Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / Documentation / s390 / Debugging390.txt
diff --git a/kernel/Documentation/s390/Debugging390.txt b/kernel/Documentation/s390/Debugging390.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3df8bab
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,2142 @@
+
+                 Debugging on Linux for s/390 & z/Architecture
+                                      by
+         Denis Joseph Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com)
+    Copyright (C) 2000-2001 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
+                       Best viewed with fixed width fonts
+
+Overview of Document:
+=====================
+This document is intended to give a good overview of how to debug Linux for
+s/390 and z/Architecture. It is not intended as a complete reference and not a
+tutorial on the fundamentals of C & assembly. It doesn't go into
+390 IO in any detail. It is intended to complement the documents in the
+reference section below & any other worthwhile references you get.
+
+It is intended like the Enterprise Systems Architecture/390 Reference Summary
+to be printed out & used as a quick cheat sheet self help style reference when
+problems occur.
+
+Contents
+========
+Register Set
+Address Spaces on Intel Linux
+Address Spaces on Linux for s/390 & z/Architecture
+The Linux for s/390 & z/Architecture Kernel Task Structure
+Register Usage & Stackframes on Linux for s/390 & z/Architecture
+A sample program with comments
+Compiling programs for debugging on Linux for s/390 & z/Architecture
+Debugging under VM
+s/390 & z/Architecture IO Overview
+Debugging IO on s/390 & z/Architecture under VM
+GDB on s/390 & z/Architecture
+Stack chaining in gdb by hand
+Examining core dumps
+ldd
+Debugging modules
+The proc file system
+SysRq
+References
+Special Thanks
+
+Register Set
+============
+The current architectures have the following registers.
+16 General propose registers, 32 bit on s/390 and 64 bit on z/Architecture,
+r0-r15 (or gpr0-gpr15), used for arithmetic and addressing.
+
+16 Control registers, 32 bit on s/390 and 64 bit on z/Architecture, cr0-cr15,
+kernel usage only, used for memory management, interrupt control, debugging
+control etc.
+
+16 Access registers (ar0-ar15), 32 bit on both s/390 and z/Architecture,
+normally not used by normal programs but potentially could be used as
+temporary storage. These registers have a 1:1 association with general
+purpose registers and are designed to be used in the so-called access
+register mode to select different address spaces.
+Access register 0 (and access register 1 on z/Architecture, which needs a
+64 bit pointer) is currently used by the pthread library as a pointer to
+the current running threads private area.
+
+16 64 bit floating point registers (fp0-fp15 ) IEEE & HFP floating 
+point format compliant on G5 upwards & a Floating point control reg (FPC) 
+4  64 bit registers (fp0,fp2,fp4 & fp6) HFP only on older machines.
+Note:
+Linux (currently) always uses IEEE & emulates G5 IEEE format on older machines,
+( provided the kernel is configured for this ).
+
+
+The PSW is the most important register on the machine it
+is 64 bit on s/390 & 128 bit on z/Architecture & serves the roles of 
+a program counter (pc), condition code register,memory space designator.
+In IBM standard notation I am counting bit 0 as the MSB.
+It has several advantages over a normal program counter
+in that you can change address translation & program counter 
+in a single instruction. To change address translation,
+e.g. switching address translation off requires that you
+have a logical=physical mapping for the address you are
+currently running at.
+
+      Bit           Value
+s/390 z/Architecture
+0       0     Reserved ( must be 0 ) otherwise specification exception occurs.
+
+1       1     Program Event Recording 1 PER enabled, 
+             PER is used to facilitate debugging e.g. single stepping.
+
+2-4    2-4    Reserved ( must be 0 ). 
+
+5       5     Dynamic address translation 1=DAT on.
+
+6       6     Input/Output interrupt Mask
+
+7      7     External interrupt Mask used primarily for interprocessor
+             signalling and clock interrupts.
+
+8-11  8-11    PSW Key used for complex memory protection mechanism
+             (not used under linux)
+
+12      12    1 on s/390 0 on z/Architecture
+
+13      13    Machine Check Mask 1=enable machine check interrupts
+
+14     14    Wait State. Set this to 1 to stop the processor except for
+             interrupts and give  time to other LPARS. Used in CPU idle in
+             the kernel to increase overall usage of processor resources.
+
+15      15    Problem state ( if set to 1 certain instructions are disabled )
+             all linux user programs run with this bit 1 
+             ( useful info for debugging under VM ).
+
+16-17 16-17   Address Space Control
+
+             00 Primary Space Mode:
+             The register CR1 contains the primary address-space control ele-
+             ment (PASCE), which points to the primary space region/segment
+             table origin.
+
+             01 Access register mode
+
+             10 Secondary Space Mode:
+             The register CR7 contains the secondary address-space control
+             element (SASCE), which points to the secondary space region or
+             segment table origin.
+
+             11 Home Space Mode:
+             The register CR13 contains the home space address-space control
+             element (HASCE), which points to the home space region/segment
+             table origin.
+
+             See "Address Spaces on Linux for s/390 & z/Architecture" below
+             for more information about address space usage in Linux.
+
+18-19 18-19   Condition codes (CC)
+
+20    20      Fixed point overflow mask if 1=FPU exceptions for this event 
+              occur ( normally 0 ) 
+
+21    21      Decimal overflow mask if 1=FPU exceptions for this event occur 
+              ( normally 0 )
+
+22    22      Exponent underflow mask if 1=FPU exceptions for this event occur 
+              ( normally 0 )
+
+23    23      Significance Mask if 1=FPU exceptions for this event occur 
+              ( normally 0 )
+
+24-31 24-30   Reserved Must be 0.
+
+      31      Extended Addressing Mode
+      32      Basic Addressing Mode
+              Used to set addressing mode
+             PSW 31   PSW 32
+                0         0        24 bit
+                0         1        31 bit
+                1         1        64 bit
+
+32             1=31 bit addressing mode 0=24 bit addressing mode (for backward 
+               compatibility), linux always runs with this bit set to 1
+
+33-64          Instruction address.
+      33-63    Reserved must be 0
+      64-127   Address
+               In 24 bits mode bits 64-103=0 bits 104-127 Address 
+               In 31 bits mode bits 64-96=0 bits 97-127 Address
+               Note: unlike 31 bit mode on s/390 bit 96 must be zero
+              when loading the address with LPSWE otherwise a 
+               specification exception occurs, LPSW is fully backward
+               compatible.
+
+
+Prefix Page(s)
+--------------
+This per cpu memory area is too intimately tied to the processor not to mention.
+It exists between the real addresses 0-4096 on s/390 and between 0-8192 on
+z/Architecture and is exchanged with one page on s/390 or two pages on
+z/Architecture in absolute storage by the set prefix instruction during Linux
+startup.
+This page is mapped to a different prefix for each processor in an SMP
+configuration (assuming the OS designer is sane of course).
+Bytes 0-512 (200 hex) on s/390 and 0-512, 4096-4544, 4604-5119 currently on
+z/Architecture are used by the processor itself for holding such information
+as exception indications and entry points for exceptions.
+Bytes after 0xc00 hex are used by linux for per processor globals on s/390 and
+z/Architecture (there is a gap on z/Architecture currently between 0xc00 and
+0x1000, too, which is used by Linux).
+The closest thing to this on traditional architectures is the interrupt
+vector table. This is a good thing & does simplify some of the kernel coding
+however it means that we now cannot catch stray NULL pointers in the
+kernel without hard coded checks.
+
+
+
+Address Spaces on Intel Linux
+=============================
+
+The traditional Intel Linux is approximately mapped as follows forgive
+the ascii art.
+0xFFFFFFFF 4GB Himem           *****************
+                               *               *
+                               * Kernel Space  *
+                               *               *
+                               *****************         ****************
+User Space Himem               *  User Stack   *         *              *
+(typically 0xC0000000 3GB )    *****************         *              *
+                               *  Shared Libs  *         * Next Process *
+                               *****************         *     to       *
+                               *               *   <==   *     Run      *  <==
+                               *  User Program *         *              *
+                               *   Data BSS    *         *              *
+                               *    Text       *         *              *
+                               *   Sections    *         *              *
+0x00000000                     *****************         ****************
+
+Now it is easy to see that on Intel it is quite easy to recognise a kernel
+address as being one greater than user space himem (in this case 0xC0000000),
+and addresses of less than this are the ones in the current running program on
+this processor (if an smp box).
+If using the virtual machine ( VM ) as a debugger it is quite difficult to
+know which user process is running as the address space you are looking at
+could be from any process in the run queue.
+
+The limitation of Intels addressing technique is that the linux
+kernel uses a very simple real address to virtual addressing technique
+of Real Address=Virtual Address-User Space Himem.
+This means that on Intel the kernel linux can typically only address
+Himem=0xFFFFFFFF-0xC0000000=1GB & this is all the RAM these machines
+can typically use.
+They can lower User Himem to 2GB or lower & thus be
+able to use 2GB of RAM however this shrinks the maximum size
+of User Space from 3GB to 2GB they have a no win limit of 4GB unless
+they go to 64 Bit.
+
+
+On 390 our limitations & strengths make us slightly different.
+For backward compatibility we are only allowed use 31 bits (2GB)
+of our 32 bit addresses, however, we use entirely separate address 
+spaces for the user & kernel.
+
+This means we can support 2GB of non Extended RAM on s/390, & more
+with the Extended memory management swap device & 
+currently 4TB of physical memory currently on z/Architecture.
+
+
+Address Spaces on Linux for s/390 & z/Architecture
+==================================================
+
+Our addressing scheme is basically as follows:
+
+                                  Primary Space               Home Space
+Himem 0x7fffffff 2GB on s/390    *****************          ****************
+currently 0x3ffffffffff (2^42)-1 *  User Stack   *          *              *
+on z/Architecture.              *****************          *              *
+                                *  Shared Libs  *          *              *
+                                *****************          *              *
+                                *               *          *    Kernel    *  
+                                *  User Program *          *              *
+                                *   Data BSS    *          *              *
+                                 *    Text       *          *              *
+                                *   Sections    *          *              *
+0x00000000                       *****************          ****************
+
+This also means that we need to look at the PSW problem state bit and the
+addressing mode to decide whether we are looking at user or kernel space.
+
+User space runs in primary address mode (or access register mode within
+the vdso code).
+
+The kernel usually also runs in home space mode, however when accessing
+user space the kernel switches to primary or secondary address mode if
+the mvcos instruction is not available or if a compare-and-swap (futex)
+instruction on a user space address is performed.
+
+When also looking at the ASCE control registers, this means:
+
+User space:
+- runs in primary or access register mode
+- cr1 contains the user asce
+- cr7 contains the user asce
+- cr13 contains the kernel asce
+
+Kernel space:
+- runs in home space mode
+- cr1 contains the user or kernel asce
+  -> the kernel asce is loaded when a uaccess requires primary or
+     secondary address mode
+- cr7 contains the user or kernel asce, (changed with set_fs())
+- cr13 contains the kernel asce
+
+In case of uaccess the kernel changes to:
+- primary space mode in case of a uaccess (copy_to_user) and uses
+  e.g. the mvcp instruction to access user space. However the kernel
+  will stay in home space mode if the mvcos instruction is available
+- secondary space mode in case of futex atomic operations, so that the
+  instructions come from primary address space and data from secondary
+  space
+
+In case of KVM, the kernel runs in home space mode, but cr1 gets switched
+to contain the gmap asce before the SIE instruction gets executed. When
+the SIE instruction is finished, cr1 will be switched back to contain the
+user asce.
+
+
+Virtual Addresses on s/390 & z/Architecture
+===========================================
+
+A virtual address on s/390 is made up of 3 parts
+The SX (segment index, roughly corresponding to the PGD & PMD in Linux
+terminology) being bits 1-11.
+The PX (page index, corresponding to the page table entry (pte) in Linux
+terminology) being bits 12-19.
+The remaining bits BX (the byte index are the offset in the page )
+i.e. bits 20 to 31.
+
+On z/Architecture in linux we currently make up an address from 4 parts.
+The region index bits (RX) 0-32 we currently use bits 22-32
+The segment index (SX) being bits 33-43
+The page index (PX) being bits  44-51
+The byte index (BX) being bits  52-63
+
+Notes:
+1) s/390 has no PMD so the PMD is really the PGD also.
+A lot of this stuff is defined in pgtable.h.
+
+2) Also seeing as s/390's page indexes are only 1k  in size 
+(bits 12-19 x 4 bytes per pte ) we use 1 ( page 4k )
+to make the best use of memory by updating 4 segment indices 
+entries each time we mess with a PMD & use offsets 
+0,1024,2048 & 3072 in this page as for our segment indexes.
+On z/Architecture our page indexes are now 2k in size
+( bits 12-19 x 8 bytes per pte ) we do a similar trick
+but only mess with 2 segment indices each time we mess with
+a PMD.
+
+3) As z/Architecture supports up to a massive 5-level page table lookup we
+can only use 3 currently on Linux ( as this is all the generic kernel
+currently supports ) however this may change in future
+this allows us to access ( according to my sums )
+4TB of virtual storage per process i.e.
+4096*512(PTES)*1024(PMDS)*2048(PGD) = 4398046511104 bytes,
+enough for another 2 or 3 of years I think :-).
+to do this we use a region-third-table designation type in
+our address space control registers.
+
+The Linux for s/390 & z/Architecture Kernel Task Structure
+==========================================================
+Each process/thread under Linux for S390 has its own kernel task_struct
+defined in linux/include/linux/sched.h
+The S390 on initialisation & resuming of a process on a cpu sets
+the __LC_KERNEL_STACK variable in the spare prefix area for this cpu
+(which we use for per-processor globals).
+
+The kernel stack pointer is intimately tied with the task structure for
+each processor as follows.
+
+                      s/390
+            ************************
+            *  1 page kernel stack *
+           *        ( 4K )        *
+            ************************
+            *   1 page task_struct *        
+            *        ( 4K )        *
+8K aligned  ************************ 
+
+                 z/Architecture
+            ************************
+            *  2 page kernel stack *
+           *        ( 8K )        *
+            ************************
+            *  2 page task_struct  *        
+            *        ( 8K )        *
+16K aligned ************************ 
+
+What this means is that we don't need to dedicate any register or global
+variable to point to the current running process & can retrieve it with the
+following very simple construct for s/390 & one very similar for z/Architecture.
+
+static inline struct task_struct * get_current(void)
+{
+        struct task_struct *current;
+        __asm__("lhi   %0,-8192\n\t"
+                "nr    %0,15"
+                : "=r" (current) );
+        return current;
+}
+
+i.e. just anding the current kernel stack pointer with the mask -8192.
+Thankfully because Linux doesn't have support for nested IO interrupts
+& our devices have large buffers can survive interrupts being shut for 
+short amounts of time we don't need a separate stack for interrupts.
+
+
+
+
+Register Usage & Stackframes on Linux for s/390 & z/Architecture
+=================================================================
+Overview:
+---------
+This is the code that gcc produces at the top & the bottom of
+each function. It usually is fairly consistent & similar from 
+function to function & if you know its layout you can probably
+make some headway in finding the ultimate cause of a problem
+after a crash without a source level debugger.
+
+Note: To follow stackframes requires a knowledge of C or Pascal &
+limited knowledge of one assembly language.
+
+It should be noted that there are some differences between the
+s/390 and z/Architecture stack layouts as the z/Architecture stack layout
+didn't have to maintain compatibility with older linkage formats.
+
+Glossary:
+---------
+alloca:
+This is a built in compiler function for runtime allocation
+of extra space on the callers stack which is obviously freed
+up on function exit ( e.g. the caller may choose to allocate nothing
+of a buffer of 4k if required for temporary purposes ), it generates 
+very efficient code ( a few cycles  ) when compared to alternatives 
+like malloc.
+
+automatics: These are local variables on the stack,
+i.e they aren't in registers & they aren't static.
+
+back-chain:
+This is a pointer to the stack pointer before entering a
+framed functions ( see frameless function ) prologue got by 
+dereferencing the address of the current stack pointer,
+ i.e. got by accessing the 32 bit value at the stack pointers
+current location.
+
+base-pointer:
+This is a pointer to the back of the literal pool which
+is an area just behind each procedure used to store constants
+in each function.
+
+call-clobbered: The caller probably needs to save these registers if there 
+is something of value in them, on the stack or elsewhere before making a 
+call to another procedure so that it can restore it later.
+
+epilogue:
+The code generated by the compiler to return to the caller.
+
+frameless-function
+A frameless function in Linux for s390 & z/Architecture is one which doesn't 
+need more than the register save area (96 bytes on s/390, 160 on z/Architecture)
+given to it by the caller.
+A frameless function never:
+1) Sets up a back chain.
+2) Calls alloca.
+3) Calls other normal functions
+4) Has automatics.
+
+GOT-pointer:
+This is a pointer to the global-offset-table in ELF
+( Executable Linkable Format, Linux'es most common executable format ),
+all globals & shared library objects are found using this pointer.
+
+lazy-binding
+ELF shared libraries are typically only loaded when routines in the shared
+library are actually first called at runtime. This is lazy binding.
+
+procedure-linkage-table
+This is a table found from the GOT which contains pointers to routines
+in other shared libraries which can't be called to by easier means.
+
+prologue:
+The code generated by the compiler to set up the stack frame.
+
+outgoing-args:
+This is extra area allocated on the stack of the calling function if the
+parameters for the callee's cannot all be put in registers, the same
+area can be reused by each function the caller calls.
+
+routine-descriptor:
+A COFF  executable format based concept of a procedure reference 
+actually being 8 bytes or more as opposed to a simple pointer to the routine.
+This is typically defined as follows
+Routine Descriptor offset 0=Pointer to Function
+Routine Descriptor offset 4=Pointer to Table of Contents
+The table of contents/TOC is roughly equivalent to a GOT pointer.
+& it means that shared libraries etc. can be shared between several
+environments each with their own TOC.
+
+static-chain: This is used in nested functions a concept adopted from pascal 
+by gcc not used in ansi C or C++ ( although quite useful ), basically it
+is a pointer used to reference local variables of enclosing functions.
+You might come across this stuff once or twice in your lifetime.
+
+e.g.
+The function below should return 11 though gcc may get upset & toss warnings 
+about unused variables.
+int FunctionA(int a)
+{
+       int b;
+       FunctionC(int c)
+       {
+               b=c+1;
+       }
+       FunctionC(10);
+       return(b);
+}
+
+
+s/390 & z/Architecture Register usage
+=====================================
+r0       used by syscalls/assembly                  call-clobbered
+r1      used by syscalls/assembly                  call-clobbered
+r2       argument 0 / return value 0                call-clobbered
+r3       argument 1 / return value 1 (if long long) call-clobbered
+r4       argument 2                                 call-clobbered
+r5       argument 3                                 call-clobbered
+r6      argument 4                                 saved
+r7       pointer-to arguments 5 to ...              saved      
+r8       this & that                                saved
+r9       this & that                                saved
+r10      static-chain ( if nested function )        saved
+r11      frame-pointer ( if function used alloca )  saved
+r12      got-pointer                                saved
+r13      base-pointer                               saved
+r14      return-address                             saved
+r15      stack-pointer                              saved
+
+f0       argument 0 / return value ( float/double ) call-clobbered
+f2       argument 1                                 call-clobbered
+f4       z/Architecture argument 2                  saved
+f6       z/Architecture argument 3                  saved
+The remaining floating points
+f1,f3,f5 f7-f15 are call-clobbered.
+
+Notes:
+------
+1) The only requirement is that registers which are used
+by the callee are saved, e.g. the compiler is perfectly
+capable of using r11 for purposes other than a frame a
+frame pointer if a frame pointer is not needed.
+2) In functions with variable arguments e.g. printf the calling procedure 
+is identical to one without variable arguments & the same number of 
+parameters. However, the prologue of this function is somewhat more
+hairy owing to it having to move these parameters to the stack to
+get va_start, va_arg & va_end to work.
+3) Access registers are currently unused by gcc but are used in
+the kernel. Possibilities exist to use them at the moment for
+temporary storage but it isn't recommended.
+4) Only 4 of the floating point registers are used for
+parameter passing as older machines such as G3 only have only 4
+& it keeps the stack frame compatible with other compilers.
+However with IEEE floating point emulation under linux on the
+older machines you are free to use the other 12.
+5) A long long or double parameter cannot be have the 
+first 4 bytes in a register & the second four bytes in the 
+outgoing args area. It must be purely in the outgoing args
+area if crossing this boundary.
+6) Floating point parameters are mixed with outgoing args
+on the outgoing args area in the order the are passed in as parameters.
+7) Floating point arguments 2 & 3 are saved in the outgoing args area for 
+z/Architecture
+
+
+Stack Frame Layout
+------------------
+s/390     z/Architecture
+0         0             back chain ( a 0 here signifies end of back chain )
+4         8             eos ( end of stack, not used on Linux for S390 used in other linkage formats )
+8         16            glue used in other s/390 linkage formats for saved routine descriptors etc.
+12        24            glue used in other s/390 linkage formats for saved routine descriptors etc.
+16        32            scratch area
+20        40            scratch area
+24        48            saved r6 of caller function
+28        56            saved r7 of caller function
+32        64            saved r8 of caller function
+36        72            saved r9 of caller function
+40        80            saved r10 of caller function
+44        88            saved r11 of caller function
+48        96            saved r12 of caller function
+52        104           saved r13 of caller function
+56        112           saved r14 of caller function
+60        120           saved r15 of caller function
+64        128           saved f4 of caller function
+72        132           saved f6 of caller function
+80                      undefined
+96        160           outgoing args passed from caller to callee
+96+x      160+x         possible stack alignment ( 8 bytes desirable )
+96+x+y    160+x+y       alloca space of caller ( if used )
+96+x+y+z  160+x+y+z     automatics of caller ( if used )
+0                       back-chain
+
+A sample program with comments.
+===============================
+
+Comments on the function test
+-----------------------------
+1) It didn't need to set up a pointer to the constant pool gpr13 as it is not
+used ( :-( ).
+2) This is a frameless function & no stack is bought.
+3) The compiler was clever enough to recognise that it could return the
+value in r2 as well as use it for the passed in parameter ( :-) ).
+4) The basr ( branch relative & save ) trick works as follows the instruction 
+has a special case with r0,r0 with some instruction operands is understood as 
+the literal value 0, some risc architectures also do this ). So now
+we are branching to the next address & the address new program counter is
+in r13,so now we subtract the size of the function prologue we have executed
++ the size of the literal pool to get to the top of the literal pool
+0040037c int test(int b)
+{                                                          # Function prologue below
+  40037c:      90 de f0 34     stm     %r13,%r14,52(%r15) # Save registers r13 & r14
+  400380:      0d d0           basr    %r13,%r0           # Set up pointer to constant pool using
+  400382:      a7 da ff fa     ahi     %r13,-6            # basr trick
+       return(5+b);
+                                                          # Huge main program
+  400386:      a7 2a 00 05     ahi     %r2,5              # add 5 to r2
+
+                                                           # Function epilogue below 
+  40038a:      98 de f0 34     lm      %r13,%r14,52(%r15) # restore registers r13 & 14
+  40038e:      07 fe           br      %r14               # return
+}
+
+Comments on the function main
+-----------------------------
+1) The compiler did this function optimally ( 8-) )
+
+Literal pool for main.
+400390:        ff ff ff ec     .long 0xffffffec
+main(int argc,char *argv[])
+{                                                          # Function prologue below
+  400394:      90 bf f0 2c     stm     %r11,%r15,44(%r15) # Save necessary registers
+  400398:      18 0f           lr      %r0,%r15           # copy stack pointer to r0
+  40039a:      a7 fa ff a0     ahi     %r15,-96           # Make area for callee saving 
+  40039e:      0d d0           basr    %r13,%r0           # Set up r13 to point to
+  4003a0:      a7 da ff f0     ahi     %r13,-16           # literal pool
+  4003a4:      50 00 f0 00     st      %r0,0(%r15)        # Save backchain
+
+       return(test(5));                                   # Main Program Below
+  4003a8:      58 e0 d0 00     l       %r14,0(%r13)       # load relative address of test from
+                                                          # literal pool
+  4003ac:      a7 28 00 05     lhi     %r2,5              # Set first parameter to 5
+  4003b0:      4d ee d0 00     bas     %r14,0(%r14,%r13)  # jump to test setting r14 as return
+                                                          # address using branch & save instruction.
+
+                                                          # Function Epilogue below
+  4003b4:      98 bf f0 8c     lm      %r11,%r15,140(%r15)# Restore necessary registers.
+  4003b8:      07 fe           br      %r14               # return to do program exit 
+}
+
+
+Compiler updates
+----------------
+
+main(int argc,char *argv[])
+{
+  4004fc:      90 7f f0 1c             stm     %r7,%r15,28(%r15)
+  400500:      a7 d5 00 04             bras    %r13,400508 <main+0xc>
+  400504:      00 40 04 f4             .long   0x004004f4 
+  # compiler now puts constant pool in code to so it saves an instruction 
+  400508:      18 0f                   lr      %r0,%r15
+  40050a:      a7 fa ff a0             ahi     %r15,-96
+  40050e:      50 00 f0 00             st      %r0,0(%r15)
+       return(test(5));
+  400512:      58 10 d0 00             l       %r1,0(%r13)
+  400516:      a7 28 00 05             lhi     %r2,5
+  40051a:      0d e1                   basr    %r14,%r1
+  # compiler adds 1 extra instruction to epilogue this is done to
+  # avoid processor pipeline stalls owing to data dependencies on g5 &
+  # above as register 14 in the old code was needed directly after being loaded 
+  # by the lm  %r11,%r15,140(%r15) for the br %14.
+  40051c:      58 40 f0 98             l       %r4,152(%r15)
+  400520:      98 7f f0 7c             lm      %r7,%r15,124(%r15)
+  400524:      07 f4                   br      %r4
+}
+
+
+Hartmut ( our compiler developer ) also has been threatening to take out the
+stack backchain in optimised code as this also causes pipeline stalls, you
+have been warned.
+
+64 bit z/Architecture code disassembly
+--------------------------------------
+
+If you understand the stuff above you'll understand the stuff
+below too so I'll avoid repeating myself & just say that 
+some of the instructions have g's on the end of them to indicate
+they are 64 bit & the stack offsets are a bigger, 
+the only other difference you'll find between 32 & 64 bit is that
+we now use f4 & f6 for floating point arguments on 64 bit.
+00000000800005b0 <test>:
+int test(int b)
+{
+       return(5+b);
+    800005b0:  a7 2a 00 05             ahi     %r2,5
+    800005b4:  b9 14 00 22             lgfr    %r2,%r2 # downcast to integer
+    800005b8:  07 fe                   br      %r14
+    800005ba:  07 07                   bcr     0,%r7
+
+
+}
+
+00000000800005bc <main>:
+main(int argc,char *argv[])
+{ 
+    800005bc:  eb bf f0 58 00 24       stmg    %r11,%r15,88(%r15)
+    800005c2:  b9 04 00 1f             lgr     %r1,%r15
+    800005c6:  a7 fb ff 60             aghi    %r15,-160
+    800005ca:  e3 10 f0 00 00 24       stg     %r1,0(%r15)
+       return(test(5));
+    800005d0:  a7 29 00 05             lghi    %r2,5
+    # brasl allows jumps > 64k & is overkill here bras would do fune
+    800005d4:  c0 e5 ff ff ff ee       brasl   %r14,800005b0 <test> 
+    800005da:  e3 40 f1 10 00 04       lg      %r4,272(%r15)
+    800005e0:  eb bf f0 f8 00 04       lmg     %r11,%r15,248(%r15)
+    800005e6:  07 f4                   br      %r4
+}
+
+
+
+Compiling programs for debugging on Linux for s/390 & z/Architecture
+====================================================================
+-gdwarf-2 now works it should be considered the default debugging
+format for s/390 & z/Architecture as it is more reliable for debugging
+shared libraries,  normal -g debugging works much better now
+Thanks to the IBM java compiler developers bug reports. 
+
+This is typically done adding/appending the flags -g or -gdwarf-2 to the 
+CFLAGS & LDFLAGS variables Makefile of the program concerned.
+
+If using gdb & you would like accurate displays of registers &
+ stack traces compile without optimisation i.e make sure
+that there is no -O2 or similar on the CFLAGS line of the Makefile &
+the emitted gcc commands, obviously this will produce worse code 
+( not advisable for shipment ) but it is an  aid to the debugging process.
+
+This aids debugging because the compiler will copy parameters passed in
+in registers onto the stack so backtracing & looking at passed in
+parameters will work, however some larger programs which use inline functions
+will not compile without optimisation.
+
+Debugging with optimisation has since much improved after fixing
+some bugs, please make sure you are using gdb-5.0 or later developed 
+after Nov'2000.
+
+
+
+Debugging under VM
+==================
+
+Notes
+-----
+Addresses & values in the VM debugger are always hex never decimal
+Address ranges are of the format <HexValue1>-<HexValue2> or
+<HexValue1>.<HexValue2>
+For example, the address range 0x2000 to 0x3000 can be described as 2000-3000
+or 2000.1000
+
+The VM Debugger is case insensitive.
+
+VM's strengths are usually other debuggers weaknesses you can get at any
+resource no matter how sensitive e.g. memory management resources, change
+address translation in the PSW. For kernel hacking you will reap dividends if
+you get good at it.
+
+The VM Debugger displays operators but not operands, and also the debugger
+displays useful information on the same line as the author of the code probably
+felt that it was a good idea not to go over the 80 columns on the screen.
+This isn't as unintuitive as it may seem as the s/390 instructions are easy to
+decode mentally and you can make a good guess at a lot of them as all the
+operands are nibble (half byte aligned).
+So if you have an objdump listing by hand, it is quite easy to follow, and if
+you don't have an objdump listing keep a copy of the s/390 Reference Summary
+or alternatively the s/390 principles of operation next to you.
+e.g. even I can guess that 
+0001AFF8' LR    180F        CC 0
+is a ( load register ) lr r0,r15 
+
+Also it is very easy to tell the length of a 390 instruction from the 2 most
+significant bits in the instruction (not that this info is really useful except
+if you are trying to make sense of a hexdump of code).
+Here is a table
+Bits                    Instruction Length
+------------------------------------------
+00                          2 Bytes
+01                          4 Bytes
+10                          4 Bytes
+11                          6 Bytes
+
+The debugger also displays other useful info on the same line such as the
+addresses being operated on destination addresses of branches & condition codes.
+e.g.  
+00019736' AHI   A7DAFF0E    CC 1
+000198BA' BRC   A7840004 -> 000198C2'   CC 0
+000198CE' STM   900EF068 >> 0FA95E78    CC 2
+
+
+
+Useful VM debugger commands
+---------------------------
+
+I suppose I'd better mention this before I start
+to list the current active traces do 
+Q TR
+there can be a maximum of 255 of these per set
+( more about trace sets later ).
+To stop traces issue a
+TR END.
+To delete a particular breakpoint issue
+TR DEL <breakpoint number>
+
+The PA1 key drops to CP mode so you can issue debugger commands,
+Doing alt c (on my 3270 console at least ) clears the screen. 
+hitting b <enter> comes back to the running operating system
+from cp mode ( in our case linux ).
+It is typically useful to add shortcuts to your profile.exec file
+if you have one ( this is roughly equivalent to autoexec.bat in DOS ).
+file here are a few from mine.
+/* this gives me command history on issuing f12 */
+set pf12 retrieve 
+/* this continues */
+set pf8 imm b
+/* goes to trace set a */
+set pf1 imm tr goto a
+/* goes to trace set b */
+set pf2 imm tr goto b
+/* goes to trace set c */
+set pf3 imm tr goto c
+
+
+
+Instruction Tracing
+-------------------
+Setting a simple breakpoint
+TR I PSWA <address>
+To debug a particular function try
+TR I R <function address range>
+TR I on its own will single step.
+TR I DATA <MNEMONIC> <OPTIONAL RANGE> will trace for particular mnemonics
+e.g.
+TR I DATA 4D R 0197BC.4000
+will trace for BAS'es ( opcode 4D ) in the range 0197BC.4000
+if you were inclined you could add traces for all branch instructions &
+suffix them with the run prefix so you would have a backtrace on screen 
+when a program crashes.
+TR BR <INTO OR FROM> will trace branches into or out of an address.
+e.g.
+TR BR INTO 0 is often quite useful if a program is getting awkward & deciding
+to branch to 0 & crashing as this will stop at the address before in jumps to 0.
+TR I R <address range> RUN cmd d g
+single steps a range of addresses but stays running &
+displays the gprs on each step.
+
+
+
+Displaying & modifying Registers
+--------------------------------
+D G will display all the gprs
+Adding a extra G to all the commands is necessary to access the full 64 bit 
+content in VM on z/Architecture. Obviously this isn't required for access
+registers as these are still 32 bit.
+e.g. DGG instead of DG 
+D X will display all the control registers
+D AR will display all the access registers
+D AR4-7 will display access registers 4 to 7
+CPU ALL D G will display the GRPS of all CPUS in the configuration
+D PSW will display the current PSW
+st PSW 2000 will put the value 2000 into the PSW &
+cause crash your machine.
+D PREFIX displays the prefix offset
+
+
+Displaying Memory
+-----------------
+To display memory mapped using the current PSW's mapping try
+D <range>
+To make VM display a message each time it hits a particular address and
+continue try
+D I<range> will disassemble/display a range of instructions.
+ST addr 32 bit word will store a 32 bit aligned address
+D T<range> will display the EBCDIC in an address (if you are that way inclined)
+D R<range> will display real addresses ( without DAT ) but with prefixing.
+There are other complex options to display if you need to get at say home space
+but are in primary space the easiest thing to do is to temporarily
+modify the PSW to the other addressing mode, display the stuff & then
+restore it.
+
+
+Hints
+-----
+If you want to issue a debugger command without halting your virtual machine
+with the PA1 key try prefixing the command with #CP e.g.
+#cp tr i pswa 2000
+also suffixing most debugger commands with RUN will cause them not
+to stop just display the mnemonic at the current instruction on the console.
+If you have several breakpoints you want to put into your program &
+you get fed up of cross referencing with System.map
+you can do the following trick for several symbols.
+grep do_signal System.map 
+which emits the following among other things
+0001f4e0 T do_signal 
+now you can do
+
+TR I PSWA 0001f4e0 cmd msg * do_signal
+This sends a message to your own console each time do_signal is entered.
+( As an aside I wrote a perl script once which automatically generated a REXX
+script with breakpoints on every kernel procedure, this isn't a good idea
+because there are thousands of these routines & VM can only set 255 breakpoints
+at a time so you nearly had to spend as long pruning the file down as you would 
+entering the msgs by hand), however, the trick might be useful for a single
+object file. In the 3270 terminal emulator x3270 there is a very useful option
+in the file menu called "Save Screen In File" - this is very good for keeping a
+copy of traces.
+
+From CMS help <command name> will give you online help on a particular command. 
+e.g. 
+HELP DISPLAY
+
+Also CP has a file called profile.exec which automatically gets called
+on startup of CMS ( like autoexec.bat ), keeping on a DOS analogy session
+CP has a feature similar to doskey, it may be useful for you to
+use profile.exec to define some keystrokes. 
+e.g.
+SET PF9 IMM B
+This does a single step in VM on pressing F8. 
+SET PF10  ^
+This sets up the ^ key.
+which can be used for ^c (ctrl-c),^z (ctrl-z) which can't be typed directly
+into some 3270 consoles.
+SET PF11 ^-
+This types the starting keystrokes for a sysrq see SysRq below.
+SET PF12 RETRIEVE
+This retrieves command history on pressing F12.
+
+
+Sometimes in VM the display is set up to scroll automatically this
+can be very annoying if there are messages you wish to look at
+to stop this do
+TERM MORE 255 255
+This will nearly stop automatic screen updates, however it will
+cause a denial of service if lots of messages go to the 3270 console,
+so it would be foolish to use this as the default on a production machine.
+
+Tracing particular processes
+----------------------------
+The kernel's text segment is intentionally at an address in memory that it will
+very seldom collide with text segments of user programs ( thanks Martin ),
+this simplifies debugging the kernel.
+However it is quite common for user processes to have addresses which collide
+this can make debugging a particular process under VM painful under normal
+circumstances as the process may change when doing a 
+TR I R <address range>.
+Thankfully after reading VM's online help I figured out how to debug
+I particular process.
+
+Your first problem is to find the STD ( segment table designation )
+of the program you wish to debug.
+There are several ways you can do this here are a few
+1) objdump --syms <program to be debugged> | grep main
+To get the address of main in the program.
+tr i pswa <address of main>
+Start the program, if VM drops to CP on what looks like the entry
+point of the main function this is most likely the process you wish to debug.
+Now do a D X13 or D XG13 on z/Architecture.
+On 31 bit the STD is bits 1-19 ( the STO segment table origin ) 
+& 25-31 ( the STL segment table length ) of CR13.
+now type
+TR I R STD <CR13's value> 0.7fffffff
+e.g.
+TR I R STD 8F32E1FF 0.7fffffff
+Another very useful variation is
+TR STORE INTO STD <CR13's value> <address range>
+for finding out when a particular variable changes.
+
+An alternative way of finding the STD of a currently running process 
+is to do the following, ( this method is more complex but
+could be quite convenient if you aren't updating the kernel much &
+so your kernel structures will stay constant for a reasonable period of
+time ).
+
+grep task /proc/<pid>/status
+from this you should see something like
+task: 0f160000 ksp: 0f161de8 pt_regs: 0f161f68
+This now gives you a pointer to the task structure.
+Now make CC:="s390-gcc -g" kernel/sched.s
+To get the task_struct stabinfo.
+( task_struct is defined in include/linux/sched.h ).
+Now we want to look at
+task->active_mm->pgd
+on my machine the active_mm in the task structure stab is
+active_mm:(4,12),672,32
+its offset is 672/8=84=0x54
+the pgd member in the mm_struct stab is
+pgd:(4,6)=*(29,5),96,32
+so its offset is 96/8=12=0xc
+
+so we'll
+hexdump -s 0xf160054 /dev/mem | more
+i.e. task_struct+active_mm offset
+to look at the active_mm member
+f160054 0fee cc60 0019 e334 0000 0000 0000 0011
+hexdump -s 0x0feecc6c /dev/mem | more
+i.e. active_mm+pgd offset
+feecc6c 0f2c 0000 0000 0001 0000 0001 0000 0010
+we get something like
+now do 
+TR I R STD <pgd|0x7f> 0.7fffffff
+i.e. the 0x7f is added because the pgd only
+gives the page table origin & we need to set the low bits
+to the maximum possible segment table length.
+TR I R STD 0f2c007f 0.7fffffff
+on z/Architecture you'll probably need to do
+TR I R STD <pgd|0x7> 0.ffffffffffffffff
+to set the TableType to 0x1 & the Table length to 3.
+
+
+
+Tracing Program Exceptions
+--------------------------
+If you get a crash which says something like
+illegal operation or specification exception followed by a register dump
+You can restart linux & trace these using the tr prog <range or value> trace
+option.
+
+
+The most common ones you will normally be tracing for is
+1=operation exception
+2=privileged operation exception
+4=protection exception
+5=addressing exception
+6=specification exception
+10=segment translation exception
+11=page translation exception
+
+The full list of these is on page 22 of the current s/390 Reference Summary.
+e.g.
+tr prog 10 will trace segment translation exceptions.
+tr prog on its own will trace all program interruption codes.
+
+Trace Sets
+----------
+On starting VM you are initially in the INITIAL trace set.
+You can do a Q TR to verify this.
+If you have a complex tracing situation where you wish to wait for instance 
+till a driver is open before you start tracing IO, but know in your
+heart that you are going to have to make several runs through the code till you
+have a clue whats going on. 
+
+What you can do is
+TR I PSWA <Driver open address>
+hit b to continue till breakpoint
+reach the breakpoint
+now do your
+TR GOTO B 
+TR IO 7c08-7c09 inst int run 
+or whatever the IO channels you wish to trace are & hit b
+
+To got back to the initial trace set do
+TR GOTO INITIAL
+& the TR I PSWA <Driver open address> will be the only active breakpoint again.
+
+
+Tracing linux syscalls under VM
+-------------------------------
+Syscalls are implemented on Linux for S390 by the Supervisor call instruction
+(SVC). There 256 possibilities of these as the instruction is made up of a 0xA
+opcode and the second byte being the syscall number. They are traced using the
+simple command:
+TR SVC  <Optional value or range>
+the syscalls are defined in linux/arch/s390/include/asm/unistd.h
+e.g. to trace all file opens just do
+TR SVC 5 ( as this is the syscall number of open )
+
+
+SMP Specific commands
+---------------------
+To find out how many cpus you have
+Q CPUS displays all the CPU's available to your virtual machine
+To find the cpu that the current cpu VM debugger commands are being directed at
+do Q CPU to change the current cpu VM debugger commands are being directed at do
+CPU <desired cpu no>
+
+On a SMP guest issue a command to all CPUs try prefixing the command with cpu
+all. To issue a command to a particular cpu try cpu <cpu number> e.g.
+CPU 01 TR I R 2000.3000
+If you are running on a guest with several cpus & you have a IO related problem
+& cannot follow the flow of code but you know it isn't smp related.
+from the bash prompt issue
+shutdown -h now or halt.
+do a Q CPUS to find out how many cpus you have
+detach each one of them from cp except cpu 0 
+by issuing a 
+DETACH CPU 01-(number of cpus in configuration)
+& boot linux again.
+TR SIGP will trace inter processor signal processor instructions.
+DEFINE CPU 01-(number in configuration) 
+will get your guests cpus back.
+
+
+Help for displaying ascii textstrings
+-------------------------------------
+On the very latest VM Nucleus'es VM can now display ascii
+( thanks Neale for the hint ) by doing
+D TX<lowaddr>.<len>
+e.g.
+D TX0.100
+
+Alternatively
+=============
+Under older VM debuggers (I love EBDIC too) you can use following little
+program which converts a command line of hex digits to ascii text. It can be
+compiled under linux and you can copy the hex digits from your x3270 terminal
+to your xterm if you are debugging from a linuxbox.
+
+This is quite useful when looking at a parameter passed in as a text string
+under VM ( unless you are good at decoding ASCII in your head ).
+
+e.g. consider tracing an open syscall
+TR SVC 5
+We have stopped at a breakpoint
+000151B0' SVC   0A05     -> 0001909A'   CC 0
+
+D 20.8 to check the SVC old psw in the prefix area and see was it from userspace
+(for the layout of the prefix area consult the "Fixed Storage Locations"
+chapter of the s/390 Reference Summary if you have it available).
+V00000020  070C2000 800151B2
+The problem state bit wasn't set &  it's also too early in the boot sequence
+for it to be a userspace SVC if it was we would have to temporarily switch the 
+psw to user space addressing so we could get at the first parameter of the open
+in gpr2.
+Next do a 
+D G2
+GPR  2 =  00014CB4
+Now display what gpr2 is pointing to
+D 00014CB4.20
+V00014CB4  2F646576 2F636F6E 736F6C65 00001BF5
+V00014CC4  FC00014C B4001001 E0001000 B8070707
+Now copy the text till the first 00 hex ( which is the end of the string
+to an xterm & do hex2ascii on it.
+hex2ascii 2F646576 2F636F6E 736F6C65 00 
+outputs
+Decoded Hex:=/ d e v / c o n s o l e 0x00 
+We were opening the console device,
+
+You can compile the code below yourself for practice :-),
+/*
+ *    hex2ascii.c
+ *    a useful little tool for converting a hexadecimal command line to ascii
+ *
+ *    Author(s): Denis Joseph Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com)
+ *    (C) 2000 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation.
+ */   
+#include <stdio.h>
+
+int main(int argc,char *argv[])
+{
+  int cnt1,cnt2,len,toggle=0;
+  int startcnt=1;
+  unsigned char c,hex;
+  
+  if(argc>1&&(strcmp(argv[1],"-a")==0))
+     startcnt=2;
+  printf("Decoded Hex:=");
+  for(cnt1=startcnt;cnt1<argc;cnt1++)
+  {
+    len=strlen(argv[cnt1]);
+    for(cnt2=0;cnt2<len;cnt2++)
+    {
+       c=argv[cnt1][cnt2];
+       if(c>='0'&&c<='9')
+         c=c-'0';
+       if(c>='A'&&c<='F')
+         c=c-'A'+10;
+       if(c>='a'&&c<='f')
+         c=c-'a'+10;
+       switch(toggle)
+       {
+         case 0:
+            hex=c<<4;
+            toggle=1;
+         break;
+         case 1:
+            hex+=c;
+            if(hex<32||hex>127)
+            {
+               if(startcnt==1)
+                  printf("0x%02X ",(int)hex);
+               else
+                  printf(".");
+            }
+            else
+            {
+              printf("%c",hex);
+              if(startcnt==1)
+                 printf(" ");
+            }
+            toggle=0;
+         break;
+       }
+    }
+  }
+  printf("\n");
+}
+
+
+
+
+Stack tracing under VM
+----------------------
+A basic backtrace
+-----------------
+
+Here are the tricks I use 9 out of 10 times it works pretty well,
+
+When your backchain reaches a dead end
+--------------------------------------
+This can happen when an exception happens in the kernel and the kernel is
+entered twice. If you reach the NULL pointer at the end of the back chain you
+should be able to sniff further back if you follow the following tricks.
+1) A kernel address should be easy to recognise since it is in
+primary space & the problem state bit isn't set & also
+The Hi bit of the address is set.
+2) Another backchain should also be easy to recognise since it is an 
+address pointing to another address approximately 100 bytes or 0x70 hex
+behind the current stackpointer.
+
+
+Here is some practice.
+boot the kernel & hit PA1 at some random time
+d g to display the gprs, this should display something like
+GPR  0 =  00000001  00156018  0014359C  00000000
+GPR  4 =  00000001  001B8888  000003E0  00000000
+GPR  8 =  00100080  00100084  00000000  000FE000
+GPR 12 =  00010400  8001B2DC  8001B36A  000FFED8
+Note that GPR14 is a return address but as we are real men we are going to
+trace the stack.
+display 0x40 bytes after the stack pointer.
+
+V000FFED8  000FFF38 8001B838 80014C8E 000FFF38
+V000FFEE8  00000000 00000000 000003E0 00000000
+V000FFEF8  00100080 00100084 00000000 000FE000
+V000FFF08  00010400 8001B2DC 8001B36A 000FFED8
+
+
+Ah now look at whats in sp+56 (sp+0x38) this is 8001B36A our saved r14 if
+you look above at our stackframe & also agrees with GPR14.
+
+now backchain 
+d 000FFF38.40
+we now are taking the contents of SP to get our first backchain.
+
+V000FFF38  000FFFA0 00000000 00014995 00147094
+V000FFF48  00147090 001470A0 000003E0 00000000
+V000FFF58  00100080 00100084 00000000 001BF1D0
+V000FFF68  00010400 800149BA 80014CA6 000FFF38
+
+This displays a 2nd return address of 80014CA6
+
+now do d 000FFFA0.40 for our 3rd backchain
+
+V000FFFA0  04B52002 0001107F 00000000 00000000
+V000FFFB0  00000000 00000000 FF000000 0001107F
+V000FFFC0  00000000 00000000 00000000 00000000
+V000FFFD0  00010400 80010802 8001085A 000FFFA0
+
+
+our 3rd return address is 8001085A
+
+as the 04B52002 looks suspiciously like rubbish it is fair to assume that the
+kernel entry routines for the sake of optimisation don't set up a backchain.
+
+now look at System.map to see if the addresses make any sense.
+
+grep -i 0001b3 System.map
+outputs among other things
+0001b304 T cpu_idle 
+so 8001B36A
+is cpu_idle+0x66 ( quiet the cpu is asleep, don't wake it )
+
+
+grep -i 00014 System.map 
+produces among other things
+00014a78 T start_kernel  
+so 0014CA6 is start_kernel+some hex number I can't add in my head.
+
+grep -i 00108 System.map 
+this produces
+00010800 T _stext
+so   8001085A is _stext+0x5a
+
+Congrats you've done your first backchain.
+
+
+
+s/390 & z/Architecture IO Overview
+==================================
+
+I am not going to give a course in 390 IO architecture as this would take me
+quite a while and I'm no expert. Instead I'll give a 390 IO architecture
+summary for Dummies. If you have the s/390 principles of operation available
+read this instead. If nothing else you may find a few useful keywords in here
+and be able to use them on a web search engine to find more useful information.
+
+Unlike other bus architectures modern 390 systems do their IO using mostly
+fibre optics and devices such as tapes and disks can be shared between several
+mainframes. Also S390 can support up to 65536 devices while a high end PC based
+system might be choking with around 64.
+
+Here is some of the common IO terminology:
+
+Subchannel:
+This is the logical number most IO commands use to talk to an IO device. There
+can be up to 0x10000 (65536) of these in a configuration, typically there are a
+few hundred. Under VM for simplicity they are allocated contiguously, however
+on the native hardware they are not. They typically stay consistent between
+boots provided no new hardware is inserted or removed.
+Under Linux for s390 we use these as IRQ's and also when issuing an IO command
+(CLEAR SUBCHANNEL, HALT SUBCHANNEL, MODIFY SUBCHANNEL, RESUME SUBCHANNEL,
+START SUBCHANNEL, STORE SUBCHANNEL and TEST SUBCHANNEL). We use this as the ID
+of the device we wish to talk to. The most important of these instructions are
+START SUBCHANNEL (to start IO), TEST SUBCHANNEL (to check whether the IO
+completed successfully) and HALT SUBCHANNEL (to kill IO). A subchannel can have
+up to 8 channel paths to a device, this offers redundancy if one is not
+available.
+
+Device Number:
+This number remains static and is closely tied to the hardware. There are 65536
+of these, made up of a CHPID (Channel Path ID, the most significant 8 bits) and
+another lsb 8 bits. These remain static even if more devices are inserted or
+removed from the hardware. There is a 1 to 1 mapping between subchannels and
+device numbers, provided devices aren't inserted or removed.
+
+Channel Control Words:
+CCWs are linked lists of instructions initially pointed to by an operation
+request block (ORB), which is initially given to Start Subchannel (SSCH)
+command along with the subchannel number for the IO subsystem to process
+while the CPU continues executing normal code.
+CCWs come in two flavours, Format 0 (24 bit for backward compatibility) and
+Format 1 (31 bit). These are typically used to issue read and write (and many
+other) instructions. They consist of a length field and an absolute address
+field.
+Each IO typically gets 1 or 2 interrupts, one for channel end (primary status)
+when the channel is idle, and the second for device end (secondary status).
+Sometimes you get both concurrently. You check how the IO went on by issuing a
+TEST SUBCHANNEL at each interrupt, from which you receive an Interruption
+response block (IRB). If you get channel and device end status in the IRB
+without channel checks etc. your IO probably went okay. If you didn't you
+probably need to examine the IRB, extended status word etc.
+If an error occurs, more sophisticated control units have a facility known as
+concurrent sense. This means that if an error occurs Extended sense information
+will be presented in the Extended status word in the IRB. If not you have to
+issue a subsequent SENSE CCW command after the test subchannel.
+
+
+TPI (Test pending interrupt) can also be used for polled IO, but in
+multitasking multiprocessor systems it isn't recommended except for
+checking special cases (i.e. non looping checks for pending IO etc.).
+
+Store Subchannel and Modify Subchannel can be used to examine and modify
+operating characteristics of a subchannel (e.g. channel paths).
+
+Other IO related Terms:
+Sysplex: S390's Clustering Technology
+QDIO: S390's new high speed IO architecture to support devices such as gigabit
+ethernet, this architecture is also designed to be forward compatible with
+upcoming 64 bit machines.
+
+
+General Concepts 
+
+Input Output Processors (IOP's) are responsible for communicating between
+the mainframe CPU's & the channel & relieve the mainframe CPU's from the
+burden of communicating with IO devices directly, this allows the CPU's to 
+concentrate on data processing. 
+
+IOP's can use one or more links ( known as channel paths ) to talk to each 
+IO device. It first checks for path availability & chooses an available one,
+then starts ( & sometimes terminates IO ).
+There are two types of channel path: ESCON & the Parallel IO interface.
+
+IO devices are attached to control units, control units provide the
+logic to interface the channel paths & channel path IO protocols to 
+the IO devices, they can be integrated with the devices or housed separately
+& often talk to several similar devices ( typical examples would be raid 
+controllers or a control unit which connects to 1000 3270 terminals ).
+
+
+    +---------------------------------------------------------------+
+    | +-----+ +-----+ +-----+ +-----+  +----------+  +----------+   |
+    | | CPU | | CPU | | CPU | | CPU |  |  Main    |  | Expanded |   |
+    | |     | |     | |     | |     |  |  Memory  |  |  Storage |   |
+    | +-----+ +-----+ +-----+ +-----+  +----------+  +----------+   | 
+    |---------------------------------------------------------------+
+    |   IOP        |      IOP      |       IOP                      |
+    |---------------------------------------------------------------
+    | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | 
+    ----------------------------------------------------------------
+         ||                                              ||
+         ||  Bus & Tag Channel Path                      || ESCON
+         ||  ======================                      || Channel
+         ||  ||                  ||                      || Path
+    +----------+               +----------+         +----------+
+    |          |               |          |         |          |
+    |    CU    |               |    CU    |         |    CU    |
+    |          |               |          |         |          |
+    +----------+               +----------+         +----------+
+       |      |                     |                |       |
++----------+ +----------+      +----------+   +----------+ +----------+
+|I/O Device| |I/O Device|      |I/O Device|   |I/O Device| |I/O Device|
++----------+ +----------+      +----------+   +----------+ +----------+
+  CPU = Central Processing Unit    
+  C = Channel                      
+  IOP = IP Processor               
+  CU = Control Unit
+
+The 390 IO systems come in 2 flavours the current 390 machines support both
+
+The Older 360 & 370 Interface,sometimes called the Parallel I/O interface,
+sometimes called Bus-and Tag & sometimes Original Equipment Manufacturers
+Interface (OEMI).
+
+This byte wide Parallel channel path/bus has parity & data on the "Bus" cable 
+and control lines on the "Tag" cable. These can operate in byte multiplex mode
+for sharing between several slow devices or burst mode and monopolize the
+channel for the whole burst. Up to 256 devices can be addressed on one of these
+cables. These cables are about one inch in diameter. The maximum unextended
+length supported by these cables is 125 Meters but this can be extended up to
+2km with a fibre optic channel extended such as a 3044. The maximum burst speed
+supported is 4.5 megabytes per second. However, some really old processors
+support only transfer rates of 3.0, 2.0 & 1.0 MB/sec.
+One of these paths can be daisy chained to up to 8 control units.
+
+
+ESCON if fibre optic it is also called FICON 
+Was introduced by IBM in 1990. Has 2 fibre optic cables and uses either leds or
+lasers for communication at a signaling rate of up to 200 megabits/sec. As
+10bits are transferred for every 8 bits info this drops to 160 megabits/sec
+and to 18.6 Megabytes/sec once control info and CRC are added. ESCON only
+operates in burst mode.
+ESCONs typical max cable length is 3km for the led version and 20km for the
+laser version known as XDF (extended distance facility). This can be further
+extended by using an ESCON director which triples the above mentioned ranges.
+Unlike Bus & Tag as ESCON is serial it uses a packet switching architecture,
+the standard Bus & Tag control protocol is however present within the packets.
+Up to 256 devices can be attached to each control unit that uses one of these
+interfaces.
+
+Common 390 Devices include:
+Network adapters typically OSA2,3172's,2116's & OSA-E gigabit ethernet adapters,
+Consoles 3270 & 3215 (a teletype emulated under linux for a line mode console).
+DASD's direct access storage devices ( otherwise known as hard disks ).
+Tape Drives.
+CTC ( Channel to Channel Adapters ),
+ESCON or Parallel Cables used as a very high speed serial link
+between 2 machines.
+
+
+Debugging IO on s/390 & z/Architecture under VM
+===============================================
+
+Now we are ready to go on with IO tracing commands under VM
+
+A few self explanatory queries:
+Q OSA
+Q CTC
+Q DISK ( This command is CMS specific )
+Q DASD
+
+
+
+
+
+
+Q OSA on my machine returns
+OSA  7C08 ON OSA   7C08 SUBCHANNEL = 0000
+OSA  7C09 ON OSA   7C09 SUBCHANNEL = 0001
+OSA  7C14 ON OSA   7C14 SUBCHANNEL = 0002
+OSA  7C15 ON OSA   7C15 SUBCHANNEL = 0003
+
+If you have a guest with certain privileges you may be able to see devices
+which don't belong to you. To avoid this, add the option V.
+e.g.
+Q V OSA
+
+Now using the device numbers returned by this command we will
+Trace the io starting up on the first device 7c08 & 7c09
+In our simplest case we can trace the 
+start subchannels
+like TR SSCH 7C08-7C09
+or the halt subchannels
+or TR HSCH 7C08-7C09
+MSCH's ,STSCH's I think you can guess the rest
+
+A good trick is tracing all the IO's and CCWS and spooling them into the reader
+of another VM guest so he can ftp the logfile back to his own machine. I'll do
+a small bit of this and give you a look at the output.
+
+1) Spool stdout to VM reader
+SP PRT TO (another vm guest ) or * for the local vm guest
+2) Fill the reader with the trace
+TR IO 7c08-7c09 INST INT CCW PRT RUN
+3) Start up linux 
+i 00c  
+4) Finish the trace
+TR END
+5) close the reader
+C PRT
+6) list reader contents
+RDRLIST
+7) copy it to linux4's minidisk 
+RECEIVE / LOG TXT A1 ( replace
+8)
+filel & press F11 to look at it
+You should see something like:
+
+00020942' SSCH  B2334000    0048813C    CC 0    SCH 0000    DEV 7C08
+          CPA 000FFDF0   PARM 00E2C9C4    KEY 0  FPI C0  LPM 80
+          CCW    000FFDF0  E4200100 00487FE8   0000  E4240100 ........
+          IDAL                                      43D8AFE8
+          IDAL                                      0FB76000
+00020B0A'   I/O DEV 7C08 -> 000197BC'   SCH 0000   PARM 00E2C9C4
+00021628' TSCH  B2354000 >> 00488164    CC 0    SCH 0000    DEV 7C08
+          CCWA 000FFDF8   DEV STS 0C  SCH STS 00  CNT 00EC
+           KEY 0   FPI C0  CC 0   CTLS 4007
+00022238' STSCH B2344000 >> 00488108    CC 0    SCH 0000    DEV 7C08
+
+If you don't like messing up your readed ( because you possibly booted from it )
+you can alternatively spool it to another readers guest.
+
+
+Other common VM device related commands
+---------------------------------------------
+These commands are listed only because they have
+been of use to me in the past & may be of use to
+you too. For more complete info on each of the commands
+use type HELP <command> from CMS.
+detaching devices
+DET <devno range>
+ATT <devno range> <guest> 
+attach a device to guest * for your own guest
+READY <devno> cause VM to issue a fake interrupt.
+
+The VARY command is normally only available to VM administrators.
+VARY ON PATH <path> TO <devno range>
+VARY OFF PATH <PATH> FROM <devno range>
+This is used to switch on or off channel paths to devices.
+
+Q CHPID <channel path ID>
+This displays state of devices using this channel path
+D SCHIB <subchannel>
+This displays the subchannel information SCHIB block for the device.
+this I believe is also only available to administrators.
+DEFINE CTC <devno>
+defines a virtual CTC channel to channel connection
+2 need to be defined on each guest for the CTC driver to use.
+COUPLE  devno userid remote devno
+Joins a local virtual device to a remote virtual device
+( commonly used for the CTC driver ).
+
+Building a VM ramdisk under CMS which linux can use
+def vfb-<blocksize> <subchannel> <number blocks>
+blocksize is commonly 4096 for linux.
+Formatting it
+format <subchannel> <driver letter e.g. x> (blksize <blocksize>
+
+Sharing a disk between multiple guests
+LINK userid devno1 devno2 mode password
+
+
+
+GDB on S390
+===========
+N.B. if compiling for debugging gdb works better without optimisation 
+( see Compiling programs for debugging )
+
+invocation
+----------
+gdb <victim program> <optional corefile>
+
+Online help
+-----------
+help: gives help on commands
+e.g.
+help
+help display
+Note gdb's online help is very good use it.
+
+
+Assembly
+--------
+info registers: displays registers other than floating point.
+info all-registers: displays floating points as well.
+disassemble: disassembles
+e.g.
+disassemble without parameters will disassemble the current function
+disassemble $pc $pc+10 
+
+Viewing & modifying variables
+-----------------------------
+print or p: displays variable or register
+e.g. p/x $sp will display the stack pointer
+
+display: prints variable or register each time program stops
+e.g.
+display/x $pc will display the program counter
+display argc
+
+undisplay : undo's display's
+
+info breakpoints: shows all current breakpoints
+
+info stack: shows stack back trace (if this doesn't work too well, I'll show
+you the stacktrace by hand below).
+
+info locals: displays local variables.
+
+info args: display current procedure arguments.
+
+set args: will set argc & argv each time the victim program is invoked.
+
+set <variable>=value
+set argc=100
+set $pc=0
+
+
+
+Modifying execution
+-------------------
+step: steps n lines of sourcecode
+step steps 1 line.
+step 100 steps 100 lines of code.
+
+next: like step except this will not step into subroutines
+
+stepi: steps a single machine code instruction.
+e.g. stepi 100
+
+nexti: steps a single machine code instruction but will not step into
+subroutines.
+
+finish: will run until exit of the current routine
+
+run: (re)starts a program
+
+cont: continues a program
+
+quit: exits gdb.
+
+
+breakpoints
+------------
+
+break
+sets a breakpoint
+e.g.
+
+break main
+
+break *$pc
+
+break *0x400618
+
+Here's a really useful one for large programs
+rbr
+Set a breakpoint for all functions matching REGEXP
+e.g.
+rbr 390
+will set a breakpoint with all functions with 390 in their name.
+
+info breakpoints
+lists all breakpoints
+
+delete: delete breakpoint by number or delete them all
+e.g.
+delete 1 will delete the first breakpoint
+delete will delete them all
+
+watch: This will set a watchpoint ( usually hardware assisted ),
+This will watch a variable till it changes
+e.g.
+watch cnt, will watch the variable cnt till it changes.
+As an aside unfortunately gdb's, architecture independent watchpoint code
+is inconsistent & not very good, watchpoints usually work but not always.
+
+info watchpoints: Display currently active watchpoints
+
+condition: ( another useful one )
+Specify breakpoint number N to break only if COND is true.
+Usage is `condition N COND', where N is an integer and COND is an
+expression to be evaluated whenever breakpoint N is reached.
+
+
+
+User defined functions/macros
+-----------------------------
+define: ( Note this is very very useful,simple & powerful )
+usage define <name> <list of commands> end
+
+examples which you should consider putting into .gdbinit in your home directory
+define d
+stepi
+disassemble $pc $pc+10
+end
+
+define e
+nexti
+disassemble $pc $pc+10
+end
+
+
+Other hard to classify stuff
+----------------------------
+signal n:
+sends the victim program a signal.
+e.g. signal 3 will send a SIGQUIT.
+
+info signals:
+what gdb does when the victim receives certain signals.
+
+list:
+e.g.
+list lists current function source
+list 1,10 list first 10 lines of current file.
+list test.c:1,10
+
+
+directory:
+Adds directories to be searched for source if gdb cannot find the source.
+(note it is a bit sensitive about slashes)
+e.g. To add the root of the filesystem to the searchpath do
+directory //
+
+
+call <function>
+This calls a function in the victim program, this is pretty powerful
+e.g.
+(gdb) call printf("hello world")
+outputs:
+$1 = 11 
+
+You might now be thinking that the line above didn't work, something extra had
+to be done.
+(gdb) call fflush(stdout)
+hello world$2 = 0
+As an aside the debugger also calls malloc & free under the hood 
+to make space for the "hello world" string.
+
+
+
+hints
+-----
+1) command completion works just like bash 
+( if you are a bad typist like me this really helps )
+e.g. hit br <TAB> & cursor up & down :-).
+
+2) if you have a debugging problem that takes a few steps to recreate
+put the steps into a file called .gdbinit in your current working directory
+if you have defined a few extra useful user defined commands put these in 
+your home directory & they will be read each time gdb is launched.
+
+A typical .gdbinit file might be.
+break main
+run
+break runtime_exception
+cont 
+
+
+stack chaining in gdb by hand
+-----------------------------
+This is done using a the same trick described for VM 
+p/x (*($sp+56))&0x7fffffff get the first backchain.
+
+For z/Architecture
+Replace 56 with 112 & ignore the &0x7fffffff
+in the macros below & do nasty casts to longs like the following
+as gdb unfortunately deals with printed arguments as ints which
+messes up everything.
+i.e. here is a 3rd backchain dereference
+p/x *(long *)(***(long ***)$sp+112)
+
+
+this outputs 
+$5 = 0x528f18 
+on my machine.
+Now you can use 
+info symbol (*($sp+56))&0x7fffffff 
+you might see something like.
+rl_getc + 36 in section .text  telling you what is located at address 0x528f18
+Now do.
+p/x (*(*$sp+56))&0x7fffffff 
+This outputs
+$6 = 0x528ed0
+Now do.
+info symbol (*(*$sp+56))&0x7fffffff
+rl_read_key + 180 in section .text
+now do
+p/x (*(**$sp+56))&0x7fffffff
+& so on.
+
+Disassembling instructions without debug info
+---------------------------------------------
+gdb typically complains if there is a lack of debugging
+symbols in the disassemble command with 
+"No function contains specified address." To get around
+this do 
+x/<number lines to disassemble>xi <address>
+e.g.
+x/20xi 0x400730
+
+
+
+Note: Remember gdb has history just like bash you don't need to retype the
+whole line just use the up & down arrows.
+
+
+
+For more info
+-------------
+From your linuxbox do 
+man gdb or info gdb.
+
+core dumps
+----------
+What a core dump ?,
+A core dump is a file generated by the kernel (if allowed) which contains the
+registers and all active pages of the program which has crashed.
+From this file gdb will allow you to look at the registers, stack trace and
+memory of the program as if it just crashed on your system. It is usually
+called core and created in the current working directory.
+This is very useful in that a customer can mail a core dump to a technical
+support department and the technical support department can reconstruct what
+happened. Provided they have an identical copy of this program with debugging
+symbols compiled in and the source base of this build is available.
+In short it is far more useful than something like a crash log could ever hope
+to be.
+
+Why have I never seen one ?.
+Probably because you haven't used the command 
+ulimit -c unlimited in bash
+to allow core dumps, now do 
+ulimit -a 
+to verify that the limit was accepted.
+
+A sample core dump
+To create this I'm going to do
+ulimit -c unlimited
+gdb 
+to launch gdb (my victim app. ) now be bad & do the following from another 
+telnet/xterm session to the same machine
+ps -aux | grep gdb
+kill -SIGSEGV <gdb's pid>
+or alternatively use killall -SIGSEGV gdb if you have the killall command.
+Now look at the core dump.
+./gdb core
+Displays the following
+GNU gdb 4.18
+Copyright 1998 Free Software Foundation, Inc.
+GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
+welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
+Type "show copying" to see the conditions.
+There is absolutely no warranty for GDB.  Type "show warranty" for details.
+This GDB was configured as "s390-ibm-linux"...
+Core was generated by `./gdb'.
+Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
+Reading symbols from /usr/lib/libncurses.so.4...done.
+Reading symbols from /lib/libm.so.6...done.
+Reading symbols from /lib/libc.so.6...done.
+Reading symbols from /lib/ld-linux.so.2...done.
+#0  0x40126d1a in read () from /lib/libc.so.6
+Setting up the environment for debugging gdb.
+Breakpoint 1 at 0x4dc6f8: file utils.c, line 471.
+Breakpoint 2 at 0x4d87a4: file top.c, line 2609.
+(top-gdb) info stack
+#0  0x40126d1a in read () from /lib/libc.so.6
+#1  0x528f26 in rl_getc (stream=0x7ffffde8) at input.c:402
+#2  0x528ed0 in rl_read_key () at input.c:381
+#3  0x5167e6 in readline_internal_char () at readline.c:454
+#4  0x5168ee in readline_internal_charloop () at readline.c:507
+#5  0x51692c in readline_internal () at readline.c:521
+#6  0x5164fe in readline (prompt=0x7ffff810)
+    at readline.c:349
+#7  0x4d7a8a in command_line_input (prompt=0x564420 "(gdb) ", repeat=1,
+    annotation_suffix=0x4d6b44 "prompt") at top.c:2091
+#8  0x4d6cf0 in command_loop () at top.c:1345
+#9  0x4e25bc in main (argc=1, argv=0x7ffffdf4) at main.c:635
+
+
+LDD
+===
+This is a program which lists the shared libraries which a library needs,
+Note you also get the relocations of the shared library text segments which
+help when using objdump --source.
+e.g.
+ ldd ./gdb
+outputs
+libncurses.so.4 => /usr/lib/libncurses.so.4 (0x40018000)
+libm.so.6 => /lib/libm.so.6 (0x4005e000)
+libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x40084000)
+/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)
+
+
+Debugging shared libraries
+==========================
+Most programs use shared libraries, however it can be very painful
+when you single step instruction into a function like printf for the 
+first time & you end up in functions like _dl_runtime_resolve this is
+the ld.so doing lazy binding, lazy binding is a concept in ELF where 
+shared library functions are not loaded into memory unless they are 
+actually used, great for saving memory but a pain to debug.
+To get around this either relink the program -static or exit gdb type 
+export LD_BIND_NOW=true this will stop lazy binding & restart the gdb'ing 
+the program in question.
+
+
+Debugging modules
+=================
+As modules are dynamically loaded into the kernel their address can be
+anywhere to get around this use the -m option with insmod to emit a load
+map which can be piped into a file if required.
+
+The proc file system
+====================
+What is it ?.
+It is a filesystem created by the kernel with files which are created on demand
+by the kernel if read, or can be used to modify kernel parameters,
+it is a powerful concept.
+
+e.g.
+
+cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 
+On my machine outputs 
+0 
+telling me ip_forwarding is not on to switch it on I can do
+echo 1 >  /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
+cat it again
+cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 
+On my machine now outputs
+1
+IP forwarding is on.
+There is a lot of useful info in here best found by going in and having a look
+around, so I'll take you through some entries I consider important.
+
+All the processes running on the machine have their own entry defined by
+/proc/<pid>
+So lets have a look at the init process
+cd /proc/1
+
+cat cmdline
+emits
+init [2]
+
+cd /proc/1/fd
+This contains numerical entries of all the open files,
+some of these you can cat e.g. stdout (2)
+
+cat /proc/29/maps
+on my machine emits
+
+00400000-00478000 r-xp 00000000 5f:00 4103       /bin/bash
+00478000-0047e000 rw-p 00077000 5f:00 4103       /bin/bash
+0047e000-00492000 rwxp 00000000 00:00 0
+40000000-40015000 r-xp 00000000 5f:00 14382      /lib/ld-2.1.2.so
+40015000-40016000 rw-p 00014000 5f:00 14382      /lib/ld-2.1.2.so
+40016000-40017000 rwxp 00000000 00:00 0
+40017000-40018000 rw-p 00000000 00:00 0
+40018000-4001b000 r-xp 00000000 5f:00 14435      /lib/libtermcap.so.2.0.8
+4001b000-4001c000 rw-p 00002000 5f:00 14435      /lib/libtermcap.so.2.0.8
+4001c000-4010d000 r-xp 00000000 5f:00 14387      /lib/libc-2.1.2.so
+4010d000-40111000 rw-p 000f0000 5f:00 14387      /lib/libc-2.1.2.so
+40111000-40114000 rw-p 00000000 00:00 0
+40114000-4011e000 r-xp 00000000 5f:00 14408      /lib/libnss_files-2.1.2.so
+4011e000-4011f000 rw-p 00009000 5f:00 14408      /lib/libnss_files-2.1.2.so
+7fffd000-80000000 rwxp ffffe000 00:00 0
+
+
+Showing us the shared libraries init uses where they are in memory
+& memory access permissions for each virtual memory area.
+
+/proc/1/cwd is a softlink to the current working directory.
+/proc/1/root is the root of the filesystem for this process. 
+
+/proc/1/mem is the current running processes memory which you
+can read & write to like a file.
+strace uses this sometimes as it is a bit faster than the
+rather inefficient ptrace interface for peeking at DATA.
+
+
+cat status 
+
+Name:   init
+State:  S (sleeping)
+Pid:    1
+PPid:   0
+Uid:    0       0       0       0
+Gid:    0       0       0       0
+Groups:
+VmSize:      408 kB
+VmLck:         0 kB
+VmRSS:       208 kB
+VmData:       24 kB
+VmStk:         8 kB
+VmExe:       368 kB
+VmLib:         0 kB
+SigPnd: 0000000000000000
+SigBlk: 0000000000000000
+SigIgn: 7fffffffd7f0d8fc
+SigCgt: 00000000280b2603
+CapInh: 00000000fffffeff
+CapPrm: 00000000ffffffff
+CapEff: 00000000fffffeff
+
+User PSW:    070de000 80414146
+task: 004b6000 tss: 004b62d8 ksp: 004b7ca8 pt_regs: 004b7f68
+User GPRS:
+00000400  00000000  0000000b  7ffffa90
+00000000  00000000  00000000  0045d9f4
+0045cafc  7ffffa90  7fffff18  0045cb08
+00010400  804039e8  80403af8  7ffff8b0
+User ACRS:
+00000000  00000000  00000000  00000000
+00000001  00000000  00000000  00000000
+00000000  00000000  00000000  00000000
+00000000  00000000  00000000  00000000
+Kernel BackChain  CallChain    BackChain  CallChain
+       004b7ca8   8002bd0c     004b7d18   8002b92c
+       004b7db8   8005cd50     004b7e38   8005d12a
+       004b7f08   80019114                     
+Showing among other things memory usage & status of some signals &
+the processes'es registers from the kernel task_structure
+as well as a backchain which may be useful if a process crashes
+in the kernel for some unknown reason.
+
+Some driver debugging techniques
+================================
+debug feature
+-------------
+Some of our drivers now support a "debug feature" in
+/proc/s390dbf see s390dbf.txt in the linux/Documentation directory
+for more info.
+e.g. 
+to switch on the lcs "debug feature"
+echo 5 > /proc/s390dbf/lcs/level
+& then after the error occurred.
+cat /proc/s390dbf/lcs/sprintf >/logfile
+the logfile now contains some information which may help
+tech support resolve a problem in the field.
+
+
+
+high level debugging network drivers
+------------------------------------
+ifconfig is a quite useful command
+it gives the current state of network drivers.
+
+If you suspect your network device driver is dead
+one way to check is type 
+ifconfig <network device> 
+e.g. tr0
+You should see something like
+tr0       Link encap:16/4 Mbps Token Ring (New)  HWaddr 00:04:AC:20:8E:48
+          inet addr:9.164.185.132  Bcast:9.164.191.255  Mask:255.255.224.0
+          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:2000  Metric:1
+          RX packets:246134 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
+          TX packets:5 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
+          collisions:0 txqueuelen:100
+
+if the device doesn't say up
+try
+/etc/rc.d/init.d/network start 
+( this starts the network stack & hopefully calls ifconfig tr0 up ).
+ifconfig looks at the output of /proc/net/dev and presents it in a more
+presentable form.
+Now ping the device from a machine in the same subnet.
+if the RX packets count & TX packets counts don't increment you probably
+have problems.
+next 
+cat /proc/net/arp
+Do you see any hardware addresses in the cache if not you may have problems.
+Next try
+ping -c 5 <broadcast_addr> i.e. the Bcast field above in the output of
+ifconfig. Do you see any replies from machines other than the local machine
+if not you may have problems. also if the TX packets count in ifconfig
+hasn't incremented either you have serious problems in your driver 
+(e.g. the txbusy field of the network device being stuck on ) 
+or you may have multiple network devices connected.
+
+
+chandev
+-------
+There is a new device layer for channel devices, some
+drivers e.g. lcs are registered with this layer.
+If the device uses the channel device layer you'll be
+able to find what interrupts it uses & the current state 
+of the device.
+See the manpage chandev.8 &type cat /proc/chandev for more info.
+
+
+SysRq
+=====
+This is now supported by linux for s/390 & z/Architecture.
+To enable it do compile the kernel with 
+Kernel Hacking -> Magic SysRq Key Enabled
+echo "1" > /proc/sys/kernel/sysrq
+also type
+echo "8" >/proc/sys/kernel/printk
+To make printk output go to console.
+On 390 all commands are prefixed with
+^-
+e.g.
+^-t will show tasks.
+^-? or some unknown command will display help.
+The sysrq key reading is very picky ( I have to type the keys in an
+ xterm session & paste them  into the x3270 console )
+& it may be wise to predefine the keys as described in the VM hints above
+
+This is particularly useful for syncing disks unmounting & rebooting
+if the machine gets partially hung.
+
+Read Documentation/sysrq.txt for more info
+
+References:
+===========
+Enterprise Systems Architecture Reference Summary
+Enterprise Systems Architecture Principles of Operation
+Hartmut Penners s390 stack frame sheet.
+IBM Mainframe Channel Attachment a technology brief from a CISCO webpage
+Various bits of man & info pages of Linux.
+Linux & GDB source.
+Various info & man pages.
+CMS Help on tracing commands.
+Linux for s/390 Elf Application Binary Interface
+Linux for z/Series Elf Application Binary Interface ( Both Highly Recommended )
+z/Architecture Principles of Operation SA22-7832-00
+Enterprise Systems Architecture/390 Reference Summary SA22-7209-01 & the
+Enterprise Systems Architecture/390 Principles of Operation SA22-7201-05
+
+Special Thanks
+==============
+Special thanks to Neale Ferguson who maintains a much
+prettier HTML version of this page at
+http://linuxvm.org/penguinvm/
+Bob Grainger Stefan Bader & others for reporting bugs