GNU Linux-libre 6.8.7-gnu
[releases.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
25 static const char PREFIXES[] = "\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t";
26 static const size_t PREFIX_CNT = sizeof(PREFIXES) - 1;
27
28 static const char *pfx(int lvl)
29 {
30         return lvl >= PREFIX_CNT ? PREFIXES : &PREFIXES[PREFIX_CNT - lvl];
31 }
32
33 enum btf_dump_type_order_state {
34         NOT_ORDERED,
35         ORDERING,
36         ORDERED,
37 };
38
39 enum btf_dump_type_emit_state {
40         NOT_EMITTED,
41         EMITTING,
42         EMITTED,
43 };
44
45 /* per-type auxiliary state */
46 struct btf_dump_type_aux_state {
47         /* topological sorting state */
48         enum btf_dump_type_order_state order_state: 2;
49         /* emitting state used to determine the need for forward declaration */
50         enum btf_dump_type_emit_state emit_state: 2;
51         /* whether forward declaration was already emitted */
52         __u8 fwd_emitted: 1;
53         /* whether unique non-duplicate name was already assigned */
54         __u8 name_resolved: 1;
55         /* whether type is referenced from any other type */
56         __u8 referenced: 1;
57 };
58
59 /* indent string length; one indent string is added for each indent level */
60 #define BTF_DATA_INDENT_STR_LEN                 32
61
62 /*
63  * Common internal data for BTF type data dump operations.
64  */
65 struct btf_dump_data {
66         const void *data_end;           /* end of valid data to show */
67         bool compact;
68         bool skip_names;
69         bool emit_zeroes;
70         __u8 indent_lvl;        /* base indent level */
71         char indent_str[BTF_DATA_INDENT_STR_LEN];
72         /* below are used during iteration */
73         int depth;
74         bool is_array_member;
75         bool is_array_terminated;
76         bool is_array_char;
77 };
78
79 struct btf_dump {
80         const struct btf *btf;
81         btf_dump_printf_fn_t printf_fn;
82         void *cb_ctx;
83         int ptr_sz;
84         bool strip_mods;
85         bool skip_anon_defs;
86         int last_id;
87
88         /* per-type auxiliary state */
89         struct btf_dump_type_aux_state *type_states;
90         size_t type_states_cap;
91         /* per-type optional cached unique name, must be freed, if present */
92         const char **cached_names;
93         size_t cached_names_cap;
94
95         /* topo-sorted list of dependent type definitions */
96         __u32 *emit_queue;
97         int emit_queue_cap;
98         int emit_queue_cnt;
99
100         /*
101          * stack of type declarations (e.g., chain of modifiers, arrays,
102          * funcs, etc)
103          */
104         __u32 *decl_stack;
105         int decl_stack_cap;
106         int decl_stack_cnt;
107
108         /* maps struct/union/enum name to a number of name occurrences */
109         struct hashmap *type_names;
110         /*
111          * maps typedef identifiers and enum value names to a number of such
112          * name occurrences
113          */
114         struct hashmap *ident_names;
115         /*
116          * data for typed display; allocated if needed.
117          */
118         struct btf_dump_data *typed_dump;
119 };
120
121 static size_t str_hash_fn(long key, void *ctx)
122 {
123         return str_hash((void *)key);
124 }
125
126 static bool str_equal_fn(long a, long b, void *ctx)
127 {
128         return strcmp((void *)a, (void *)b) == 0;
129 }
130
131 static const char *btf_name_of(const struct btf_dump *d, __u32 name_off)
132 {
133         return btf__name_by_offset(d->btf, name_off);
134 }
135
136 static void btf_dump_printf(const struct btf_dump *d, const char *fmt, ...)
137 {
138         va_list args;
139
140         va_start(args, fmt);
141         d->printf_fn(d->cb_ctx, fmt, args);
142         va_end(args);
143 }
144
145 static int btf_dump_mark_referenced(struct btf_dump *d);
146 static int btf_dump_resize(struct btf_dump *d);
147
148 struct btf_dump *btf_dump__new(const struct btf *btf,
149                                btf_dump_printf_fn_t printf_fn,
150                                void *ctx,
151                                const struct btf_dump_opts *opts)
152 {
153         struct btf_dump *d;
154         int err;
155
156         if (!OPTS_VALID(opts, btf_dump_opts))
157                 return libbpf_err_ptr(-EINVAL);
158
159         if (!printf_fn)
160                 return libbpf_err_ptr(-EINVAL);
161
162         d = calloc(1, sizeof(struct btf_dump));
163         if (!d)
164                 return libbpf_err_ptr(-ENOMEM);
165
166         d->btf = btf;
167         d->printf_fn = printf_fn;
168         d->cb_ctx = ctx;
169         d->ptr_sz = btf__pointer_size(btf) ? : sizeof(void *);
170
171         d->type_names = hashmap__new(str_hash_fn, str_equal_fn, NULL);
172         if (IS_ERR(d->type_names)) {
173                 err = PTR_ERR(d->type_names);
174                 d->type_names = NULL;
175                 goto err;
176         }
177         d->ident_names = hashmap__new(str_hash_fn, str_equal_fn, NULL);
178         if (IS_ERR(d->ident_names)) {
179                 err = PTR_ERR(d->ident_names);
180                 d->ident_names = NULL;
181                 goto err;
182         }
183
184         err = btf_dump_resize(d);
185         if (err)
186                 goto err;
187
188         return d;
189 err:
190         btf_dump__free(d);
191         return libbpf_err_ptr(err);
192 }
193
194 static int btf_dump_resize(struct btf_dump *d)
195 {
196         int err, last_id = btf__type_cnt(d->btf) - 1;
197
198         if (last_id <= d->last_id)
199                 return 0;
200
201         if (libbpf_ensure_mem((void **)&d->type_states, &d->type_states_cap,
202                               sizeof(*d->type_states), last_id + 1))
203                 return -ENOMEM;
204         if (libbpf_ensure_mem((void **)&d->cached_names, &d->cached_names_cap,
205                               sizeof(*d->cached_names), last_id + 1))
206                 return -ENOMEM;
207
208         if (d->last_id == 0) {
209                 /* VOID is special */
210                 d->type_states[0].order_state = ORDERED;
211                 d->type_states[0].emit_state = EMITTED;
212         }
213
214         /* eagerly determine referenced types for anon enums */
215         err = btf_dump_mark_referenced(d);
216         if (err)
217                 return err;
218
219         d->last_id = last_id;
220         return 0;
221 }
222
223 static void btf_dump_free_names(struct hashmap *map)
224 {
225         size_t bkt;
226         struct hashmap_entry *cur;
227
228         hashmap__for_each_entry(map, cur, bkt)
229                 free((void *)cur->pkey);
230
231         hashmap__free(map);
232 }
233
234 void btf_dump__free(struct btf_dump *d)
235 {
236         int i;
237
238         if (IS_ERR_OR_NULL(d))
239                 return;
240
241         free(d->type_states);
242         if (d->cached_names) {
243                 /* any set cached name is owned by us and should be freed */
244                 for (i = 0; i <= d->last_id; i++) {
245                         if (d->cached_names[i])
246                                 free((void *)d->cached_names[i]);
247                 }
248         }
249         free(d->cached_names);
250         free(d->emit_queue);
251         free(d->decl_stack);
252         btf_dump_free_names(d->type_names);
253         btf_dump_free_names(d->ident_names);
254
255         free(d);
256 }
257
258 static int btf_dump_order_type(struct btf_dump *d, __u32 id, bool through_ptr);
259 static void btf_dump_emit_type(struct btf_dump *d, __u32 id, __u32 cont_id);
260
261 /*
262  * Dump BTF type in a compilable C syntax, including all the necessary
263  * dependent types, necessary for compilation. If some of the dependent types
264  * were already emitted as part of previous btf_dump__dump_type() invocation
265  * for another type, they won't be emitted again. This API allows callers to
266  * filter out BTF types according to user-defined criterias and emitted only
267  * minimal subset of types, necessary to compile everything. Full struct/union
268  * definitions will still be emitted, even if the only usage is through
269  * pointer and could be satisfied with just a forward declaration.
270  *
271  * Dumping is done in two high-level passes:
272  *   1. Topologically sort type definitions to satisfy C rules of compilation.
273  *   2. Emit type definitions in C syntax.
274  *
275  * Returns 0 on success; <0, otherwise.
276  */
277 int btf_dump__dump_type(struct btf_dump *d, __u32 id)
278 {
279         int err, i;
280
281         if (id >= btf__type_cnt(d->btf))
282                 return libbpf_err(-EINVAL);
283
284         err = btf_dump_resize(d);
285         if (err)
286                 return libbpf_err(err);
287
288         d->emit_queue_cnt = 0;
289         err = btf_dump_order_type(d, id, false);
290         if (err < 0)
291                 return libbpf_err(err);
292
293         for (i = 0; i < d->emit_queue_cnt; i++)
294                 btf_dump_emit_type(d, d->emit_queue[i], 0 /*top-level*/);
295
296         return 0;
297 }
298
299 /*
300  * Mark all types that are referenced from any other type. This is used to
301  * determine top-level anonymous enums that need to be emitted as an
302  * independent type declarations.
303  * Anonymous enums come in two flavors: either embedded in a struct's field
304  * definition, in which case they have to be declared inline as part of field
305  * type declaration; or as a top-level anonymous enum, typically used for
306  * declaring global constants. It's impossible to distinguish between two
307  * without knowning whether given enum type was referenced from other type:
308  * top-level anonymous enum won't be referenced by anything, while embedded
309  * one will.
310  */
311 static int btf_dump_mark_referenced(struct btf_dump *d)
312 {
313         int i, j, n = btf__type_cnt(d->btf);
314         const struct btf_type *t;
315         __u16 vlen;
316
317         for (i = d->last_id + 1; i < n; i++) {
318                 t = btf__type_by_id(d->btf, i);
319                 vlen = btf_vlen(t);
320
321                 switch (btf_kind(t)) {
322                 case BTF_KIND_INT:
323                 case BTF_KIND_ENUM:
324                 case BTF_KIND_ENUM64:
325                 case BTF_KIND_FWD:
326                 case BTF_KIND_FLOAT:
327                         break;
328
329                 case BTF_KIND_VOLATILE:
330                 case BTF_KIND_CONST:
331                 case BTF_KIND_RESTRICT:
332                 case BTF_KIND_PTR:
333                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
334                 case BTF_KIND_FUNC:
335                 case BTF_KIND_VAR:
336                 case BTF_KIND_DECL_TAG:
337                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
338                         d->type_states[t->type].referenced = 1;
339                         break;
340
341                 case BTF_KIND_ARRAY: {
342                         const struct btf_array *a = btf_array(t);
343
344                         d->type_states[a->index_type].referenced = 1;
345                         d->type_states[a->type].referenced = 1;
346                         break;
347                 }
348                 case BTF_KIND_STRUCT:
349                 case BTF_KIND_UNION: {
350                         const struct btf_member *m = btf_members(t);
351
352                         for (j = 0; j < vlen; j++, m++)
353                                 d->type_states[m->type].referenced = 1;
354                         break;
355                 }
356                 case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
357                         const struct btf_param *p = btf_params(t);
358
359                         for (j = 0; j < vlen; j++, p++)
360                                 d->type_states[p->type].referenced = 1;
361                         break;
362                 }
363                 case BTF_KIND_DATASEC: {
364                         const struct btf_var_secinfo *v = btf_var_secinfos(t);
365
366                         for (j = 0; j < vlen; j++, v++)
367                                 d->type_states[v->type].referenced = 1;
368                         break;
369                 }
370                 default:
371                         return -EINVAL;
372                 }
373         }
374         return 0;
375 }
376
377 static int btf_dump_add_emit_queue_id(struct btf_dump *d, __u32 id)
378 {
379         __u32 *new_queue;
380         size_t new_cap;
381
382         if (d->emit_queue_cnt >= d->emit_queue_cap) {
383                 new_cap = max(16, d->emit_queue_cap * 3 / 2);
384                 new_queue = libbpf_reallocarray(d->emit_queue, new_cap, sizeof(new_queue[0]));
385                 if (!new_queue)
386                         return -ENOMEM;
387                 d->emit_queue = new_queue;
388                 d->emit_queue_cap = new_cap;
389         }
390
391         d->emit_queue[d->emit_queue_cnt++] = id;
392         return 0;
393 }
394
395 /*
396  * Determine order of emitting dependent types and specified type to satisfy
397  * C compilation rules.  This is done through topological sorting with an
398  * additional complication which comes from C rules. The main idea for C is
399  * that if some type is "embedded" into a struct/union, it's size needs to be
400  * known at the time of definition of containing type. E.g., for:
401  *
402  *      struct A {};
403  *      struct B { struct A x; }
404  *
405  * struct A *HAS* to be defined before struct B, because it's "embedded",
406  * i.e., it is part of struct B layout. But in the following case:
407  *
408  *      struct A;
409  *      struct B { struct A *x; }
410  *      struct A {};
411  *
412  * it's enough to just have a forward declaration of struct A at the time of
413  * struct B definition, as struct B has a pointer to struct A, so the size of
414  * field x is known without knowing struct A size: it's sizeof(void *).
415  *
416  * Unfortunately, there are some trickier cases we need to handle, e.g.:
417  *
418  *      struct A {}; // if this was forward-declaration: compilation error
419  *      struct B {
420  *              struct { // anonymous struct
421  *                      struct A y;
422  *              } *x;
423  *      };
424  *
425  * In this case, struct B's field x is a pointer, so it's size is known
426  * regardless of the size of (anonymous) struct it points to. But because this
427  * struct is anonymous and thus defined inline inside struct B, *and* it
428  * embeds struct A, compiler requires full definition of struct A to be known
429  * before struct B can be defined. This creates a transitive dependency
430  * between struct A and struct B. If struct A was forward-declared before
431  * struct B definition and fully defined after struct B definition, that would
432  * trigger compilation error.
433  *
434  * All this means that while we are doing topological sorting on BTF type
435  * graph, we need to determine relationships between different types (graph
436  * nodes):
437  *   - weak link (relationship) between X and Y, if Y *CAN* be
438  *   forward-declared at the point of X definition;
439  *   - strong link, if Y *HAS* to be fully-defined before X can be defined.
440  *
441  * The rule is as follows. Given a chain of BTF types from X to Y, if there is
442  * BTF_KIND_PTR type in the chain and at least one non-anonymous type
443  * Z (excluding X, including Y), then link is weak. Otherwise, it's strong.
444  * Weak/strong relationship is determined recursively during DFS traversal and
445  * is returned as a result from btf_dump_order_type().
446  *
447  * btf_dump_order_type() is trying to avoid unnecessary forward declarations,
448  * but it is not guaranteeing that no extraneous forward declarations will be
449  * emitted.
450  *
451  * To avoid extra work, algorithm marks some of BTF types as ORDERED, when
452  * it's done with them, but not for all (e.g., VOLATILE, CONST, RESTRICT,
453  * ARRAY, FUNC_PROTO), as weak/strong semantics for those depends on the
454  * entire graph path, so depending where from one came to that BTF type, it
455  * might cause weak or strong ordering. For types like STRUCT/UNION/INT/ENUM,
456  * once they are processed, there is no need to do it again, so they are
457  * marked as ORDERED. We can mark PTR as ORDERED as well, as it semi-forces
458  * weak link, unless subsequent referenced STRUCT/UNION/ENUM is anonymous. But
459  * in any case, once those are processed, no need to do it again, as the
460  * result won't change.
461  *
462  * Returns:
463  *   - 1, if type is part of strong link (so there is strong topological
464  *   ordering requirements);
465  *   - 0, if type is part of weak link (so can be satisfied through forward
466  *   declaration);
467  *   - <0, on error (e.g., unsatisfiable type loop detected).
468  */
469 static int btf_dump_order_type(struct btf_dump *d, __u32 id, bool through_ptr)
470 {
471         /*
472          * Order state is used to detect strong link cycles, but only for BTF
473          * kinds that are or could be an independent definition (i.e.,
474          * stand-alone fwd decl, enum, typedef, struct, union). Ptrs, arrays,
475          * func_protos, modifiers are just means to get to these definitions.
476          * Int/void don't need definitions, they are assumed to be always
477          * properly defined.  We also ignore datasec, var, and funcs for now.
478          * So for all non-defining kinds, we never even set ordering state,
479          * for defining kinds we set ORDERING and subsequently ORDERED if it
480          * forms a strong link.
481          */
482         struct btf_dump_type_aux_state *tstate = &d->type_states[id];
483         const struct btf_type *t;
484         __u16 vlen;
485         int err, i;
486
487         /* return true, letting typedefs know that it's ok to be emitted */
488         if (tstate->order_state == ORDERED)
489                 return 1;
490
491         t = btf__type_by_id(d->btf, id);
492
493         if (tstate->order_state == ORDERING) {
494                 /* type loop, but resolvable through fwd declaration */
495                 if (btf_is_composite(t) && through_ptr && t->name_off != 0)
496                         return 0;
497                 pr_warn("unsatisfiable type cycle, id:[%u]\n", id);
498                 return -ELOOP;
499         }
500
501         switch (btf_kind(t)) {
502         case BTF_KIND_INT:
503         case BTF_KIND_FLOAT:
504                 tstate->order_state = ORDERED;
505                 return 0;
506
507         case BTF_KIND_PTR:
508                 err = btf_dump_order_type(d, t->type, true);
509                 tstate->order_state = ORDERED;
510                 return err;
511
512         case BTF_KIND_ARRAY:
513                 return btf_dump_order_type(d, btf_array(t)->type, false);
514
515         case BTF_KIND_STRUCT:
516         case BTF_KIND_UNION: {
517                 const struct btf_member *m = btf_members(t);
518                 /*
519                  * struct/union is part of strong link, only if it's embedded
520                  * (so no ptr in a path) or it's anonymous (so has to be
521                  * defined inline, even if declared through ptr)
522                  */
523                 if (through_ptr && t->name_off != 0)
524                         return 0;
525
526                 tstate->order_state = ORDERING;
527
528                 vlen = btf_vlen(t);
529                 for (i = 0; i < vlen; i++, m++) {
530                         err = btf_dump_order_type(d, m->type, false);
531                         if (err < 0)
532                                 return err;
533                 }
534
535                 if (t->name_off != 0) {
536                         err = btf_dump_add_emit_queue_id(d, id);
537                         if (err < 0)
538                                 return err;
539                 }
540
541                 tstate->order_state = ORDERED;
542                 return 1;
543         }
544         case BTF_KIND_ENUM:
545         case BTF_KIND_ENUM64:
546         case BTF_KIND_FWD:
547                 /*
548                  * non-anonymous or non-referenced enums are top-level
549                  * declarations and should be emitted. Same logic can be
550                  * applied to FWDs, it won't hurt anyways.
551                  */
552                 if (t->name_off != 0 || !tstate->referenced) {
553                         err = btf_dump_add_emit_queue_id(d, id);
554                         if (err)
555                                 return err;
556                 }
557                 tstate->order_state = ORDERED;
558                 return 1;
559
560         case BTF_KIND_TYPEDEF: {
561                 int is_strong;
562
563                 is_strong = btf_dump_order_type(d, t->type, through_ptr);
564                 if (is_strong < 0)
565                         return is_strong;
566
567                 /* typedef is similar to struct/union w.r.t. fwd-decls */
568                 if (through_ptr && !is_strong)
569                         return 0;
570
571                 /* typedef is always a named definition */
572                 err = btf_dump_add_emit_queue_id(d, id);
573                 if (err)
574                         return err;
575
576                 d->type_states[id].order_state = ORDERED;
577                 return 1;
578         }
579         case BTF_KIND_VOLATILE:
580         case BTF_KIND_CONST:
581         case BTF_KIND_RESTRICT:
582         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
583                 return btf_dump_order_type(d, t->type, through_ptr);
584
585         case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
586                 const struct btf_param *p = btf_params(t);
587                 bool is_strong;
588
589                 err = btf_dump_order_type(d, t->type, through_ptr);
590                 if (err < 0)
591                         return err;
592                 is_strong = err > 0;
593
594                 vlen = btf_vlen(t);
595                 for (i = 0; i < vlen; i++, p++) {
596                         err = btf_dump_order_type(d, p->type, through_ptr);
597                         if (err < 0)
598                                 return err;
599                         if (err > 0)
600                                 is_strong = true;
601                 }
602                 return is_strong;
603         }
604         case BTF_KIND_FUNC:
605         case BTF_KIND_VAR:
606         case BTF_KIND_DATASEC:
607         case BTF_KIND_DECL_TAG:
608                 d->type_states[id].order_state = ORDERED;
609                 return 0;
610
611         default:
612                 return -EINVAL;
613         }
614 }
615
616 static void btf_dump_emit_missing_aliases(struct btf_dump *d, __u32 id,
617                                           const struct btf_type *t);
618
619 static void btf_dump_emit_struct_fwd(struct btf_dump *d, __u32 id,
620                                      const struct btf_type *t);
621 static void btf_dump_emit_struct_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
622                                      const struct btf_type *t, int lvl);
623
624 static void btf_dump_emit_enum_fwd(struct btf_dump *d, __u32 id,
625                                    const struct btf_type *t);
626 static void btf_dump_emit_enum_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
627                                    const struct btf_type *t, int lvl);
628
629 static void btf_dump_emit_fwd_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
630                                   const struct btf_type *t);
631
632 static void btf_dump_emit_typedef_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
633                                       const struct btf_type *t, int lvl);
634
635 /* a local view into a shared stack */
636 struct id_stack {
637         const __u32 *ids;
638         int cnt;
639 };
640
641 static void btf_dump_emit_type_decl(struct btf_dump *d, __u32 id,
642                                     const char *fname, int lvl);
643 static void btf_dump_emit_type_chain(struct btf_dump *d,
644                                      struct id_stack *decl_stack,
645                                      const char *fname, int lvl);
646
647 static const char *btf_dump_type_name(struct btf_dump *d, __u32 id);
648 static const char *btf_dump_ident_name(struct btf_dump *d, __u32 id);
649 static size_t btf_dump_name_dups(struct btf_dump *d, struct hashmap *name_map,
650                                  const char *orig_name);
651
652 static bool btf_dump_is_blacklisted(struct btf_dump *d, __u32 id)
653 {
654         const struct btf_type *t = btf__type_by_id(d->btf, id);
655
656         /* __builtin_va_list is a compiler built-in, which causes compilation
657          * errors, when compiling w/ different compiler, then used to compile
658          * original code (e.g., GCC to compile kernel, Clang to use generated
659          * C header from BTF). As it is built-in, it should be already defined
660          * properly internally in compiler.
661          */
662         if (t->name_off == 0)
663                 return false;
664         return strcmp(btf_name_of(d, t->name_off), "__builtin_va_list") == 0;
665 }
666
667 /*
668  * Emit C-syntax definitions of types from chains of BTF types.
669  *
670  * High-level handling of determining necessary forward declarations are handled
671  * by btf_dump_emit_type() itself, but all nitty-gritty details of emitting type
672  * declarations/definitions in C syntax  are handled by a combo of
673  * btf_dump_emit_type_decl()/btf_dump_emit_type_chain() w/ delegation to
674  * corresponding btf_dump_emit_*_{def,fwd}() functions.
675  *
676  * We also keep track of "containing struct/union type ID" to determine when
677  * we reference it from inside and thus can avoid emitting unnecessary forward
678  * declaration.
679  *
680  * This algorithm is designed in such a way, that even if some error occurs
681  * (either technical, e.g., out of memory, or logical, i.e., malformed BTF
682  * that doesn't comply to C rules completely), algorithm will try to proceed
683  * and produce as much meaningful output as possible.
684  */
685 static void btf_dump_emit_type(struct btf_dump *d, __u32 id, __u32 cont_id)
686 {
687         struct btf_dump_type_aux_state *tstate = &d->type_states[id];
688         bool top_level_def = cont_id == 0;
689         const struct btf_type *t;
690         __u16 kind;
691
692         if (tstate->emit_state == EMITTED)
693                 return;
694
695         t = btf__type_by_id(d->btf, id);
696         kind = btf_kind(t);
697
698         if (tstate->emit_state == EMITTING) {
699                 if (tstate->fwd_emitted)
700                         return;
701
702                 switch (kind) {
703                 case BTF_KIND_STRUCT:
704                 case BTF_KIND_UNION:
705                         /*
706                          * if we are referencing a struct/union that we are
707                          * part of - then no need for fwd declaration
708                          */
709                         if (id == cont_id)
710                                 return;
711                         if (t->name_off == 0) {
712                                 pr_warn("anonymous struct/union loop, id:[%u]\n",
713                                         id);
714                                 return;
715                         }
716                         btf_dump_emit_struct_fwd(d, id, t);
717                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
718                         tstate->fwd_emitted = 1;
719                         break;
720                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
721                         /*
722                          * for typedef fwd_emitted means typedef definition
723                          * was emitted, but it can be used only for "weak"
724                          * references through pointer only, not for embedding
725                          */
726                         if (!btf_dump_is_blacklisted(d, id)) {
727                                 btf_dump_emit_typedef_def(d, id, t, 0);
728                                 btf_dump_printf(d, ";\n\n");
729                         }
730                         tstate->fwd_emitted = 1;
731                         break;
732                 default:
733                         break;
734                 }
735
736                 return;
737         }
738
739         switch (kind) {
740         case BTF_KIND_INT:
741                 /* Emit type alias definitions if necessary */
742                 btf_dump_emit_missing_aliases(d, id, t);
743
744                 tstate->emit_state = EMITTED;
745                 break;
746         case BTF_KIND_ENUM:
747         case BTF_KIND_ENUM64:
748                 if (top_level_def) {
749                         btf_dump_emit_enum_def(d, id, t, 0);
750                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
751                 }
752                 tstate->emit_state = EMITTED;
753                 break;
754         case BTF_KIND_PTR:
755         case BTF_KIND_VOLATILE:
756         case BTF_KIND_CONST:
757         case BTF_KIND_RESTRICT:
758         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
759                 btf_dump_emit_type(d, t->type, cont_id);
760                 break;
761         case BTF_KIND_ARRAY:
762                 btf_dump_emit_type(d, btf_array(t)->type, cont_id);
763                 break;
764         case BTF_KIND_FWD:
765                 btf_dump_emit_fwd_def(d, id, t);
766                 btf_dump_printf(d, ";\n\n");
767                 tstate->emit_state = EMITTED;
768                 break;
769         case BTF_KIND_TYPEDEF:
770                 tstate->emit_state = EMITTING;
771                 btf_dump_emit_type(d, t->type, id);
772                 /*
773                  * typedef can server as both definition and forward
774                  * declaration; at this stage someone depends on
775                  * typedef as a forward declaration (refers to it
776                  * through pointer), so unless we already did it,
777                  * emit typedef as a forward declaration
778                  */
779                 if (!tstate->fwd_emitted && !btf_dump_is_blacklisted(d, id)) {
780                         btf_dump_emit_typedef_def(d, id, t, 0);
781                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
782                 }
783                 tstate->emit_state = EMITTED;
784                 break;
785         case BTF_KIND_STRUCT:
786         case BTF_KIND_UNION:
787                 tstate->emit_state = EMITTING;
788                 /* if it's a top-level struct/union definition or struct/union
789                  * is anonymous, then in C we'll be emitting all fields and
790                  * their types (as opposed to just `struct X`), so we need to
791                  * make sure that all types, referenced from struct/union
792                  * members have necessary forward-declarations, where
793                  * applicable
794                  */
795                 if (top_level_def || t->name_off == 0) {
796                         const struct btf_member *m = btf_members(t);
797                         __u16 vlen = btf_vlen(t);
798                         int i, new_cont_id;
799
800                         new_cont_id = t->name_off == 0 ? cont_id : id;
801                         for (i = 0; i < vlen; i++, m++)
802                                 btf_dump_emit_type(d, m->type, new_cont_id);
803                 } else if (!tstate->fwd_emitted && id != cont_id) {
804                         btf_dump_emit_struct_fwd(d, id, t);
805                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
806                         tstate->fwd_emitted = 1;
807                 }
808
809                 if (top_level_def) {
810                         btf_dump_emit_struct_def(d, id, t, 0);
811                         btf_dump_printf(d, ";\n\n");
812                         tstate->emit_state = EMITTED;
813                 } else {
814                         tstate->emit_state = NOT_EMITTED;
815                 }
816                 break;
817         case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
818                 const struct btf_param *p = btf_params(t);
819                 __u16 n = btf_vlen(t);
820                 int i;
821
822                 btf_dump_emit_type(d, t->type, cont_id);
823                 for (i = 0; i < n; i++, p++)
824                         btf_dump_emit_type(d, p->type, cont_id);
825
826                 break;
827         }
828         default:
829                 break;
830         }
831 }
832
833 static bool btf_is_struct_packed(const struct btf *btf, __u32 id,
834                                  const struct btf_type *t)
835 {
836         const struct btf_member *m;
837         int max_align = 1, align, i, bit_sz;
838         __u16 vlen;
839
840         m = btf_members(t);
841         vlen = btf_vlen(t);
842         /* all non-bitfield fields have to be naturally aligned */
843         for (i = 0; i < vlen; i++, m++) {
844                 align = btf__align_of(btf, m->type);
845                 bit_sz = btf_member_bitfield_size(t, i);
846                 if (align && bit_sz == 0 && m->offset % (8 * align) != 0)
847                         return true;
848                 max_align = max(align, max_align);
849         }
850         /* size of a non-packed struct has to be a multiple of its alignment */
851         if (t->size % max_align != 0)
852                 return true;
853         /*
854          * if original struct was marked as packed, but its layout is
855          * naturally aligned, we'll detect that it's not packed
856          */
857         return false;
858 }
859
860 static void btf_dump_emit_bit_padding(const struct btf_dump *d,
861                                       int cur_off, int next_off, int next_align,
862                                       bool in_bitfield, int lvl)
863 {
864         const struct {
865                 const char *name;
866                 int bits;
867         } pads[] = {
868                 {"long", d->ptr_sz * 8}, {"int", 32}, {"short", 16}, {"char", 8}
869         };
870         int new_off, pad_bits, bits, i;
871         const char *pad_type;
872
873         if (cur_off >= next_off)
874                 return; /* no gap */
875
876         /* For filling out padding we want to take advantage of
877          * natural alignment rules to minimize unnecessary explicit
878          * padding. First, we find the largest type (among long, int,
879          * short, or char) that can be used to force naturally aligned
880          * boundary. Once determined, we'll use such type to fill in
881          * the remaining padding gap. In some cases we can rely on
882          * compiler filling some gaps, but sometimes we need to force
883          * alignment to close natural alignment with markers like
884          * `long: 0` (this is always the case for bitfields).  Note
885          * that even if struct itself has, let's say 4-byte alignment
886          * (i.e., it only uses up to int-aligned types), using `long:
887          * X;` explicit padding doesn't actually change struct's
888          * overall alignment requirements, but compiler does take into
889          * account that type's (long, in this example) natural
890          * alignment requirements when adding implicit padding. We use
891          * this fact heavily and don't worry about ruining correct
892          * struct alignment requirement.
893          */
894         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pads); i++) {
895                 pad_bits = pads[i].bits;
896                 pad_type = pads[i].name;
897
898                 new_off = roundup(cur_off, pad_bits);
899                 if (new_off <= next_off)
900                         break;
901         }
902
903         if (new_off > cur_off && new_off <= next_off) {
904                 /* We need explicit `<type>: 0` aligning mark if next
905                  * field is right on alignment offset and its
906                  * alignment requirement is less strict than <type>'s
907                  * alignment (so compiler won't naturally align to the
908                  * offset we expect), or if subsequent `<type>: X`,
909                  * will actually completely fit in the remaining hole,
910                  * making compiler basically ignore `<type>: X`
911                  * completely.
912                  */
913                 if (in_bitfield ||
914                     (new_off == next_off && roundup(cur_off, next_align * 8) != new_off) ||
915                     (new_off != next_off && next_off - new_off <= new_off - cur_off))
916                         /* but for bitfields we'll emit explicit bit count */
917                         btf_dump_printf(d, "\n%s%s: %d;", pfx(lvl), pad_type,
918                                         in_bitfield ? new_off - cur_off : 0);
919                 cur_off = new_off;
920         }
921
922         /* Now we know we start at naturally aligned offset for a chosen
923          * padding type (long, int, short, or char), and so the rest is just
924          * a straightforward filling of remaining padding gap with full
925          * `<type>: sizeof(<type>);` markers, except for the last one, which
926          * might need smaller than sizeof(<type>) padding.
927          */
928         while (cur_off != next_off) {
929                 bits = min(next_off - cur_off, pad_bits);
930                 if (bits == pad_bits) {
931                         btf_dump_printf(d, "\n%s%s: %d;", pfx(lvl), pad_type, pad_bits);
932                         cur_off += bits;
933                         continue;
934                 }
935                 /* For the remainder padding that doesn't cover entire
936                  * pad_type bit length, we pick the smallest necessary type.
937                  * This is pure aesthetics, we could have just used `long`,
938                  * but having smallest necessary one communicates better the
939                  * scale of the padding gap.
940                  */
941                 for (i = ARRAY_SIZE(pads) - 1; i >= 0; i--) {
942                         pad_type = pads[i].name;
943                         pad_bits = pads[i].bits;
944                         if (pad_bits < bits)
945                                 continue;
946
947                         btf_dump_printf(d, "\n%s%s: %d;", pfx(lvl), pad_type, bits);
948                         cur_off += bits;
949                         break;
950                 }
951         }
952 }
953
954 static void btf_dump_emit_struct_fwd(struct btf_dump *d, __u32 id,
955                                      const struct btf_type *t)
956 {
957         btf_dump_printf(d, "%s%s%s",
958                         btf_is_struct(t) ? "struct" : "union",
959                         t->name_off ? " " : "",
960                         btf_dump_type_name(d, id));
961 }
962
963 static void btf_dump_emit_struct_def(struct btf_dump *d,
964                                      __u32 id,
965                                      const struct btf_type *t,
966                                      int lvl)
967 {
968         const struct btf_member *m = btf_members(t);
969         bool is_struct = btf_is_struct(t);
970         bool packed, prev_bitfield = false;
971         int align, i, off = 0;
972         __u16 vlen = btf_vlen(t);
973
974         align = btf__align_of(d->btf, id);
975         packed = is_struct ? btf_is_struct_packed(d->btf, id, t) : 0;
976
977         btf_dump_printf(d, "%s%s%s {",
978                         is_struct ? "struct" : "union",
979                         t->name_off ? " " : "",
980                         btf_dump_type_name(d, id));
981
982         for (i = 0; i < vlen; i++, m++) {
983                 const char *fname;
984                 int m_off, m_sz, m_align;
985                 bool in_bitfield;
986
987                 fname = btf_name_of(d, m->name_off);
988                 m_sz = btf_member_bitfield_size(t, i);
989                 m_off = btf_member_bit_offset(t, i);
990                 m_align = packed ? 1 : btf__align_of(d->btf, m->type);
991
992                 in_bitfield = prev_bitfield && m_sz != 0;
993
994                 btf_dump_emit_bit_padding(d, off, m_off, m_align, in_bitfield, lvl + 1);
995                 btf_dump_printf(d, "\n%s", pfx(lvl + 1));
996                 btf_dump_emit_type_decl(d, m->type, fname, lvl + 1);
997
998                 if (m_sz) {
999                         btf_dump_printf(d, ": %d", m_sz);
1000                         off = m_off + m_sz;
1001                         prev_bitfield = true;
1002                 } else {
1003                         m_sz = max((__s64)0, btf__resolve_size(d->btf, m->type));
1004                         off = m_off + m_sz * 8;
1005                         prev_bitfield = false;
1006                 }
1007
1008                 btf_dump_printf(d, ";");
1009         }
1010
1011         /* pad at the end, if necessary */
1012         if (is_struct)
1013                 btf_dump_emit_bit_padding(d, off, t->size * 8, align, false, lvl + 1);
1014
1015         /*
1016          * Keep `struct empty {}` on a single line,
1017          * only print newline when there are regular or padding fields.
1018          */
1019         if (vlen || t->size) {
1020                 btf_dump_printf(d, "\n");
1021                 btf_dump_printf(d, "%s}", pfx(lvl));
1022         } else {
1023                 btf_dump_printf(d, "}");
1024         }
1025         if (packed)
1026                 btf_dump_printf(d, " __attribute__((packed))");
1027 }
1028
1029 static const char *missing_base_types[][2] = {
1030         /*
1031          * GCC emits typedefs to its internal __PolyX_t types when compiling Arm
1032          * SIMD intrinsics. Alias them to standard base types.
1033          */
1034         { "__Poly8_t",          "unsigned char" },
1035         { "__Poly16_t",         "unsigned short" },
1036         { "__Poly64_t",         "unsigned long long" },
1037         { "__Poly128_t",        "unsigned __int128" },
1038 };
1039
1040 static void btf_dump_emit_missing_aliases(struct btf_dump *d, __u32 id,
1041                                           const struct btf_type *t)
1042 {
1043         const char *name = btf_dump_type_name(d, id);
1044         int i;
1045
1046         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(missing_base_types); i++) {
1047                 if (strcmp(name, missing_base_types[i][0]) == 0) {
1048                         btf_dump_printf(d, "typedef %s %s;\n\n",
1049                                         missing_base_types[i][1], name);
1050                         break;
1051                 }
1052         }
1053 }
1054
1055 static void btf_dump_emit_enum_fwd(struct btf_dump *d, __u32 id,
1056                                    const struct btf_type *t)
1057 {
1058         btf_dump_printf(d, "enum %s", btf_dump_type_name(d, id));
1059 }
1060
1061 static void btf_dump_emit_enum32_val(struct btf_dump *d,
1062                                      const struct btf_type *t,
1063                                      int lvl, __u16 vlen)
1064 {
1065         const struct btf_enum *v = btf_enum(t);
1066         bool is_signed = btf_kflag(t);
1067         const char *fmt_str;
1068         const char *name;
1069         size_t dup_cnt;
1070         int i;
1071
1072         for (i = 0; i < vlen; i++, v++) {
1073                 name = btf_name_of(d, v->name_off);
1074                 /* enumerators share namespace with typedef idents */
1075                 dup_cnt = btf_dump_name_dups(d, d->ident_names, name);
1076                 if (dup_cnt > 1) {
1077                         fmt_str = is_signed ? "\n%s%s___%zd = %d," : "\n%s%s___%zd = %u,";
1078                         btf_dump_printf(d, fmt_str, pfx(lvl + 1), name, dup_cnt, v->val);
1079                 } else {
1080                         fmt_str = is_signed ? "\n%s%s = %d," : "\n%s%s = %u,";
1081                         btf_dump_printf(d, fmt_str, pfx(lvl + 1), name, v->val);
1082                 }
1083         }
1084 }
1085
1086 static void btf_dump_emit_enum64_val(struct btf_dump *d,
1087                                      const struct btf_type *t,
1088                                      int lvl, __u16 vlen)
1089 {
1090         const struct btf_enum64 *v = btf_enum64(t);
1091         bool is_signed = btf_kflag(t);
1092         const char *fmt_str;
1093         const char *name;
1094         size_t dup_cnt;
1095         __u64 val;
1096         int i;
1097
1098         for (i = 0; i < vlen; i++, v++) {
1099                 name = btf_name_of(d, v->name_off);
1100                 dup_cnt = btf_dump_name_dups(d, d->ident_names, name);
1101                 val = btf_enum64_value(v);
1102                 if (dup_cnt > 1) {
1103                         fmt_str = is_signed ? "\n%s%s___%zd = %lldLL,"
1104                                             : "\n%s%s___%zd = %lluULL,";
1105                         btf_dump_printf(d, fmt_str,
1106                                         pfx(lvl + 1), name, dup_cnt,
1107                                         (unsigned long long)val);
1108                 } else {
1109                         fmt_str = is_signed ? "\n%s%s = %lldLL,"
1110                                             : "\n%s%s = %lluULL,";
1111                         btf_dump_printf(d, fmt_str,
1112                                         pfx(lvl + 1), name,
1113                                         (unsigned long long)val);
1114                 }
1115         }
1116 }
1117 static void btf_dump_emit_enum_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
1118                                    const struct btf_type *t,
1119                                    int lvl)
1120 {
1121         __u16 vlen = btf_vlen(t);
1122
1123         btf_dump_printf(d, "enum%s%s",
1124                         t->name_off ? " " : "",
1125                         btf_dump_type_name(d, id));
1126
1127         if (!vlen)
1128                 return;
1129
1130         btf_dump_printf(d, " {");
1131         if (btf_is_enum(t))
1132                 btf_dump_emit_enum32_val(d, t, lvl, vlen);
1133         else
1134                 btf_dump_emit_enum64_val(d, t, lvl, vlen);
1135         btf_dump_printf(d, "\n%s}", pfx(lvl));
1136
1137         /* special case enums with special sizes */
1138         if (t->size == 1) {
1139                 /* one-byte enums can be forced with mode(byte) attribute */
1140                 btf_dump_printf(d, " __attribute__((mode(byte)))");
1141         } else if (t->size == 8 && d->ptr_sz == 8) {
1142                 /* enum can be 8-byte sized if one of the enumerator values
1143                  * doesn't fit in 32-bit integer, or by adding mode(word)
1144                  * attribute (but probably only on 64-bit architectures); do
1145                  * our best here to try to satisfy the contract without adding
1146                  * unnecessary attributes
1147                  */
1148                 bool needs_word_mode;
1149
1150                 if (btf_is_enum(t)) {
1151                         /* enum can't represent 64-bit values, so we need word mode */
1152                         needs_word_mode = true;
1153                 } else {
1154                         /* enum64 needs mode(word) if none of its values has
1155                          * non-zero upper 32-bits (which means that all values
1156                          * fit in 32-bit integers and won't cause compiler to
1157                          * bump enum to be 64-bit naturally
1158                          */
1159                         int i;
1160
1161                         needs_word_mode = true;
1162                         for (i = 0; i < vlen; i++) {
1163                                 if (btf_enum64(t)[i].val_hi32 != 0) {
1164                                         needs_word_mode = false;
1165                                         break;
1166                                 }
1167                         }
1168                 }
1169                 if (needs_word_mode)
1170                         btf_dump_printf(d, " __attribute__((mode(word)))");
1171         }
1172
1173 }
1174
1175 static void btf_dump_emit_fwd_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
1176                                   const struct btf_type *t)
1177 {
1178         const char *name = btf_dump_type_name(d, id);
1179
1180         if (btf_kflag(t))
1181                 btf_dump_printf(d, "union %s", name);
1182         else
1183                 btf_dump_printf(d, "struct %s", name);
1184 }
1185
1186 static void btf_dump_emit_typedef_def(struct btf_dump *d, __u32 id,
1187                                      const struct btf_type *t, int lvl)
1188 {
1189         const char *name = btf_dump_ident_name(d, id);
1190
1191         /*
1192          * Old GCC versions are emitting invalid typedef for __gnuc_va_list
1193          * pointing to VOID. This generates warnings from btf_dump() and
1194          * results in uncompilable header file, so we are fixing it up here
1195          * with valid typedef into __builtin_va_list.
1196          */
1197         if (t->type == 0 && strcmp(name, "__gnuc_va_list") == 0) {
1198                 btf_dump_printf(d, "typedef __builtin_va_list __gnuc_va_list");
1199                 return;
1200         }
1201
1202         btf_dump_printf(d, "typedef ");
1203         btf_dump_emit_type_decl(d, t->type, name, lvl);
1204 }
1205
1206 static int btf_dump_push_decl_stack_id(struct btf_dump *d, __u32 id)
1207 {
1208         __u32 *new_stack;
1209         size_t new_cap;
1210
1211         if (d->decl_stack_cnt >= d->decl_stack_cap) {
1212                 new_cap = max(16, d->decl_stack_cap * 3 / 2);
1213                 new_stack = libbpf_reallocarray(d->decl_stack, new_cap, sizeof(new_stack[0]));
1214                 if (!new_stack)
1215                         return -ENOMEM;
1216                 d->decl_stack = new_stack;
1217                 d->decl_stack_cap = new_cap;
1218         }
1219
1220         d->decl_stack[d->decl_stack_cnt++] = id;
1221
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Emit type declaration (e.g., field type declaration in a struct or argument
1227  * declaration in function prototype) in correct C syntax.
1228  *
1229  * For most types it's trivial, but there are few quirky type declaration
1230  * cases worth mentioning:
1231  *   - function prototypes (especially nesting of function prototypes);
1232  *   - arrays;
1233  *   - const/volatile/restrict for pointers vs other types.
1234  *
1235  * For a good discussion of *PARSING* C syntax (as a human), see
1236  * Peter van der Linden's "Expert C Programming: Deep C Secrets",
1237  * Ch.3 "Unscrambling Declarations in C".
1238  *
1239  * It won't help with BTF to C conversion much, though, as it's an opposite
1240  * problem. So we came up with this algorithm in reverse to van der Linden's
1241  * parsing algorithm. It goes from structured BTF representation of type
1242  * declaration to a valid compilable C syntax.
1243  *
1244  * For instance, consider this C typedef:
1245  *      typedef const int * const * arr[10] arr_t;
1246  * It will be represented in BTF with this chain of BTF types:
1247  *      [typedef] -> [array] -> [ptr] -> [const] -> [ptr] -> [const] -> [int]
1248  *
1249  * Notice how [const] modifier always goes before type it modifies in BTF type
1250  * graph, but in C syntax, const/volatile/restrict modifiers are written to
1251  * the right of pointers, but to the left of other types. There are also other
1252  * quirks, like function pointers, arrays of them, functions returning other
1253  * functions, etc.
1254  *
1255  * We handle that by pushing all the types to a stack, until we hit "terminal"
1256  * type (int/enum/struct/union/fwd). Then depending on the kind of a type on
1257  * top of a stack, modifiers are handled differently. Array/function pointers
1258  * have also wildly different syntax and how nesting of them are done. See
1259  * code for authoritative definition.
1260  *
1261  * To avoid allocating new stack for each independent chain of BTF types, we
1262  * share one bigger stack, with each chain working only on its own local view
1263  * of a stack frame. Some care is required to "pop" stack frames after
1264  * processing type declaration chain.
1265  */
1266 int btf_dump__emit_type_decl(struct btf_dump *d, __u32 id,
1267                              const struct btf_dump_emit_type_decl_opts *opts)
1268 {
1269         const char *fname;
1270         int lvl, err;
1271
1272         if (!OPTS_VALID(opts, btf_dump_emit_type_decl_opts))
1273                 return libbpf_err(-EINVAL);
1274
1275         err = btf_dump_resize(d);
1276         if (err)
1277                 return libbpf_err(err);
1278
1279         fname = OPTS_GET(opts, field_name, "");
1280         lvl = OPTS_GET(opts, indent_level, 0);
1281         d->strip_mods = OPTS_GET(opts, strip_mods, false);
1282         btf_dump_emit_type_decl(d, id, fname, lvl);
1283         d->strip_mods = false;
1284         return 0;
1285 }
1286
1287 static void btf_dump_emit_type_decl(struct btf_dump *d, __u32 id,
1288                                     const char *fname, int lvl)
1289 {
1290         struct id_stack decl_stack;
1291         const struct btf_type *t;
1292         int err, stack_start;
1293
1294         stack_start = d->decl_stack_cnt;
1295         for (;;) {
1296                 t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1297                 if (d->strip_mods && btf_is_mod(t))
1298                         goto skip_mod;
1299
1300                 err = btf_dump_push_decl_stack_id(d, id);
1301                 if (err < 0) {
1302                         /*
1303                          * if we don't have enough memory for entire type decl
1304                          * chain, restore stack, emit warning, and try to
1305                          * proceed nevertheless
1306                          */
1307                         pr_warn("not enough memory for decl stack:%d", err);
1308                         d->decl_stack_cnt = stack_start;
1309                         return;
1310                 }
1311 skip_mod:
1312                 /* VOID */
1313                 if (id == 0)
1314                         break;
1315
1316                 switch (btf_kind(t)) {
1317                 case BTF_KIND_PTR:
1318                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1319                 case BTF_KIND_CONST:
1320                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1321                 case BTF_KIND_FUNC_PROTO:
1322                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1323                         id = t->type;
1324                         break;
1325                 case BTF_KIND_ARRAY:
1326                         id = btf_array(t)->type;
1327                         break;
1328                 case BTF_KIND_INT:
1329                 case BTF_KIND_ENUM:
1330                 case BTF_KIND_ENUM64:
1331                 case BTF_KIND_FWD:
1332                 case BTF_KIND_STRUCT:
1333                 case BTF_KIND_UNION:
1334                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1335                 case BTF_KIND_FLOAT:
1336                         goto done;
1337                 default:
1338                         pr_warn("unexpected type in decl chain, kind:%u, id:[%u]\n",
1339                                 btf_kind(t), id);
1340                         goto done;
1341                 }
1342         }
1343 done:
1344         /*
1345          * We might be inside a chain of declarations (e.g., array of function
1346          * pointers returning anonymous (so inlined) structs, having another
1347          * array field). Each of those needs its own "stack frame" to handle
1348          * emitting of declarations. Those stack frames are non-overlapping
1349          * portions of shared btf_dump->decl_stack. To make it a bit nicer to
1350          * handle this set of nested stacks, we create a view corresponding to
1351          * our own "stack frame" and work with it as an independent stack.
1352          * We'll need to clean up after emit_type_chain() returns, though.
1353          */
1354         decl_stack.ids = d->decl_stack + stack_start;
1355         decl_stack.cnt = d->decl_stack_cnt - stack_start;
1356         btf_dump_emit_type_chain(d, &decl_stack, fname, lvl);
1357         /*
1358          * emit_type_chain() guarantees that it will pop its entire decl_stack
1359          * frame before returning. But it works with a read-only view into
1360          * decl_stack, so it doesn't actually pop anything from the
1361          * perspective of shared btf_dump->decl_stack, per se. We need to
1362          * reset decl_stack state to how it was before us to avoid it growing
1363          * all the time.
1364          */
1365         d->decl_stack_cnt = stack_start;
1366 }
1367
1368 static void btf_dump_emit_mods(struct btf_dump *d, struct id_stack *decl_stack)
1369 {
1370         const struct btf_type *t;
1371         __u32 id;
1372
1373         while (decl_stack->cnt) {
1374                 id = decl_stack->ids[decl_stack->cnt - 1];
1375                 t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1376
1377                 switch (btf_kind(t)) {
1378                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1379                         btf_dump_printf(d, "volatile ");
1380                         break;
1381                 case BTF_KIND_CONST:
1382                         btf_dump_printf(d, "const ");
1383                         break;
1384                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1385                         btf_dump_printf(d, "restrict ");
1386                         break;
1387                 default:
1388                         return;
1389                 }
1390                 decl_stack->cnt--;
1391         }
1392 }
1393
1394 static void btf_dump_drop_mods(struct btf_dump *d, struct id_stack *decl_stack)
1395 {
1396         const struct btf_type *t;
1397         __u32 id;
1398
1399         while (decl_stack->cnt) {
1400                 id = decl_stack->ids[decl_stack->cnt - 1];
1401                 t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1402                 if (!btf_is_mod(t))
1403                         return;
1404                 decl_stack->cnt--;
1405         }
1406 }
1407
1408 static void btf_dump_emit_name(const struct btf_dump *d,
1409                                const char *name, bool last_was_ptr)
1410 {
1411         bool separate = name[0] && !last_was_ptr;
1412
1413         btf_dump_printf(d, "%s%s", separate ? " " : "", name);
1414 }
1415
1416 static void btf_dump_emit_type_chain(struct btf_dump *d,
1417                                      struct id_stack *decls,
1418                                      const char *fname, int lvl)
1419 {
1420         /*
1421          * last_was_ptr is used to determine if we need to separate pointer
1422          * asterisk (*) from previous part of type signature with space, so
1423          * that we get `int ***`, instead of `int * * *`. We default to true
1424          * for cases where we have single pointer in a chain. E.g., in ptr ->
1425          * func_proto case. func_proto will start a new emit_type_chain call
1426          * with just ptr, which should be emitted as (*) or (*<fname>), so we
1427          * don't want to prepend space for that last pointer.
1428          */
1429         bool last_was_ptr = true;
1430         const struct btf_type *t;
1431         const char *name;
1432         __u16 kind;
1433         __u32 id;
1434
1435         while (decls->cnt) {
1436                 id = decls->ids[--decls->cnt];
1437                 if (id == 0) {
1438                         /* VOID is a special snowflake */
1439                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1440                         btf_dump_printf(d, "void");
1441                         last_was_ptr = false;
1442                         continue;
1443                 }
1444
1445                 t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1446                 kind = btf_kind(t);
1447
1448                 switch (kind) {
1449                 case BTF_KIND_INT:
1450                 case BTF_KIND_FLOAT:
1451                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1452                         name = btf_name_of(d, t->name_off);
1453                         btf_dump_printf(d, "%s", name);
1454                         break;
1455                 case BTF_KIND_STRUCT:
1456                 case BTF_KIND_UNION:
1457                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1458                         /* inline anonymous struct/union */
1459                         if (t->name_off == 0 && !d->skip_anon_defs)
1460                                 btf_dump_emit_struct_def(d, id, t, lvl);
1461                         else
1462                                 btf_dump_emit_struct_fwd(d, id, t);
1463                         break;
1464                 case BTF_KIND_ENUM:
1465                 case BTF_KIND_ENUM64:
1466                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1467                         /* inline anonymous enum */
1468                         if (t->name_off == 0 && !d->skip_anon_defs)
1469                                 btf_dump_emit_enum_def(d, id, t, lvl);
1470                         else
1471                                 btf_dump_emit_enum_fwd(d, id, t);
1472                         break;
1473                 case BTF_KIND_FWD:
1474                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1475                         btf_dump_emit_fwd_def(d, id, t);
1476                         break;
1477                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1478                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1479                         btf_dump_printf(d, "%s", btf_dump_ident_name(d, id));
1480                         break;
1481                 case BTF_KIND_PTR:
1482                         btf_dump_printf(d, "%s", last_was_ptr ? "*" : " *");
1483                         break;
1484                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1485                         btf_dump_printf(d, " volatile");
1486                         break;
1487                 case BTF_KIND_CONST:
1488                         btf_dump_printf(d, " const");
1489                         break;
1490                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1491                         btf_dump_printf(d, " restrict");
1492                         break;
1493                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1494                         btf_dump_emit_mods(d, decls);
1495                         name = btf_name_of(d, t->name_off);
1496                         btf_dump_printf(d, " __attribute__((btf_type_tag(\"%s\")))", name);
1497                         break;
1498                 case BTF_KIND_ARRAY: {
1499                         const struct btf_array *a = btf_array(t);
1500                         const struct btf_type *next_t;
1501                         __u32 next_id;
1502                         bool multidim;
1503                         /*
1504                          * GCC has a bug
1505                          * (https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=8354)
1506                          * which causes it to emit extra const/volatile
1507                          * modifiers for an array, if array's element type has
1508                          * const/volatile modifiers. Clang doesn't do that.
1509                          * In general, it doesn't seem very meaningful to have
1510                          * a const/volatile modifier for array, so we are
1511                          * going to silently skip them here.
1512                          */
1513                         btf_dump_drop_mods(d, decls);
1514
1515                         if (decls->cnt == 0) {
1516                                 btf_dump_emit_name(d, fname, last_was_ptr);
1517                                 btf_dump_printf(d, "[%u]", a->nelems);
1518                                 return;
1519                         }
1520
1521                         next_id = decls->ids[decls->cnt - 1];
1522                         next_t = btf__type_by_id(d->btf, next_id);
1523                         multidim = btf_is_array(next_t);
1524                         /* we need space if we have named non-pointer */
1525                         if (fname[0] && !last_was_ptr)
1526                                 btf_dump_printf(d, " ");
1527                         /* no parentheses for multi-dimensional array */
1528                         if (!multidim)
1529                                 btf_dump_printf(d, "(");
1530                         btf_dump_emit_type_chain(d, decls, fname, lvl);
1531                         if (!multidim)
1532                                 btf_dump_printf(d, ")");
1533                         btf_dump_printf(d, "[%u]", a->nelems);
1534                         return;
1535                 }
1536                 case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
1537                         const struct btf_param *p = btf_params(t);
1538                         __u16 vlen = btf_vlen(t);
1539                         int i;
1540
1541                         /*
1542                          * GCC emits extra volatile qualifier for
1543                          * __attribute__((noreturn)) function pointers. Clang
1544                          * doesn't do it. It's a GCC quirk for backwards
1545                          * compatibility with code written for GCC <2.5. So,
1546                          * similarly to extra qualifiers for array, just drop
1547                          * them, instead of handling them.
1548                          */
1549                         btf_dump_drop_mods(d, decls);
1550                         if (decls->cnt) {
1551                                 btf_dump_printf(d, " (");
1552                                 btf_dump_emit_type_chain(d, decls, fname, lvl);
1553                                 btf_dump_printf(d, ")");
1554                         } else {
1555                                 btf_dump_emit_name(d, fname, last_was_ptr);
1556                         }
1557                         btf_dump_printf(d, "(");
1558                         /*
1559                          * Clang for BPF target generates func_proto with no
1560                          * args as a func_proto with a single void arg (e.g.,
1561                          * `int (*f)(void)` vs just `int (*f)()`). We are
1562                          * going to pretend there are no args for such case.
1563                          */
1564                         if (vlen == 1 && p->type == 0) {
1565                                 btf_dump_printf(d, ")");
1566                                 return;
1567                         }
1568
1569                         for (i = 0; i < vlen; i++, p++) {
1570                                 if (i > 0)
1571                                         btf_dump_printf(d, ", ");
1572
1573                                 /* last arg of type void is vararg */
1574                                 if (i == vlen - 1 && p->type == 0) {
1575                                         btf_dump_printf(d, "...");
1576                                         break;
1577                                 }
1578
1579                                 name = btf_name_of(d, p->name_off);
1580                                 btf_dump_emit_type_decl(d, p->type, name, lvl);
1581                         }
1582
1583                         btf_dump_printf(d, ")");
1584                         return;
1585                 }
1586                 default:
1587                         pr_warn("unexpected type in decl chain, kind:%u, id:[%u]\n",
1588                                 kind, id);
1589                         return;
1590                 }
1591
1592                 last_was_ptr = kind == BTF_KIND_PTR;
1593         }
1594
1595         btf_dump_emit_name(d, fname, last_was_ptr);
1596 }
1597
1598 /* show type name as (type_name) */
1599 static void btf_dump_emit_type_cast(struct btf_dump *d, __u32 id,
1600                                     bool top_level)
1601 {
1602         const struct btf_type *t;
1603
1604         /* for array members, we don't bother emitting type name for each
1605          * member to avoid the redundancy of
1606          * .name = (char[4])[(char)'f',(char)'o',(char)'o',]
1607          */
1608         if (d->typed_dump->is_array_member)
1609                 return;
1610
1611         /* avoid type name specification for variable/section; it will be done
1612          * for the associated variable value(s).
1613          */
1614         t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1615         if (btf_is_var(t) || btf_is_datasec(t))
1616                 return;
1617
1618         if (top_level)
1619                 btf_dump_printf(d, "(");
1620
1621         d->skip_anon_defs = true;
1622         d->strip_mods = true;
1623         btf_dump_emit_type_decl(d, id, "", 0);
1624         d->strip_mods = false;
1625         d->skip_anon_defs = false;
1626
1627         if (top_level)
1628                 btf_dump_printf(d, ")");
1629 }
1630
1631 /* return number of duplicates (occurrences) of a given name */
1632 static size_t btf_dump_name_dups(struct btf_dump *d, struct hashmap *name_map,
1633                                  const char *orig_name)
1634 {
1635         char *old_name, *new_name;
1636         size_t dup_cnt = 0;
1637         int err;
1638
1639         new_name = strdup(orig_name);
1640         if (!new_name)
1641                 return 1;
1642
1643         (void)hashmap__find(name_map, orig_name, &dup_cnt);
1644         dup_cnt++;
1645
1646         err = hashmap__set(name_map, new_name, dup_cnt, &old_name, NULL);
1647         if (err)
1648                 free(new_name);
1649
1650         free(old_name);
1651
1652         return dup_cnt;
1653 }
1654
1655 static const char *btf_dump_resolve_name(struct btf_dump *d, __u32 id,
1656                                          struct hashmap *name_map)
1657 {
1658         struct btf_dump_type_aux_state *s = &d->type_states[id];
1659         const struct btf_type *t = btf__type_by_id(d->btf, id);
1660         const char *orig_name = btf_name_of(d, t->name_off);
1661         const char **cached_name = &d->cached_names[id];
1662         size_t dup_cnt;
1663
1664         if (t->name_off == 0)
1665                 return "";
1666
1667         if (s->name_resolved)
1668                 return *cached_name ? *cached_name : orig_name;
1669
1670         if (btf_is_fwd(t) || (btf_is_enum(t) && btf_vlen(t) == 0)) {
1671                 s->name_resolved = 1;
1672                 return orig_name;
1673         }
1674
1675         dup_cnt = btf_dump_name_dups(d, name_map, orig_name);
1676         if (dup_cnt > 1) {
1677                 const size_t max_len = 256;
1678                 char new_name[max_len];
1679
1680                 snprintf(new_name, max_len, "%s___%zu", orig_name, dup_cnt);
1681                 *cached_name = strdup(new_name);
1682         }
1683
1684         s->name_resolved = 1;
1685         return *cached_name ? *cached_name : orig_name;
1686 }
1687
1688 static const char *btf_dump_type_name(struct btf_dump *d, __u32 id)
1689 {
1690         return btf_dump_resolve_name(d, id, d->type_names);
1691 }
1692
1693 static const char *btf_dump_ident_name(struct btf_dump *d, __u32 id)
1694 {
1695         return btf_dump_resolve_name(d, id, d->ident_names);
1696 }
1697
1698 static int btf_dump_dump_type_data(struct btf_dump *d,
1699                                    const char *fname,
1700                                    const struct btf_type *t,
1701                                    __u32 id,
1702                                    const void *data,
1703                                    __u8 bits_offset,
1704                                    __u8 bit_sz);
1705
1706 static const char *btf_dump_data_newline(struct btf_dump *d)
1707 {
1708         return d->typed_dump->compact || d->typed_dump->depth == 0 ? "" : "\n";
1709 }
1710
1711 static const char *btf_dump_data_delim(struct btf_dump *d)
1712 {
1713         return d->typed_dump->depth == 0 ? "" : ",";
1714 }
1715
1716 static void btf_dump_data_pfx(struct btf_dump *d)
1717 {
1718         int i, lvl = d->typed_dump->indent_lvl + d->typed_dump->depth;
1719
1720         if (d->typed_dump->compact)
1721                 return;
1722
1723         for (i = 0; i < lvl; i++)
1724                 btf_dump_printf(d, "%s", d->typed_dump->indent_str);
1725 }
1726
1727 /* A macro is used here as btf_type_value[s]() appends format specifiers
1728  * to the format specifier passed in; these do the work of appending
1729  * delimiters etc while the caller simply has to specify the type values
1730  * in the format specifier + value(s).
1731  */
1732 #define btf_dump_type_values(d, fmt, ...)                               \
1733         btf_dump_printf(d, fmt "%s%s",                                  \
1734                         ##__VA_ARGS__,                                  \
1735                         btf_dump_data_delim(d),                         \
1736                         btf_dump_data_newline(d))
1737
1738 static int btf_dump_unsupported_data(struct btf_dump *d,
1739                                      const struct btf_type *t,
1740                                      __u32 id)
1741 {
1742         btf_dump_printf(d, "<unsupported kind:%u>", btf_kind(t));
1743         return -ENOTSUP;
1744 }
1745
1746 static int btf_dump_get_bitfield_value(struct btf_dump *d,
1747                                        const struct btf_type *t,
1748                                        const void *data,
1749                                        __u8 bits_offset,
1750                                        __u8 bit_sz,
1751                                        __u64 *value)
1752 {
1753         __u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
1754         const __u8 *bytes = data;
1755         __u8 nr_copy_bits;
1756         __u64 num = 0;
1757         int i;
1758
1759         /* Maximum supported bitfield size is 64 bits */
1760         if (t->size > 8) {
1761                 pr_warn("unexpected bitfield size %d\n", t->size);
1762                 return -EINVAL;
1763         }
1764
1765         /* Bitfield value retrieval is done in two steps; first relevant bytes are
1766          * stored in num, then we left/right shift num to eliminate irrelevant bits.
1767          */
1768 #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
1769         for (i = t->size - 1; i >= 0; i--)
1770                 num = num * 256 + bytes[i];
1771         nr_copy_bits = bit_sz + bits_offset;
1772 #elif __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
1773         for (i = 0; i < t->size; i++)
1774                 num = num * 256 + bytes[i];
1775         nr_copy_bits = t->size * 8 - bits_offset;
1776 #else
1777 # error "Unrecognized __BYTE_ORDER__"
1778 #endif
1779         left_shift_bits = 64 - nr_copy_bits;
1780         right_shift_bits = 64 - bit_sz;
1781
1782         *value = (num << left_shift_bits) >> right_shift_bits;
1783
1784         return 0;
1785 }
1786
1787 static int btf_dump_bitfield_check_zero(struct btf_dump *d,
1788                                         const struct btf_type *t,
1789                                         const void *data,
1790                                         __u8 bits_offset,
1791                                         __u8 bit_sz)
1792 {
1793         __u64 check_num;
1794         int err;
1795
1796         err = btf_dump_get_bitfield_value(d, t, data, bits_offset, bit_sz, &check_num);
1797         if (err)
1798                 return err;
1799         if (check_num == 0)
1800                 return -ENODATA;
1801         return 0;
1802 }
1803
1804 static int btf_dump_bitfield_data(struct btf_dump *d,
1805                                   const struct btf_type *t,
1806                                   const void *data,
1807                                   __u8 bits_offset,
1808                                   __u8 bit_sz)
1809 {
1810         __u64 print_num;
1811         int err;
1812
1813         err = btf_dump_get_bitfield_value(d, t, data, bits_offset, bit_sz, &print_num);
1814         if (err)
1815                 return err;
1816
1817         btf_dump_type_values(d, "0x%llx", (unsigned long long)print_num);
1818
1819         return 0;
1820 }
1821
1822 /* ints, floats and ptrs */
1823 static int btf_dump_base_type_check_zero(struct btf_dump *d,
1824                                          const struct btf_type *t,
1825                                          __u32 id,
1826                                          const void *data)
1827 {
1828         static __u8 bytecmp[16] = {};
1829         int nr_bytes;
1830
1831         /* For pointer types, pointer size is not defined on a per-type basis.
1832          * On dump creation however, we store the pointer size.
1833          */
1834         if (btf_kind(t) == BTF_KIND_PTR)
1835                 nr_bytes = d->ptr_sz;
1836         else
1837                 nr_bytes = t->size;
1838
1839         if (nr_bytes < 1 || nr_bytes > 16) {
1840                 pr_warn("unexpected size %d for id [%u]\n", nr_bytes, id);
1841                 return -EINVAL;
1842         }
1843
1844         if (memcmp(data, bytecmp, nr_bytes) == 0)
1845                 return -ENODATA;
1846         return 0;
1847 }
1848
1849 static bool ptr_is_aligned(const struct btf *btf, __u32 type_id,
1850                            const void *data)
1851 {
1852         int alignment = btf__align_of(btf, type_id);
1853
1854         if (alignment == 0)
1855                 return false;
1856
1857         return ((uintptr_t)data) % alignment == 0;
1858 }
1859
1860 static int btf_dump_int_data(struct btf_dump *d,
1861                              const struct btf_type *t,
1862                              __u32 type_id,
1863                              const void *data,
1864                              __u8 bits_offset)
1865 {
1866         __u8 encoding = btf_int_encoding(t);
1867         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
1868         char buf[16] __attribute__((aligned(16)));
1869         int sz = t->size;
1870
1871         if (sz == 0 || sz > sizeof(buf)) {
1872                 pr_warn("unexpected size %d for id [%u]\n", sz, type_id);
1873                 return -EINVAL;
1874         }
1875
1876         /* handle packed int data - accesses of integers not aligned on
1877          * int boundaries can cause problems on some platforms.
1878          */
1879         if (!ptr_is_aligned(d->btf, type_id, data)) {
1880                 memcpy(buf, data, sz);
1881                 data = buf;
1882         }
1883
1884         switch (sz) {
1885         case 16: {
1886                 const __u64 *ints = data;
1887                 __u64 lsi, msi;
1888
1889                 /* avoid use of __int128 as some 32-bit platforms do not
1890                  * support it.
1891                  */
1892 #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
1893                 lsi = ints[0];
1894                 msi = ints[1];
1895 #elif __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
1896                 lsi = ints[1];
1897                 msi = ints[0];
1898 #else
1899 # error "Unrecognized __BYTE_ORDER__"
1900 #endif
1901                 if (msi == 0)
1902                         btf_dump_type_values(d, "0x%llx", (unsigned long long)lsi);
1903                 else
1904                         btf_dump_type_values(d, "0x%llx%016llx", (unsigned long long)msi,
1905                                              (unsigned long long)lsi);
1906                 break;
1907         }
1908         case 8:
1909                 if (sign)
1910                         btf_dump_type_values(d, "%lld", *(long long *)data);
1911                 else
1912                         btf_dump_type_values(d, "%llu", *(unsigned long long *)data);
1913                 break;
1914         case 4:
1915                 if (sign)
1916                         btf_dump_type_values(d, "%d", *(__s32 *)data);
1917                 else
1918                         btf_dump_type_values(d, "%u", *(__u32 *)data);
1919                 break;
1920         case 2:
1921                 if (sign)
1922                         btf_dump_type_values(d, "%d", *(__s16 *)data);
1923                 else
1924                         btf_dump_type_values(d, "%u", *(__u16 *)data);
1925                 break;
1926         case 1:
1927                 if (d->typed_dump->is_array_char) {
1928                         /* check for null terminator */
1929                         if (d->typed_dump->is_array_terminated)
1930                                 break;
1931                         if (*(char *)data == '\0') {
1932                                 d->typed_dump->is_array_terminated = true;
1933                                 break;
1934                         }
1935                         if (isprint(*(char *)data)) {
1936                                 btf_dump_type_values(d, "'%c'", *(char *)data);
1937                                 break;
1938                         }
1939                 }
1940                 if (sign)
1941                         btf_dump_type_values(d, "%d", *(__s8 *)data);
1942                 else
1943                         btf_dump_type_values(d, "%u", *(__u8 *)data);
1944                 break;
1945         default:
1946                 pr_warn("unexpected sz %d for id [%u]\n", sz, type_id);
1947                 return -EINVAL;
1948         }
1949         return 0;
1950 }
1951
1952 union float_data {
1953         long double ld;
1954         double d;
1955         float f;
1956 };
1957
1958 static int btf_dump_float_data(struct btf_dump *d,
1959                                const struct btf_type *t,
1960                                __u32 type_id,
1961                                const void *data)
1962 {
1963         const union float_data *flp = data;
1964         union float_data fl;
1965         int sz = t->size;
1966
1967         /* handle unaligned data; copy to local union */
1968         if (!ptr_is_aligned(d->btf, type_id, data)) {
1969                 memcpy(&fl, data, sz);
1970                 flp = &fl;
1971         }
1972
1973         switch (sz) {
1974         case 16:
1975                 btf_dump_type_values(d, "%Lf", flp->ld);
1976                 break;
1977         case 8:
1978                 btf_dump_type_values(d, "%lf", flp->d);
1979                 break;
1980         case 4:
1981                 btf_dump_type_values(d, "%f", flp->f);
1982                 break;
1983         default:
1984                 pr_warn("unexpected size %d for id [%u]\n", sz, type_id);
1985                 return -EINVAL;
1986         }
1987         return 0;
1988 }
1989
1990 static int btf_dump_var_data(struct btf_dump *d,
1991                              const struct btf_type *v,
1992                              __u32 id,
1993                              const void *data)
1994 {
1995         enum btf_func_linkage linkage = btf_var(v)->linkage;
1996         const struct btf_type *t;
1997         const char *l;
1998         __u32 type_id;
1999
2000         switch (linkage) {
2001         case BTF_FUNC_STATIC:
2002                 l = "static ";
2003                 break;
2004         case BTF_FUNC_EXTERN:
2005                 l = "extern ";
2006                 break;
2007         case BTF_FUNC_GLOBAL:
2008         default:
2009                 l = "";
2010                 break;
2011         }
2012
2013         /* format of output here is [linkage] [type] [varname] = (type)value,
2014          * for example "static int cpu_profile_flip = (int)1"
2015          */
2016         btf_dump_printf(d, "%s", l);
2017         type_id = v->type;
2018         t = btf__type_by_id(d->btf, type_id);
2019         btf_dump_emit_type_cast(d, type_id, false);
2020         btf_dump_printf(d, " %s = ", btf_name_of(d, v->name_off));
2021         return btf_dump_dump_type_data(d, NULL, t, type_id, data, 0, 0);
2022 }
2023
2024 static int btf_dump_array_data(struct btf_dump *d,
2025                                const struct btf_type *t,
2026                                __u32 id,
2027                                const void *data)
2028 {
2029         const struct btf_array *array = btf_array(t);
2030         const struct btf_type *elem_type;
2031         __u32 i, elem_type_id;
2032         __s64 elem_size;
2033         bool is_array_member;
2034
2035         elem_type_id = array->type;
2036         elem_type = skip_mods_and_typedefs(d->btf, elem_type_id, NULL);
2037         elem_size = btf__resolve_size(d->btf, elem_type_id);
2038         if (elem_size <= 0) {
2039                 pr_warn("unexpected elem size %zd for array type [%u]\n",
2040                         (ssize_t)elem_size, id);
2041                 return -EINVAL;
2042         }
2043
2044         if (btf_is_int(elem_type)) {
2045                 /*
2046                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
2047                  * char arrays, so if size is 1 and element is
2048                  * printable as a char, we'll do that.
2049                  */
2050                 if (elem_size == 1)
2051                         d->typed_dump->is_array_char = true;
2052         }
2053
2054         /* note that we increment depth before calling btf_dump_print() below;
2055          * this is intentional.  btf_dump_data_newline() will not print a
2056          * newline for depth 0 (since this leaves us with trailing newlines
2057          * at the end of typed display), so depth is incremented first.
2058          * For similar reasons, we decrement depth before showing the closing
2059          * parenthesis.
2060          */
2061         d->typed_dump->depth++;
2062         btf_dump_printf(d, "[%s", btf_dump_data_newline(d));
2063
2064         /* may be a multidimensional array, so store current "is array member"
2065          * status so we can restore it correctly later.
2066          */
2067         is_array_member = d->typed_dump->is_array_member;
2068         d->typed_dump->is_array_member = true;
2069         for (i = 0; i < array->nelems; i++, data += elem_size) {
2070                 if (d->typed_dump->is_array_terminated)
2071                         break;
2072                 btf_dump_dump_type_data(d, NULL, elem_type, elem_type_id, data, 0, 0);
2073         }
2074         d->typed_dump->is_array_member = is_array_member;
2075         d->typed_dump->depth--;
2076         btf_dump_data_pfx(d);
2077         btf_dump_type_values(d, "]");
2078
2079         return 0;
2080 }
2081
2082 static int btf_dump_struct_data(struct btf_dump *d,
2083                                 const struct btf_type *t,
2084                                 __u32 id,
2085                                 const void *data)
2086 {
2087         const struct btf_member *m = btf_members(t);
2088         __u16 n = btf_vlen(t);
2089         int i, err = 0;
2090
2091         /* note that we increment depth before calling btf_dump_print() below;
2092          * this is intentional.  btf_dump_data_newline() will not print a
2093          * newline for depth 0 (since this leaves us with trailing newlines
2094          * at the end of typed display), so depth is incremented first.
2095          * For similar reasons, we decrement depth before showing the closing
2096          * parenthesis.
2097          */
2098         d->typed_dump->depth++;
2099         btf_dump_printf(d, "{%s", btf_dump_data_newline(d));
2100
2101         for (i = 0; i < n; i++, m++) {
2102                 const struct btf_type *mtype;
2103                 const char *mname;
2104                 __u32 moffset;
2105                 __u8 bit_sz;
2106
2107                 mtype = btf__type_by_id(d->btf, m->type);
2108                 mname = btf_name_of(d, m->name_off);
2109                 moffset = btf_member_bit_offset(t, i);
2110
2111                 bit_sz = btf_member_bitfield_size(t, i);
2112                 err = btf_dump_dump_type_data(d, mname, mtype, m->type, data + moffset / 8,
2113                                               moffset % 8, bit_sz);
2114                 if (err < 0)
2115                         return err;
2116         }
2117         d->typed_dump->depth--;
2118         btf_dump_data_pfx(d);
2119         btf_dump_type_values(d, "}");
2120         return err;
2121 }
2122
2123 union ptr_data {
2124         unsigned int p;
2125         unsigned long long lp;
2126 };
2127
2128 static int btf_dump_ptr_data(struct btf_dump *d,
2129                               const struct btf_type *t,
2130                               __u32 id,
2131                               const void *data)
2132 {
2133         if (ptr_is_aligned(d->btf, id, data) && d->ptr_sz == sizeof(void *)) {
2134                 btf_dump_type_values(d, "%p", *(void **)data);
2135         } else {
2136                 union ptr_data pt;
2137
2138                 memcpy(&pt, data, d->ptr_sz);
2139                 if (d->ptr_sz == 4)
2140                         btf_dump_type_values(d, "0x%x", pt.p);
2141                 else
2142                         btf_dump_type_values(d, "0x%llx", pt.lp);
2143         }
2144         return 0;
2145 }
2146
2147 static int btf_dump_get_enum_value(struct btf_dump *d,
2148                                    const struct btf_type *t,
2149                                    const void *data,
2150                                    __u32 id,
2151                                    __s64 *value)
2152 {
2153         bool is_signed = btf_kflag(t);
2154
2155         if (!ptr_is_aligned(d->btf, id, data)) {
2156                 __u64 val;
2157                 int err;
2158
2159                 err = btf_dump_get_bitfield_value(d, t, data, 0, 0, &val);
2160                 if (err)
2161                         return err;
2162                 *value = (__s64)val;
2163                 return 0;
2164         }
2165
2166         switch (t->size) {
2167         case 8:
2168                 *value = *(__s64 *)data;
2169                 return 0;
2170         case 4:
2171                 *value = is_signed ? (__s64)*(__s32 *)data : *(__u32 *)data;
2172                 return 0;
2173         case 2:
2174                 *value = is_signed ? *(__s16 *)data : *(__u16 *)data;
2175                 return 0;
2176         case 1:
2177                 *value = is_signed ? *(__s8 *)data : *(__u8 *)data;
2178                 return 0;
2179         default:
2180                 pr_warn("unexpected size %d for enum, id:[%u]\n", t->size, id);
2181                 return -EINVAL;
2182         }
2183 }
2184
2185 static int btf_dump_enum_data(struct btf_dump *d,
2186                               const struct btf_type *t,
2187                               __u32 id,
2188                               const void *data)
2189 {
2190         bool is_signed;
2191         __s64 value;
2192         int i, err;
2193
2194         err = btf_dump_get_enum_value(d, t, data, id, &value);
2195         if (err)
2196                 return err;
2197
2198         is_signed = btf_kflag(t);
2199         if (btf_is_enum(t)) {
2200                 const struct btf_enum *e;
2201
2202                 for (i = 0, e = btf_enum(t); i < btf_vlen(t); i++, e++) {
2203                         if (value != e->val)
2204                                 continue;
2205                         btf_dump_type_values(d, "%s", btf_name_of(d, e->name_off));
2206                         return 0;
2207                 }
2208
2209                 btf_dump_type_values(d, is_signed ? "%d" : "%u", value);
2210         } else {
2211                 const struct btf_enum64 *e;
2212
2213                 for (i = 0, e = btf_enum64(t); i < btf_vlen(t); i++, e++) {
2214                         if (value != btf_enum64_value(e))
2215                                 continue;
2216                         btf_dump_type_values(d, "%s", btf_name_of(d, e->name_off));
2217                         return 0;
2218                 }
2219
2220                 btf_dump_type_values(d, is_signed ? "%lldLL" : "%lluULL",
2221                                      (unsigned long long)value);
2222         }
2223         return 0;
2224 }
2225
2226 static int btf_dump_datasec_data(struct btf_dump *d,
2227                                  const struct btf_type *t,
2228                                  __u32 id,
2229                                  const void *data)
2230 {
2231         const struct btf_var_secinfo *vsi;
2232         const struct btf_type *var;
2233         __u32 i;
2234         int err;
2235
2236         btf_dump_type_values(d, "SEC(\"%s\") ", btf_name_of(d, t->name_off));
2237
2238         for (i = 0, vsi = btf_var_secinfos(t); i < btf_vlen(t); i++, vsi++) {
2239                 var = btf__type_by_id(d->btf, vsi->type);
2240                 err = btf_dump_dump_type_data(d, NULL, var, vsi->type, data + vsi->offset, 0, 0);
2241                 if (err < 0)
2242                         return err;
2243                 btf_dump_printf(d, ";");
2244         }
2245         return 0;
2246 }
2247
2248 /* return size of type, or if base type overflows, return -E2BIG. */
2249 static int btf_dump_type_data_check_overflow(struct btf_dump *d,
2250                                              const struct btf_type *t,
2251                                              __u32 id,
2252                                              const void *data,
2253                                              __u8 bits_offset,
2254                                              __u8 bit_sz)
2255 {
2256         __s64 size;
2257
2258         if (bit_sz) {
2259                 /* bits_offset is at most 7. bit_sz is at most 128. */
2260                 __u8 nr_bytes = (bits_offset + bit_sz + 7) / 8;
2261
2262                 /* When bit_sz is non zero, it is called from
2263                  * btf_dump_struct_data() where it only cares about
2264                  * negative error value.
2265                  * Return nr_bytes in success case to make it
2266                  * consistent as the regular integer case below.
2267                  */
2268                 return data + nr_bytes > d->typed_dump->data_end ? -E2BIG : nr_bytes;
2269         }
2270
2271         size = btf__resolve_size(d->btf, id);
2272
2273         if (size < 0 || size >= INT_MAX) {
2274                 pr_warn("unexpected size [%zu] for id [%u]\n",
2275                         (size_t)size, id);
2276                 return -EINVAL;
2277         }
2278
2279         /* Only do overflow checking for base types; we do not want to
2280          * avoid showing part of a struct, union or array, even if we
2281          * do not have enough data to show the full object.  By
2282          * restricting overflow checking to base types we can ensure
2283          * that partial display succeeds, while avoiding overflowing
2284          * and using bogus data for display.
2285          */
2286         t = skip_mods_and_typedefs(d->btf, id, NULL);
2287         if (!t) {
2288                 pr_warn("unexpected error skipping mods/typedefs for id [%u]\n",
2289                         id);
2290                 return -EINVAL;
2291         }
2292
2293         switch (btf_kind(t)) {
2294         case BTF_KIND_INT:
2295         case BTF_KIND_FLOAT:
2296         case BTF_KIND_PTR:
2297         case BTF_KIND_ENUM:
2298         case BTF_KIND_ENUM64:
2299                 if (data + bits_offset / 8 + size > d->typed_dump->data_end)
2300                         return -E2BIG;
2301                 break;
2302         default:
2303                 break;
2304         }
2305         return (int)size;
2306 }
2307
2308 static int btf_dump_type_data_check_zero(struct btf_dump *d,
2309                                          const struct btf_type *t,
2310                                          __u32 id,
2311                                          const void *data,
2312                                          __u8 bits_offset,
2313                                          __u8 bit_sz)
2314 {
2315         __s64 value;
2316         int i, err;
2317
2318         /* toplevel exceptions; we show zero values if
2319          * - we ask for them (emit_zeros)
2320          * - if we are at top-level so we see "struct empty { }"
2321          * - or if we are an array member and the array is non-empty and
2322          *   not a char array; we don't want to be in a situation where we
2323          *   have an integer array 0, 1, 0, 1 and only show non-zero values.
2324          *   If the array contains zeroes only, or is a char array starting
2325          *   with a '\0', the array-level check_zero() will prevent showing it;
2326          *   we are concerned with determining zero value at the array member
2327          *   level here.
2328          */
2329         if (d->typed_dump->emit_zeroes || d->typed_dump->depth == 0 ||
2330             (d->typed_dump->is_array_member &&
2331              !d->typed_dump->is_array_char))
2332                 return 0;
2333
2334         t = skip_mods_and_typedefs(d->btf, id, NULL);
2335
2336         switch (btf_kind(t)) {
2337         case BTF_KIND_INT:
2338                 if (bit_sz)
2339                         return btf_dump_bitfield_check_zero(d, t, data, bits_offset, bit_sz);
2340                 return btf_dump_base_type_check_zero(d, t, id, data);
2341         case BTF_KIND_FLOAT:
2342         case BTF_KIND_PTR:
2343                 return btf_dump_base_type_check_zero(d, t, id, data);
2344         case BTF_KIND_ARRAY: {
2345                 const struct btf_array *array = btf_array(t);
2346                 const struct btf_type *elem_type;
2347                 __u32 elem_type_id, elem_size;
2348                 bool ischar;
2349
2350                 elem_type_id = array->type;
2351                 elem_size = btf__resolve_size(d->btf, elem_type_id);
2352                 elem_type = skip_mods_and_typedefs(d->btf, elem_type_id, NULL);
2353
2354                 ischar = btf_is_int(elem_type) && elem_size == 1;
2355
2356                 /* check all elements; if _any_ element is nonzero, all
2357                  * of array is displayed.  We make an exception however
2358                  * for char arrays where the first element is 0; these
2359                  * are considered zeroed also, even if later elements are
2360                  * non-zero because the string is terminated.
2361                  */
2362                 for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
2363                         if (i == 0 && ischar && *(char *)data == 0)
2364                                 return -ENODATA;
2365                         err = btf_dump_type_data_check_zero(d, elem_type,
2366                                                             elem_type_id,
2367                                                             data +
2368                                                             (i * elem_size),
2369                                                             bits_offset, 0);
2370                         if (err != -ENODATA)
2371                                 return err;
2372                 }
2373                 return -ENODATA;
2374         }
2375         case BTF_KIND_STRUCT:
2376         case BTF_KIND_UNION: {
2377                 const struct btf_member *m = btf_members(t);
2378                 __u16 n = btf_vlen(t);
2379
2380                 /* if any struct/union member is non-zero, the struct/union
2381                  * is considered non-zero and dumped.
2382                  */
2383                 for (i = 0; i < n; i++, m++) {
2384                         const struct btf_type *mtype;
2385                         __u32 moffset;
2386
2387                         mtype = btf__type_by_id(d->btf, m->type);
2388                         moffset = btf_member_bit_offset(t, i);
2389
2390                         /* btf_int_bits() does not store member bitfield size;
2391                          * bitfield size needs to be stored here so int display
2392                          * of member can retrieve it.
2393                          */
2394                         bit_sz = btf_member_bitfield_size(t, i);
2395                         err = btf_dump_type_data_check_zero(d, mtype, m->type, data + moffset / 8,
2396                                                             moffset % 8, bit_sz);
2397                         if (err != ENODATA)
2398                                 return err;
2399                 }
2400                 return -ENODATA;
2401         }
2402         case BTF_KIND_ENUM:
2403         case BTF_KIND_ENUM64:
2404                 err = btf_dump_get_enum_value(d, t, data, id, &value);
2405                 if (err)
2406                         return err;
2407                 if (value == 0)
2408                         return -ENODATA;
2409                 return 0;
2410         default:
2411                 return 0;
2412         }
2413 }
2414
2415 /* returns size of data dumped, or error. */
2416 static int btf_dump_dump_type_data(struct btf_dump *d,
2417                                    const char *fname,
2418                                    const struct btf_type *t,
2419                                    __u32 id,
2420                                    const void *data,
2421                                    __u8 bits_offset,
2422                                    __u8 bit_sz)
2423 {
2424         int size, err = 0;
2425
2426         size = btf_dump_type_data_check_overflow(d, t, id, data, bits_offset, bit_sz);
2427         if (size < 0)
2428                 return size;
2429         err = btf_dump_type_data_check_zero(d, t, id, data, bits_offset, bit_sz);
2430         if (err) {
2431                 /* zeroed data is expected and not an error, so simply skip
2432                  * dumping such data.  Record other errors however.
2433                  */
2434                 if (err == -ENODATA)
2435                         return size;
2436                 return err;
2437         }
2438         btf_dump_data_pfx(d);
2439
2440         if (!d->typed_dump->skip_names) {
2441                 if (fname && strlen(fname) > 0)
2442                         btf_dump_printf(d, ".%s = ", fname);
2443                 btf_dump_emit_type_cast(d, id, true);
2444         }
2445
2446         t = skip_mods_and_typedefs(d->btf, id, NULL);
2447
2448         switch (btf_kind(t)) {
2449         case BTF_KIND_UNKN:
2450         case BTF_KIND_FWD:
2451         case BTF_KIND_FUNC:
2452         case BTF_KIND_FUNC_PROTO:
2453         case BTF_KIND_DECL_TAG:
2454                 err = btf_dump_unsupported_data(d, t, id);
2455                 break;
2456         case BTF_KIND_INT:
2457                 if (bit_sz)
2458                         err = btf_dump_bitfield_data(d, t, data, bits_offset, bit_sz);
2459                 else
2460                         err = btf_dump_int_data(d, t, id, data, bits_offset);
2461                 break;
2462         case BTF_KIND_FLOAT:
2463                 err = btf_dump_float_data(d, t, id, data);
2464                 break;
2465         case BTF_KIND_PTR:
2466                 err = btf_dump_ptr_data(d, t, id, data);
2467                 break;
2468         case BTF_KIND_ARRAY:
2469                 err = btf_dump_array_data(d, t, id, data);
2470                 break;
2471         case BTF_KIND_STRUCT:
2472         case BTF_KIND_UNION:
2473                 err = btf_dump_struct_data(d, t, id, data);
2474                 break;
2475         case BTF_KIND_ENUM:
2476         case BTF_KIND_ENUM64:
2477                 /* handle bitfield and int enum values */
2478                 if (bit_sz) {
2479                         __u64 print_num;
2480                         __s64 enum_val;
2481
2482                         err = btf_dump_get_bitfield_value(d, t, data, bits_offset, bit_sz,
2483                                                           &print_num);
2484                         if (err)
2485                                 break;
2486                         enum_val = (__s64)print_num;
2487                         err = btf_dump_enum_data(d, t, id, &enum_val);
2488                 } else
2489                         err = btf_dump_enum_data(d, t, id, data);
2490                 break;
2491         case BTF_KIND_VAR:
2492                 err = btf_dump_var_data(d, t, id, data);
2493                 break;
2494         case BTF_KIND_DATASEC:
2495                 err = btf_dump_datasec_data(d, t, id, data);
2496                 break;
2497         default:
2498                 pr_warn("unexpected kind [%u] for id [%u]\n",
2499                         BTF_INFO_KIND(t->info), id);
2500                 return -EINVAL;
2501         }
2502         if (err < 0)
2503                 return err;
2504         return size;
2505 }
2506
2507 int btf_dump__dump_type_data(struct btf_dump *d, __u32 id,
2508                              const void *data, size_t data_sz,
2509                              const struct btf_dump_type_data_opts *opts)
2510 {
2511         struct btf_dump_data typed_dump = {};
2512         const struct btf_type *t;
2513         int ret;
2514
2515         if (!OPTS_VALID(opts, btf_dump_type_data_opts))
2516                 return libbpf_err(-EINVAL);
2517
2518         t = btf__type_by_id(d->btf, id);
2519         if (!t)
2520                 return libbpf_err(-ENOENT);
2521
2522         d->typed_dump = &typed_dump;
2523         d->typed_dump->data_end = data + data_sz;
2524         d->typed_dump->indent_lvl = OPTS_GET(opts, indent_level, 0);
2525
2526         /* default indent string is a tab */
2527         if (!OPTS_GET(opts, indent_str, NULL))
2528                 d->typed_dump->indent_str[0] = '\t';
2529         else
2530                 libbpf_strlcpy(d->typed_dump->indent_str, opts->indent_str,
2531                                sizeof(d->typed_dump->indent_str));
2532
2533         d->typed_dump->compact = OPTS_GET(opts, compact, false);
2534         d->typed_dump->skip_names = OPTS_GET(opts, skip_names, false);
2535         d->typed_dump->emit_zeroes = OPTS_GET(opts, emit_zeroes, false);
2536
2537         ret = btf_dump_dump_type_data(d, NULL, t, id, data, 0, 0);
2538
2539         d->typed_dump = NULL;
2540
2541         return libbpf_err(ret);
2542 }