Fs, Es, Ds, Cs, Ss;\r
+;;   UINT32             Edi, Esi, Ebp, Esp, Ebx, Edx, Ecx, Eax;\r
+;; } SYSTEM_CONTEXT_IA32;  // 32 bit system context record\r
+\r
+;; UINT32  Edi, Esi, Ebp, Esp, Ebx, Edx, Ecx, Eax;\r
+                pushad\r
+\r
+;; Save interrupt state eflags register...\r
+                pushfd\r
+                pop     eax\r
+                mov     dword ptr Eflags, eax\r
+\r
+;; We need to determine if any extra data was pushed by the exception, and if so, save it\r
+;; To do this, we check the exception number pushed by the stub, and cache the\r
+;; result in a variable since we'll need this again.\r
+                .IF     ExceptionNumber == EXCPT32_DOUBLE_FAULT\r
+                mov     ExtraPush, 1\r
+                .ELSEIF ExceptionNumber == EXCPT32_INVALID_TSS\r
+                mov     ExtraPush, 1\r
+                .ELSEIF ExceptionNumber == EXCPT32_SEG_NOT_PRESENT\r
+                mov     ExtraPush, 1\r
+                .ELSEIF ExceptionNumber == EXCPT32_STACK_FAULT\r
+                mov     ExtraPush, 1\r
+                .ELSEIF ExceptionNumber == EXCPT32_GP_FAULT\r
+                mov     ExtraPush, 1\r
+                .ELSEIF ExceptionNumber == EXCPT32_PAGE_FAULT\r
+                mov     ExtraPush, 1\r
+                .ELSEIF ExceptionNumber == EXCPT32_ALIGNMENT_CHECK\r
+                mov     ExtraPush, 1\r
+                .ELSE\r
+                mov     ExtraPush, 0\r
+                .ENDIF\r
+\r
+;; If there's some extra data, save it also, and modify the saved AppEsp to effectively\r
+;; pop this value off the application's stack.\r
+                .IF     ExtraPush == 1\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                mov     ebx, [eax]\r
+                mov     ExceptData, ebx\r
+                add     eax, 4\r
+                mov     AppEsp, eax\r
+                .ELSE\r
+                mov     ExceptData, 0\r
+                .ENDIF\r
+\r
+;; The "pushad" above pushed the debug stack esp.  Since what we're actually doing\r
+;; is building the context record on the debug stack, we need to save the pushed\r
+;; debug ESP, and replace it with the application's last stack entry...\r
+                mov     eax, [esp + 12]\r
+                mov     DebugEsp, eax\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                add     eax, 12\r
+                ; application stack has eflags, cs, & eip, so\r
+                ; last actual application stack entry is\r
+                ; 12 bytes into the application stack.\r
+                mov     [esp + 12], eax\r
+\r
+;; continue building context record\r
+;; UINT32  Gs, Fs, Es, Ds, Cs, Ss;  insure high 16 bits of each is zero\r
+                mov     eax, ss\r
+                push    eax\r
+\r
+                ; CS from application is one entry back in application stack\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                movzx   eax, word ptr [eax + 4]\r
+                push    eax\r
+\r
+                mov     eax, ds\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, es\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, fs\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, gs\r
+                push    eax\r
+\r
+;; UINT32  Eip;\r
+                ; Eip from application is on top of application stack\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                push    dword ptr [eax]\r
+\r
+;; UINT32  Gdtr[2], Idtr[2];\r
+                push    0\r
+                push    0\r
+                sidt    fword ptr [esp]\r
+                push    0\r
+                push    0\r
+                sgdt    fword ptr [esp]\r
+\r
+;; UINT32  Ldtr, Tr;\r
+                xor     eax, eax\r
+                str     ax\r
+                push    eax\r
+                sldt    ax\r
+                push    eax\r
+\r
+;; UINT32  EFlags;\r
+;; Eflags from application is two entries back in application stack\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                push    dword ptr [eax + 8]\r
+\r
+;; UINT32  Cr0, Cr1, Cr2, Cr3, Cr4;\r
+;; insure FXSAVE/FXRSTOR is enabled in CR4...\r
+;; ... while we're at it, make sure DE is also enabled...\r
+                mov     eax, cr4\r
+                or      eax, 208h\r
+                mov     cr4, eax\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, cr3\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, cr2\r
+                push    eax\r
+                push    0\r
+                mov     eax, cr0\r
+                push    eax\r
+\r
+;; UINT32  Dr0, Dr1, Dr2, Dr3, Dr6, Dr7;\r
+                mov     eax, dr7\r
+                push    eax\r
+;; clear Dr7 while executing debugger itself\r
+                xor     eax, eax\r
+                mov     dr7, eax\r
+\r
+                mov     eax, dr6\r
+                push    eax\r
+;; insure all status bits in dr6 are clear...\r
+                xor     eax, eax\r
+                mov     dr6, eax\r
+\r
+                mov     eax, dr3\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, dr2\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, dr1\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, dr0\r
+                push    eax\r
+\r
+;; FX_SAVE_STATE_IA32 FxSaveState;\r
+                sub     esp, 512\r
+                mov     edi, esp\r
+                ; IMPORTANT!! The debug stack has been carefully constructed to\r
+                ; insure that esp and edi are 16 byte aligned when we get here.\r
+                ; They MUST be.  If they are not, a GP fault will occur.\r
+                FXSTOR_EDI\r
+\r
+;; UINT32  ExceptionData;\r
+                mov     eax, ExceptData\r
+                push    eax\r
+\r
+; call to C code which will in turn call registered handler\r
+; pass in the vector number\r
+                mov     eax, esp\r
+                push    eax\r
+                mov     eax, ExceptionNumber\r
+                push    eax\r
+                call    InterruptDistrubutionHub\r
+                add     esp, 8\r
+\r
+; restore context...\r
+;; UINT32  ExceptionData;\r
+                add     esp, 4\r
+\r
+;; FX_SAVE_STATE_IA32 FxSaveState;\r
+                mov     esi, esp\r
+                FXRSTOR_ESI\r
+                add     esp, 512\r
+\r
+;; UINT32  Dr0, Dr1, Dr2, Dr3, Dr6, Dr7;\r
+                pop     eax\r
+                mov     dr0, eax\r
+                pop     eax\r
+                mov     dr1, eax\r
+                pop     eax\r
+                mov     dr2, eax\r
+                pop     eax\r
+                mov     dr3, eax\r
+;; skip restore of dr6.  We cleared dr6 during the context save.\r
+                add     esp, 4\r
+                pop     eax\r
+                mov     dr7, eax\r
+\r
+;; UINT32  Cr0, Cr1, Cr2, Cr3, Cr4;\r
+                pop     eax\r
+                mov     cr0, eax\r
+                add     esp, 4\r
+                pop     eax\r
+                mov     cr2, eax\r
+                pop     eax\r
+                mov     cr3, eax\r
+                pop     eax\r
+                mov     cr4, eax\r
+\r
+;; UINT32  EFlags;\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                pop     dword ptr [eax + 8]\r
+\r
+;; UINT32  Ldtr, Tr;\r
+;; UINT32  Gdtr[2], Idtr[2];\r
+;; Best not let anyone mess with these particular registers...\r
+                add     esp, 24\r
+\r
+;; UINT32  Eip;\r
+                pop     dword ptr [eax]\r
+\r
+;; UINT32  SegGs, SegFs, SegEs, SegDs, SegCs, SegSs;\r
+;; NOTE - modified segment registers could hang the debugger...  We\r
+;;        could attempt to insulate ourselves against this possibility,\r
+;;        but that poses risks as well.\r
+;;\r
+\r
+                pop     gs\r
+                pop     fs\r
+                pop     es\r
+                pop     ds\r
+                pop     [eax + 4]\r
+                pop     ss\r
+\r
+;; The next stuff to restore is the general purpose registers that were pushed\r
+;; using the "pushad" instruction.\r
+;;\r
+;; The value of ESP as stored in the context record is the application ESP\r
+;; including the 3 entries on the application stack caused by the exception\r
+;; itself. It may have been modified by the debug agent, so we need to\r
+;; determine if we need to relocate the application stack.\r
+\r
+                mov     ebx, [esp + 12]  ; move the potentially modified AppEsp into ebx\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                add     eax, 12\r
+                cmp     ebx, eax\r
+                je      NoAppStackMove\r
+\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                mov     ecx, [eax]       ; EIP\r
+                mov     [ebx], ecx\r
+\r
+                mov     ecx, [eax + 4]   ; CS\r
+                mov     [ebx + 4], ecx\r
+\r
+                mov     ecx, [eax + 8]   ; EFLAGS\r
+                mov     [ebx + 8], ecx\r
+\r
+                mov     eax, ebx         ; modify the saved AppEsp to the new AppEsp\r
+                mov     AppEsp, eax\r
+NoAppStackMove:\r
+                mov     eax, DebugEsp    ; restore the DebugEsp on the debug stack\r
+                                         ; so our "popad" will not cause a stack switch\r
+                mov     [esp + 12], eax\r
+\r
+                cmp     ExceptionNumber, 068h\r
+                jne     NoChain\r
+\r
+Chain:\r
+\r
+;; Restore eflags so when we chain, the flags will be exactly as if we were never here.\r
+;; We gin up the stack to do an iretd so we can get ALL the flags.\r
+                mov     eax, AppEsp\r
+                mov     ebx, [eax + 8]\r
+                and     ebx, NOT 300h ; special handling for IF and TF\r
+                push    ebx\r
+                push    cs\r
+                push    PhonyIretd\r
+                iretd\r
+PhonyIretd:\r
+\r
+;; UINT32  Edi, Esi, Ebp, Esp, Ebx, Edx, Ecx, Eax;\r
+                popad\r
+\r
+;; Switch back to application stack\r
+                mov     esp, AppEsp\r
+\r
+;; Jump to original handler\r
+                jmp     OrigVector\r
+\r
+NoChain:\r
+;; UINT32  Edi, Esi, Ebp, Esp, Ebx, Edx, Ecx, Eax;\r
+                popad\r
+\r
+;; Switch back to application stack\r
+                mov     esp, AppEsp\r
+\r
+;; We're outa here...\r
+                iretd\r
+END\r
+\r
+\r
+\r