1.0.48.6: %SIMPLE-EVAL and backtraces
[sbcl.git] / src / code / debug.lisp
1 ;;;; the debugger
2
3 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
4 ;;;; more information.
5 ;;;;
6 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
7 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
8 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
9 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
10 ;;;; files for more information.
11
12 (in-package "SB!DEBUG")
13 \f
14 ;;;; variables and constants
15
16 ;;; things to consider when tweaking these values:
17 ;;;   * We're afraid to just default them to NIL and NIL, in case the
18 ;;;     user inadvertently causes a hairy data structure to be printed
19 ;;;     when he inadvertently enters the debugger.
20 ;;;   * We don't want to truncate output too much. These days anyone
21 ;;;     can easily run their Lisp in a windowing system or under Emacs,
22 ;;;     so it's not the end of the world even if the worst case is a
23 ;;;     few thousand lines of output.
24 ;;;   * As condition :REPORT methods are converted to use the pretty
25 ;;;     printer, they acquire *PRINT-LEVEL* constraints, so e.g. under
26 ;;;     sbcl-0.7.1.28's old value of *DEBUG-PRINT-LEVEL*=3, an
27 ;;;     ARG-COUNT-ERROR printed as
28 ;;;       error while parsing arguments to DESTRUCTURING-BIND:
29 ;;;         invalid number of elements in
30 ;;;           #
31 ;;;         to satisfy lambda list
32 ;;;           #:
33 ;;;         exactly 2 expected, but 5 found
34 (defvar *debug-print-variable-alist* nil
35   #!+sb-doc
36   "an association list describing new bindings for special variables
37 to be used within the debugger. Eg.
38
39  ((*PRINT-LENGTH* . 10) (*PRINT-LEVEL* . 6) (*PRINT-PRETTY* . NIL))
40
41 The variables in the CAR positions are bound to the values in the CDR
42 during the execution of some debug commands. When evaluating arbitrary
43 expressions in the debugger, the normal values of the printer control
44 variables are in effect.
45
46 Initially empty, *DEBUG-PRINT-VARIABLE-ALIST* is typically used to
47 provide bindings for printer control variables.")
48
49 (defvar *debug-readtable*
50   ;; KLUDGE: This can't be initialized in a cold toplevel form,
51   ;; because the *STANDARD-READTABLE* isn't initialized until after
52   ;; cold toplevel forms have run. So instead we initialize it
53   ;; immediately after *STANDARD-READTABLE*. -- WHN 20000205
54   nil
55   #!+sb-doc
56   "*READTABLE* for the debugger")
57
58 (defvar *in-the-debugger* nil
59   #!+sb-doc
60   "This is T while in the debugger.")
61
62 ;;; nestedness inside debugger command loops
63 (defvar *debug-command-level* 0)
64
65 ;;; If this is bound before the debugger is invoked, it is used as the
66 ;;; stack top by the debugger.
67 (defvar *stack-top-hint* nil)
68
69 (defvar *stack-top* nil)
70 (defvar *real-stack-top* nil)
71
72 (defvar *current-frame* nil)
73
74 ;;; Beginner-oriented help messages are important because you end up
75 ;;; in the debugger whenever something bad happens, or if you try to
76 ;;; get out of the system with Ctrl-C or (EXIT) or EXIT or whatever.
77 ;;; But after memorizing them the wasted screen space gets annoying..
78 (defvar *debug-beginner-help-p* t
79   "Should the debugger display beginner-oriented help messages?")
80
81 (defun debug-prompt (stream)
82   (sb!thread::get-foreground)
83   (format stream
84           "~%~W~:[~;[~W~]] "
85           (sb!di:frame-number *current-frame*)
86           (> *debug-command-level* 1)
87           *debug-command-level*))
88
89 (defparameter *debug-help-string*
90 "The debug prompt is square brackets, with number(s) indicating the current
91   control stack level and, if you've entered the debugger recursively, how
92   deeply recursed you are.
93 Any command -- including the name of a restart -- may be uniquely abbreviated.
94 The debugger rebinds various special variables for controlling i/o, sometimes
95   to defaults (much like WITH-STANDARD-IO-SYNTAX does) and sometimes to
96   its own special values, based on SB-EXT:*DEBUG-PRINT-VARIABLE-ALIST*.
97 Debug commands do not affect *, //, and similar variables, but evaluation in
98   the debug loop does affect these variables.
99 SB-DEBUG:*FLUSH-DEBUG-ERRORS* controls whether errors at the debug prompt
100   drop you deeper into the debugger. The default NIL allows recursive entry
101   to debugger.
102
103 Getting in and out of the debugger:
104   TOPLEVEL, TOP  exits debugger and returns to top level REPL
105   RESTART        invokes restart numbered as shown (prompt if not given).
106   ERROR          prints the error condition and restart cases.
107
108   The number of any restart, or its name, or a unique abbreviation for its
109    name, is a valid command, and is the same as using RESTART to invoke
110    that restart.
111
112 Changing frames:
113   UP     up frame         DOWN     down frame
114   BOTTOM bottom frame     FRAME n  frame n (n=0 for top frame)
115
116 Inspecting frames:
117   BACKTRACE [n]  shows n frames going down the stack.
118   LIST-LOCALS, L lists locals in current frame.
119   PRINT, P       displays function call for current frame.
120   SOURCE [n]     displays frame's source form with n levels of enclosing forms.
121
122 Stepping:
123   START Selects the CONTINUE restart if one exists and starts
124         single-stepping. Single stepping affects only code compiled with
125         under high DEBUG optimization quality. See User Manual for details.
126   STEP  Steps into the current form.
127   NEXT  Steps over the current form.
128   OUT   Stops stepping temporarily, but resumes it when the topmost frame that
129         was stepped into returns.
130   STOP  Stops single-stepping.
131
132 Function and macro commands:
133  (SB-DEBUG:ARG n)
134     Return the n'th argument in the current frame.
135  (SB-DEBUG:VAR string-or-symbol [id])
136     Returns the value of the specified variable in the current frame.
137
138 Other commands:
139   RETURN expr
140     Return the values resulting from evaluation of expr from the
141     current frame, if this frame was compiled with a sufficiently high
142     DEBUG optimization quality.
143
144   RESTART-FRAME
145     Restart execution of the current frame, if this frame is for a
146     global function which was compiled with a sufficiently high
147     DEBUG optimization quality.
148
149   SLURP
150     Discard all pending input on *STANDARD-INPUT*. (This can be
151     useful when the debugger was invoked to handle an error in
152     deeply nested input syntax, and now the reader is confused.)")
153 \f
154
155 ;;; If LOC is an unknown location, then try to find the block start
156 ;;; location. Used by source printing to some information instead of
157 ;;; none for the user.
158 (defun maybe-block-start-location (loc)
159   (if (sb!di:code-location-unknown-p loc)
160       (let* ((block (sb!di:code-location-debug-block loc))
161              (start (sb!di:do-debug-block-locations (loc block)
162                       (return loc))))
163         (cond ((and (not (sb!di:debug-block-elsewhere-p block))
164                     start)
165                (format *debug-io* "~%unknown location: using block start~%")
166                start)
167               (t
168                loc)))
169       loc))
170 \f
171 ;;;; BACKTRACE
172
173 (defun map-backtrace (thunk &key (start 0) (count most-positive-fixnum))
174   (loop
175      with result = nil
176      for index upfrom 0
177      for frame = (if *in-the-debugger*
178                      *current-frame*
179                      (sb!di:top-frame))
180                then (sb!di:frame-down frame)
181      until (null frame)
182      when (<= start index) do
183        (if (minusp (decf count))
184            (return result)
185            (setf result (funcall thunk frame)))
186      finally (return result)))
187
188 (defun backtrace (&optional (count most-positive-fixnum) (stream *debug-io*))
189   #!+sb-doc
190   "Show a listing of the call stack going down from the current frame.
191 In the debugger, the current frame is indicated by the prompt. COUNT
192 is how many frames to show."
193   (fresh-line stream)
194   (map-backtrace (lambda (frame)
195                    (print-frame-call frame stream :number t))
196                  :count count)
197   (fresh-line stream)
198   (values))
199
200 (defun backtrace-as-list (&optional (count most-positive-fixnum))
201   #!+sb-doc
202   "Return a list representing the current BACKTRACE.
203
204 Objects in the backtrace with dynamic-extent allocation by the current
205 thread are represented by substitutes to avoid references to them from
206 leaking outside their legal extent."
207   (let ((reversed-result (list)))
208     (map-backtrace (lambda (frame)
209                      (let ((frame-list (frame-call-as-list frame)))
210                        (if (listp (cdr frame-list))
211                            (push (mapcar #'replace-dynamic-extent-object frame-list)
212                                  reversed-result)
213                            (push frame-list reversed-result))))
214                    :count count)
215     (nreverse reversed-result)))
216
217 (defun frame-call-as-list (frame)
218   (multiple-value-bind (name args) (frame-call frame)
219     (cons name args)))
220
221 (defun replace-dynamic-extent-object (obj)
222   (if (stack-allocated-p obj)
223       (make-unprintable-object
224        (handler-case
225            (format nil "dynamic-extent: ~S" obj)
226          (error ()
227            "error printing dynamic-extent object")))
228       obj))
229
230 (defun stack-allocated-p (obj)
231   "Returns T if OBJ is allocated on the stack of the current
232 thread, NIL otherwise."
233   (with-pinned-objects (obj)
234     (let ((sap (int-sap (get-lisp-obj-address obj))))
235       (when (sb!vm:control-stack-pointer-valid-p sap nil)
236         t))))
237 \f
238 ;;;; frame printing
239
240 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
241
242 ;;; This is a convenient way to express what to do for each type of
243 ;;; lambda-list element.
244 (sb!xc:defmacro lambda-list-element-dispatch (element
245                                               &key
246                                               required
247                                               optional
248                                               rest
249                                               keyword
250                                               deleted)
251   `(etypecase ,element
252      (sb!di:debug-var
253       ,@required)
254      (cons
255       (ecase (car ,element)
256         (:optional ,@optional)
257         (:rest ,@rest)
258         (:keyword ,@keyword)))
259      (symbol
260       (aver (eq ,element :deleted))
261       ,@deleted)))
262
263 (sb!xc:defmacro lambda-var-dispatch (variable location deleted valid other)
264   (let ((var (gensym)))
265     `(let ((,var ,variable))
266        (cond ((eq ,var :deleted) ,deleted)
267              ((eq (sb!di:debug-var-validity ,var ,location) :valid)
268               ,valid)
269              (t ,other)))))
270
271 ) ; EVAL-WHEN
272
273 ;;; Extract the function argument values for a debug frame.
274 (defun map-frame-args (thunk frame)
275   (let ((debug-fun (sb!di:frame-debug-fun frame)))
276     (dolist (element (sb!di:debug-fun-lambda-list debug-fun))
277       (funcall thunk element))))
278
279 (defun frame-args-as-list (frame)
280   (handler-case
281       (let ((location (sb!di:frame-code-location frame))
282             (reversed-result nil))
283         (block enumerating
284           (map-frame-args
285            (lambda (element)
286              (lambda-list-element-dispatch element
287                :required ((push (frame-call-arg element location frame) reversed-result))
288                :optional ((push (frame-call-arg (second element) location frame)
289                                 reversed-result))
290                :keyword ((push (second element) reversed-result)
291                          (push (frame-call-arg (third element) location frame)
292                                reversed-result))
293                :deleted ((push (frame-call-arg element location frame) reversed-result))
294                :rest ((lambda-var-dispatch (second element) location
295                         nil
296                         (progn
297                           (setf reversed-result
298                                 (append (reverse (sb!di:debug-var-value
299                                                   (second element) frame))
300                                         reversed-result))
301                           (return-from enumerating))
302                         (push (make-unprintable-object
303                                "unavailable &REST argument")
304                               reversed-result)))))
305            frame))
306         (nreverse reversed-result))
307     (sb!di:lambda-list-unavailable ()
308       (make-unprintable-object "unavailable lambda list"))))
309
310 (defvar *show-entry-point-details* nil)
311
312 (defun clean-xep (name args)
313   (values (second name)
314           (if (consp args)
315               (let ((count (first args))
316                     (real-args (rest args)))
317                 (if (fixnump count)
318                     (subseq real-args 0
319                             (min count (length real-args)))
320                     real-args))
321               args)))
322
323 (defun clean-&more-processor (name args)
324   (values (second name)
325           (if (consp args)
326               (let* ((more (last args 2))
327                      (context (first more))
328                      (count (second more)))
329                 (append
330                  (butlast args 2)
331                  (if (fixnump count)
332                      (multiple-value-list
333                       (sb!c:%more-arg-values context 0 count))
334                      (list
335                       (make-unprintable-object "more unavailable arguments")))))
336               args)))
337
338 (defun frame-call (frame)
339   (labels ((clean-name-and-args (name args)
340              (if (and (consp name) (not *show-entry-point-details*))
341                  ;; FIXME: do we need to deal with
342                  ;; HAIRY-FUNCTION-ENTRY here? I can't make it or
343                  ;; &AUX-BINDINGS appear in backtraces, so they are
344                  ;; left alone for now. --NS 2005-02-28
345                  (case (first name)
346                    ((eval)
347                     ;; The name of an evaluator thunk contains
348                     ;; the source context -- but that makes for a
349                     ;; confusing frame name, since it can look like an
350                     ;; EVAL call with a bogus argument.
351                     (values '#:eval-thunk nil))
352                    ((sb!c::xep sb!c::tl-xep)
353                     (clean-xep name args))
354                    ((sb!c::&more-processor)
355                     (clean-&more-processor name args))
356                    ((sb!c::hairy-arg-processor
357                      sb!c::varargs-entry sb!c::&optional-processor)
358                     (clean-name-and-args (second name) args))
359                    (t
360                     (values name args)))
361                  (values name args))))
362     (let ((debug-fun (sb!di:frame-debug-fun frame)))
363       (multiple-value-bind (name args)
364           (clean-name-and-args (sb!di:debug-fun-name debug-fun)
365                                 (frame-args-as-list frame))
366         (values name args (sb!di:debug-fun-kind debug-fun))))))
367
368 (defun ensure-printable-object (object)
369   (handler-case
370       (with-open-stream (out (make-broadcast-stream))
371         (prin1 object out)
372         object)
373     (error (cond)
374       (declare (ignore cond))
375       (make-unprintable-object "error printing object"))))
376
377 (defun frame-call-arg (var location frame)
378   (lambda-var-dispatch var location
379     (make-unprintable-object "unused argument")
380     (sb!di:debug-var-value var frame)
381     (make-unprintable-object "unavailable argument")))
382
383 ;;; Prints a representation of the function call causing FRAME to
384 ;;; exist. VERBOSITY indicates the level of information to output;
385 ;;; zero indicates just printing the DEBUG-FUN's name, and one
386 ;;; indicates displaying call-like, one-liner format with argument
387 ;;; values.
388 (defun print-frame-call (frame stream &key (verbosity 1) (number nil))
389   (when number
390     (format stream "~&~S: " (sb!di:frame-number frame)))
391   (if (zerop verbosity)
392       (let ((*print-readably* nil))
393         (prin1 frame stream))
394       (multiple-value-bind (name args kind) (frame-call frame)
395         (pprint-logical-block (stream nil :prefix "(" :suffix ")")
396           ;; Since we go to some trouble to make nice informative function
397           ;; names like (PRINT-OBJECT :AROUND (CLOWN T)), let's make sure
398           ;; that they aren't truncated by *PRINT-LENGTH* and *PRINT-LEVEL*.
399           ;; For the function arguments, we can just print normally.
400           (let ((*print-length* nil)
401                 (*print-level* nil))
402             (prin1 (ensure-printable-object name) stream))
403           ;; If we hit a &REST arg, then print as many of the values as
404           ;; possible, punting the loop over lambda-list variables since any
405           ;; other arguments will be in the &REST arg's list of values.
406           (let ((print-args (ensure-printable-object args))
407                 ;; Special case *PRINT-PRETTY* for eval frames: if
408                 ;; *PRINT-LINES* is 1, turn off pretty-printing.
409                 (*print-pretty*
410                  (if (and (eql 1 *print-lines*)
411                           (member name '(eval simple-eval-in-lexenv)))
412                      nil
413                      *print-pretty*)))
414             (if (listp print-args)
415                 (format stream "~{ ~_~S~}" print-args)
416                 (format stream " ~S" print-args))))
417         (when kind
418           (format stream "[~S]" kind))))
419   (when (>= verbosity 2)
420     (let ((loc (sb!di:frame-code-location frame)))
421       (handler-case
422           (progn
423             ;; FIXME: Is this call really necessary here? If it is,
424             ;; then the reason for it should be unobscured.
425             (sb!di:code-location-debug-block loc)
426             (format stream "~%source: ")
427             (prin1 (code-location-source-form loc 0) stream))
428         (sb!di:debug-condition (ignore)
429           ignore)
430         (error (c)
431           (format stream "~&error finding source: ~A" c))))))
432 \f
433 ;;;; INVOKE-DEBUGGER
434
435 (defvar *debugger-hook* nil
436   #!+sb-doc
437   "This is either NIL or a function of two arguments, a condition and the value
438    of *DEBUGGER-HOOK*. This function can either handle the condition or return
439    which causes the standard debugger to execute. The system passes the value
440    of this variable to the function because it binds *DEBUGGER-HOOK* to NIL
441    around the invocation.")
442
443 (defvar *invoke-debugger-hook* nil
444   #!+sb-doc
445   "This is either NIL or a designator for a function of two arguments,
446    to be run when the debugger is about to be entered.  The function is
447    run with *INVOKE-DEBUGGER-HOOK* bound to NIL to minimize recursive
448    errors, and receives as arguments the condition that triggered
449    debugger entry and the previous value of *INVOKE-DEBUGGER-HOOK*
450
451    This mechanism is an SBCL extension similar to the standard *DEBUGGER-HOOK*.
452    In contrast to *DEBUGGER-HOOK*, it is observed by INVOKE-DEBUGGER even when
453    called by BREAK.")
454
455 ;;; These are bound on each invocation of INVOKE-DEBUGGER.
456 (defvar *debug-restarts*)
457 (defvar *debug-condition*)
458 (defvar *nested-debug-condition*)
459
460 ;;; Oh, what a tangled web we weave when we preserve backwards
461 ;;; compatibility with 1968-style use of global variables to control
462 ;;; per-stream i/o properties; there's really no way to get this
463 ;;; quite right, but we do what we can.
464 (defun funcall-with-debug-io-syntax (fun &rest rest)
465   (declare (type function fun))
466   ;; Try to force the other special variables into a useful state.
467   (let (;; Protect from WITH-STANDARD-IO-SYNTAX some variables where
468         ;; any default we might use is less useful than just reusing
469         ;; the global values.
470         (original-package *package*)
471         (original-print-pretty *print-pretty*))
472     (with-standard-io-syntax
473       (with-sane-io-syntax
474           (let (;; We want the printer and reader to be in a useful
475                 ;; state, regardless of where the debugger was invoked
476                 ;; in the program. WITH-STANDARD-IO-SYNTAX and
477                 ;; WITH-SANE-IO-SYNTAX do much of what we want, but
478                 ;;   * It doesn't affect our internal special variables
479                 ;;     like *CURRENT-LEVEL-IN-PRINT*.
480                 ;;   * It isn't customizable.
481                 ;;   * It sets *PACKAGE* to COMMON-LISP-USER, which is not
482                 ;;     helpful behavior for a debugger.
483                 ;;   * There's no particularly good debugger default for
484                 ;;     *PRINT-PRETTY*, since T is usually what you want
485                 ;;     -- except absolutely not what you want when you're
486                 ;;     debugging failures in PRINT-OBJECT logic.
487                 ;; We try to address all these issues with explicit
488                 ;; rebindings here.
489                 (sb!kernel:*current-level-in-print* 0)
490                 (*package* original-package)
491                 (*print-pretty* original-print-pretty)
492                 ;; Clear the circularity machinery to try to to reduce the
493                 ;; pain from sharing the circularity table across all
494                 ;; streams; if these are not rebound here, then setting
495                 ;; *PRINT-CIRCLE* within the debugger when debugging in a
496                 ;; state where something circular was being printed (e.g.,
497                 ;; because the debugger was entered on an error in a
498                 ;; PRINT-OBJECT method) makes a hopeless mess. Binding them
499                 ;; here does seem somewhat ugly because it makes it more
500                 ;; difficult to debug the printing-of-circularities code
501                 ;; itself; however, as far as I (WHN, 2004-05-29) can see,
502                 ;; that's almost entirely academic as long as there's one
503                 ;; shared *C-H-T* for all streams (i.e., it's already
504                 ;; unreasonably difficult to debug print-circle machinery
505                 ;; given the buggy crosstalk between the debugger streams
506                 ;; and the stream you're trying to watch), and any fix for
507                 ;; that buggy arrangement will likely let this hack go away
508                 ;; naturally.
509                 (sb!impl::*circularity-hash-table* . nil)
510                 (sb!impl::*circularity-counter* . nil)
511                 (*readtable* *debug-readtable*))
512             (progv
513                 ;; (Why NREVERSE? PROGV makes the later entries have
514                 ;; precedence over the earlier entries.
515                 ;; *DEBUG-PRINT-VARIABLE-ALIST* is called an alist, so it's
516                 ;; expected that its earlier entries have precedence. And
517                 ;; the earlier-has-precedence behavior is mostly more
518                 ;; convenient, so that programmers can use PUSH or LIST* to
519                 ;; customize *DEBUG-PRINT-VARIABLE-ALIST*.)
520                 (nreverse (mapcar #'car *debug-print-variable-alist*))
521                 (nreverse (mapcar #'cdr *debug-print-variable-alist*))
522               (apply fun rest)))))))
523
524 ;;; This function is not inlined so it shows up in the backtrace; that
525 ;;; can be rather handy when one has to debug the interplay between
526 ;;; *INVOKE-DEBUGGER-HOOK* and *DEBUGGER-HOOK*.
527 (declaim (notinline run-hook))
528 (defun run-hook (variable condition)
529   (let ((old-hook (symbol-value variable)))
530     (when old-hook
531       (progv (list variable) (list nil)
532         (funcall old-hook condition old-hook)))))
533
534 (defun invoke-debugger (condition)
535   #!+sb-doc
536   "Enter the debugger."
537
538   ;; call *INVOKE-DEBUGGER-HOOK* first, so that *DEBUGGER-HOOK* is not
539   ;; called when the debugger is disabled
540   (run-hook '*invoke-debugger-hook* condition)
541   (run-hook '*debugger-hook* condition)
542
543   ;; We definitely want *PACKAGE* to be of valid type.
544   ;;
545   ;; Elsewhere in the system, we use the SANE-PACKAGE function for
546   ;; this, but here causing an exception just as we're trying to handle
547   ;; an exception would be confusing, so instead we use a special hack.
548   (unless (and (packagep *package*)
549                (package-name *package*))
550     (setf *package* (find-package :cl-user))
551     (format *error-output*
552             "The value of ~S was not an undeleted PACKAGE. It has been
553 reset to ~S."
554             '*package* *package*))
555
556   ;; Before we start our own output, finish any pending output.
557   ;; Otherwise, if the user tried to track the progress of his program
558   ;; using PRINT statements, he'd tend to lose the last line of output
559   ;; or so, which'd be confusing.
560   (flush-standard-output-streams)
561
562   (funcall-with-debug-io-syntax #'%invoke-debugger condition))
563
564 (defun %print-debugger-invocation-reason (condition stream)
565   (format stream "~2&")
566   ;; Note: Ordinarily it's only a matter of taste whether to use
567   ;; FORMAT "~<...~:>" or to use PPRINT-LOGICAL-BLOCK directly, but
568   ;; until bug 403 is fixed, PPRINT-LOGICAL-BLOCK (STREAM NIL) is
569   ;; definitely preferred, because the FORMAT alternative was acting odd.
570   (pprint-logical-block (stream nil)
571     (format stream
572             "debugger invoked on a ~S~@[ in thread ~A~]: ~2I~_~A"
573             (type-of condition)
574             #!+sb-thread sb!thread:*current-thread*
575             #!-sb-thread nil
576             condition))
577   (terpri stream))
578
579 (defun %invoke-debugger (condition)
580   (let ((*debug-condition* condition)
581         (*debug-restarts* (compute-restarts condition))
582         (*nested-debug-condition* nil))
583     (handler-case
584         ;; (The initial output here goes to *ERROR-OUTPUT*, because the
585         ;; initial output is not interactive, just an error message, and
586         ;; when people redirect *ERROR-OUTPUT*, they could reasonably
587         ;; expect to see error messages logged there, regardless of what
588         ;; the debugger does afterwards.)
589         (unless (typep condition 'step-condition)
590           (%print-debugger-invocation-reason condition *error-output*))
591       (error (condition)
592         (setf *nested-debug-condition* condition)
593         (let ((ndc-type (type-of *nested-debug-condition*)))
594           (format *error-output*
595                   "~&~@<(A ~S was caught when trying to print ~S when ~
596                       entering the debugger. Printing was aborted and the ~
597                       ~S was stored in ~S.)~@:>~%"
598                   ndc-type
599                   '*debug-condition*
600                   ndc-type
601                   '*nested-debug-condition*))
602         (when (typep *nested-debug-condition* 'cell-error)
603           ;; what we really want to know when it's e.g. an UNBOUND-VARIABLE:
604           (format *error-output*
605                   "~&(CELL-ERROR-NAME ~S) = ~S~%"
606                   '*nested-debug-condition*
607                   (cell-error-name *nested-debug-condition*)))))
608
609     (let ((background-p (sb!thread::debugger-wait-until-foreground-thread
610                          *debug-io*)))
611
612       ;; After the initial error/condition/whatever announcement to
613       ;; *ERROR-OUTPUT*, we become interactive, and should talk on
614       ;; *DEBUG-IO* from now on. (KLUDGE: This is a normative
615       ;; statement, not a description of reality.:-| There's a lot of
616       ;; older debugger code which was written to do i/o on whatever
617       ;; stream was in fashion at the time, and not all of it has
618       ;; been converted to behave this way. -- WHN 2000-11-16)
619
620       (unwind-protect
621            (let (;; We used to bind *STANDARD-OUTPUT* to *DEBUG-IO*
622                  ;; here as well, but that is probably bogus since it
623                  ;; removes the users ability to do output to a redirected
624                  ;; *S-O*. Now we just rebind it so that users can temporarily
625                  ;; frob it. FIXME: This and other "what gets bound when"
626                  ;; behaviour should be documented in the manual.
627                  (*standard-output* *standard-output*)
628                  ;; This seems reasonable: e.g. if the user has redirected
629                  ;; *ERROR-OUTPUT* to some log file, it's probably wrong
630                  ;; to send errors which occur in interactive debugging to
631                  ;; that file, and right to send them to *DEBUG-IO*.
632                  (*error-output* *debug-io*))
633              (unless (typep condition 'step-condition)
634                (when *debug-beginner-help-p*
635                  (format *debug-io*
636                          "~%~@<Type HELP for debugger help, or ~
637                                (SB-EXT:QUIT) to exit from SBCL.~:@>~2%"))
638                (show-restarts *debug-restarts* *debug-io*))
639              (internal-debug))
640         (when background-p
641           (sb!thread::release-foreground))))))
642
643 ;;; this function is for use in *INVOKE-DEBUGGER-HOOK* when ordinary
644 ;;; ANSI behavior has been suppressed by the "--disable-debugger"
645 ;;; command-line option
646 (defun debugger-disabled-hook (condition me)
647   (declare (ignore me))
648   ;; There is no one there to interact with, so report the
649   ;; condition and terminate the program.
650   (flet ((failure-quit (&key recklessly-p)
651            (/show0 "in FAILURE-QUIT (in --disable-debugger debugger hook)")
652            (quit :unix-status 1 :recklessly-p recklessly-p)))
653     ;; This HANDLER-CASE is here mostly to stop output immediately
654     ;; (and fall through to QUIT) when there's an I/O error. Thus,
655     ;; when we're run under a shell script or something, we can die
656     ;; cleanly when the script dies (and our pipes are cut), instead
657     ;; of falling into ldb or something messy like that. Similarly, we
658     ;; can terminate cleanly even if BACKTRACE dies because of bugs in
659     ;; user PRINT-OBJECT methods.
660     (handler-case
661         (progn
662           (format *error-output*
663                   "~&~@<unhandled ~S~@[ in thread ~S~]: ~2I~_~A~:>~2%"
664                   (type-of condition)
665                   #!+sb-thread sb!thread:*current-thread*
666                   #!-sb-thread nil
667                   condition)
668           ;; Flush *ERROR-OUTPUT* even before the BACKTRACE, so that
669           ;; even if we hit an error within BACKTRACE (e.g. a bug in
670           ;; the debugger's own frame-walking code, or a bug in a user
671           ;; PRINT-OBJECT method) we'll at least have the CONDITION
672           ;; printed out before we die.
673           (finish-output *error-output*)
674           ;; (Where to truncate the BACKTRACE is of course arbitrary, but
675           ;; it seems as though we should at least truncate it somewhere.)
676           (sb!debug:backtrace 128 *error-output*)
677           (format
678            *error-output*
679            "~%unhandled condition in --disable-debugger mode, quitting~%")
680           (finish-output *error-output*)
681           (failure-quit))
682       (condition ()
683         ;; We IGNORE-ERRORS here because even %PRIMITIVE PRINT can
684         ;; fail when our output streams are blown away, as e.g. when
685         ;; we're running under a Unix shell script and it dies somehow
686         ;; (e.g. because of a SIGINT). In that case, we might as well
687         ;; just give it up for a bad job, and stop trying to notify
688         ;; the user of anything.
689         ;;
690         ;; Actually, the only way I've run across to exercise the
691         ;; problem is to have more than one layer of shell script.
692         ;; I have a shell script which does
693         ;;   time nice -10 sh make.sh "$1" 2>&1 | tee make.tmp
694         ;; and the problem occurs when I interrupt this with Ctrl-C
695         ;; under Linux 2.2.14-5.0 and GNU bash, version 1.14.7(1).
696         ;; I haven't figured out whether it's bash, time, tee, Linux, or
697         ;; what that is responsible, but that it's possible at all
698         ;; means that we should IGNORE-ERRORS here. -- WHN 2001-04-24
699         (ignore-errors
700          (%primitive print
701                      "Argh! error within --disable-debugger error handling"))
702         (failure-quit :recklessly-p t)))))
703
704 (defvar *old-debugger-hook* nil)
705
706 ;;; halt-on-failures and prompt-on-failures modes, suitable for
707 ;;; noninteractive and interactive use respectively
708 (defun disable-debugger ()
709   "When invoked, this function will turn off both the SBCL debugger
710 and LDB (the low-level debugger).  See also ENABLE-DEBUGGER."
711   ;; *DEBUG-IO* used to be set here to *ERROR-OUTPUT* which is sort
712   ;; of unexpected but mostly harmless, but then ENABLE-DEBUGGER had
713   ;; to set it to a suitable value again and be very careful,
714   ;; especially if the user has also set it. -- MG 2005-07-15
715   (unless (eq *invoke-debugger-hook* 'debugger-disabled-hook)
716     (setf *old-debugger-hook* *invoke-debugger-hook*
717           *invoke-debugger-hook* 'debugger-disabled-hook))
718   ;; This is not inside the UNLESS to ensure that LDB is disabled
719   ;; regardless of what the old value of *INVOKE-DEBUGGER-HOOK* was.
720   ;; This might matter for example when restoring a core.
721   (sb!alien:alien-funcall (sb!alien:extern-alien "disable_lossage_handler"
722                                                  (function sb!alien:void))))
723
724 (defun enable-debugger ()
725   "Restore the debugger if it has been turned off by DISABLE-DEBUGGER."
726   (when (eql *invoke-debugger-hook* 'debugger-disabled-hook)
727     (setf *invoke-debugger-hook* *old-debugger-hook*
728           *old-debugger-hook* nil))
729   (sb!alien:alien-funcall (sb!alien:extern-alien "enable_lossage_handler"
730                                                  (function sb!alien:void))))
731
732 (defun show-restarts (restarts s)
733   (cond ((null restarts)
734          (format s
735                  "~&(no restarts: If you didn't do this on purpose, ~
736                   please report it as a bug.)~%"))
737         (t
738          (format s "~&restarts (invokable by number or by ~
739                     possibly-abbreviated name):~%")
740          (let ((count 0)
741                (names-used '(nil))
742                (max-name-len 0))
743            (dolist (restart restarts)
744              (let ((name (restart-name restart)))
745                (when name
746                  (let ((len (length (princ-to-string name))))
747                    (when (> len max-name-len)
748                      (setf max-name-len len))))))
749            (unless (zerop max-name-len)
750              (incf max-name-len 3))
751            (dolist (restart restarts)
752              (let ((name (restart-name restart)))
753                ;; FIXME: maybe it would be better to display later names
754                ;; in parens instead of brakets, not just omit them fully.
755                ;; Call BREAK, call BREAK in the debugger, and tell me
756                ;; it's not confusing looking. --NS 20050310
757                (cond ((member name names-used)
758                       (format s "~& ~2D: ~V@T~A~%" count max-name-len restart))
759                      (t
760                       (format s "~& ~2D: [~VA] ~A~%"
761                               count (- max-name-len 3) name restart)
762                       (push name names-used))))
763              (incf count))))))
764
765 (defvar *debug-loop-fun* #'debug-loop-fun
766   "a function taking no parameters that starts the low-level debug loop")
767
768 ;;; When the debugger is invoked due to a stepper condition, we don't
769 ;;; want to print the current frame before the first prompt for aesthetic
770 ;;; reasons.
771 (defvar *suppress-frame-print* nil)
772
773 ;;; This calls DEBUG-LOOP, performing some simple initializations
774 ;;; before doing so. INVOKE-DEBUGGER calls this to actually get into
775 ;;; the debugger. SB!KERNEL::ERROR-ERROR calls this in emergencies
776 ;;; to get into a debug prompt as quickly as possible with as little
777 ;;; risk as possible for stepping on whatever is causing recursive
778 ;;; errors.
779 (defun internal-debug ()
780   (let ((*in-the-debugger* t)
781         (*read-suppress* nil))
782     (unless (typep *debug-condition* 'step-condition)
783       (clear-input *debug-io*))
784     (let ((*suppress-frame-print* (typep *debug-condition* 'step-condition)))
785       (funcall *debug-loop-fun*))))
786 \f
787 ;;;; DEBUG-LOOP
788
789 ;;; Note: This defaulted to T in CMU CL. The changed default in SBCL
790 ;;; was motivated by desire to play nicely with ILISP.
791 (defvar *flush-debug-errors* nil
792   #!+sb-doc
793   "When set, avoid calling INVOKE-DEBUGGER recursively when errors occur while
794    executing in the debugger.")
795
796 (defun debug-read (stream)
797   (declare (type stream stream))
798   (let* ((eof-marker (cons nil nil))
799          (form (read stream nil eof-marker)))
800     (if (eq form eof-marker)
801         (abort)
802         form)))
803
804 (defun debug-loop-fun ()
805   (let* ((*debug-command-level* (1+ *debug-command-level*))
806          (*real-stack-top* (sb!di:top-frame))
807          (*stack-top* (or *stack-top-hint* *real-stack-top*))
808          (*stack-top-hint* nil)
809          (*current-frame* *stack-top*))
810     (handler-bind ((sb!di:debug-condition
811                     (lambda (condition)
812                       (princ condition *debug-io*)
813                       (/show0 "handling d-c by THROWing DEBUG-LOOP-CATCHER")
814                       (throw 'debug-loop-catcher nil))))
815       (cond (*suppress-frame-print*
816              (setf *suppress-frame-print* nil))
817             (t
818              (terpri *debug-io*)
819              (print-frame-call *current-frame* *debug-io* :verbosity 2)))
820       (loop
821        (catch 'debug-loop-catcher
822          (handler-bind ((error (lambda (condition)
823                                  (when *flush-debug-errors*
824                                    (clear-input *debug-io*)
825                                    (princ condition *debug-io*)
826                                    (format *debug-io*
827                                            "~&error flushed (because ~
828                                              ~S is set)"
829                                            '*flush-debug-errors*)
830                                    (/show0 "throwing DEBUG-LOOP-CATCHER")
831                                    (throw 'debug-loop-catcher nil)))))
832            ;; We have to bind LEVEL for the restart function created by
833            ;; WITH-SIMPLE-RESTART.
834            (let ((level *debug-command-level*)
835                  (restart-commands (make-restart-commands)))
836              (flush-standard-output-streams)
837              (debug-prompt *debug-io*)
838              (force-output *debug-io*)
839              (let* ((exp (debug-read *debug-io*))
840                     (cmd-fun (debug-command-p exp restart-commands)))
841                (with-simple-restart (abort
842                                      "~@<Reduce debugger level (to debug level ~W).~@:>"
843                                      level)
844                  (cond ((not cmd-fun)
845                         (debug-eval-print exp))
846                        ((consp cmd-fun)
847                         (format *debug-io*
848                                 "~&Your command, ~S, is ambiguous:~%"
849                                 exp)
850                         (dolist (ele cmd-fun)
851                           (format *debug-io* "   ~A~%" ele)))
852                        (t
853                         (funcall cmd-fun))))))))))))
854
855 (defvar *auto-eval-in-frame* t
856   #!+sb-doc
857   "When set (the default), evaluations in the debugger's command loop occur
858    relative to the current frame's environment without the need of debugger
859    forms that explicitly control this kind of evaluation.")
860
861 (defun debug-eval (expr)
862   (cond ((not (and (fboundp 'compile) *auto-eval-in-frame*))
863          (eval expr))
864         ((frame-has-debug-vars-p *current-frame*)
865          (sb!di:eval-in-frame *current-frame* expr))
866         (t
867          (format *debug-io* "; No debug variables for current frame: ~
868                                using EVAL instead of EVAL-IN-FRAME.~%")
869          (eval expr))))
870
871 (defun debug-eval-print (expr)
872   (/noshow "entering DEBUG-EVAL-PRINT" expr)
873   (let ((values (multiple-value-list
874                  (interactive-eval expr :eval #'debug-eval))))
875     (/noshow "done with EVAL in DEBUG-EVAL-PRINT")
876     (dolist (value values)
877       (fresh-line *debug-io*)
878       (prin1 value *debug-io*)))
879   (force-output *debug-io*))
880 \f
881 ;;;; debug loop functions
882
883 ;;; These commands are functions, not really commands, so that users
884 ;;; can get their hands on the values returned.
885
886 (eval-when (:execute :compile-toplevel)
887
888 (sb!xc:defmacro define-var-operation (ref-or-set &optional value-var)
889   `(let* ((temp (etypecase name
890                   (symbol (sb!di:debug-fun-symbol-vars
891                            (sb!di:frame-debug-fun *current-frame*)
892                            name))
893                   (simple-string (sb!di:ambiguous-debug-vars
894                                   (sb!di:frame-debug-fun *current-frame*)
895                                   name))))
896           (location (sb!di:frame-code-location *current-frame*))
897           ;; Let's only deal with valid variables.
898           (vars (remove-if-not (lambda (v)
899                                  (eq (sb!di:debug-var-validity v location)
900                                      :valid))
901                                temp)))
902      (declare (list vars))
903      (cond ((null vars)
904             (error "No known valid variables match ~S." name))
905            ((= (length vars) 1)
906             ,(ecase ref-or-set
907                (:ref
908                 '(sb!di:debug-var-value (car vars) *current-frame*))
909                (:set
910                 `(setf (sb!di:debug-var-value (car vars) *current-frame*)
911                        ,value-var))))
912            (t
913             ;; Since we have more than one, first see whether we have
914             ;; any variables that exactly match the specification.
915             (let* ((name (etypecase name
916                            (symbol (symbol-name name))
917                            (simple-string name)))
918                    ;; FIXME: REMOVE-IF-NOT is deprecated, use STRING/=
919                    ;; instead.
920                    (exact (remove-if-not (lambda (v)
921                                            (string= (sb!di:debug-var-symbol-name v)
922                                                     name))
923                                          vars))
924                    (vars (or exact vars)))
925               (declare (simple-string name)
926                        (list exact vars))
927               (cond
928                ;; Check now for only having one variable.
929                ((= (length vars) 1)
930                 ,(ecase ref-or-set
931                    (:ref
932                     '(sb!di:debug-var-value (car vars) *current-frame*))
933                    (:set
934                     `(setf (sb!di:debug-var-value (car vars) *current-frame*)
935                            ,value-var))))
936                ;; If there weren't any exact matches, flame about
937                ;; ambiguity unless all the variables have the same
938                ;; name.
939                ((and (not exact)
940                      (find-if-not
941                       (lambda (v)
942                         (string= (sb!di:debug-var-symbol-name v)
943                                  (sb!di:debug-var-symbol-name (car vars))))
944                       (cdr vars)))
945                 (error "specification ambiguous:~%~{   ~A~%~}"
946                        (mapcar #'sb!di:debug-var-symbol-name
947                                (delete-duplicates
948                                 vars :test #'string=
949                                 :key #'sb!di:debug-var-symbol-name))))
950                ;; All names are the same, so see whether the user
951                ;; ID'ed one of them.
952                (id-supplied
953                 (let ((v (find id vars :key #'sb!di:debug-var-id)))
954                   (unless v
955                     (error
956                      "invalid variable ID, ~W: should have been one of ~S"
957                      id
958                      (mapcar #'sb!di:debug-var-id vars)))
959                   ,(ecase ref-or-set
960                      (:ref
961                       '(sb!di:debug-var-value v *current-frame*))
962                      (:set
963                       `(setf (sb!di:debug-var-value v *current-frame*)
964                              ,value-var)))))
965                (t
966                 (error "Specify variable ID to disambiguate ~S. Use one of ~S."
967                        name
968                        (mapcar #'sb!di:debug-var-id vars)))))))))
969
970 ) ; EVAL-WHEN
971
972 ;;; FIXME: This doesn't work. It would be real nice we could make it
973 ;;; work! Alas, it doesn't seem to work in CMU CL X86 either..
974 (defun var (name &optional (id 0 id-supplied))
975   #!+sb-doc
976   "Return a variable's value if possible. NAME is a simple-string or symbol.
977    If it is a simple-string, it is an initial substring of the variable's name.
978    If name is a symbol, it has the same name and package as the variable whose
979    value this function returns. If the symbol is uninterned, then the variable
980    has the same name as the symbol, but it has no package.
981
982    If name is the initial substring of variables with different names, then
983    this return no values after displaying the ambiguous names. If name
984    determines multiple variables with the same name, then you must use the
985    optional id argument to specify which one you want. If you left id
986    unspecified, then this returns no values after displaying the distinguishing
987    id values.
988
989    The result of this function is limited to the availability of variable
990    information. This is SETF'able."
991   (define-var-operation :ref))
992 (defun (setf var) (value name &optional (id 0 id-supplied))
993   (define-var-operation :set value))
994
995 ;;; This returns the COUNT'th arg as the user sees it from args, the
996 ;;; result of SB!DI:DEBUG-FUN-LAMBDA-LIST. If this returns a
997 ;;; potential DEBUG-VAR from the lambda-list, then the second value is
998 ;;; T. If this returns a keyword symbol or a value from a rest arg,
999 ;;; then the second value is NIL.
1000 ;;;
1001 ;;; FIXME: There's probably some way to merge the code here with
1002 ;;; FRAME-ARGS-AS-LIST. (A fair amount of logic is already shared
1003 ;;; through LAMBDA-LIST-ELEMENT-DISPATCH, but I suspect more could be.)
1004 (declaim (ftype (function (index list)) nth-arg))
1005 (defun nth-arg (count args)
1006   (let ((n count))
1007     (dolist (ele args (error "The argument specification ~S is out of range."
1008                              n))
1009       (lambda-list-element-dispatch ele
1010         :required ((if (zerop n) (return (values ele t))))
1011         :optional ((if (zerop n) (return (values (second ele) t))))
1012         :keyword ((cond ((zerop n)
1013                          (return (values (second ele) nil)))
1014                         ((zerop (decf n))
1015                          (return (values (third ele) t)))))
1016         :deleted ((if (zerop n) (return (values ele t))))
1017         :rest ((let ((var (second ele)))
1018                  (lambda-var-dispatch var (sb!di:frame-code-location
1019                                            *current-frame*)
1020                    (error "unused &REST argument before n'th argument")
1021                    (dolist (value
1022                             (sb!di:debug-var-value var *current-frame*)
1023                             (error
1024                              "The argument specification ~S is out of range."
1025                              n))
1026                      (if (zerop n)
1027                          (return-from nth-arg (values value nil))
1028                          (decf n)))
1029                    (error "invalid &REST argument before n'th argument")))))
1030       (decf n))))
1031
1032 (defun arg (n)
1033   #!+sb-doc
1034   "Return the N'th argument's value if possible. Argument zero is the first
1035    argument in a frame's default printed representation. Count keyword/value
1036    pairs as separate arguments."
1037   (multiple-value-bind (var lambda-var-p)
1038       (nth-arg n (handler-case (sb!di:debug-fun-lambda-list
1039                                 (sb!di:frame-debug-fun *current-frame*))
1040                    (sb!di:lambda-list-unavailable ()
1041                      (error "No argument values are available."))))
1042     (if lambda-var-p
1043         (lambda-var-dispatch var (sb!di:frame-code-location *current-frame*)
1044           (error "Unused arguments have no values.")
1045           (sb!di:debug-var-value var *current-frame*)
1046           (error "invalid argument value"))
1047         var)))
1048 \f
1049 ;;;; machinery for definition of debug loop commands
1050
1051 (defvar *debug-commands* nil)
1052
1053 ;;; Interface to *DEBUG-COMMANDS*. No required arguments in args are
1054 ;;; permitted.
1055 (defmacro !def-debug-command (name args &rest body)
1056   (let ((fun-name (symbolicate name "-DEBUG-COMMAND")))
1057     `(progn
1058        (setf *debug-commands*
1059              (remove ,name *debug-commands* :key #'car :test #'string=))
1060        (defun ,fun-name ,args
1061          (unless *in-the-debugger*
1062            (error "invoking debugger command while outside the debugger"))
1063          ,@body)
1064        (push (cons ,name #',fun-name) *debug-commands*)
1065        ',fun-name)))
1066
1067 (defun !def-debug-command-alias (new-name existing-name)
1068   (let ((pair (assoc existing-name *debug-commands* :test #'string=)))
1069     (unless pair (error "unknown debug command name: ~S" existing-name))
1070     (push (cons new-name (cdr pair)) *debug-commands*))
1071   new-name)
1072
1073 ;;; This takes a symbol and uses its name to find a debugger command,
1074 ;;; using initial substring matching. It returns the command function
1075 ;;; if form identifies only one command, but if form is ambiguous,
1076 ;;; this returns a list of the command names. If there are no matches,
1077 ;;; this returns nil. Whenever the loop that looks for a set of
1078 ;;; possibilities encounters an exact name match, we return that
1079 ;;; command function immediately.
1080 (defun debug-command-p (form &optional other-commands)
1081   (if (or (symbolp form) (integerp form))
1082       (let* ((name
1083               (if (symbolp form)
1084                   (symbol-name form)
1085                   (format nil "~W" form)))
1086              (len (length name))
1087              (res nil))
1088         (declare (simple-string name)
1089                  (fixnum len)
1090                  (list res))
1091
1092         ;; Find matching commands, punting if exact match.
1093         (flet ((match-command (ele)
1094                  (let* ((str (car ele))
1095                         (str-len (length str)))
1096                    (declare (simple-string str)
1097                             (fixnum str-len))
1098                    (cond ((< str-len len))
1099                          ((= str-len len)
1100                           (when (string= name str :end1 len :end2 len)
1101                             (return-from debug-command-p (cdr ele))))
1102                          ((string= name str :end1 len :end2 len)
1103                           (push ele res))))))
1104           (mapc #'match-command *debug-commands*)
1105           (mapc #'match-command other-commands))
1106
1107         ;; Return the right value.
1108         (cond ((not res) nil)
1109               ((= (length res) 1)
1110                (cdar res))
1111               (t ; Just return the names.
1112                (do ((cmds res (cdr cmds)))
1113                    ((not cmds) res)
1114                  (setf (car cmds) (caar cmds))))))))
1115
1116 ;;; Return a list of debug commands (in the same format as
1117 ;;; *DEBUG-COMMANDS*) that invoke each active restart.
1118 ;;;
1119 ;;; Two commands are made for each restart: one for the number, and
1120 ;;; one for the restart name (unless it's been shadowed by an earlier
1121 ;;; restart of the same name, or it is NIL).
1122 (defun make-restart-commands (&optional (restarts *debug-restarts*))
1123   (let ((commands)
1124         (num 0))                        ; better be the same as show-restarts!
1125     (dolist (restart restarts)
1126       (let ((name (string (restart-name restart))))
1127         (let ((restart-fun
1128                 (lambda ()
1129                   (/show0 "in restart-command closure, about to i-r-i")
1130                   (invoke-restart-interactively restart))))
1131           (push (cons (prin1-to-string num) restart-fun) commands)
1132           (unless (or (null (restart-name restart))
1133                       (find name commands :key #'car :test #'string=))
1134             (push (cons name restart-fun) commands))))
1135     (incf num))
1136   commands))
1137 \f
1138 ;;;; frame-changing commands
1139
1140 (!def-debug-command "UP" ()
1141   (let ((next (sb!di:frame-up *current-frame*)))
1142     (cond (next
1143            (setf *current-frame* next)
1144            (print-frame-call next *debug-io*))
1145           (t
1146            (format *debug-io* "~&Top of stack.")))))
1147
1148 (!def-debug-command "DOWN" ()
1149   (let ((next (sb!di:frame-down *current-frame*)))
1150     (cond (next
1151            (setf *current-frame* next)
1152            (print-frame-call next *debug-io*))
1153           (t
1154            (format *debug-io* "~&Bottom of stack.")))))
1155
1156 (!def-debug-command-alias "D" "DOWN")
1157
1158 (!def-debug-command "BOTTOM" ()
1159   (do ((prev *current-frame* lead)
1160        (lead (sb!di:frame-down *current-frame*) (sb!di:frame-down lead)))
1161       ((null lead)
1162        (setf *current-frame* prev)
1163        (print-frame-call prev *debug-io*))))
1164
1165 (!def-debug-command-alias "B" "BOTTOM")
1166
1167 (!def-debug-command "FRAME" (&optional
1168                              (n (read-prompting-maybe "frame number: ")))
1169   (setf *current-frame*
1170         (multiple-value-bind (next-frame-fun limit-string)
1171             (if (< n (sb!di:frame-number *current-frame*))
1172                 (values #'sb!di:frame-up "top")
1173               (values #'sb!di:frame-down "bottom"))
1174           (do ((frame *current-frame*))
1175               ((= n (sb!di:frame-number frame))
1176                frame)
1177             (let ((next-frame (funcall next-frame-fun frame)))
1178               (cond (next-frame
1179                      (setf frame next-frame))
1180                     (t
1181                      (format *debug-io*
1182                              "The ~A of the stack was encountered.~%"
1183                              limit-string)
1184                      (return frame)))))))
1185   (print-frame-call *current-frame* *debug-io*))
1186
1187 (!def-debug-command-alias "F" "FRAME")
1188 \f
1189 ;;;; commands for entering and leaving the debugger
1190
1191 (!def-debug-command "TOPLEVEL" ()
1192   (throw 'toplevel-catcher nil))
1193
1194 ;;; make T safe
1195 (!def-debug-command-alias "TOP" "TOPLEVEL")
1196
1197 (!def-debug-command "RESTART" ()
1198   (/show0 "doing RESTART debug-command")
1199   (let ((num (read-if-available :prompt)))
1200     (when (eq num :prompt)
1201       (show-restarts *debug-restarts* *debug-io*)
1202       (write-string "restart: " *debug-io*)
1203       (force-output *debug-io*)
1204       (setf num (read *debug-io*)))
1205     (let ((restart (typecase num
1206                      (unsigned-byte
1207                       (nth num *debug-restarts*))
1208                      (symbol
1209                       (find num *debug-restarts* :key #'restart-name
1210                             :test (lambda (sym1 sym2)
1211                                     (string= (symbol-name sym1)
1212                                              (symbol-name sym2)))))
1213                      (t
1214                       (format *debug-io* "~S is invalid as a restart name.~%"
1215                               num)
1216                       (return-from restart-debug-command nil)))))
1217       (/show0 "got RESTART")
1218       (if restart
1219           (invoke-restart-interactively restart)
1220           (princ "There is no such restart." *debug-io*)))))
1221 \f
1222 ;;;; information commands
1223
1224 (!def-debug-command "HELP" ()
1225   ;; CMU CL had a little toy pager here, but "if you aren't running
1226   ;; ILISP (or a smart windowing system, or something) you deserve to
1227   ;; lose", so we've dropped it in SBCL. However, in case some
1228   ;; desperate holdout is running this on a dumb terminal somewhere,
1229   ;; we tell him where to find the message stored as a string.
1230   (format *debug-io*
1231           "~&~A~2%(The HELP string is stored in ~S.)~%"
1232           *debug-help-string*
1233           '*debug-help-string*))
1234
1235 (!def-debug-command-alias "?" "HELP")
1236
1237 (!def-debug-command "ERROR" ()
1238   (format *debug-io* "~A~%" *debug-condition*)
1239   (show-restarts *debug-restarts* *debug-io*))
1240
1241 (!def-debug-command "BACKTRACE" ()
1242   (backtrace (read-if-available most-positive-fixnum)))
1243
1244 (!def-debug-command "PRINT" ()
1245   (print-frame-call *current-frame* *debug-io*))
1246
1247 (!def-debug-command-alias "P" "PRINT")
1248
1249 (!def-debug-command "LIST-LOCALS" ()
1250   (let ((d-fun (sb!di:frame-debug-fun *current-frame*)))
1251     (if (sb!di:debug-var-info-available d-fun)
1252         (let ((*standard-output* *debug-io*)
1253               (location (sb!di:frame-code-location *current-frame*))
1254               (prefix (read-if-available nil))
1255               (any-p nil)
1256               (any-valid-p nil))
1257           (dolist (v (sb!di:ambiguous-debug-vars
1258                         d-fun
1259                         (if prefix (string prefix) "")))
1260             (setf any-p t)
1261             (when (eq (sb!di:debug-var-validity v location) :valid)
1262               (setf any-valid-p t)
1263               (format *debug-io* "~S~:[#~W~;~*~]  =  ~S~%"
1264                       (sb!di:debug-var-symbol v)
1265                       (zerop (sb!di:debug-var-id v))
1266                       (sb!di:debug-var-id v)
1267                       (sb!di:debug-var-value v *current-frame*))))
1268
1269           (cond
1270            ((not any-p)
1271             (format *debug-io*
1272                     "There are no local variables ~@[starting with ~A ~]~
1273                     in the function."
1274                     prefix))
1275            ((not any-valid-p)
1276             (format *debug-io*
1277                     "All variables ~@[starting with ~A ~]currently ~
1278                     have invalid values."
1279                     prefix))))
1280         (write-line "There is no variable information available."
1281                     *debug-io*))))
1282
1283 (!def-debug-command-alias "L" "LIST-LOCALS")
1284
1285 (!def-debug-command "SOURCE" ()
1286   (print (code-location-source-form (sb!di:frame-code-location *current-frame*)
1287                                     (read-if-available 0))
1288          *debug-io*))
1289 \f
1290 ;;;; source location printing
1291
1292 ;;; We cache a stream to the last valid file debug source so that we
1293 ;;; won't have to repeatedly open the file.
1294 ;;;
1295 ;;; KLUDGE: This sounds like a bug, not a feature. Opening files is fast
1296 ;;; in the 1990s, so the benefit is negligible, less important than the
1297 ;;; potential of extra confusion if someone changes the source during
1298 ;;; a debug session and the change doesn't show up. And removing this
1299 ;;; would simplify the system, which I like. -- WHN 19990903
1300 (defvar *cached-debug-source* nil)
1301 (declaim (type (or sb!di:debug-source null) *cached-debug-source*))
1302 (defvar *cached-source-stream* nil)
1303 (declaim (type (or stream null) *cached-source-stream*))
1304
1305 ;;; To suppress the read-time evaluation #. macro during source read,
1306 ;;; *READTABLE* is modified. *READTABLE* is cached to avoid
1307 ;;; copying it each time, and invalidated when the
1308 ;;; *CACHED-DEBUG-SOURCE* has changed.
1309 (defvar *cached-readtable* nil)
1310 (declaim (type (or readtable null) *cached-readtable*))
1311
1312 ;;; Stuff to clean up before saving a core
1313 (defun debug-deinit ()
1314   (setf *cached-debug-source* nil
1315         *cached-source-stream* nil
1316         *cached-readtable* nil))
1317
1318 ;;; We also cache the last toplevel form that we printed a source for
1319 ;;; so that we don't have to do repeated reads and calls to
1320 ;;; FORM-NUMBER-TRANSLATIONS.
1321 (defvar *cached-toplevel-form-offset* nil)
1322 (declaim (type (or index null) *cached-toplevel-form-offset*))
1323 (defvar *cached-toplevel-form*)
1324 (defvar *cached-form-number-translations*)
1325
1326 ;;; Given a code location, return the associated form-number
1327 ;;; translations and the actual top level form. We check our cache ---
1328 ;;; if there is a miss, we dispatch on the kind of the debug source.
1329 (defun get-toplevel-form (location)
1330   (let ((d-source (sb!di:code-location-debug-source location)))
1331     (if (and (eq d-source *cached-debug-source*)
1332              (eql (sb!di:code-location-toplevel-form-offset location)
1333                   *cached-toplevel-form-offset*))
1334         (values *cached-form-number-translations* *cached-toplevel-form*)
1335         (let* ((offset (sb!di:code-location-toplevel-form-offset location))
1336                (res
1337                 (cond ((sb!di:debug-source-namestring d-source)
1338                        (get-file-toplevel-form location))
1339                       ((sb!di:debug-source-form d-source)
1340                        (sb!di:debug-source-form d-source))
1341                       (t (bug "Don't know how to use a DEBUG-SOURCE without ~
1342                                a namestring or a form.")))))
1343           (setq *cached-toplevel-form-offset* offset)
1344           (values (setq *cached-form-number-translations*
1345                         (sb!di:form-number-translations res offset))
1346                   (setq *cached-toplevel-form* res))))))
1347
1348 ;;; Locate the source file (if it still exists) and grab the top level
1349 ;;; form. If the file is modified, we use the top level form offset
1350 ;;; instead of the recorded character offset.
1351 (defun get-file-toplevel-form (location)
1352   (let* ((d-source (sb!di:code-location-debug-source location))
1353          (tlf-offset (sb!di:code-location-toplevel-form-offset location))
1354          (local-tlf-offset (- tlf-offset
1355                               (sb!di:debug-source-root-number d-source)))
1356          (char-offset
1357           (aref (or (sb!di:debug-source-start-positions d-source)
1358                     (error "no start positions map"))
1359                 local-tlf-offset))
1360          (name (sb!di:debug-source-namestring d-source)))
1361     (unless (eq d-source *cached-debug-source*)
1362       (unless (and *cached-source-stream*
1363                    (equal (pathname *cached-source-stream*)
1364                           (pathname name)))
1365         (setq *cached-readtable* nil)
1366         (when *cached-source-stream* (close *cached-source-stream*))
1367         (setq *cached-source-stream* (open name :if-does-not-exist nil))
1368         (unless *cached-source-stream*
1369           (error "The source file no longer exists:~%  ~A" (namestring name)))
1370         (format *debug-io* "~%; file: ~A~%" (namestring name)))
1371
1372         (setq *cached-debug-source*
1373               (if (= (sb!di:debug-source-created d-source)
1374                      (file-write-date name))
1375                   d-source nil)))
1376
1377     (cond
1378      ((eq *cached-debug-source* d-source)
1379       (file-position *cached-source-stream* char-offset))
1380      (t
1381       (format *debug-io*
1382               "~%; File has been modified since compilation:~%;   ~A~@
1383                  ; Using form offset instead of character position.~%"
1384               (namestring name))
1385       (file-position *cached-source-stream* 0)
1386       (let ((*read-suppress* t))
1387         (dotimes (i local-tlf-offset)
1388           (read *cached-source-stream*)))))
1389     (unless *cached-readtable*
1390       (setq *cached-readtable* (copy-readtable))
1391       (set-dispatch-macro-character
1392        #\# #\.
1393        (lambda (stream sub-char &rest rest)
1394          (declare (ignore rest sub-char))
1395          (let ((token (read stream t nil t)))
1396            (format nil "#.~S" token)))
1397        *cached-readtable*))
1398     (let ((*readtable* *cached-readtable*))
1399       (read *cached-source-stream*))))
1400
1401 (defun code-location-source-form (location context)
1402   (let* ((location (maybe-block-start-location location))
1403          (form-num (sb!di:code-location-form-number location)))
1404     (multiple-value-bind (translations form) (get-toplevel-form location)
1405       (unless (< form-num (length translations))
1406         (error "The source path no longer exists."))
1407       (sb!di:source-path-context form
1408                                  (svref translations form-num)
1409                                  context))))
1410 \f
1411
1412 ;;; start single-stepping
1413 (!def-debug-command "START" ()
1414   (if (typep *debug-condition* 'step-condition)
1415       (format *debug-io* "~&Already single-stepping.~%")
1416       (let ((restart (find-restart 'continue *debug-condition*)))
1417         (cond (restart
1418                (sb!impl::enable-stepping)
1419                (invoke-restart restart))
1420               (t
1421                (format *debug-io* "~&Non-continuable error, cannot start stepping.~%"))))))
1422
1423 (defmacro def-step-command (command-name restart-name)
1424   `(!def-debug-command ,command-name ()
1425      (if (typep *debug-condition* 'step-condition)
1426          (let ((restart (find-restart ',restart-name *debug-condition*)))
1427            (aver restart)
1428            (invoke-restart restart))
1429          (format *debug-io* "~&Not currently single-stepping. (Use START to activate the single-stepper)~%"))))
1430
1431 (def-step-command "STEP" step-into)
1432 (def-step-command "NEXT" step-next)
1433 (def-step-command "STOP" step-continue)
1434
1435 (!def-debug-command-alias "S" "STEP")
1436 (!def-debug-command-alias "N" "NEXT")
1437
1438 (!def-debug-command "OUT" ()
1439   (if (typep *debug-condition* 'step-condition)
1440       (if sb!impl::*step-out*
1441           (let ((restart (find-restart 'step-out *debug-condition*)))
1442             (aver restart)
1443             (invoke-restart restart))
1444           (format *debug-io* "~&OUT can only be used step out of frames that were originally stepped into with STEP.~%"))
1445       (format *debug-io* "~&Not currently single-stepping. (Use START to activate the single-stepper)~%")))
1446
1447 ;;; miscellaneous commands
1448
1449 (!def-debug-command "DESCRIBE" ()
1450   (let* ((curloc (sb!di:frame-code-location *current-frame*))
1451          (debug-fun (sb!di:code-location-debug-fun curloc))
1452          (function (sb!di:debug-fun-fun debug-fun)))
1453     (if function
1454         (describe function)
1455         (format *debug-io* "can't figure out the function for this frame"))))
1456
1457 (!def-debug-command "SLURP" ()
1458   (loop while (read-char-no-hang *standard-input*)))
1459
1460 ;;; RETURN-FROM-FRAME and RESTART-FRAME
1461
1462 (defun unwind-to-frame-and-call (frame thunk)
1463   #!+unwind-to-frame-and-call-vop
1464   (flet ((sap-int/fixnum (sap)
1465            ;; On unithreaded X86 *BINDING-STACK-POINTER* and
1466            ;; *CURRENT-CATCH-BLOCK* are negative, so we need to jump through
1467            ;; some hoops to make these calculated values negative too.
1468            (ash (truly-the (signed-byte #.sb!vm:n-word-bits)
1469                            (sap-int sap))
1470                 (- sb!vm::n-fixnum-tag-bits))))
1471     ;; To properly unwind the stack, we need three pieces of information:
1472     ;;   * The unwind block that should be active after the unwind
1473     ;;   * The catch block that should be active after the unwind
1474     ;;   * The values that the binding stack pointer should have after the
1475     ;;     unwind.
1476     (let* ((block (sap-int/fixnum (find-enclosing-catch-block frame)))
1477            (unbind-to (sap-int/fixnum (find-binding-stack-pointer frame))))
1478       ;; This VOP will run the neccessary cleanup forms, reset the fp, and
1479       ;; then call the supplied function.
1480       (sb!vm::%primitive sb!vm::unwind-to-frame-and-call
1481                          (sb!di::frame-pointer frame)
1482                          (find-enclosing-uwp frame)
1483                          (lambda ()
1484                            ;; Before calling the user-specified
1485                            ;; function, we need to restore the binding
1486                            ;; stack and the catch block. The unwind block
1487                            ;; is taken care of by the VOP.
1488                            (sb!vm::%primitive sb!vm::unbind-to-here
1489                                               unbind-to)
1490                            (setf sb!vm::*current-catch-block* block)
1491                            (funcall thunk)))))
1492   #!-unwind-to-frame-and-call-vop
1493   (let ((tag (gensym)))
1494     (sb!di:replace-frame-catch-tag frame
1495                                    'sb!c:debug-catch-tag
1496                                    tag)
1497     (throw tag thunk)))
1498
1499 (defun find-binding-stack-pointer (frame)
1500   #!-stack-grows-downward-not-upward
1501   (declare (ignore frame))
1502   #!-stack-grows-downward-not-upward
1503   (error "Not implemented on this architecture")
1504   #!+stack-grows-downward-not-upward
1505   (let ((bsp (sb!vm::binding-stack-pointer-sap))
1506         (unbind-to nil)
1507         (fp (sb!di::frame-pointer frame))
1508         (start (int-sap (ldb (byte #.sb!vm:n-word-bits 0)
1509                              (ash sb!vm:*binding-stack-start*
1510                                   sb!vm:n-fixnum-tag-bits)))))
1511     ;; Walk the binding stack looking for an entry where the symbol is
1512     ;; an unbound-symbol marker and the value is equal to the frame
1513     ;; pointer.  These entries are inserted into the stack by the
1514     ;; BIND-SENTINEL VOP and removed by UNBIND-SENTINEL (inserted into
1515     ;; the function during IR2). If an entry wasn't found, the
1516     ;; function that the frame corresponds to wasn't compiled with a
1517     ;; high enough debug setting, and can't be restarted / returned
1518     ;; from.
1519     (loop until (sap= bsp start)
1520           do (progn
1521                (setf bsp (sap+ bsp
1522                                (- (* sb!vm:binding-size sb!vm:n-word-bytes))))
1523                (let ((symbol (sap-ref-word bsp (* sb!vm:binding-symbol-slot
1524                                                   sb!vm:n-word-bytes)))
1525                      (value (sap-ref-sap bsp (* sb!vm:binding-value-slot
1526                                                 sb!vm:n-word-bytes))))
1527                  (when (eql symbol sb!vm:unbound-marker-widetag)
1528                    (when (sap= value fp)
1529                      (setf unbind-to bsp))))))
1530     unbind-to))
1531
1532 (defun find-enclosing-catch-block (frame)
1533   ;; Walk the catch block chain looking for the first entry with an address
1534   ;; higher than the pointer for FRAME or a null pointer.
1535   (let* ((frame-pointer (sb!di::frame-pointer frame))
1536          (current-block (int-sap (ldb (byte #.sb!vm:n-word-bits 0)
1537                                       (ash sb!vm::*current-catch-block*
1538                                            sb!vm:n-fixnum-tag-bits))))
1539          (enclosing-block (loop for block = current-block
1540                                 then (sap-ref-sap block
1541                                                   (* sb!vm:catch-block-previous-catch-slot
1542                                                      sb!vm::n-word-bytes))
1543                                 when (or (zerop (sap-int block))
1544                                          (sap> block frame-pointer))
1545                                 return block)))
1546     enclosing-block))
1547
1548 (defun find-enclosing-uwp (frame)
1549   ;; Walk the UWP chain looking for the first entry with an address
1550   ;; higher than the pointer for FRAME or a null pointer.
1551   (let* ((frame-pointer (sb!di::frame-pointer frame))
1552          (current-uwp (int-sap (ldb (byte #.sb!vm:n-word-bits 0)
1553                                     (ash sb!vm::*current-unwind-protect-block*
1554                                          sb!vm:n-fixnum-tag-bits))))
1555          (enclosing-uwp (loop for uwp-block = current-uwp
1556                               then (sap-ref-sap uwp-block
1557                                                 sb!vm:unwind-block-current-uwp-slot)
1558                               when (or (zerop (sap-int uwp-block))
1559                                        (sap> uwp-block frame-pointer))
1560                               return uwp-block)))
1561     enclosing-uwp))
1562
1563 (!def-debug-command "RETURN" (&optional
1564                               (return (read-prompting-maybe
1565                                        "return: ")))
1566    (if (frame-has-debug-tag-p *current-frame*)
1567        (let* ((code-location (sb!di:frame-code-location *current-frame*))
1568               (values (multiple-value-list
1569                        (funcall (sb!di:preprocess-for-eval return code-location)
1570                                 *current-frame*))))
1571          (unwind-to-frame-and-call *current-frame* (lambda ()
1572                                                      (values-list values))))
1573        (format *debug-io*
1574                "~@<can't find a tag for this frame ~
1575                  ~2I~_(hint: try increasing the DEBUG optimization quality ~
1576                  and recompiling)~:@>")))
1577
1578 (!def-debug-command "RESTART-FRAME" ()
1579   (if (frame-has-debug-tag-p *current-frame*)
1580       (let* ((call-list (frame-call-as-list *current-frame*))
1581              (fun (fdefinition (car call-list))))
1582         (unwind-to-frame-and-call *current-frame*
1583                                   (lambda ()
1584                                     (apply fun (cdr call-list)))))
1585       (format *debug-io*
1586               "~@<can't find a tag for this frame ~
1587                  ~2I~_(hint: try increasing the DEBUG optimization quality ~
1588                  and recompiling)~:@>")))
1589
1590 (defun frame-has-debug-tag-p (frame)
1591   #!+unwind-to-frame-and-call-vop
1592   (not (null (find-binding-stack-pointer frame)))
1593   #!-unwind-to-frame-and-call-vop
1594   (find 'sb!c:debug-catch-tag (sb!di::frame-catches frame) :key #'car))
1595
1596 (defun frame-has-debug-vars-p (frame)
1597   (sb!di:debug-var-info-available
1598    (sb!di:code-location-debug-fun
1599     (sb!di:frame-code-location frame))))
1600
1601 ;; Hack: ensure that *U-T-F-F* has a tls index.
1602 #!+unwind-to-frame-and-call-vop
1603 (let ((sb!vm::*unwind-to-frame-function* (lambda ()))))
1604
1605 \f
1606 ;;;; debug loop command utilities
1607
1608 (defun read-prompting-maybe (prompt)
1609   (unless (sb!int:listen-skip-whitespace *debug-io*)
1610     (princ prompt *debug-io*)
1611     (force-output *debug-io*))
1612   (read *debug-io*))
1613
1614 (defun read-if-available (default)
1615   (if (sb!int:listen-skip-whitespace *debug-io*)
1616       (read *debug-io*)
1617       default))