]> Git Repo - linux.git/blob - tools/lib/bpf/btf_dump.c
Linux 6.14-rc3
[linux.git] / tools / lib / bpf / btf_dump.c
1 // SPDX-License-Identifier: (LGPL-2.1 OR BSD-2-Clause)
2
3 /*
4  * BTF-to-C type converter.
5  *
6  * Copyright (c) 2019 Facebook
7  */
8
9 #include <stdbool.h>
10 #include <stddef.h>
11 #include <stdlib.h>
12 #include <string.h>
13 #include <ctype.h>
14 #include <endian.h>
15 #include <errno.h>
16 #include <limits.h>
17 #include <linux/err.h>
18 #include <linux/btf.h>
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include "btf.h"
21 #include "hashmap.h"
22 #include "libbpf.h"
23 #include "libbpf_internal.h"
24 #include "str_error.h"
25
26 static const char PREFIXES[] = "\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t";
27 static const size_t PREFIX_CNT = sizeof(PREFIXES) - 1;
28
29 static const char *pfx(int lvl)
30 {
31         return lvl >= PREFIX_CNT ? PREFIXES : &PREFIXES[PREFIX_CNT - lvl];
32 }
33
34 enum btf_dump_type_order_state {
35         NOT_ORDERED,
36         ORDERING,
37         ORDERED,
38 };
39
40 enum btf_dump_type_emit_state {
41         NOT_EMITTED,
42         EMITTING,
43         EMITTED,
44 };
45
46 /* per-type auxiliary state */
47 struct btf_dump_type_aux_state {
48         /* topological sorting state */
49         enum btf_dump_type_order_state order_state: 2;
50         /* emitting state used to determine the need for forward declaration */
51         enum btf_dump_type_emit_state emit_state: 2;
52         /* whether forward declaration was already emitted */
53         __u8 fwd_emitted: 1;
54         /* whether unique non-duplicate name was already assigned */
55         __u8 name_resolved: 1;
56         /* whether type is referenced from any other type */
57         __u8 referenced: 1;
58 };
59
60 /* indent string length; one indent string is added for each indent level */
61 #define BTF_DATA_INDENT_STR_LEN                 32
62
63 /*
64  * Common internal data for BTF type data dump operations.
65  */
66 struct btf_dump_data {
67         const void *data_end;           /* end of valid data to show */
68         bool compact;
69         bool skip_names;
70         bool emit_zeroes;
71         __u8 indent_lvl;        /* base indent level */
72         char indent_str[BTF_DATA_INDENT_STR_LEN];
73         /* below are used during iteration */
74         int depth;
75         bool is_array_member;
76         bool is_array_terminated;
77         bool is_array_char;
78 };
79
80 struct btf_dump {
81         const struct btf *btf;
82         btf_dump_printf_fn_t printf_fn;
83         void *cb_ctx;
84         int ptr_sz;
85         bool strip_mods;
86         bool skip_anon_defs;
87         int last_id;
88
89         /* per-type auxiliary state */
90         struct btf_dump_type_aux_state *type_states;
91         size_t type_states_cap;
92         /* per-type optional cached unique name, must be freed, if present */
93         const char **cached_names;
94         size_t cached_names_cap;
95
96         /* topo-sorted list of dependent type definitions */
97         __u32 *emit_queue;
98         int emit_queue_cap;
99         int emit_queue_cnt;
100
101         /*
102          * stack of type declarations (e.g., chain of modifiers, arrays,
103          * funcs, etc)
104          */
105         __u32 *decl_stack;
106         int decl_stack_cap;
107         int decl_stack_cnt;
108
109         /* maps struct/union/enum name to a number of name occurrences */
110         struct hashmap *type_names;
111         /*
112          * maps typedef identifiers and enum value names to a number of such
113          * name occurrences
114          */
115         struct hashmap *ident_names;
116         /*
117          * data for typed display; allocated if needed.
118          */
119         struct btf_dump_data *typed_dump;
120 };
121
122 static size_t str_hash_fn(long key, void *ctx)
123 {
124         return str_hash((void *)key);
125 }
126
127 static bool str_equal_fn(long a, long b, void *ctx)
128 {
129         return strcmp((void *)a, (void *)b) == 0;
130 }
131
132 static const char *btf_name_of(const struct btf_dump *d, __u32 name_off)
133 {
134         return btf__name_by_offset(d->btf, name_off);
135 }
136
137 static void btf_dump_printf(const struct btf_dump *d, const char *fmt, ...)
138 {
139         va_list args;
140
141         va_start(args, fmt);
142         d->printf_fn(d->cb_ctx, fmt, args);
143         va_end(args);
144 }
145
146 static int btf_dump_mark_referenced(struct btf_dump *d);
147 static int btf_dump_resize(struct btf_dump *d);
148
149 struct btf_dump *btf_dump__new(const struct btf *btf,
150                                btf_dump_printf_fn_t printf_fn,
151                                void *ctx,
152                                const struct btf_dump_opts *opts)
153 {
154         struct btf_dump *d;
155         int err;
156
157         if (!OPTS_VALID(opts, btf_dump_opts))
158                 return libbpf_err_ptr(-EINVAL);
159
160         if (!printf_fn)
161                 return libbpf_err_ptr(-EINVAL);
162
163         d = calloc(1, sizeof(struct btf_dump));
164         if (!d)
165                 return libbpf_err_ptr(-ENOMEM);
166
167         d->btf = btf;
168         d->printf_fn = printf_fn;
169         d->cb_ctx = ctx;
170         d->ptr_sz = btf__pointer_size(btf) ? : sizeof(void *);
171
172         d->type_names = hashmap__new(str_hash_fn, str_equal_fn, NULL);
173         if (IS_ERR(d->type_names)) {
174                 err = PTR_ERR(d->type_names);
175                 d->type_names = NULL;
176                 goto err;
177         }
178         d->ident_names = hashmap__new(str_hash_fn, str_equal_fn, NULL);
179         if (IS_ERR(d->ident_names)) {
180                 err = PTR_ERR(d->ident_names);
181                 d->ident_names = NULL;
182                 goto err;
183         }
184
185         err = btf_dump_resize(d);
186         if (err)
187                 goto err;
188
189         return d;
190 err:
191         btf_dump__free(d);
192         return libbpf_err_ptr(err);
193 }
194
195 static int btf_dump_resize(struct btf_dump *d)
196 {
197         int err, last_id = btf__type_cnt(d->btf) - 1;
198
199         if (last_id <= d->last_id)
200                 return 0;
201
202         if (libbpf_ensure_mem((void **)&d->type_states, &d->type_states_cap,
203                               sizeof(*d->type_states), last_id + 1))
204                 return -ENOMEM;
205         if (libbpf_ensure_mem((void **)&d->cached_names, &d->cached_names_cap,
206                               sizeof(*d->cached_names), last_id + 1))
207                 return -ENOMEM;
208
209         if (d->last_id == 0) {
210                 /* VOID is special */
211                 d->type_states[0].order_state = ORDERED;
212                 d->type_states[0].emit_state = EMITTED;
213         }
214
215         /* eagerly determine referenced types for anon enums */
216         err = btf_dump_mark_referenced(d);
217         if (err)
218                 return err;
219
220         d->last_id = last_id;
221         return 0;
222 }
223
224 static void btf_dump_free_names(struct hashmap *map)
225 {
226         size_t bkt;
227         struct hashmap_entry *cur;
228
229         hashmap__for_each_entry(map, cur, bkt)
230                 free((void *)cur->pkey);
231
232         hashmap__free(map);
233 }
234
235 void btf_dump__free(struct btf_dump *d)
236 {
237         int i;
238
239         if (IS_ERR_OR_NULL(d))
240                 return;
241
242         free(d->type_states);
243         if (d->cached_names) {
244                 /* any set cached name is owned by us and should be freed */
245                 for (i = 0; i <= d->last_id; i++) {
246                         if (d->cached_names[i])
247                                 free((void *)d->cached_names[i]);
248                 }
249         }
250         free(d->cached_names);
251         free(d->emit_queue);
252         free(d->decl_stack);
253         btf_dump_free_names(d->type_names);
254         btf_dump_free_names(d->ident_names);
255
256         free(d);
257 }
258
259 static int btf_dump_order_type(struct btf_dump *d, __u32 id, bool through_ptr);
260 static void btf_dump_emit_type(struct btf_dump *d, __u32 id, __u32 cont_id);
261
262 /*
263  * Dump BTF type in a compilable C syntax, including all the necessary
264  * dependent types, necessary for compilation. If some of the dependent types
265  * were already emitted as part of previous btf_dump__dump_type() invocation
266  * for another type, they won't be emitted again. This API allows callers to
267  * filter out BTF types according to user-defined criterias and emitted only
268  * minimal subset of types, necessary to compile everything. Full struct/union
269  * definitions will still be emitted, even if the only usage is through
270  * pointer and could be satisfied with just a forward declaration.
271  *
272  * Dumping is done in two high-level passes:
273  *   1. Topologically sort type definitions to satisfy C rules of compilation.
274  *   2. Emit type definitions in C syntax.
275  *
276  * Returns 0 on success; <0, otherwise.
277  */
278 int btf_dump__dump_type(struct btf_dump *d, __u32 id)
279 {
280         int err, i;
281
282         if (id >= btf__type_cnt(d->btf))
283                 return libbpf_err(-EINVAL);
284
285         err = btf_dump_resize(d);
286         if (err)
287                 return libbpf_err(err);
288
289         d->emit_queue_cnt = 0;
290         err = btf_dump_order_type(d, id, false);
291         if (err < 0)
292                 return libbpf_err(err);
293
294         for (i = 0; i < d->emit_queue_cnt; i++)
295                 btf_dump_emit_type(d, d->emit_queue[i], 0 /*top-level*/);
296
297         return 0;
298 }
299
300 /*
301  * Mark all types that are referenced from any other type. This is used to
302  * determine top-level anonymous enums that need to be emitted as an
303  * independent type declarations.
304  * Anonymous enums come in two flavors: either embedded in a struct's field
305  * definition, in which case they have to be declared inline as part of field
306  * type declaration; or as a top-level anonymous enum, typically used for
307  * declaring global constants. It's impossible to distinguish between two
308  * without knowing whether given enum type was referenced from other type:
309  * top-level anonymous enum won't be referenced by anything, while embedded
310  * one will.
311  */
312 static int btf_dump_mark_referenced(struct btf_dump *d)
313 {
314         int i, j, n = btf__type_cnt(d->btf);
315         const struct btf_type *t;
316         __u16 vlen;
317
318         for (i = d->last_id + 1; i < n; i++) {
319                 t = btf__type_by_id(d->btf, i);
320                 vlen = btf_vlen(t);
321
322                 switch (btf_kind(t)) {
323                 case BTF_KIND_INT:
324                 case BTF_KIND_ENUM:
325                 case BTF_KIND_ENUM64:
326                 case BTF_KIND_FWD:
327                 case BTF_KIND_FLOAT:
328                         break;
329
330                 case BTF_KIND_VOLATILE:
331                 case BTF_KIND_CONST:
332                 case BTF_KIND_RESTRICT:
333                 case BTF_KIND_PTR:
334                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
335                 case BTF_KIND_FUNC:
336                 case BTF_KIND_VAR:
337                 case BTF_KIND_DECL_TAG:
338                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
339                         d->type_states[t->type].referenced = 1;
340                         break;
341
342                 case BTF_KIND_ARRAY: {
343                         const struct btf_array *a = btf_array(t);
344
345                         d->type_states[a->index_type].referenced = 1;
346                         d->type_states[a->type].referenced = 1;
347                         break;
348                 }
349                 case BTF_KIND_STRUCT:
350                 case BTF_KIND_UNION: {
351                         const struct btf_member *m = btf_members(t);
352
353                         for (j = 0; j < vlen; j++, m++)
354                                 d->type_states[m->type].referenced = 1;
355                         break;
356                 }
357                 case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
358                         const struct btf_param *p = btf_params(t);
359
360                         for (j = 0; j < vlen; j++, p++)
361                                 d->type_states[p->type].referenced = 1;
362                         break;
363                 }
364                 case BTF_KIND_DATASEC: {
365                         const struct btf_var_secinfo *v = btf_var_secinfos(t);
366
367                         for (j = 0; j < vlen; j++, v++)
368                                 d->type_states[v->type].referenced = 1;
369                         break;
370                 }
371                 default:
372                         return -EINVAL;
373                 }
374         }
375         return 0;
376 }
377
378 static int btf_dump_add_emit_queue_id(struct btf_dump *d, __u32 id)
379 {
380         __u32 *new_queue;
381         size_t new_cap;
382
383         if (d->emit_queue_cnt >= d->emit_queue_cap) {
384                 new_cap = max(16, d->emit_queue_cap * 3 / 2);
385                 new_queue = libbpf_reallocarray(d->emit_queue, new_cap, sizeof(new_queue[0]));
386                 if (!new_queue)
387                         return -ENOMEM;
388                 d->emit_queue = new_queue;
389                 d->emit_queue_cap = new_cap;
390         }
391
392         d->emit_queue[d->emit_queue_cnt++] = id;
393         return 0;
394 }
395
396 /*
397  * Determine order of emitting dependent types and specified type to satisfy
398  * C compilation rules.  This is done through topological sorting with an
399  * additional complication which comes from C rules. The main idea for C is
400  * that if some type is "embedded" into a struct/union, it's size needs to be
401  * known at the time of definition of containing type. E.g., for:
402  *
403  *      struct A {};
404  *      struct B { struct A x; }
405  *
406  * struct A *HAS* to be defined before struct B, because it's "embedded",
407  * i.e., it is part of struct B layout. But in the following case:
408  *
409  *      struct A;
410  *      struct B { struct A *x; }
411  *      struct A {};
412  *
413  * it's enough to just have a forward declaration of struct A at the time of
414  * struct B definition, as struct B has a pointer to struct A, so the size of
415  * field x is known without knowing struct A size: it's sizeof(void *).
416  *
417  * Unfortunately, there are some trickier cases we need to handle, e.g.:
418  *
419  *      struct A {}; // if this was forward-declaration: compilation error
420  *      struct B {
421  *              struct { // anonymous struct
422  *                      struct A y;
423  *              } *x;
424  *      };
425  *
426  * In this case, struct B's field x is a pointer, so it's size is known
427  * regardless of the size of (anonymous) struct it points to. But because this
428  * struct is anonymous and thus defined inline inside struct B, *and* it
429  * embeds struct A, compiler requires full definition of struct A to be known
430  * before struct B can be defined. This creates a transitive dependency
431  * between struct A and struct B. If struct A was forward-declared before
432  * struct B definition and fully defined after struct B definition, that would
433  * trigger compilation error.
434  *
435  * All this means that while we are doing topological sorting on BTF type
436  * graph, we need to determine relationships between different types (graph
437  * nodes):
438  *   - weak link (relationship) between X and Y, if Y *CAN* be
439  *   forward-declared at the point of X definition;
440  *   - strong link, if Y *HAS* to be fully-defined before X can be defined.
441  *
442  * The rule is as follows. Given a chain of BTF types from X to Y, if there is
443  * BTF_KIND_PTR type in the chain and at least one non-anonymous type
444  * Z (excluding X, including Y), then link is weak. Otherwise, it's strong.
445  * Weak/strong relationship is determined recursively during DFS traversal and
446  * is returned as a result from btf_dump_order_type().
447  *
448  * btf_dump_order_type() is trying to avoid unnecessary forward declarations,
449  * but it is not guaranteeing that no extraneous forward declarations will be
450  * emitted.
451  *
452  * To avoid extra work, algorithm marks some of BTF types as ORDERED, when
453  * it's done with them, but not for all (e.g., VOLATILE, CONST, RESTRICT,
454  * ARRAY, FUNC_PROTO), as weak/strong semantics for those depends on the
455  * entire graph path, so depending where from one came to that BTF type, it
456  * might cause weak or strong ordering. For types like STRUCT/UNION/INT/ENUM,
457  * once they are processed, there is no need to do it again, so they are
458  * marked as ORDERED. We can mark PTR as ORDERED as well, as it semi-forces
459  * weak link, unless subsequent referenced STRUCT/UNION/ENUM is anonymous. But
460  * in any case, once those are processed, no need to do it again, as the
461  * result won't change.
462  *
463  * Returns:
464  *   - 1, if type is part of strong link (so there is strong topological
465  *   ordering requirements);
466  *   - 0, if type is part of weak link (so can be satisfied through forward
467  *   declaration);
468  *   - <0, on error (e.g., unsatisfiable type loop detected).
469  */
470 static int btf_dump_order_type(struct btf_dump *d, __u32 id, bool through_ptr)
471 {
472         /*
473          * Order state is used to detect strong link cycles, but only for BTF
474          * kinds that are or could be an independent definition (i.e.,
475          * stand-alone fwd decl, enum, typedef, struct, union). Ptrs, arrays,
476          * func_protos, modifiers are just means to get to these definitions.
477          * Int/void don't need definitions, they are assumed to be always
478          * properly defined.  We also ignore datasec, var, and funcs for now.
479          * So for all non-defining kinds, we never even set ordering state,
480          * for defining kinds we set ORDERING and subsequently ORDERED if it
481          * forms a strong link.
482          */
483         struct btf_dump_type_aux_state *tstate = &d->type_states[id];
484         const struct btf_type *t;
485         __u16 vlen;
486         int err, i;
487
488         /* return true, letting typedefs know that it's ok to be emitted */
489         if (tstate->order_state == ORDERED)
490                 return 1;
491
492         t = btf__type_by_id(d->btf, id);
493
494         if (tstate->order_state == ORDERING) {
495                 /* type loop, but resolvable through fwd declaration */
496                 if (btf_is_composite(t) && through_ptr && t->name_off != 0)
497                         return 0;
498                 pr_warn("unsatisfiable type cycle, id:[%u]\n", id);
499                 return -ELOOP;
500         }
501
502         switch (btf_kind(t)) {
503         case BTF_KIND_INT:
504         case BTF_KIND_FLOAT:
505                 tstate->order_state = ORDERED;
506                 return 0;
507
508         case BTF_KIND_PTR:
509                 err = btf_dump_order_type(d, t->type, true);
510                 tstate->order_state = ORDERED;
511                 return err;
512
513         case BTF_KIND_ARRAY:
514                 return btf_dump_order_type(d, btf_array(t)->type, false);
515
516         case BTF_KIND_STRUCT:
517         case BTF_KIND_UNION: {
518                 const struct btf_member *m = btf_members(t);
519                 /*
520                  * struct/union is part of strong link, only if it's embedded
521                  * (so no ptr in a path) or it's anonymous (so has to be
522                  * defined inline, even if declared through ptr)
523                  */
524                 if (through_ptr && t->name_off != 0)
525                         return 0;
526
527                 tstate->order_state = ORDERING;
528
529                 vlen = btf_vlen(t);
530                 for (i = 0; i < vlen; i++, m++) {
531                         err = btf_dump_order_type(d, m->type, false);
532                         if (err < 0)
533                                 return err;
534                 }
535
536                 if (t->name_off != 0) {
537                         err = btf_dump_add_emit_queue_id(d, id);
538                         if (err < 0)
539                                 return err;
540                 }
541
542                 tstate->order_state = ORDERED;
543                 return 1;
544         }
545         case BTF_KIND_ENUM:
546         case BTF_KIND_ENUM64:
547         case BTF_KIND_FWD:
548                 /*
549                  * non-anonymous or non-referenced enums are top-level
550                  * declarations and should be emitted. Same logic can be
551                  * applied to FWDs, it won't hurt anyways.
552                  */
553                 if (t->name_off != 0 || !tstate->referenced) {
554                         err = btf_dump_add_emit_queue_id(d, id);
555                         if (err)
556                                 return err;
557                 }
558                 tstate->order_state = ORDERED;
559                 return 1;
560
561         case BTF_KIND_TYPEDEF: {
562                 int is_strong;
563
564                 is_strong = btf_dump_order_type(d, t->type, through_ptr);
565                 if (is_strong < 0)
566                         return is_strong;
567
568                 /* typedef is similar to struct/union w.r.t. fwd-decls */
569                 if (through_ptr && !is_strong)
570                         return 0;
571
572                 /* typedef is always a named definition */
573                 err = btf_dump_add_emit_queue_id(d, id);
574                 if (err)
575                         return err;
576
577                 d->type_states[id].order_state = ORDERED;
578                 return 1;
579         }
580         case BTF_KIND_VOLATILE:
581         case BTF_KIND_CONST:
582         case BTF_KIND_RESTRICT:
583         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
584                 return btf_dump_order_type(d, t->type, through_ptr);
585
586         case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
587                 const struct btf_param *p = btf_params(t);
588                 bool is_strong;
589
590                 err = btf_dump_order_type(d, t->type, through_ptr);
591                 if (err < 0)
592                         return err;
593                 is_strong = err > 0;
594
595                 vlen = btf_vlen(t);
596                 for (i = 0; i < vlen; i++, p++) {
597                         err = btf_dump_order_type(d, p->type, through_ptr);
598                         if (err < 0)
599                                 return err;
600                         if (err > 0)
601                                 is_strong = true;
602                 }
603                 return is_strong;
604         }
605         case BTF_KIND_FUNC:
606         case BTF_KIND_VAR:
607         case BTF_KIND_DATASEC:
608         case BTF_KIND_DECL_TAG:
609                 d->type_states[id].order_state = ORDERED;
610                 return 0;
611
612         default:
613                 return -EINVAL;
614         }
615 }
616
617 static void btf_dump_emit_missing_aliases(struct btf_dump *d, __u32 id,
618                                           const struct btf_type *t);
619
620 static void btf_dump_emit_struct_fwd(struct btf_dump *d, __u32 id,
621                                      const struct btf_type *t);
622 static void btf_dump_emit_struct_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
623                                      const struct btf_type *t, int lvl);
624
625 static void btf_dump_emit_enum_fwd(struct btf_dump *d, __u32 id,
626                                    const struct btf_type *t);
627 static void btf_dump_emit_enum_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
628                                    const struct btf_type *t, int lvl);
629
630 static void btf_dump_emit_fwd_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
631                                   const struct btf_type *t);
632
633 static void btf_dump_emit_typedef_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
634                                       const struct btf_type *t, int lvl);
635
636 /* a local view into a shared stack */
637 struct id_stack {
638         const __u32 *ids;
639         int cnt;
640 };
641
642 static void btf_dump_emit_type_decl(struct btf_dump *d, __u32 id,
643                                     const char *fname, int lvl);
644 static void btf_dump_emit_type_chain(struct btf_dump *d,
645                                      struct id_stack *decl_stack,
646                                      const char *fname, int lvl);
647
648 static const char *btf_dump_type_name(struct btf_dump *d, __u32 id);
649 static const char *btf_dump_ident_name(struct btf_dump *d, __u32 id);
650 static size_t btf_dump_name_dups(struct btf_dump *d, struct hashmap *name_map,
651                                  const char *orig_name);
652
653 static bool btf_dump_is_blacklisted(struct btf_dump *d, __u32 id)
654 {
655         const struct btf_type *t = btf__type_by_id(d->btf, id);
656
657         /* __builtin_va_list is a compiler built-in, which causes compilation
658          * errors, when compiling w/ different compiler, then used to compile
659          * original code (e.g., GCC to compile kernel, Clang to use generated
660          * C header from BTF). As it is built-in, it should be already defined
661          * properly internally in compiler.
662          */
663         if (t->name_off == 0)
664                 return false;
665         return strcmp(btf_name_of(d, t->name_off), "__builtin_va_list") == 0;
666 }
667
668 /*
669  * Emit C-syntax definitions of types from chains of BTF types.
670  *
671  * High-level handling of determining necessary forward declarations are handled
672  * by btf_dump_emit_type() itself, but all nitty-gritty details of emitting type
673  * declarations/definitions in C syntax  are handled by a combo of
674  * btf_dump_emit_type_decl()/btf_dump_emit_type_chain() w/ delegation to
675  * corresponding btf_dump_emit_*_{def,fwd}() functions.
676  *
677  * We also keep track of "containing struct/union type ID" to determine when
678  * we reference it from inside and thus can avoid emitting unnecessary forward
679  * declaration.
680  *
681  * This algorithm is designed in such a way, that even if some error occurs
682  * (either technical, e.g., out of memory, or logical, i.e., malformed BTF
683  * that doesn't comply to C rules completely), algorithm will try to proceed
684  * and produce as much meaningful output as possible.
685  */
686 static void btf_dump_emit_type(struct btf_dump *d, __u32 id, __u32 cont_id)
687 {
688         struct btf_dump_type_aux_state *tstate = &d->type_states[id];
689         bool top_level_def = cont_id == 0;
690         const struct btf_type *t;
691         __u16 kind;
692
693         if (tstate->emit_state == EMITTED)
694                 return;
695
696         t = btf__type_by_id(d->btf, id);
697         kind = btf_kind(t);
698
699         if (tstate->emit_state == EMITTING) {
700                 if (tstate->fwd_emitted)
701                         return;
702
703                 switch (kind) {
704                 case BTF_KIND_STRUCT:
705                 case BTF_KIND_UNION:
706                         /*
707                          * if we are referencing a struct/union that we are
708                          * part of - then no need for fwd declaration
709                          */
710                         if (id == cont_id)
711                                 return;
712                         if (t->name_off == 0) {
713                                 pr_warn("anonymous struct/union loop, id:[%u]\n",
714                                         id);
715                                 return;
716                         }
717                         btf_dump_emit_struct_fwd(d, id, t);
718                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
719                         tstate->fwd_emitted = 1;
720                         break;
721                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
722                         /*
723                          * for typedef fwd_emitted means typedef definition
724                          * was emitted, but it can be used only for "weak"
725                          * references through pointer only, not for embedding
726                          */
727                         if (!btf_dump_is_blacklisted(d, id)) {
728                                 btf_dump_emit_typedef_def(d, id, t, 0);
729                                 btf_dump_printf(d, ";\n\n");
730                         }
731                         tstate->fwd_emitted = 1;
732                         break;
733                 default:
734                         break;
735                 }
736
737                 return;
738         }
739
740         switch (kind) {
741         case BTF_KIND_INT:
742                 /* Emit type alias definitions if necessary */
743                 btf_dump_emit_missing_aliases(d, id, t);
744
745                 tstate->emit_state = EMITTED;
746                 break;
747         case BTF_KIND_ENUM:
748         case BTF_KIND_ENUM64:
749                 if (top_level_def) {
750                         btf_dump_emit_enum_def(d, id, t, 0);
751                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
752                 }
753                 tstate->emit_state = EMITTED;
754                 break;
755         case BTF_KIND_PTR:
756         case BTF_KIND_VOLATILE:
757         case BTF_KIND_CONST:
758         case BTF_KIND_RESTRICT:
759         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
760                 btf_dump_emit_type(d, t->type, cont_id);
761                 break;
762         case BTF_KIND_ARRAY:
763                 btf_dump_emit_type(d, btf_array(t)->type, cont_id);
764                 break;
765         case BTF_KIND_FWD:
766                 btf_dump_emit_fwd_def(d, id, t);
767                 btf_dump_printf(d, ";\n\n");
768                 tstate->emit_state = EMITTED;
769                 break;
770         case BTF_KIND_TYPEDEF:
771                 tstate->emit_state = EMITTING;
772                 btf_dump_emit_type(d, t->type, id);
773                 /*
774                  * typedef can server as both definition and forward
775                  * declaration; at this stage someone depends on
776                  * typedef as a forward declaration (refers to it
777                  * through pointer), so unless we already did it,
778                  * emit typedef as a forward declaration
779                  */
780                 if (!tstate->fwd_emitted && !btf_dump_is_blacklisted(d, id)) {
781                         btf_dump_emit_typedef_def(d, id, t, 0);
782                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
783                 }
784                 tstate->emit_state = EMITTED;
785                 break;
786         case BTF_KIND_STRUCT:
787         case BTF_KIND_UNION:
788                 tstate->emit_state = EMITTING;
789                 /* if it's a top-level struct/union definition or struct/union
790                  * is anonymous, then in C we'll be emitting all fields and
791                  * their types (as opposed to just `struct X`), so we need to
792                  * make sure that all types, referenced from struct/union
793                  * members have necessary forward-declarations, where
794                  * applicable
795                  */
796                 if (top_level_def || t->name_off == 0) {
797                         const struct btf_member *m = btf_members(t);
798                         __u16 vlen = btf_vlen(t);
799                         int i, new_cont_id;
800
801                         new_cont_id = t->name_off == 0 ? cont_id : id;
802                         for (i = 0; i < vlen; i++, m++)
803                                 btf_dump_emit_type(d, m->type, new_cont_id);
804                 } else if (!tstate->fwd_emitted && id != cont_id) {
805                         btf_dump_emit_struct_fwd(d, id, t);
806                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
807                         tstate->fwd_emitted = 1;
808                 }
809
810                 if (top_level_def) {
811                         btf_dump_emit_struct_def(d, id, t, 0);
812                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
813                         tstate->emit_state = EMITTED;
814                 } else {
815                         tstate->emit_state = NOT_EMITTED;
816                 }
817                 break;
818         case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
819                 const struct btf_param *p = btf_params(t);
820                 __u16 n = btf_vlen(t);
821                 int i;
822
823                 btf_dump_emit_type(d, t->type, cont_id);
824                 for (i = 0; i < n; i++, p++)
825                         btf_dump_emit_type(d, p->type, cont_id);
826
827                 break;
828         }
829         default:
830                 break;
831         }
832 }
833
834 static bool btf_is_struct_packed(const struct btf *btf, __u32 id,
835                                  const struct btf_type *t)
836 {
837         const struct btf_member *m;
838         int max_align = 1, align, i, bit_sz;
839         __u16 vlen;
840
841         m = btf_members(t);
842         vlen = btf_vlen(t);
843         /* all non-bitfield fields have to be naturally aligned */
844         for (i = 0; i < vlen; i++, m++) {
845                 align = btf__align_of(btf, m->type);
846                 bit_sz = btf_member_bitfield_size(t, i);
847                 if (align && bit_sz == 0 && m->offset % (8 * align) != 0)
848                         return true;
849                 max_align = max(align, max_align);
850         }
851         /* size of a non-packed struct has to be a multiple of its alignment */
852         if (t->size % max_align != 0)
853                 return true;
854         /*
855          * if original struct was marked as packed, but its layout is
856          * naturally aligned, we'll detect that it's not packed
857          */
858         return false;
859 }
860
861 static void btf_dump_emit_bit_padding(const struct btf_dump *d,
862                                       int cur_off, int next_off, int next_align,
863                                       bool in_bitfield, int lvl)
864 {
865         const struct {
866                 const char *name;
867                 int bits;
868         } pads[] = {
869                 {"long", d->ptr_sz * 8}, {"int", 32}, {"short", 16}, {"char", 8}
870         };
871         int new_off = 0, pad_bits = 0, bits, i;
872         const char *pad_type = NULL;
873
874         if (cur_off >= next_off)
875                 return; /* no gap */
876
877         /* For filling out padding we want to take advantage of
878          * natural alignment rules to minimize unnecessary explicit
879          * padding. First, we find the largest type (among long, int,
880          * short, or char) that can be used to force naturally aligned
881          * boundary. Once determined, we'll use such type to fill in
882          * the remaining padding gap. In some cases we can rely on
883          * compiler filling some gaps, but sometimes we need to force
884          * alignment to close natural alignment with markers like
885          * `long: 0` (this is always the case for bitfields).  Note
886          * that even if struct itself has, let's say 4-byte alignment
887          * (i.e., it only uses up to int-aligned types), using `long:
888          * X;` explicit padding doesn't actually change struct's
889          * overall alignment requirements, but compiler does take into
890          * account that type's (long, in this example) natural
891          * alignment requirements when adding implicit padding. We use
892          * this fact heavily and don't worry about ruining correct
893          * struct alignment requirement.
894          */
895         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pads); i++) {
896                 pad_bits = pads[i].bits;
897                 pad_type = pads[i].name;
898
899                 new_off = roundup(cur_off, pad_bits);
900                 if (new_off <= next_off)
901                         break;
902         }
903
904         if (new_off > cur_off && new_off <= next_off) {
905                 /* We need explicit `<type>: 0` aligning mark if next
906                  * field is right on alignment offset and its
907                  * alignment requirement is less strict than <type>'s
908                  * alignment (so compiler won't naturally align to the
909                  * offset we expect), or if subsequent `<type>: X`,
910                  * will actually completely fit in the remaining hole,
911                  * making compiler basically ignore `<type>: X`
912                  * completely.
913                  */
914                 if (in_bitfield ||
915                     (new_off == next_off && roundup(cur_off, next_align * 8) != new_off) ||
916                     (new_off != next_off && next_off - new_off <= new_off - cur_off))
917                         /* but for bitfields we'll emit explicit bit count */
918                         btf_dump_printf(d, "\n%s%s: %d;", pfx(lvl), pad_type,
919                                         in_bitfield ? new_off - cur_off : 0);
920                 cur_off = new_off;
921         }
922
923         /* Now we know we start at naturally aligned offset for a chosen
924          * padding type (long, int, short, or char), and so the rest is just
925          * a straightforward filling of remaining padding gap with full
926          * `<type>: sizeof(<type>);` markers, except for the last one, which
927          * might need smaller than sizeof(<type>) padding.
928          */
929         while (cur_off != next_off) {
930                 bits = min(next_off - cur_off, pad_bits);
931                 if (bits == pad_bits) {
932                         btf_dump_printf(d, "\n%s%s: %d;", pfx(lvl), pad_type, pad_bits);
933                         cur_off += bits;
934                         continue;
935                 }
936                 /* For the remainder padding that doesn't cover entire
937                  * pad_type bit length, we pick the smallest necessary type.
938                  * This is pure aesthetics, we could have just used `long`,
939                  * but having smallest necessary one communicates better the
940                  * scale of the padding gap.
941                  */
942                 for (i = ARRAY_SIZE(pads) - 1; i >= 0; i--) {
943                         pad_type = pads[i].name;
944                         pad_bits = pads[i].bits;
945                         if (pad_bits < bits)
946                                 continue;
947
948                         btf_dump_printf(d, "\n%s%s: %d;", pfx(lvl), pad_type, bits);
949                         cur_off += bits;
950                         break;
951                 }
952         }
953 }
954
955 static void btf_dump_emit_struct_fwd(struct btf_dump *d, __u32 id,
956                                      const struct btf_type *t)
957 {
958         btf_dump_printf(d, "%s%s%s",
959                         btf_is_struct(t) ? "struct" : "union",
960                         t->name_off ? " " : "",
961                         btf_dump_type_name(d, id));
962 }
963
964 static void btf_dump_emit_struct_def(struct btf_dump *d,
965                                      __u32 id,
966                                      const struct btf_type *t,
967                                      int lvl)
968 {
969         const struct btf_member *m = btf_members(t);
970         bool is_struct = btf_is_struct(t);
971         bool packed, prev_bitfield = false;
972         int align, i, off = 0;
973         __u16 vlen = btf_vlen(t);
974
975         align = btf__align_of(d->btf, id);
976         packed = is_struct ? btf_is_struct_packed(d->btf, id, t) : 0;
977
978         btf_dump_printf(d, "%s%s%s {",
979                         is_struct ? "struct" : "union",
980                         t->name_off ? " " : "",
981                         btf_dump_type_name(d, id));
982
983         for (i = 0; i < vlen; i++, m++) {
984                 const char *fname;
985                 int m_off, m_sz, m_align;
986                 bool in_bitfield;
987
988                 fname = btf_name_of(d, m->name_off);
989                 m_sz = btf_member_bitfield_size(t, i);
990                 m_off = btf_member_bit_offset(t, i);
991                 m_align = packed ? 1 : btf__align_of(d->btf, m->type);
992
993                 in_bitfield = prev_bitfield && m_sz != 0;
994
995                 btf_dump_emit_bit_padding(d, off, m_off, m_align, in_bitfield, lvl + 1);
996                 btf_dump_printf(d, "\n%s", pfx(lvl + 1));
997                 btf_dump_emit_type_decl(d, m->type, fname, lvl + 1);
998
999                 if (m_sz) {
1000                         btf_dump_printf(d, ": %d", m_sz);
1001                         off = m_off + m_sz;
1002                         prev_bitfield = true;
1003                 } else {
1004                         m_sz = max((__s64)0, btf__resolve_size(d->btf, m->type));
1005                         off = m_off + m_sz * 8;
1006                         prev_bitfield = false;
1007                 }
1008
1009                 btf_dump_printf(d, ";");
1010         }
1011
1012         /* pad at the end, if necessary */
1013         if (is_struct)
1014                 btf_dump_emit_bit_padding(d, off, t->size * 8, align, false, lvl + 1);
1015
1016         /*
1017          * Keep `struct empty {}` on a single line,
1018          * only print newline when there are regular or padding fields.
1019          */
1020         if (vlen || t->size) {
1021                 btf_dump_printf(d, "\n");
1022                 btf_dump_printf(d, "%s}", pfx(lvl));
1023         } else {
1024                 btf_dump_printf(d, "}");
1025         }
1026         if (packed)
1027                 btf_dump_printf(d, " __attribute__((packed))");
1028 }
1029
1030 static const char *missing_base_types[][2] = {
1031         /*
1032          * GCC emits typedefs to its internal __PolyX_t types when compiling Arm
1033          * SIMD intrinsics. Alias them to standard base types.
1034          */
1035         { "__Poly8_t",          "unsigned char" },
1036         { "__Poly16_t",         "unsigned short" },
1037         { "__Poly64_t",         "unsigned long long" },
1038         { "__Poly128_t",        "unsigned __int128" },
1039 };
1040
1041 static void btf_dump_emit_missing_aliases(struct btf_dump *d, __u32 id,
1042                                           const struct btf_type *t)
1043 {
1044         const char *name = btf_dump_type_name(d, id);
1045         int i;
1046
1047         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(missing_base_types); i++) {
1048                 if (strcmp(name, missing_base_types[i][0]) == 0) {
1049                         btf_dump_printf(d, "typedef %s %s;\n\n",
1050                                         missing_base_types[i][1], name);
1051                         break;
1052                 }
1053         }
1054 }
1055
1056 static void btf_dump_emit_enum_fwd(struct btf_dump *d, __u32 id,
1057                                    const struct btf_type *t)
1058 {
1059         btf_dump_printf(d, "enum %s", btf_dump_type_name(d, id));
1060 }
1061
1062 static void btf_dump_emit_enum32_val(struct btf_dump *d,
1063                                      const struct btf_type *t,
1064                                      int lvl, __u16 vlen)
1065 {
1066         const struct btf_enum *v = btf_enum(t);
1067         bool is_signed = btf_kflag(t);
1068         const char *fmt_str;
1069         const char *name;
1070         size_t dup_cnt;
1071         int i;
1072
1073         for (i = 0; i < vlen; i++, v++) {
1074                 name = btf_name_of(d, v->name_off);
1075                 /* enumerators share namespace with typedef idents */
1076                 dup_cnt = btf_dump_name_dups(d, d->ident_names, name);
1077                 if (dup_cnt > 1) {
1078                         fmt_str = is_signed ? "\n%s%s___%zd = %d," : "\n%s%s___%zd = %u,";
1079                         btf_dump_printf(d, fmt_str, pfx(lvl + 1), name, dup_cnt, v->val);
1080                 } else {
1081                         fmt_str = is_signed ? "\n%s%s = %d," : "\n%s%s = %u,";
1082                         btf_dump_printf(d, fmt_str, pfx(lvl + 1), name, v->val);
1083                 }
1084         }
1085 }
1086
1087 static void btf_dump_emit_enum64_val(struct btf_dump *d,
1088                                      const struct btf_type *t,
1089                                      int lvl, __u16 vlen)
1090 {
1091         const struct btf_enum64 *v = btf_enum64(t);
1092         bool is_signed = btf_kflag(t);
1093         const char *fmt_str;
1094         const char *name;
1095         size_t dup_cnt;
1096         __u64 val;
1097         int i;
1098
1099         for (i = 0; i < vlen; i++, v++) {
1100                 name = btf_name_of(d, v->name_off);
1101                 dup_cnt = btf_dump_name_dups(d, d->ident_names, name);
1102                 val = btf_enum64_value(v);
1103                 if (dup_cnt > 1) {
1104                         fmt_str = is_signed ? "\n%s%s___%zd = %lldLL,"
1105                                             : "\n%s%s___%zd = %lluULL,";
1106                         btf_dump_printf(d, fmt_str,
1107                                         pfx(lvl + 1), name, dup_cnt,
1108                                         (unsigned long long)val);
1109                 } else {
1110                         fmt_str = is_signed ? "\n%s%s = %lldLL,"
1111                                             : "\n%s%s = %lluULL,";
1112                         btf_dump_printf(d, fmt_str,
1113                                         pfx(lvl + 1), name,
1114                                         (unsigned long long)val);
1115                 }
1116         }
1117 }
1118 static void btf_dump_emit_enum_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
1119                                    const struct btf_type *t,
1120                                    int lvl)
1121 {
1122         __u16 vlen = btf_vlen(t);
1123
1124         btf_dump_printf(d, "enum%s%s",
1125                         t->name_off ? " " : "",
1126                         btf_dump_type_name(d, id));
1127
1128         if (!vlen)
1129                 return;
1130
1131         btf_dump_printf(d, " {");
1132         if (btf_is_enum(t))
1133                 btf_dump_emit_enum32_val(d, t, lvl, vlen);
1134         else
1135                 btf_dump_emit_enum64_val(d, t, lvl, vlen);
1136         btf_dump_printf(d, "\n%s}", pfx(lvl));
1137
1138         /* special case enums with special sizes */
1139         if (t->size == 1) {
1140                 /* one-byte enums can be forced with mode(byte) attribute */
1141                 btf_dump_printf(d, " __attribute__((mode(byte)))");
1142         } else if (t->size == 8 && d->ptr_sz == 8) {
1143                 /* enum can be 8-byte sized if one of the enumerator values
1144                  * doesn't fit in 32-bit integer, or by adding mode(word)
1145                  * attribute (but probably only on 64-bit architectures); do
1146                  * our best here to try to satisfy the contract without adding
1147                  * unnecessary attributes
1148                  */
1149                 bool needs_word_mode;
1150
1151                 if (btf_is_enum(t)) {
1152                         /* enum can't represent 64-bit values, so we need word mode */
1153                         needs_word_mode = true;
1154                 } else {
1155                         /* enum64 needs mode(word) if none of its values has
1156                          * non-zero upper 32-bits (which means that all values
1157                          * fit in 32-bit integers and won't cause compiler to
1158                          * bump enum to be 64-bit naturally
1159                          */
1160                         int i;
1161
1162                         needs_word_mode = true;
1163                         for (i = 0; i < vlen; i++) {
1164                                 if (btf_enum64(t)[i].val_hi32 != 0) {
1165                                         needs_word_mode = false;
1166                                         break;
1167                                 }
1168                         }
1169                 }
1170                 if (needs_word_mode)
1171                         btf_dump_printf(d, " __attribute__((mode(word)))");
1172         }
1173
1174 }
1175
1176 static void btf_dump_emit_fwd_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
1177                                   const struct btf_type *t)
1178 {
1179         const char *name = btf_dump_type_name(d, id);
1180
1181         if (btf_kflag(t))
1182                 btf_dump_printf(d, "union %s", name);
1183         else
1184                 btf_dump_printf(d, "struct %s", name);
1185 }
1186
1187 static void btf_dump_emit_typedef_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
1188                                      const struct btf_type *t, int lvl)
1189 {
1190         const char *name = btf_dump_ident_name(d, id);
1191
1192         /*
1193          * Old GCC versions are emitting invalid typedef for __gnuc_va_list
1194          * pointing to VOID. This generates warnings from btf_dump() and
1195          * results in uncompilable header file, so we are fixing it up here
1196          * with valid typedef into __builtin_va_list.
1197          */
1198         if (t->type == 0 && strcmp(name, "__gnuc_va_list") == 0) {
1199                 btf_dump_printf(d, "typedef __builtin_va_list __gnuc_va_list");
1200                 return;
1201         }
1202
1203         btf_dump_printf(d, "typedef ");
1204         btf_dump_emit_type_decl(d, t->type, name, lvl);
1205 }
1206
1207 static int btf_dump_push_decl_stack_id(struct btf_dump *d, __u32 id)
1208 {
1209         __u32 *new_stack;
1210         size_t new_cap;
1211
1212         if (d->decl_stack_cnt >= d->decl_stack_cap) {
1213                 new_cap = max(16, d->decl_stack_cap * 3 / 2);
1214                 new_stack = libbpf_reallocarray(d->decl_stack, new_cap, sizeof(new_stack[0]));
1215                 if (!new_stack)
1216                         return -ENOMEM;
1217                 d->decl_stack = new_stack;
1218                 d->decl_stack_cap = new_cap;
1219         }
1220
1221         d->decl_stack[d->decl_stack_cnt++] = id;
1222
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Emit type declaration (e.g., field type declaration in a struct or argument
1228  * declaration in function prototype) in correct C syntax.
1229  *
1230  * For most types it's trivial, but there are few quirky type declaration
1231  * cases worth mentioning:
1232  *   - function prototypes (especially nesting of function prototypes);
1233  *   - arrays;
1234  *   - const/volatile/restrict for pointers vs other types.
1235  *
1236  * For a good discussion of *PARSING* C syntax (as a human), see
1237  * Peter van der Linden's "Expert C Programming: Deep C Secrets",
1238  * Ch.3 "Unscrambling Declarations in C".
1239  *
1240  * It won't help with BTF to C conversion much, though, as it's an opposite
1241  * problem. So we came up with this algorithm in reverse to van der Linden's
1242  * parsing algorithm. It goes from structured BTF representation of type
1243  * declaration to a valid compilable C syntax.
1244  *
1245  * For instance, consider this C typedef:
1246  *      typedef const int * const * arr[10] arr_t;
1247  * It will be represented in BTF with this chain of BTF types:
1248  *      [typedef] -> [array] -> [ptr] -> [const] -> [ptr] -> [const] -> [int]
1249  *
1250  * Notice how [const] modifier always goes before type it modifies in BTF type
1251  * graph, but in C syntax, const/volatile/restrict modifiers are written to
1252  * the right of pointers, but to the left of other types. There are also other
1253  * quirks, like function pointers, arrays of them, functions returning other
1254  * functions, etc.
1255  *
1256  * We handle that by pushing all the types to a stack, until we hit "terminal"
1257  * type (int/enum/struct/union/fwd). Then depending on the kind of a type on
1258  * top of a stack, modifiers are handled differently. Array/function pointers
1259  * have also wildly different syntax and how nesting of them are done. See
1260  * code for authoritative definition.
1261  *
1262  * To avoid allocating new stack for each independent chain of BTF types, we
1263  * share one bigger stack, with each chain working only on its own local view
1264  * of a stack frame. Some care is required to "pop" stack frames after
1265  * processing type declaration chain.
1266  */
1267 int btf_dump__emit_type_decl(struct btf_dump *d, __u32 id,
1268                              const struct btf_dump_emit_type_decl_opts *opts)
1269 {
1270         const char *fname;
1271         int lvl, err;
1272
1273         if (!OPTS_VALID(opts, btf_dump_emit_type_decl_opts))
1274                 return libbpf_err(-EINVAL);
1275
1276         err = btf_dump_resize(d);
1277         if (err)
1278                 return libbpf_err(err);
1279
1280         fname = OPTS_GET(opts, field_name, "");
1281         lvl = OPTS_GET(opts, indent_level, 0);
1282         d->strip_mods = OPTS_GET(opts, strip_mods, false);
1283         btf_dump_emit_type_decl(d, id, fname, lvl);
1284         d->strip_mods = false;
1285         return 0;
1286 }
1287
1288 static void btf_dump_emit_type_decl(struct btf_dump *d, __u32 id,
1289                                     const char *fname, int lvl)
1290 {
1291         struct id_stack decl_stack;
1292         const struct btf_type *t;
1293         int err, stack_start;
1294
1295         stack_start = d->decl_stack_cnt;
1296         for (;;) {
1297                 t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1298                 if (d->strip_mods && btf_is_mod(t))
1299                         goto skip_mod;
1300
1301                 err = btf_dump_push_decl_stack_id(d, id);
1302                 if (err < 0) {
1303                         /*
1304                          * if we don't have enough memory for entire type decl
1305                          * chain, restore stack, emit warning, and try to
1306                          * proceed nevertheless
1307                          */
1308                         pr_warn("not enough memory for decl stack: %s\n", errstr(err));
1309                         d->decl_stack_cnt = stack_start;
1310                         return;
1311                 }
1312 skip_mod:
1313                 /* VOID */
1314                 if (id == 0)
1315                         break;
1316
1317                 switch (btf_kind(t)) {
1318                 case BTF_KIND_PTR:
1319                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1320                 case BTF_KIND_CONST:
1321                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1322                 case BTF_KIND_FUNC_PROTO:
1323                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1324                         id = t->type;
1325                         break;
1326                 case BTF_KIND_ARRAY:
1327                         id = btf_array(t)->type;
1328                         break;
1329                 case BTF_KIND_INT:
1330                 case BTF_KIND_ENUM:
1331                 case BTF_KIND_ENUM64:
1332                 case BTF_KIND_FWD:
1333                 case BTF_KIND_STRUCT:
1334                 case BTF_KIND_UNION:
1335                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1336                 case BTF_KIND_FLOAT:
1337                         goto done;
1338                 default:
1339                         pr_warn("unexpected type in decl chain, kind:%u, id:[%u]\n",
1340                                 btf_kind(t), id);
1341                         goto done;
1342                 }
1343         }
1344 done:
1345         /*
1346          * We might be inside a chain of declarations (e.g., array of function
1347          * pointers returning anonymous (so inlined) structs, having another
1348          * array field). Each of those needs its own "stack frame" to handle
1349          * emitting of declarations. Those stack frames are non-overlapping
1350          * portions of shared btf_dump->decl_stack. To make it a bit nicer to
1351          * handle this set of nested stacks, we create a view corresponding to
1352          * our own "stack frame" and work with it as an independent stack.
1353          * We'll need to clean up after emit_type_chain() returns, though.
1354          */
1355         decl_stack.ids = d->decl_stack + stack_start;
1356         decl_stack.cnt = d->decl_stack_cnt - stack_start;
1357         btf_dump_emit_type_chain(d, &decl_stack, fname, lvl);
1358         /*
1359          * emit_type_chain() guarantees that it will pop its entire decl_stack
1360          * frame before returning. But it works with a read-only view into
1361          * decl_stack, so it doesn't actually pop anything from the
1362          * perspective of shared btf_dump->decl_stack, per se. We need to
1363          * reset decl_stack state to how it was before us to avoid it growing
1364          * all the time.
1365          */
1366         d->decl_stack_cnt = stack_start;
1367 }
1368
1369 static void btf_dump_emit_mods(struct btf_dump *d, struct id_stack *decl_stack)
1370 {
1371         const struct btf_type *t;
1372         __u32 id;
1373
1374         while (decl_stack->cnt) {
1375                 id = decl_stack->ids[decl_stack->cnt - 1];
1376                 t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1377
1378                 switch (btf_kind(t)) {
1379                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1380                         btf_dump_printf(d, "volatile ");
1381                         break;
1382                 case BTF_KIND_CONST:
1383                         btf_dump_printf(d, "const ");
1384                         break;
1385                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1386                         btf_dump_printf(d, "restrict ");
1387                         break;
1388                 default:
1389                         return;
1390                 }
1391                 decl_stack->cnt--;
1392         }
1393 }
1394
1395 static void btf_dump_drop_mods(struct btf_dump *d, struct id_stack *decl_stack)
1396 {
1397         const struct btf_type *t;
1398         __u32 id;
1399
1400         while (decl_stack->cnt) {
1401                 id = decl_stack->ids[decl_stack->cnt - 1];
1402                 t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1403                 if (!btf_is_mod(t))
1404                         return;
1405                 decl_stack->cnt--;
1406         }
1407 }
1408
1409 static void btf_dump_emit_name(const struct btf_dump *d,
1410                                const char *name, bool last_was_ptr)
1411 {
1412         bool separate = name[0] && !last_was_ptr;
1413
1414         btf_dump_printf(d, "%s%s", separate ? " " : "", name);
1415 }
1416
1417 static void btf_dump_emit_type_chain(struct btf_dump *d,
1418                                      struct id_stack *decls,
1419                                      const char *fname, int lvl)
1420 {
1421         /*
1422          * last_was_ptr is used to determine if we need to separate pointer
1423          * asterisk (*) from previous part of type signature with space, so
1424          * that we get `int ***`, instead of `int * * *`. We default to true
1425          * for cases where we have single pointer in a chain. E.g., in ptr ->
1426          * func_proto case. func_proto will start a new emit_type_chain call
1427          * with just ptr, which should be emitted as (*) or (*<fname>), so we
1428          * don't want to prepend space for that last pointer.
1429          */
1430         bool last_was_ptr = true;
1431         const struct btf_type *t;
1432         const char *name;
1433         __u16 kind;
1434         __u32 id;
1435
1436         while (decls->cnt) {
1437                 id = decls->ids[--decls->cnt];
1438                 if (id == 0) {
1439                         /* VOID is a special snowflake */
1440                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1441                         btf_dump_printf(d, "void");
1442                         last_was_ptr = false;
1443                         continue;
1444                 }
1445
1446                 t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1447                 kind = btf_kind(t);
1448
1449                 switch (kind) {
1450                 case BTF_KIND_INT:
1451                 case BTF_KIND_FLOAT:
1452                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1453                         name = btf_name_of(d, t->name_off);
1454                         btf_dump_printf(d, "%s", name);
1455                         break;
1456                 case BTF_KIND_STRUCT:
1457                 case BTF_KIND_UNION:
1458                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1459                         /* inline anonymous struct/union */
1460                         if (t->name_off == 0 && !d->skip_anon_defs)
1461                                 btf_dump_emit_struct_def(d, id, t, lvl);
1462                         else
1463                                 btf_dump_emit_struct_fwd(d, id, t);
1464                         break;
1465                 case BTF_KIND_ENUM:
1466                 case BTF_KIND_ENUM64:
1467                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1468                         /* inline anonymous enum */
1469                         if (t->name_off == 0 && !d->skip_anon_defs)
1470                                 btf_dump_emit_enum_def(d, id, t, lvl);
1471                         else
1472                                 btf_dump_emit_enum_fwd(d, id, t);
1473                         break;
1474                 case BTF_KIND_FWD:
1475                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1476                         btf_dump_emit_fwd_def(d, id, t);
1477                         break;
1478                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1479                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1480                         btf_dump_printf(d, "%s", btf_dump_ident_name(d, id));
1481                         break;
1482                 case BTF_KIND_PTR:
1483                         btf_dump_printf(d, "%s", last_was_ptr ? "*" : " *");
1484                         break;
1485                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1486                         btf_dump_printf(d, " volatile");
1487                         break;
1488                 case BTF_KIND_CONST:
1489                         btf_dump_printf(d, " const");
1490                         break;
1491                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1492                         btf_dump_printf(d, " restrict");
1493                         break;
1494                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1495                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1496                         name = btf_name_of(d, t->name_off);
1497                         btf_dump_printf(d, " __attribute__((btf_type_tag(\"%s\")))", name);
1498                         break;
1499                 case BTF_KIND_ARRAY: {
1500                         const struct btf_array *a = btf_array(t);
1501                         const struct btf_type *next_t;
1502                         __u32 next_id;
1503                         bool multidim;
1504                         /*
1505                          * GCC has a bug
1506                          * (https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=8354)
1507                          * which causes it to emit extra const/volatile
1508                          * modifiers for an array, if array's element type has
1509                          * const/volatile modifiers. Clang doesn't do that.
1510                          * In general, it doesn't seem very meaningful to have
1511                          * a const/volatile modifier for array, so we are
1512                          * going to silently skip them here.
1513                          */
1514                         btf_dump_drop_mods(d, decls);
1515
1516                         if (decls->cnt == 0) {
1517                                 btf_dump_emit_name(d, fname, last_was_ptr);
1518                                 btf_dump_printf(d, "[%u]", a->nelems);
1519                                 return;
1520                         }
1521
1522                         next_id = decls->ids[decls->cnt - 1];
1523                         next_t = btf__type_by_id(d->btf, next_id);
1524                         multidim = btf_is_array(next_t);
1525                         /* we need space if we have named non-pointer */
1526                         if (fname[0] && !last_was_ptr)
1527                                 btf_dump_printf(d, " ");
1528                         /* no parentheses for multi-dimensional array */
1529                         if (!multidim)
1530                                 btf_dump_printf(d, "(");
1531                         btf_dump_emit_type_chain(d, decls, fname, lvl);
1532                         if (!multidim)
1533                                 btf_dump_printf(d, ")");
1534                         btf_dump_printf(d, "[%u]", a->nelems);
1535                         return;
1536                 }
1537                 case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
1538                         const struct btf_param *p = btf_params(t);
1539                         __u16 vlen = btf_vlen(t);
1540                         int i;
1541
1542                         /*
1543                          * GCC emits extra volatile qualifier for
1544                          * __attribute__((noreturn)) function pointers. Clang
1545                          * doesn't do it. It's a GCC quirk for backwards
1546                          * compatibility with code written for GCC <2.5. So,
1547                          * similarly to extra qualifiers for array, just drop
1548                          * them, instead of handling them.
1549                          */
1550                         btf_dump_drop_mods(d, decls);
1551                         if (decls->cnt) {
1552                                 btf_dump_printf(d, " (");
1553                                 btf_dump_emit_type_chain(d, decls, fname, lvl);
1554                                 btf_dump_printf(d, ")");
1555                         } else {
1556                                 btf_dump_emit_name(d, fname, last_was_ptr);
1557                         }
1558                         btf_dump_printf(d, "(");
1559                         /*
1560                          * Clang for BPF target generates func_proto with no
1561                          * args as a func_proto with a single void arg (e.g.,
1562                          * `int (*f)(void)` vs just `int (*f)()`). We are
1563                          * going to emit valid empty args (void) syntax for
1564                          * such case. Similarly and conveniently, valid
1565                          * no args case can be special-cased here as well.
1566                          */
1567                         if (vlen == 0 || (vlen == 1 && p->type == 0)) {
1568                                 btf_dump_printf(d, "void)");
1569                                 return;
1570                         }
1571
1572                         for (i = 0; i < vlen; i++, p++) {
1573                                 if (i > 0)
1574                                         btf_dump_printf(d, ", ");
1575
1576                                 /* last arg of type void is vararg */
1577                                 if (i == vlen - 1 && p->type == 0) {
1578                                         btf_dump_printf(d, "...");
1579                                         break;
1580                                 }
1581
1582                                 name = btf_name_of(d, p->name_off);
1583                                 btf_dump_emit_type_decl(d, p->type, name, lvl);
1584                         }
1585
1586                         btf_dump_printf(d, ")");
1587                         return;
1588                 }
1589                 default:
1590                         pr_warn("unexpected type in decl chain, kind:%u, id:[%u]\n",
1591                                 kind, id);
1592                         return;
1593                 }
1594
1595                 last_was_ptr = kind == BTF_KIND_PTR;
1596         }
1597
1598         btf_dump_emit_name(d, fname, last_was_ptr);
1599 }
1600
1601 /* show type name as (type_name) */
1602 static void btf_dump_emit_type_cast(struct btf_dump *d, __u32 id,
1603                                     bool top_level)
1604 {
1605         const struct btf_type *t;
1606
1607         /* for array members, we don't bother emitting type name for each
1608          * member to avoid the redundancy of
1609          * .name = (char[4])[(char)'f',(char)'o',(char)'o',]
1610          */
1611         if (d->typed_dump->is_array_member)
1612                 return;
1613
1614         /* avoid type name specification for variable/section; it will be done
1615          * for the associated variable value(s).
1616          */
1617         t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1618         if (btf_is_var(t) || btf_is_datasec(t))
1619                 return;
1620
1621         if (top_level)
1622                 btf_dump_printf(d, "(");
1623
1624         d->skip_anon_defs = true;
1625         d->strip_mods = true;
1626         btf_dump_emit_type_decl(d, id, "", 0);
1627         d->strip_mods = false;
1628         d->skip_anon_defs = false;
1629
1630         if (top_level)
1631                 btf_dump_printf(d, ")");
1632 }
1633
1634 /* return number of duplicates (occurrences) of a given name */
1635 static size_t btf_dump_name_dups(struct btf_dump *d, struct hashmap *name_map,
1636                                  const char *orig_name)
1637 {
1638         char *old_name, *new_name;
1639         size_t dup_cnt = 0;
1640         int err;
1641
1642         new_name = strdup(orig_name);
1643         if (!new_name)
1644                 return 1;
1645
1646         (void)hashmap__find(name_map, orig_name, &dup_cnt);
1647         dup_cnt++;
1648
1649         err = hashmap__set(name_map, new_name, dup_cnt, &old_name, NULL);
1650         if (err)
1651                 free(new_name);
1652
1653         free(old_name);
1654
1655         return dup_cnt;
1656 }
1657
1658 static const char *btf_dump_resolve_name(struct btf_dump *d, __u32 id,
1659                                          struct hashmap *name_map)
1660 {
1661         struct btf_dump_type_aux_state *s = &d->type_states[id];
1662         const struct btf_type *t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1663         const char *orig_name = btf_name_of(d, t->name_off);
1664         const char **cached_name = &d->cached_names[id];
1665         size_t dup_cnt;
1666
1667         if (t->name_off == 0)
1668                 return "";
1669
1670         if (s->name_resolved)
1671                 return *cached_name ? *cached_name : orig_name;
1672
1673         if (btf_is_fwd(t) || (btf_is_enum(t) && btf_vlen(t) == 0)) {
1674                 s->name_resolved = 1;
1675                 return orig_name;
1676         }
1677
1678         dup_cnt = btf_dump_name_dups(d, name_map, orig_name);
1679         if (dup_cnt > 1) {
1680                 const size_t max_len = 256;
1681                 char new_name[max_len];
1682
1683                 snprintf(new_name, max_len, "%s___%zu", orig_name, dup_cnt);
1684                 *cached_name = strdup(new_name);
1685         }
1686
1687         s->name_resolved = 1;
1688         return *cached_name ? *cached_name : orig_name;
1689 }
1690
1691 static const char *btf_dump_type_name(struct btf_dump *d, __u32 id)
1692 {
1693         return btf_dump_resolve_name(d, id, d->type_names);
1694 }
1695
1696 static const char *btf_dump_ident_name(struct btf_dump *d, __u32 id)
1697 {
1698         return btf_dump_resolve_name(d, id, d->ident_names);
1699 }
1700
1701 static int btf_dump_dump_type_data(struct btf_dump *d,
1702                                    const char *fname,
1703                                    const struct btf_type *t,
1704                                    __u32 id,
1705                                    const void *data,
1706                                    __u8 bits_offset,
1707                                    __u8 bit_sz);
1708
1709 static const char *btf_dump_data_newline(struct btf_dump *d)
1710 {
1711         return d->typed_dump->compact || d->typed_dump->depth == 0 ? "" : "\n";
1712 }
1713
1714 static const char *btf_dump_data_delim(struct btf_dump *d)
1715 {
1716         return d->typed_dump->depth == 0 ? "" : ",";
1717 }
1718
1719 static void btf_dump_data_pfx(struct btf_dump *d)
1720 {
1721         int i, lvl = d->typed_dump->indent_lvl + d->typed_dump->depth;
1722
1723         if (d->typed_dump->compact)
1724                 return;
1725
1726         for (i = 0; i < lvl; i++)
1727                 btf_dump_printf(d, "%s", d->typed_dump->indent_str);
1728 }
1729
1730 /* A macro is used here as btf_type_value[s]() appends format specifiers
1731  * to the format specifier passed in; these do the work of appending
1732  * delimiters etc while the caller simply has to specify the type values
1733  * in the format specifier + value(s).
1734  */
1735 #define btf_dump_type_values(d, fmt, ...)                               \
1736         btf_dump_printf(d, fmt "%s%s",                                  \
1737                         ##__VA_ARGS__,                                  \
1738                         btf_dump_data_delim(d),                         \
1739                         btf_dump_data_newline(d))
1740
1741 static int btf_dump_unsupported_data(struct btf_dump *d,
1742                                      const struct btf_type *t,
1743                                      __u32 id)
1744 {
1745         btf_dump_printf(d, "<unsupported kind:%u>", btf_kind(t));
1746         return -ENOTSUP;
1747 }
1748
1749 static int btf_dump_get_bitfield_value(struct btf_dump *d,
1750                                        const struct btf_type *t,
1751                                        const void *data,
1752                                        __u8 bits_offset,
1753                                        __u8 bit_sz,
1754                                        __u64 *value)
1755 {
1756         __u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
1757         const __u8 *bytes = data;
1758         __u8 nr_copy_bits;
1759         __u64 num = 0;
1760         int i;
1761
1762         /* Maximum supported bitfield size is 64 bits */
1763         if (t->size > 8) {
1764                 pr_warn("unexpected bitfield size %d\n", t->size);
1765                 return -EINVAL;
1766         }
1767
1768         /* Bitfield value retrieval is done in two steps; first relevant bytes are
1769          * stored in num, then we left/right shift num to eliminate irrelevant bits.
1770          */
1771 #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
1772         for (i = t->size - 1; i >= 0; i--)
1773                 num = num * 256 + bytes[i];
1774         nr_copy_bits = bit_sz + bits_offset;
1775 #elif __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
1776         for (i = 0; i < t->size; i++)
1777                 num = num * 256 + bytes[i];
1778         nr_copy_bits = t->size * 8 - bits_offset;
1779 #else
1780 # error "Unrecognized __BYTE_ORDER__"
1781 #endif
1782         left_shift_bits = 64 - nr_copy_bits;
1783         right_shift_bits = 64 - bit_sz;
1784
1785         *value = (num << left_shift_bits) >> right_shift_bits;
1786
1787         return 0;
1788 }
1789
1790 static int btf_dump_bitfield_check_zero(struct btf_dump *d,
1791                                         const struct btf_type *t,
1792                                         const void *data,
1793                                         __u8 bits_offset,
1794                                         __u8 bit_sz)
1795 {
1796         __u64 check_num;
1797         int err;
1798
1799         err = btf_dump_get_bitfield_value(d, t, data, bits_offset, bit_sz, &check_num);
1800         if (err)
1801                 return err;
1802         if (check_num == 0)
1803                 return -ENODATA;
1804         return 0;
1805 }
1806
1807 static int btf_dump_bitfield_data(struct btf_dump *d,
1808                                   const struct btf_type *t,
1809                                   const void *data,
1810                                   __u8 bits_offset,
1811                                   __u8 bit_sz)
1812 {
1813         __u64 print_num;
1814         int err;
1815
1816         err = btf_dump_get_bitfield_value(d, t, data, bits_offset, bit_sz, &print_num);
1817         if (err)
1818                 return err;
1819
1820         btf_dump_type_values(d, "0x%llx", (unsigned long long)print_num);
1821
1822         return 0;
1823 }
1824
1825 /* ints, floats and ptrs */
1826 static int btf_dump_base_type_check_zero(struct btf_dump *d,
1827                                          const struct btf_type *t,
1828                                          __u32 id,
1829                                          const void *data)
1830 {
1831         static __u8 bytecmp[16] = {};
1832         int nr_bytes;
1833
1834         /* For pointer types, pointer size is not defined on a per-type basis.
1835          * On dump creation however, we store the pointer size.
1836          */
1837         if (btf_kind(t) == BTF_KIND_PTR)
1838                 nr_bytes = d->ptr_sz;
1839         else
1840                 nr_bytes = t->size;
1841
1842         if (nr_bytes < 1 || nr_bytes > 16) {
1843                 pr_warn("unexpected size %d for id [%u]\n", nr_bytes, id);
1844                 return -EINVAL;
1845         }
1846
1847         if (memcmp(data, bytecmp, nr_bytes) == 0)
1848                 return -ENODATA;
1849         return 0;
1850 }
1851
1852 static bool ptr_is_aligned(const struct btf *btf, __u32 type_id,
1853                            const void *data)
1854 {
1855         int alignment = btf__align_of(btf, type_id);
1856
1857         if (alignment == 0)
1858                 return false;
1859
1860         return ((uintptr_t)data) % alignment == 0;
1861 }
1862
1863 static int btf_dump_int_data(struct btf_dump *d,
1864                              const struct btf_type *t,
1865                              __u32 type_id,
1866                              const void *data,
1867                              __u8 bits_offset)
1868 {
1869         __u8 encoding = btf_int_encoding(t);
1870         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
1871         char buf[16] __attribute__((aligned(16)));
1872         int sz = t->size;
1873
1874         if (sz == 0 || sz > sizeof(buf)) {
1875                 pr_warn("unexpected size %d for id [%u]\n", sz, type_id);
1876                 return -EINVAL;
1877         }
1878
1879         /* handle packed int data - accesses of integers not aligned on
1880          * int boundaries can cause problems on some platforms.
1881          */
1882         if (!ptr_is_aligned(d->btf, type_id, data)) {
1883                 memcpy(buf, data, sz);
1884                 data = buf;
1885         }
1886
1887         switch (sz) {
1888         case 16: {
1889                 const __u64 *ints = data;
1890                 __u64 lsi, msi;
1891
1892                 /* avoid use of __int128 as some 32-bit platforms do not
1893                  * support it.
1894                  */
1895 #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
1896                 lsi = ints[0];
1897                 msi = ints[1];
1898 #elif __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
1899                 lsi = ints[1];
1900                 msi = ints[0];
1901 #else
1902 # error "Unrecognized __BYTE_ORDER__"
1903 #endif
1904                 if (msi == 0)
1905                         btf_dump_type_values(d, "0x%llx", (unsigned long long)lsi);
1906                 else
1907                         btf_dump_type_values(d, "0x%llx%016llx", (unsigned long long)msi,
1908                                              (unsigned long long)lsi);
1909                 break;
1910         }
1911         case 8:
1912                 if (sign)
1913                         btf_dump_type_values(d, "%lld", *(long long *)data);
1914                 else
1915                         btf_dump_type_values(d, "%llu", *(unsigned long long *)data);
1916                 break;
1917         case 4:
1918                 if (sign)
1919                         btf_dump_type_values(d, "%d", *(__s32 *)data);
1920                 else
1921                         btf_dump_type_values(d, "%u", *(__u32 *)data);
1922                 break;
1923         case 2:
1924                 if (sign)
1925                         btf_dump_type_values(d, "%d", *(__s16 *)data);
1926                 else
1927                         btf_dump_type_values(d, "%u", *(__u16 *)data);
1928                 break;
1929         case 1:
1930                 if (d->typed_dump->is_array_char) {
1931                         /* check for null terminator */
1932                         if (d->typed_dump->is_array_terminated)
1933                                 break;
1934                         if (*(char *)data == '\0') {
1935                                 btf_dump_type_values(d, "'\\0'");
1936                                 d->typed_dump->is_array_terminated = true;
1937                                 break;
1938                         }
1939                         if (isprint(*(char *)data)) {
1940                                 btf_dump_type_values(d, "'%c'", *(char *)data);
1941                                 break;
1942                         }
1943                 }
1944                 if (sign)
1945                         btf_dump_type_values(d, "%d", *(__s8 *)data);
1946                 else
1947                         btf_dump_type_values(d, "%u", *(__u8 *)data);
1948                 break;
1949         default:
1950                 pr_warn("unexpected sz %d for id [%u]\n", sz, type_id);
1951                 return -EINVAL;
1952         }
1953         return 0;
1954 }
1955
1956 union float_data {
1957         long double ld;
1958         double d;
1959         float f;
1960 };
1961
1962 static int btf_dump_float_data(struct btf_dump *d,
1963                                const struct btf_type *t,
1964                                __u32 type_id,
1965                                const void *data)
1966 {
1967         const union float_data *flp = data;
1968         union float_data fl;
1969         int sz = t->size;
1970
1971         /* handle unaligned data; copy to local union */
1972         if (!ptr_is_aligned(d->btf, type_id, data)) {
1973                 memcpy(&fl, data, sz);
1974                 flp = &fl;
1975         }
1976
1977         switch (sz) {
1978         case 16:
1979                 btf_dump_type_values(d, "%Lf", flp->ld);
1980                 break;
1981         case 8:
1982                 btf_dump_type_values(d, "%lf", flp->d);
1983                 break;
1984         case 4:
1985                 btf_dump_type_values(d, "%f", flp->f);
1986                 break;
1987         default:
1988                 pr_warn("unexpected size %d for id [%u]\n", sz, type_id);
1989                 return -EINVAL;
1990         }
1991         return 0;
1992 }
1993
1994 static int btf_dump_var_data(struct btf_dump *d,
1995                              const struct btf_type *v,
1996                              __u32 id,
1997                              const void *data)
1998 {
1999         enum btf_func_linkage linkage = btf_var(v)->linkage;
2000         const struct btf_type *t;
2001         const char *l;
2002         __u32 type_id;
2003
2004         switch (linkage) {
2005         case BTF_FUNC_STATIC:
2006                 l = "static ";
2007                 break;
2008         case BTF_FUNC_EXTERN:
2009                 l = "extern ";
2010                 break;
2011         case BTF_FUNC_GLOBAL:
2012         default:
2013                 l = "";
2014                 break;
2015         }
2016
2017         /* format of output here is [linkage] [type] [varname] = (type)value,
2018          * for example "static int cpu_profile_flip = (int)1"
2019          */
2020         btf_dump_printf(d, "%s", l);
2021         type_id = v->type;
2022         t = btf__type_by_id(d->btf, type_id);
2023         btf_dump_emit_type_cast(d, type_id, false);
2024         btf_dump_printf(d, " %s = ", btf_name_of(d, v->name_off));
2025         return btf_dump_dump_type_data(d, NULL, t, type_id, data, 0, 0);
2026 }
2027
2028 static int btf_dump_array_data(struct btf_dump *d,
2029                                const struct btf_type *t,
2030                                __u32 id,
2031                                const void *data)
2032 {
2033         const struct btf_array *array = btf_array(t);
2034         const struct btf_type *elem_type;
2035         __u32 i, elem_type_id;
2036         __s64 elem_size;
2037         bool is_array_member;
2038         bool is_array_terminated;
2039
2040         elem_type_id = array->type;
2041         elem_type = skip_mods_and_typedefs(d->btf, elem_type_id, NULL);
2042         elem_size = btf__resolve_size(d->btf, elem_type_id);
2043         if (elem_size <= 0) {
2044                 pr_warn("unexpected elem size %zd for array type [%u]\n",
2045                         (ssize_t)elem_size, id);
2046                 return -EINVAL;
2047         }
2048
2049         if (btf_is_int(elem_type)) {
2050                 /*
2051                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
2052                  * char arrays, so if size is 1 and element is
2053                  * printable as a char, we'll do that.
2054                  */
2055                 if (elem_size == 1)
2056                         d->typed_dump->is_array_char = true;
2057         }
2058
2059         /* note that we increment depth before calling btf_dump_print() below;
2060          * this is intentional.  btf_dump_data_newline() will not print a
2061          * newline for depth 0 (since this leaves us with trailing newlines
2062          * at the end of typed display), so depth is incremented first.
2063          * For similar reasons, we decrement depth before showing the closing
2064          * parenthesis.
2065          */
2066         d->typed_dump->depth++;
2067         btf_dump_printf(d, "[%s", btf_dump_data_newline(d));
2068
2069         /* may be a multidimensional array, so store current "is array member"
2070          * status so we can restore it correctly later.
2071          */
2072         is_array_member = d->typed_dump->is_array_member;
2073         d->typed_dump->is_array_member = true;
2074         is_array_terminated = d->typed_dump->is_array_terminated;
2075         d->typed_dump->is_array_terminated = false;
2076         for (i = 0; i < array->nelems; i++, data += elem_size) {
2077                 if (d->typed_dump->is_array_terminated)
2078                         break;
2079                 btf_dump_dump_type_data(d, NULL, elem_type, elem_type_id, data, 0, 0);
2080         }
2081         d->typed_dump->is_array_member = is_array_member;
2082         d->typed_dump->is_array_terminated = is_array_terminated;
2083         d->typed_dump->depth--;
2084         btf_dump_data_pfx(d);
2085         btf_dump_type_values(d, "]");
2086
2087         return 0;
2088 }
2089
2090 static int btf_dump_struct_data(struct btf_dump *d,
2091                                 const struct btf_type *t,
2092                                 __u32 id,
2093                                 const void *data)
2094 {
2095         const struct btf_member *m = btf_members(t);
2096         __u16 n = btf_vlen(t);
2097         int i, err = 0;
2098
2099         /* note that we increment depth before calling btf_dump_print() below;
2100          * this is intentional.  btf_dump_data_newline() will not print a
2101          * newline for depth 0 (since this leaves us with trailing newlines
2102          * at the end of typed display), so depth is incremented first.
2103          * For similar reasons, we decrement depth before showing the closing
2104          * parenthesis.
2105          */
2106         d->typed_dump->depth++;
2107         btf_dump_printf(d, "{%s", btf_dump_data_newline(d));
2108
2109         for (i = 0; i < n; i++, m++) {
2110                 const struct btf_type *mtype;
2111                 const char *mname;
2112                 __u32 moffset;
2113                 __u8 bit_sz;
2114
2115                 mtype = btf__type_by_id(d->btf, m->type);
2116                 mname = btf_name_of(d, m->name_off);
2117                 moffset = btf_member_bit_offset(t, i);
2118
2119                 bit_sz = btf_member_bitfield_size(t, i);
2120                 err = btf_dump_dump_type_data(d, mname, mtype, m->type, data + moffset / 8,
2121                                               moffset % 8, bit_sz);
2122                 if (err < 0)
2123                         return err;
2124         }
2125         d->typed_dump->depth--;
2126         btf_dump_data_pfx(d);
2127         btf_dump_type_values(d, "}");
2128         return err;
2129 }
2130
2131 union ptr_data {
2132         unsigned int p;
2133         unsigned long long lp;
2134 };
2135
2136 static int btf_dump_ptr_data(struct btf_dump *d,
2137                               const struct btf_type *t,
2138                               __u32 id,
2139                               const void *data)
2140 {
2141         if (ptr_is_aligned(d->btf, id, data) && d->ptr_sz == sizeof(void *)) {
2142                 btf_dump_type_values(d, "%p", *(void **)data);
2143         } else {
2144                 union ptr_data pt;
2145
2146                 memcpy(&pt, data, d->ptr_sz);
2147                 if (d->ptr_sz == 4)
2148                         btf_dump_type_values(d, "0x%x", pt.p);
2149                 else
2150                         btf_dump_type_values(d, "0x%llx", pt.lp);
2151         }
2152         return 0;
2153 }
2154
2155 static int btf_dump_get_enum_value(struct btf_dump *d,
2156                                    const struct btf_type *t,
2157                                    const void *data,
2158                                    __u32 id,
2159                                    __s64 *value)
2160 {
2161         bool is_signed = btf_kflag(t);
2162
2163         if (!ptr_is_aligned(d->btf, id, data)) {
2164                 __u64 val;
2165                 int err;
2166
2167                 err = btf_dump_get_bitfield_value(d, t, data, 0, 0, &val);
2168                 if (err)
2169                         return err;
2170                 *value = (__s64)val;
2171                 return 0;
2172         }
2173
2174         switch (t->size) {
2175         case 8:
2176                 *value = *(__s64 *)data;
2177                 return 0;
2178         case 4:
2179                 *value = is_signed ? (__s64)*(__s32 *)data : *(__u32 *)data;
2180                 return 0;
2181         case 2:
2182                 *value = is_signed ? *(__s16 *)data : *(__u16 *)data;
2183                 return 0;
2184         case 1:
2185                 *value = is_signed ? *(__s8 *)data : *(__u8 *)data;
2186                 return 0;
2187         default:
2188                 pr_warn("unexpected size %d for enum, id:[%u]\n", t->size, id);
2189                 return -EINVAL;
2190         }
2191 }
2192
2193 static int btf_dump_enum_data(struct btf_dump *d,
2194                               const struct btf_type *t,
2195                               __u32 id,
2196                               const void *data)
2197 {
2198         bool is_signed;
2199         __s64 value;
2200         int i, err;
2201
2202         err = btf_dump_get_enum_value(d, t, data, id, &value);
2203         if (err)
2204                 return err;
2205
2206         is_signed = btf_kflag(t);
2207         if (btf_is_enum(t)) {
2208                 const struct btf_enum *e;
2209
2210                 for (i = 0, e = btf_enum(t); i < btf_vlen(t); i++, e++) {
2211                         if (value != e->val)
2212                                 continue;
2213                         btf_dump_type_values(d, "%s", btf_name_of(d, e->name_off));
2214                         return 0;
2215                 }
2216
2217                 btf_dump_type_values(d, is_signed ? "%d" : "%u", value);
2218         } else {
2219                 const struct btf_enum64 *e;
2220
2221                 for (i = 0, e = btf_enum64(t); i < btf_vlen(t); i++, e++) {
2222                         if (value != btf_enum64_value(e))
2223                                 continue;
2224                         btf_dump_type_values(d, "%s", btf_name_of(d, e->name_off));
2225                         return 0;
2226                 }
2227
2228                 btf_dump_type_values(d, is_signed ? "%lldLL" : "%lluULL",
2229                                      (unsigned long long)value);
2230         }
2231         return 0;
2232 }
2233
2234 static int btf_dump_datasec_data(struct btf_dump *d,
2235                                  const struct btf_type *t,
2236                                  __u32 id,
2237                                  const void *data)
2238 {
2239         const struct btf_var_secinfo *vsi;
2240         const struct btf_type *var;
2241         __u32 i;
2242         int err;
2243
2244         btf_dump_type_values(d, "SEC(\"%s\") ", btf_name_of(d, t->name_off));
2245
2246         for (i = 0, vsi = btf_var_secinfos(t); i < btf_vlen(t); i++, vsi++) {
2247                 var = btf__type_by_id(d->btf, vsi->type);
2248                 err = btf_dump_dump_type_data(d, NULL, var, vsi->type, data + vsi->offset, 0, 0);
2249                 if (err < 0)
2250                         return err;
2251                 btf_dump_printf(d, ";");
2252         }
2253         return 0;
2254 }
2255
2256 /* return size of type, or if base type overflows, return -E2BIG. */
2257 static int btf_dump_type_data_check_overflow(struct btf_dump *d,
2258                                              const struct btf_type *t,
2259                                              __u32 id,
2260                                              const void *data,
2261                                              __u8 bits_offset,
2262                                              __u8 bit_sz)
2263 {
2264         __s64 size;
2265
2266         if (bit_sz) {
2267                 /* bits_offset is at most 7. bit_sz is at most 128. */
2268                 __u8 nr_bytes = (bits_offset + bit_sz + 7) / 8;
2269
2270                 /* When bit_sz is non zero, it is called from
2271                  * btf_dump_struct_data() where it only cares about
2272                  * negative error value.
2273                  * Return nr_bytes in success case to make it
2274                  * consistent as the regular integer case below.
2275                  */
2276                 return data + nr_bytes > d->typed_dump->data_end ? -E2BIG : nr_bytes;
2277         }
2278
2279         size = btf__resolve_size(d->btf, id);
2280
2281         if (size < 0 || size >= INT_MAX) {
2282                 pr_warn("unexpected size [%zu] for id [%u]\n",
2283                         (size_t)size, id);
2284                 return -EINVAL;
2285         }
2286
2287         /* Only do overflow checking for base types; we do not want to
2288          * avoid showing part of a struct, union or array, even if we
2289          * do not have enough data to show the full object.  By
2290          * restricting overflow checking to base types we can ensure
2291          * that partial display succeeds, while avoiding overflowing
2292          * and using bogus data for display.
2293          */
2294         t = skip_mods_and_typedefs(d->btf, id, NULL);
2295         if (!t) {
2296                 pr_warn("unexpected error skipping mods/typedefs for id [%u]\n",
2297                         id);
2298                 return -EINVAL;
2299         }
2300
2301         switch (btf_kind(t)) {
2302         case BTF_KIND_INT:
2303         case BTF_KIND_FLOAT:
2304         case BTF_KIND_PTR:
2305         case BTF_KIND_ENUM:
2306         case BTF_KIND_ENUM64:
2307                 if (data + bits_offset / 8 + size > d->typed_dump->data_end)
2308                         return -E2BIG;
2309                 break;
2310         default:
2311                 break;
2312         }
2313         return (int)size;
2314 }
2315
2316 static int btf_dump_type_data_check_zero(struct btf_dump *d,
2317                                          const struct btf_type *t,
2318                                          __u32 id,
2319                                          const void *data,
2320                                          __u8 bits_offset,
2321                                          __u8 bit_sz)
2322 {
2323         __s64 value;
2324         int i, err;
2325
2326         /* toplevel exceptions; we show zero values if
2327          * - we ask for them (emit_zeros)
2328          * - if we are at top-level so we see "struct empty { }"
2329          * - or if we are an array member and the array is non-empty and
2330          *   not a char array; we don't want to be in a situation where we
2331          *   have an integer array 0, 1, 0, 1 and only show non-zero values.
2332          *   If the array contains zeroes only, or is a char array starting
2333          *   with a '\0', the array-level check_zero() will prevent showing it;
2334          *   we are concerned with determining zero value at the array member
2335          *   level here.
2336          */
2337         if (d->typed_dump->emit_zeroes || d->typed_dump->depth == 0 ||
2338             (d->typed_dump->is_array_member &&
2339              !d->typed_dump->is_array_char))
2340                 return 0;
2341
2342         t = skip_mods_and_typedefs(d->btf, id, NULL);
2343
2344         switch (btf_kind(t)) {
2345         case BTF_KIND_INT:
2346                 if (bit_sz)
2347                         return btf_dump_bitfield_check_zero(d, t, data, bits_offset, bit_sz);
2348                 return btf_dump_base_type_check_zero(d, t, id, data);
2349         case BTF_KIND_FLOAT:
2350         case BTF_KIND_PTR:
2351                 return btf_dump_base_type_check_zero(d, t, id, data);
2352         case BTF_KIND_ARRAY: {
2353                 const struct btf_array *array = btf_array(t);
2354                 const struct btf_type *elem_type;
2355                 __u32 elem_type_id, elem_size;
2356                 bool ischar;
2357
2358                 elem_type_id = array->type;
2359                 elem_size = btf__resolve_size(d->btf, elem_type_id);
2360                 elem_type = skip_mods_and_typedefs(d->btf, elem_type_id, NULL);
2361
2362                 ischar = btf_is_int(elem_type) && elem_size == 1;
2363
2364                 /* check all elements; if _any_ element is nonzero, all
2365                  * of array is displayed.  We make an exception however
2366                  * for char arrays where the first element is 0; these
2367                  * are considered zeroed also, even if later elements are
2368                  * non-zero because the string is terminated.
2369                  */
2370                 for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
2371                         if (i == 0 && ischar && *(char *)data == 0)
2372                                 return -ENODATA;
2373                         err = btf_dump_type_data_check_zero(d, elem_type,
2374                                                             elem_type_id,
2375                                                             data +
2376                                                             (i * elem_size),
2377                                                             bits_offset, 0);
2378                         if (err != -ENODATA)
2379                                 return err;
2380                 }
2381                 return -ENODATA;
2382         }
2383         case BTF_KIND_STRUCT:
2384         case BTF_KIND_UNION: {
2385                 const struct btf_member *m = btf_members(t);
2386                 __u16 n = btf_vlen(t);
2387
2388                 /* if any struct/union member is non-zero, the struct/union
2389                  * is considered non-zero and dumped.
2390                  */
2391                 for (i = 0; i < n; i++, m++) {
2392                         const struct btf_type *mtype;
2393                         __u32 moffset;
2394
2395                         mtype = btf__type_by_id(d->btf, m->type);
2396                         moffset = btf_member_bit_offset(t, i);
2397
2398                         /* btf_int_bits() does not store member bitfield size;
2399                          * bitfield size needs to be stored here so int display
2400                          * of member can retrieve it.
2401                          */
2402                         bit_sz = btf_member_bitfield_size(t, i);
2403                         err = btf_dump_type_data_check_zero(d, mtype, m->type, data + moffset / 8,
2404                                                             moffset % 8, bit_sz);
2405                         if (err != ENODATA)
2406                                 return err;
2407                 }
2408                 return -ENODATA;
2409         }
2410         case BTF_KIND_ENUM:
2411         case BTF_KIND_ENUM64:
2412                 err = btf_dump_get_enum_value(d, t, data, id, &value);
2413                 if (err)
2414                         return err;
2415                 if (value == 0)
2416                         return -ENODATA;
2417                 return 0;
2418         default:
2419                 return 0;
2420         }
2421 }
2422
2423 /* returns size of data dumped, or error. */
2424 static int btf_dump_dump_type_data(struct btf_dump *d,
2425                                    const char *fname,
2426                                    const struct btf_type *t,
2427                                    __u32 id,
2428                                    const void *data,
2429                                    __u8 bits_offset,
2430                                    __u8 bit_sz)
2431 {
2432         int size, err = 0;
2433
2434         size = btf_dump_type_data_check_overflow(d, t, id, data, bits_offset, bit_sz);
2435         if (size < 0)
2436                 return size;
2437         err = btf_dump_type_data_check_zero(d, t, id, data, bits_offset, bit_sz);
2438         if (err) {
2439                 /* zeroed data is expected and not an error, so simply skip
2440                  * dumping such data.  Record other errors however.
2441                  */
2442                 if (err == -ENODATA)
2443                         return size;
2444                 return err;
2445         }
2446         btf_dump_data_pfx(d);
2447
2448         if (!d->typed_dump->skip_names) {
2449                 if (fname && strlen(fname) > 0)
2450                         btf_dump_printf(d, ".%s = ", fname);
2451                 btf_dump_emit_type_cast(d, id, true);
2452         }
2453
2454         t = skip_mods_and_typedefs(d->btf, id, NULL);
2455
2456         switch (btf_kind(t)) {
2457         case BTF_KIND_UNKN:
2458         case BTF_KIND_FWD:
2459         case BTF_KIND_FUNC:
2460         case BTF_KIND_FUNC_PROTO:
2461         case BTF_KIND_DECL_TAG:
2462                 err = btf_dump_unsupported_data(d, t, id);
2463                 break;
2464         case BTF_KIND_INT:
2465                 if (bit_sz)
2466                         err = btf_dump_bitfield_data(d, t, data, bits_offset, bit_sz);
2467                 else
2468                         err = btf_dump_int_data(d, t, id, data, bits_offset);
2469                 break;
2470         case BTF_KIND_FLOAT:
2471                 err = btf_dump_float_data(d, t, id, data);
2472                 break;
2473         case BTF_KIND_PTR:
2474                 err = btf_dump_ptr_data(d, t, id, data);
2475                 break;
2476         case BTF_KIND_ARRAY:
2477                 err = btf_dump_array_data(d, t, id, data);
2478                 break;
2479         case BTF_KIND_STRUCT:
2480         case BTF_KIND_UNION:
2481                 err = btf_dump_struct_data(d, t, id, data);
2482                 break;
2483         case BTF_KIND_ENUM:
2484         case BTF_KIND_ENUM64:
2485                 /* handle bitfield and int enum values */
2486                 if (bit_sz) {
2487                         __u64 print_num;
2488                         __s64 enum_val;
2489
2490                         err = btf_dump_get_bitfield_value(d, t, data, bits_offset, bit_sz,
2491                                                           &print_num);
2492                         if (err)
2493                                 break;
2494                         enum_val = (__s64)print_num;
2495                         err = btf_dump_enum_data(d, t, id, &enum_val);
2496                 } else
2497                         err = btf_dump_enum_data(d, t, id, data);
2498                 break;
2499         case BTF_KIND_VAR:
2500                 err = btf_dump_var_data(d, t, id, data);
2501                 break;
2502         case BTF_KIND_DATASEC:
2503                 err = btf_dump_datasec_data(d, t, id, data);
2504                 break;
2505         default:
2506                 pr_warn("unexpected kind [%u] for id [%u]\n",
2507                         BTF_INFO_KIND(t->info), id);
2508                 return -EINVAL;
2509         }
2510         if (err < 0)
2511                 return err;
2512         return size;
2513 }
2514
2515 int btf_dump__dump_type_data(struct btf_dump *d, __u32 id,
2516                              const void *data, size_t data_sz,
2517                              const struct btf_dump_type_data_opts *opts)
2518 {
2519         struct btf_dump_data typed_dump = {};
2520         const struct btf_type *t;
2521         int ret;
2522
2523         if (!OPTS_VALID(opts, btf_dump_type_data_opts))
2524                 return libbpf_err(-EINVAL);
2525
2526         t = btf__type_by_id(d->btf, id);
2527         if (!t)
2528                 return libbpf_err(-ENOENT);
2529
2530         d->typed_dump = &typed_dump;
2531         d->typed_dump->data_end = data + data_sz;
2532         d->typed_dump->indent_lvl = OPTS_GET(opts, indent_level, 0);
2533
2534         /* default indent string is a tab */
2535         if (!OPTS_GET(opts, indent_str, NULL))
2536                 d->typed_dump->indent_str[0] = '\t';
2537         else
2538                 libbpf_strlcpy(d->typed_dump->indent_str, opts->indent_str,
2539                                sizeof(d->typed_dump->indent_str));
2540
2541         d->typed_dump->compact = OPTS_GET(opts, compact, false);
2542         d->typed_dump->skip_names = OPTS_GET(opts, skip_names, false);
2543         d->typed_dump->emit_zeroes = OPTS_GET(opts, emit_zeroes, false);
2544
2545         ret = btf_dump_dump_type_data(d, NULL, t, id, data, 0, 0);
2546
2547         d->typed_dump = NULL;
2548
2549         return libbpf_err(ret);
2550 }
This page took 0.186165 seconds and 4 git commands to generate.