ARI fix: Replace %llx with %s and phex().
[external/binutils.git] / gdb / aarch64-linux-nat.c
1 /* Native-dependent code for GNU/Linux AArch64.
2
3    Copyright (C) 2011-2013 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by ARM Ltd.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "defs.h"
22
23 #include "inferior.h"
24 #include "gdbcore.h"
25 #include "regcache.h"
26 #include "linux-nat.h"
27 #include "target-descriptions.h"
28 #include "auxv.h"
29 #include "gdbcmd.h"
30 #include "aarch64-tdep.h"
31 #include "aarch64-linux-tdep.h"
32 #include "elf/common.h"
33
34 #include <sys/ptrace.h>
35 #include <sys/utsname.h>
36
37 #include "gregset.h"
38
39 #include "features/aarch64.c"
40
41 /* Defines ps_err_e, struct ps_prochandle.  */
42 #include "gdb_proc_service.h"
43
44 #ifndef TRAP_HWBKPT
45 #define TRAP_HWBKPT 0x0004
46 #endif
47
48 /* On GNU/Linux, threads are implemented as pseudo-processes, in which
49    case we may be tracing more than one process at a time.  In that
50    case, inferior_ptid will contain the main process ID and the
51    individual thread (process) ID.  get_thread_id () is used to get
52    the thread id if it's available, and the process id otherwise.  */
53
54 static int
55 get_thread_id (ptid_t ptid)
56 {
57   int tid = TIDGET (ptid);
58
59   if (0 == tid)
60     tid = PIDGET (ptid);
61   return tid;
62 }
63
64 /* Macro definitions, data structures, and code for the hardware
65    breakpoint and hardware watchpoint support follow.  We use the
66    following abbreviations throughout the code:
67
68    hw - hardware
69    bp - breakpoint
70    wp - watchpoint  */
71
72 /* Maximum number of hardware breakpoint and watchpoint registers.
73    Neither of these values may exceed the width of dr_changed_t
74    measured in bits.  */
75
76 #define AARCH64_HBP_MAX_NUM 16
77 #define AARCH64_HWP_MAX_NUM 16
78
79 /* Alignment requirement in bytes for addresses written to
80    hardware breakpoint and watchpoint value registers.
81
82    A ptrace call attempting to set an address that does not meet the
83    alignment criteria will fail.  Limited support has been provided in
84    this port for unaligned watchpoints, such that from a GDB user
85    perspective, an unaligned watchpoint may be requested.
86
87    This is achieved by minimally enlarging the watched area to meet the
88    alignment requirement, and if necessary, splitting the watchpoint
89    over several hardware watchpoint registers.  */
90
91 #define AARCH64_HBP_ALIGNMENT 4
92 #define AARCH64_HWP_ALIGNMENT 8
93
94 /* The maximum length of a memory region that can be watched by one
95    hardware watchpoint register.  */
96
97 #define AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG 8
98
99 /* ptrace hardware breakpoint resource info is formatted as follows:
100
101    31             24             16               8              0
102    +---------------+--------------+---------------+---------------+
103    |   RESERVED    |   RESERVED   |   DEBUG_ARCH  |  NUM_SLOTS    |
104    +---------------+--------------+---------------+---------------+  */
105
106
107 /* Macros to extract fields from the hardware debug information word.  */
108 #define AARCH64_DEBUG_NUM_SLOTS(x) ((x) & 0xff)
109 #define AARCH64_DEBUG_ARCH(x) (((x) >> 8) & 0xff)
110
111 /* Macro for the expected version of the ARMv8-A debug architecture.  */
112 #define AARCH64_DEBUG_ARCH_V8 0x6
113
114 /* Number of hardware breakpoints/watchpoints the target supports.
115    They are initialized with values obtained via the ptrace calls
116    with NT_ARM_HW_BREAK and NT_ARM_HW_WATCH respectively.  */
117
118 static int aarch64_num_bp_regs;
119 static int aarch64_num_wp_regs;
120
121 /* Debugging of hardware breakpoint/watchpoint support.  */
122
123 static int debug_hw_points;
124
125 /* Each bit of a variable of this type is used to indicate whether a
126    hardware breakpoint or watchpoint setting has been changed since
127    the last update.
128
129    Bit N corresponds to the Nth hardware breakpoint or watchpoint
130    setting which is managed in aarch64_debug_reg_state, where N is
131    valid between 0 and the total number of the hardware breakpoint or
132    watchpoint debug registers minus 1.
133
134    When bit N is 1, the corresponding breakpoint or watchpoint setting
135    has changed, and therefore the corresponding hardware debug
136    register needs to be updated via the ptrace interface.
137
138    In the per-thread arch-specific data area, we define two such
139    variables for per-thread hardware breakpoint and watchpoint
140    settings respectively.
141
142    This type is part of the mechanism which helps reduce the number of
143    ptrace calls to the kernel, i.e. avoid asking the kernel to write
144    to the debug registers with unchanged values.  */
145
146 typedef unsigned LONGEST dr_changed_t;
147
148 /* Set each of the lower M bits of X to 1; assert X is wide enough.  */
149
150 #define DR_MARK_ALL_CHANGED(x, m)                                       \
151   do                                                                    \
152     {                                                                   \
153       gdb_assert (sizeof ((x)) * 8 >= (m));                             \
154       (x) = (((dr_changed_t)1 << (m)) - 1);                             \
155     } while (0)
156
157 #define DR_MARK_N_CHANGED(x, n)                                         \
158   do                                                                    \
159     {                                                                   \
160       (x) |= ((dr_changed_t)1 << (n));                                  \
161     } while (0)
162
163 #define DR_CLEAR_CHANGED(x)                                             \
164   do                                                                    \
165     {                                                                   \
166       (x) = 0;                                                          \
167     } while (0)
168
169 #define DR_HAS_CHANGED(x) ((x) != 0)
170 #define DR_N_HAS_CHANGED(x, n) ((x) & ((dr_changed_t)1 << (n)))
171
172 /* Structure for managing the hardware breakpoint/watchpoint resources.
173    DR_ADDR_* stores the address, DR_CTRL_* stores the control register
174    content, and DR_REF_COUNT_* counts the numbers of references to the
175    corresponding bp/wp, by which way the limited hardware resources
176    are not wasted on duplicated bp/wp settings (though so far gdb has
177    done a good job by not sending duplicated bp/wp requests).  */
178
179 struct aarch64_debug_reg_state
180 {
181   /* hardware breakpoint */
182   CORE_ADDR dr_addr_bp[AARCH64_HBP_MAX_NUM];
183   unsigned int dr_ctrl_bp[AARCH64_HBP_MAX_NUM];
184   unsigned int dr_ref_count_bp[AARCH64_HBP_MAX_NUM];
185
186   /* hardware watchpoint */
187   CORE_ADDR dr_addr_wp[AARCH64_HWP_MAX_NUM];
188   unsigned int dr_ctrl_wp[AARCH64_HWP_MAX_NUM];
189   unsigned int dr_ref_count_wp[AARCH64_HWP_MAX_NUM];
190 };
191
192 /* Clear the reference counts and forget everything we knew about the
193    debug registers.  */
194
195 static void
196 aarch64_init_debug_reg_state (struct aarch64_debug_reg_state *state)
197 {
198   int i;
199
200   for (i = 0; i < AARCH64_HBP_MAX_NUM; ++i)
201     {
202       state->dr_addr_bp[i] = 0;
203       state->dr_ctrl_bp[i] = 0;
204       state->dr_ref_count_bp[i] = 0;
205     }
206
207   for (i = 0; i < AARCH64_HWP_MAX_NUM; ++i)
208     {
209       state->dr_addr_wp[i] = 0;
210       state->dr_ctrl_wp[i] = 0;
211       state->dr_ref_count_wp[i] = 0;
212     }
213 }
214
215 /* Per-inferior data key.  */
216 static const struct inferior_data *aarch64_inferior_data;
217
218 /* Per-inferior data.  */
219 struct aarch64_inferior_data
220 {
221   /* Copy of AArch64 hardware debug registers for performance reasons.  */
222   struct aarch64_debug_reg_state state;
223 };
224
225 /* Per-inferior hook for register_inferior_data_with_cleanup.  */
226
227 static void
228 aarch64_inferior_data_cleanup (struct inferior *inf, void *arg)
229 {
230   struct aarch64_inferior_data *inf_data = arg;
231
232   xfree (inf_data);
233 }
234
235 /* Get data specific for INFERIOR_PTID LWP.  Return special data area
236    for processes being detached.  */
237
238 static struct aarch64_inferior_data *
239 aarch64_inferior_data_get (void)
240 {
241   struct inferior *inf = current_inferior ();
242   struct aarch64_inferior_data *inf_data;
243
244   inf_data = inferior_data (inf, aarch64_inferior_data);
245   if (inf_data == NULL)
246     {
247       inf_data = xzalloc (sizeof (*inf_data));
248       set_inferior_data (inf, aarch64_inferior_data, inf_data);
249     }
250
251   return inf_data;
252 }
253
254 /* Get debug registers state for INFERIOR_PTID, see
255    aarch64_inferior_data_get.  */
256
257 static struct aarch64_debug_reg_state *
258 aarch64_get_debug_reg_state (void)
259 {
260   return &aarch64_inferior_data_get ()->state;
261 }
262
263 /* Per-thread arch-specific data we want to keep.  */
264
265 struct arch_lwp_info
266 {
267   /* When bit N is 1, it indicates the Nth hardware breakpoint or
268      watchpoint register pair needs to be updated when the thread is
269      resumed; see aarch64_linux_prepare_to_resume.  */
270   dr_changed_t dr_changed_bp;
271   dr_changed_t dr_changed_wp;
272 };
273
274 /* Call ptrace to set the thread TID's hardware breakpoint/watchpoint
275    registers with data from *STATE.  */
276
277 static void
278 aarch64_linux_set_debug_regs (const struct aarch64_debug_reg_state *state,
279                               int tid, int watchpoint)
280 {
281   int i, count;
282   struct iovec iov;
283   struct user_hwdebug_state regs;
284   const CORE_ADDR *addr;
285   const unsigned int *ctrl;
286
287   iov.iov_base = &regs;
288   iov.iov_len = sizeof (regs);
289   count = watchpoint ? aarch64_num_wp_regs : aarch64_num_bp_regs;
290   addr = watchpoint ? state->dr_addr_wp : state->dr_addr_bp;
291   ctrl = watchpoint ? state->dr_ctrl_wp : state->dr_ctrl_bp;
292
293   for (i = 0; i < count; i++)
294     {
295       regs.dbg_regs[i].addr = addr[i];
296       regs.dbg_regs[i].ctrl = ctrl[i];
297     }
298
299   if (ptrace (PTRACE_SETREGSET, tid,
300               watchpoint ? NT_ARM_HW_WATCH : NT_ARM_HW_BREAK,
301               (void *) &iov))
302     error (_("Unexpected error setting hardware debug registers"));
303 }
304
305 struct aarch64_dr_update_callback_param
306 {
307   int is_watchpoint;
308   unsigned int idx;
309 };
310
311 /* Callback for linux_nat_iterate_watchpoint_lwps.  Records the
312    information about the change of one hardware breakpoint/watchpoint
313    setting for the thread LWP.
314    The information is passed in via PTR.
315    N.B.  The actual updating of hardware debug registers is not
316    carried out until the moment the thread is resumed.  */
317
318 static int
319 debug_reg_change_callback (struct lwp_info *lwp, void *ptr)
320 {
321   struct aarch64_dr_update_callback_param *param_p
322     = (struct aarch64_dr_update_callback_param *) ptr;
323   int pid = get_thread_id (lwp->ptid);
324   int idx = param_p->idx;
325   int is_watchpoint = param_p->is_watchpoint;
326   struct arch_lwp_info *info = lwp->arch_private;
327   dr_changed_t *dr_changed_ptr;
328   dr_changed_t dr_changed;
329
330   if (info == NULL)
331     info = lwp->arch_private = XCNEW (struct arch_lwp_info);
332
333   if (debug_hw_points)
334     {
335       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
336                           "debug_reg_change_callback: \n\tOn entry:\n");
337       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
338                           "\tpid%d, dr_changed_bp=0x%s, "
339                           "dr_changed_wp=0x%s\n",
340                           pid, phex (info->dr_changed_bp, 8),
341                           phex (info->dr_changed_wp, 8));
342     }
343
344   dr_changed_ptr = is_watchpoint ? &info->dr_changed_wp
345     : &info->dr_changed_bp;
346   dr_changed = *dr_changed_ptr;
347
348   gdb_assert (idx >= 0
349               && (idx <= (is_watchpoint ? aarch64_num_wp_regs
350                           : aarch64_num_bp_regs)));
351
352   /* The actual update is done later just before resuming the lwp,
353      we just mark that one register pair needs updating.  */
354   DR_MARK_N_CHANGED (dr_changed, idx);
355   *dr_changed_ptr = dr_changed;
356
357   /* If the lwp isn't stopped, force it to momentarily pause, so
358      we can update its debug registers.  */
359   if (!lwp->stopped)
360     linux_stop_lwp (lwp);
361
362   if (debug_hw_points)
363     {
364       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
365                           "\tOn exit:\n\tpid%d, dr_changed_bp=0x%s, "
366                           "dr_changed_wp=0x%s\n",
367                           pid, phex (info->dr_changed_bp, 8),
368                           phex (info->dr_changed_wp, 8));
369     }
370
371   /* Continue the iteration.  */
372   return 0;
373 }
374
375 /* Notify each thread that their IDXth breakpoint/watchpoint register
376    pair needs to be updated.  The message will be recorded in each
377    thread's arch-specific data area, the actual updating will be done
378    when the thread is resumed.  */
379
380 static void
381 aarch64_notify_debug_reg_change (const struct aarch64_debug_reg_state *state,
382                                  int is_watchpoint, unsigned int idx)
383 {
384   struct aarch64_dr_update_callback_param param;
385
386   param.is_watchpoint = is_watchpoint;
387   param.idx = idx;
388
389   linux_nat_iterate_watchpoint_lwps (debug_reg_change_callback,
390                                      (void *) &param);
391 }
392
393 /* Print the values of the cached breakpoint/watchpoint registers.  */
394
395 static void
396 aarch64_show_debug_reg_state (struct aarch64_debug_reg_state *state,
397                               const char *func, CORE_ADDR addr,
398                               int len, int type)
399 {
400   int i;
401
402   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%s", func);
403   if (addr || len)
404     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " (addr=0x%08lx, len=%d, type=%s)",
405                         (unsigned long) addr, len,
406                         type == hw_write ? "hw-write-watchpoint"
407                         : (type == hw_read ? "hw-read-watchpoint"
408                            : (type == hw_access ? "hw-access-watchpoint"
409                               : (type == hw_execute ? "hw-breakpoint"
410                                  : "??unknown??"))));
411   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, ":\n");
412
413   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\tBREAKPOINTs:\n");
414   for (i = 0; i < aarch64_num_bp_regs; i++)
415     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
416                         "\tBP%d: addr=0x%08lx, ctrl=0x%08x, ref.count=%d\n",
417                         i, state->dr_addr_bp[i],
418                         state->dr_ctrl_bp[i], state->dr_ref_count_bp[i]);
419
420   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\tWATCHPOINTs:\n");
421   for (i = 0; i < aarch64_num_wp_regs; i++)
422     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
423                         "\tWP%d: addr=0x%08lx, ctrl=0x%08x, ref.count=%d\n",
424                         i, state->dr_addr_wp[i],
425                         state->dr_ctrl_wp[i], state->dr_ref_count_wp[i]);
426 }
427
428 /* Fill GDB's register array with the general-purpose register values
429    from the current thread.  */
430
431 static void
432 fetch_gregs_from_thread (struct regcache *regcache)
433 {
434   int ret, regno, tid;
435   elf_gregset_t regs;
436   struct iovec iovec;
437
438   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
439
440   iovec.iov_base = &regs;
441   iovec.iov_len = sizeof (regs);
442
443   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
444   if (ret < 0)
445     perror_with_name (_("Unable to fetch general registers."));
446
447   for (regno = AARCH64_X0_REGNUM; regno <= AARCH64_CPSR_REGNUM; regno++)
448     regcache_raw_supply (regcache, regno,
449                          (char *) &regs[regno - AARCH64_X0_REGNUM]);
450 }
451
452 /* Store to the current thread the valid general-purpose register
453    values in the GDB's register array.  */
454
455 static void
456 store_gregs_to_thread (const struct regcache *regcache)
457 {
458   int ret, regno, tid;
459   elf_gregset_t regs;
460   struct iovec iovec;
461
462   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
463
464   iovec.iov_base = &regs;
465   iovec.iov_len = sizeof (regs);
466
467   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
468   if (ret < 0)
469     perror_with_name (_("Unable to fetch general registers."));
470
471   for (regno = AARCH64_X0_REGNUM; regno <= AARCH64_CPSR_REGNUM; regno++)
472     if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, regno))
473       regcache_raw_collect (regcache, regno,
474                             (char *) &regs[regno - AARCH64_X0_REGNUM]);
475
476   ret = ptrace (PTRACE_SETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
477   if (ret < 0)
478     perror_with_name (_("Unable to store general registers."));
479 }
480
481 /* Fill GDB's register array with the fp/simd register values
482    from the current thread.  */
483
484 static void
485 fetch_fpregs_from_thread (struct regcache *regcache)
486 {
487   int ret, regno, tid;
488   elf_fpregset_t regs;
489   struct iovec iovec;
490
491   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
492
493   iovec.iov_base = &regs;
494   iovec.iov_len = sizeof (regs);
495
496   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
497   if (ret < 0)
498     perror_with_name (_("Unable to fetch FP/SIMD registers."));
499
500   for (regno = AARCH64_V0_REGNUM; regno <= AARCH64_V31_REGNUM; regno++)
501     regcache_raw_supply (regcache, regno,
502                          (char *) &regs.vregs[regno - AARCH64_V0_REGNUM]);
503
504   regcache_raw_supply (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM, (char *) &regs.fpsr);
505   regcache_raw_supply (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM, (char *) &regs.fpcr);
506 }
507
508 /* Store to the current thread the valid fp/simd register
509    values in the GDB's register array.  */
510
511 static void
512 store_fpregs_to_thread (const struct regcache *regcache)
513 {
514   int ret, regno, tid;
515   elf_fpregset_t regs;
516   struct iovec iovec;
517
518   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
519
520   iovec.iov_base = &regs;
521   iovec.iov_len = sizeof (regs);
522
523   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
524   if (ret < 0)
525     perror_with_name (_("Unable to fetch FP/SIMD registers."));
526
527   for (regno = AARCH64_V0_REGNUM; regno <= AARCH64_V31_REGNUM; regno++)
528     if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, regno))
529       regcache_raw_collect (regcache, regno,
530                             (char *) &regs.vregs[regno - AARCH64_V0_REGNUM]);
531
532   if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM))
533     regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM, (char *) &regs.fpsr);
534   if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM))
535     regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM, (char *) &regs.fpcr);
536
537   ret = ptrace (PTRACE_SETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
538   if (ret < 0)
539     perror_with_name (_("Unable to store FP/SIMD registers."));
540 }
541
542 /* Implement the "to_fetch_register" target_ops method.  */
543
544 static void
545 aarch64_linux_fetch_inferior_registers (struct target_ops *ops,
546                                         struct regcache *regcache,
547                                         int regno)
548 {
549   if (regno == -1)
550     {
551       fetch_gregs_from_thread (regcache);
552       fetch_fpregs_from_thread (regcache);
553     }
554   else if (regno < AARCH64_V0_REGNUM)
555     fetch_gregs_from_thread (regcache);
556   else
557     fetch_fpregs_from_thread (regcache);
558 }
559
560 /* Implement the "to_store_register" target_ops method.  */
561
562 static void
563 aarch64_linux_store_inferior_registers (struct target_ops *ops,
564                                         struct regcache *regcache,
565                                         int regno)
566 {
567   if (regno == -1)
568     {
569       store_gregs_to_thread (regcache);
570       store_fpregs_to_thread (regcache);
571     }
572   else if (regno < AARCH64_V0_REGNUM)
573     store_gregs_to_thread (regcache);
574   else
575     store_fpregs_to_thread (regcache);
576 }
577
578 /* Fill register REGNO (if it is a general-purpose register) in
579    *GREGSETPS with the value in GDB's register array.  If REGNO is -1,
580    do this for all registers.  */
581
582 void
583 fill_gregset (const struct regcache *regcache,
584               gdb_gregset_t *gregsetp, int regno)
585 {
586   gdb_byte *gregs_buf = (gdb_byte *) gregsetp;
587   int i;
588
589   for (i = AARCH64_X0_REGNUM; i <= AARCH64_CPSR_REGNUM; i++)
590     if (regno == -1 || regno == i)
591       regcache_raw_collect (regcache, i,
592                             gregs_buf + X_REGISTER_SIZE
593                             * (i - AARCH64_X0_REGNUM));
594 }
595
596 /* Fill GDB's register array with the general-purpose register values
597    in *GREGSETP.  */
598
599 void
600 supply_gregset (struct regcache *regcache, const gdb_gregset_t *gregsetp)
601 {
602   aarch64_linux_supply_gregset (regcache, (const gdb_byte *) gregsetp);
603 }
604
605 /* Fill register REGNO (if it is a floating-point register) in
606    *FPREGSETP with the value in GDB's register array.  If REGNO is -1,
607    do this for all registers.  */
608
609 void
610 fill_fpregset (const struct regcache *regcache,
611                gdb_fpregset_t *fpregsetp, int regno)
612 {
613   gdb_byte *fpregs_buf = (gdb_byte *) fpregsetp;
614   int i;
615
616   for (i = AARCH64_V0_REGNUM; i <= AARCH64_V31_REGNUM; i++)
617     if (regno == -1 || regno == i)
618       regcache_raw_collect (regcache, i,
619                             fpregs_buf + V_REGISTER_SIZE
620                             * (i - AARCH64_V0_REGNUM));
621
622   if (regno == -1 || regno == AARCH64_FPSR_REGNUM)
623     regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM,
624                           fpregs_buf + V_REGISTER_SIZE * 32);
625
626   if (regno == -1 || regno == AARCH64_FPCR_REGNUM)
627     regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM,
628                           fpregs_buf + V_REGISTER_SIZE * 32 + 4);
629 }
630
631 /* Fill GDB's register array with the floating-point register values
632    in *FPREGSETP.  */
633
634 void
635 supply_fpregset (struct regcache *regcache, const gdb_fpregset_t *fpregsetp)
636 {
637   aarch64_linux_supply_fpregset (regcache, (const gdb_byte *) fpregsetp);
638 }
639
640 /* Called when resuming a thread.
641    The hardware debug registers are updated when there is any change.  */
642
643 static void
644 aarch64_linux_prepare_to_resume (struct lwp_info *lwp)
645 {
646   struct arch_lwp_info *info = lwp->arch_private;
647
648   /* NULL means this is the main thread still going through the shell,
649      or, no watchpoint has been set yet.  In that case, there's
650      nothing to do.  */
651   if (info == NULL)
652     return;
653
654   if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_bp)
655       || DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_wp))
656     {
657       int tid = GET_LWP (lwp->ptid);
658       struct aarch64_debug_reg_state *state = aarch64_get_debug_reg_state ();
659
660       if (debug_hw_points)
661         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "prepare_to_resume thread %d\n", tid);
662
663       /* Watchpoints.  */
664       if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_wp))
665         {
666           aarch64_linux_set_debug_regs (state, tid, 1);
667           DR_CLEAR_CHANGED (info->dr_changed_wp);
668         }
669
670       /* Breakpoints.  */
671       if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_bp))
672         {
673           aarch64_linux_set_debug_regs (state, tid, 0);
674           DR_CLEAR_CHANGED (info->dr_changed_bp);
675         }
676     }
677 }
678
679 static void
680 aarch64_linux_new_thread (struct lwp_info *lp)
681 {
682   struct arch_lwp_info *info = XCNEW (struct arch_lwp_info);
683
684   /* Mark that all the hardware breakpoint/watchpoint register pairs
685      for this thread need to be initialized.  */
686   DR_MARK_ALL_CHANGED (info->dr_changed_bp, aarch64_num_bp_regs);
687   DR_MARK_ALL_CHANGED (info->dr_changed_wp, aarch64_num_wp_regs);
688
689   lp->arch_private = info;
690 }
691 \f
692
693 /* Called by libthread_db.  Returns a pointer to the thread local
694    storage (or its descriptor).  */
695
696 ps_err_e
697 ps_get_thread_area (const struct ps_prochandle *ph,
698                     lwpid_t lwpid, int idx, void **base)
699 {
700   struct iovec iovec;
701   uint64_t reg;
702
703   iovec.iov_base = &reg;
704   iovec.iov_len = sizeof (reg);
705
706   if (ptrace (PTRACE_GETREGSET, lwpid, NT_ARM_TLS, &iovec) != 0)
707     return PS_ERR;
708
709   /* IDX is the bias from the thread pointer to the beginning of the
710      thread descriptor.  It has to be subtracted due to implementation
711      quirks in libthread_db.  */
712   *base = (void *) (reg - idx);
713
714   return PS_OK;
715 }
716 \f
717
718 /* Get the hardware debug register capacity information.  */
719
720 static void
721 aarch64_linux_get_debug_reg_capacity (void)
722 {
723   int tid;
724   struct iovec iov;
725   struct user_hwdebug_state dreg_state;
726
727   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
728   iov.iov_base = &dreg_state;
729   iov.iov_len = sizeof (dreg_state);
730
731   /* Get hardware watchpoint register info.  */
732   if (ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_ARM_HW_WATCH, &iov) == 0
733       && AARCH64_DEBUG_ARCH (dreg_state.dbg_info) == AARCH64_DEBUG_ARCH_V8)
734     {
735       aarch64_num_wp_regs = AARCH64_DEBUG_NUM_SLOTS (dreg_state.dbg_info);
736       if (aarch64_num_wp_regs > AARCH64_HWP_MAX_NUM)
737         {
738           warning (_("Unexpected number of hardware watchpoint registers"
739                      " reported by ptrace, got %d, expected %d."),
740                    aarch64_num_wp_regs, AARCH64_HWP_MAX_NUM);
741           aarch64_num_wp_regs = AARCH64_HWP_MAX_NUM;
742         }
743     }
744   else
745     {
746       warning (_("Unable to determine the number of hardware watchpoints"
747                  " available."));
748       aarch64_num_wp_regs = 0;
749     }
750
751   /* Get hardware breakpoint register info.  */
752   if (ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_ARM_HW_BREAK, &iov) == 0
753       && AARCH64_DEBUG_ARCH (dreg_state.dbg_info) == AARCH64_DEBUG_ARCH_V8)
754     {
755       aarch64_num_bp_regs = AARCH64_DEBUG_NUM_SLOTS (dreg_state.dbg_info);
756       if (aarch64_num_bp_regs > AARCH64_HBP_MAX_NUM)
757         {
758           warning (_("Unexpected number of hardware breakpoint registers"
759                      " reported by ptrace, got %d, expected %d."),
760                    aarch64_num_bp_regs, AARCH64_HBP_MAX_NUM);
761           aarch64_num_bp_regs = AARCH64_HBP_MAX_NUM;
762         }
763     }
764   else
765     {
766       warning (_("Unable to determine the number of hardware breakpoints"
767                  " available."));
768       aarch64_num_bp_regs = 0;
769     }
770 }
771
772 static void (*super_post_startup_inferior) (ptid_t ptid);
773
774 /* Implement the "to_post_startup_inferior" target_ops method.  */
775
776 static void
777 aarch64_linux_child_post_startup_inferior (ptid_t ptid)
778 {
779   struct aarch64_debug_reg_state *state = aarch64_get_debug_reg_state ();
780
781   aarch64_init_debug_reg_state (state);
782   aarch64_linux_get_debug_reg_capacity ();
783   super_post_startup_inferior (ptid);
784 }
785
786 /* Implement the "to_read_description" target_ops method.  */
787
788 static const struct target_desc *
789 aarch64_linux_read_description (struct target_ops *ops)
790 {
791   initialize_tdesc_aarch64 ();
792   return tdesc_aarch64;
793 }
794
795 /* Given the (potentially unaligned) watchpoint address in ADDR and
796    length in LEN, return the aligned address and aligned length in
797    *ALIGNED_ADDR_P and *ALIGNED_LEN_P, respectively.  The returned
798    aligned address and length will be valid values to write to the
799    hardware watchpoint value and control registers.
800
801    The given watchpoint may get truncated if more than one hardware
802    register is needed to cover the watched region.  *NEXT_ADDR_P
803    and *NEXT_LEN_P, if non-NULL, will return the address and length
804    of the remaining part of the watchpoint (which can be processed
805    by calling this routine again to generate another aligned address
806    and length pair.
807
808    See the comment above the function of the same name in
809    gdbserver/linux-aarch64-low.c for more information.  */
810
811 static void
812 aarch64_align_watchpoint (CORE_ADDR addr, int len, CORE_ADDR *aligned_addr_p,
813                           int *aligned_len_p, CORE_ADDR *next_addr_p,
814                           int *next_len_p)
815 {
816   int aligned_len;
817   unsigned int offset;
818   CORE_ADDR aligned_addr;
819   const unsigned int alignment = AARCH64_HWP_ALIGNMENT;
820   const unsigned int max_wp_len = AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG;
821
822   /* As assumed by the algorithm.  */
823   gdb_assert (alignment == max_wp_len);
824
825   if (len <= 0)
826     return;
827
828   /* Address to be put into the hardware watchpoint value register
829      must be aligned.  */
830   offset = addr & (alignment - 1);
831   aligned_addr = addr - offset;
832
833   gdb_assert (offset >= 0 && offset < alignment);
834   gdb_assert (aligned_addr >= 0 && aligned_addr <= addr);
835   gdb_assert (offset + len > 0);
836
837   if (offset + len >= max_wp_len)
838     {
839       /* Need more than one watchpoint registers; truncate it at the
840          alignment boundary.  */
841       aligned_len = max_wp_len;
842       len -= (max_wp_len - offset);
843       addr += (max_wp_len - offset);
844       gdb_assert ((addr & (alignment - 1)) == 0);
845     }
846   else
847     {
848       /* Find the smallest valid length that is large enough to
849          accommodate this watchpoint.  */
850       static const unsigned char
851         aligned_len_array[AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG] =
852         { 1, 2, 4, 4, 8, 8, 8, 8 };
853
854       aligned_len = aligned_len_array[offset + len - 1];
855       addr += len;
856       len = 0;
857     }
858
859   if (aligned_addr_p)
860     *aligned_addr_p = aligned_addr;
861   if (aligned_len_p)
862     *aligned_len_p = aligned_len;
863   if (next_addr_p)
864     *next_addr_p = addr;
865   if (next_len_p)
866     *next_len_p = len;
867 }
868
869 /* Returns the number of hardware watchpoints of type TYPE that we can
870    set.  Value is positive if we can set CNT watchpoints, zero if
871    setting watchpoints of type TYPE is not supported, and negative if
872    CNT is more than the maximum number of watchpoints of type TYPE
873    that we can support.  TYPE is one of bp_hardware_watchpoint,
874    bp_read_watchpoint, bp_write_watchpoint, or bp_hardware_breakpoint.
875    CNT is the number of such watchpoints used so far (including this
876    one).  OTHERTYPE is non-zero if other types of watchpoints are
877    currently enabled.
878
879    We always return 1 here because we don't have enough information
880    about possible overlap of addresses that they want to watch.  As an
881    extreme example, consider the case where all the watchpoints watch
882    the same address and the same region length: then we can handle a
883    virtually unlimited number of watchpoints, due to debug register
884    sharing implemented via reference counts.  */
885
886 static int
887 aarch64_linux_can_use_hw_breakpoint (int type, int cnt, int othertype)
888 {
889   return 1;
890 }
891
892 /* ptrace expects control registers to be formatted as follows:
893
894    31                             13          5      3      1     0
895    +--------------------------------+----------+------+------+----+
896    |         RESERVED (SBZ)         |  LENGTH  | TYPE | PRIV | EN |
897    +--------------------------------+----------+------+------+----+
898
899    The TYPE field is ignored for breakpoints.  */
900
901 #define DR_CONTROL_ENABLED(ctrl)        (((ctrl) & 0x1) == 1)
902 #define DR_CONTROL_LENGTH(ctrl)         (((ctrl) >> 5) & 0xff)
903
904 /* Utility function that returns the length in bytes of a watchpoint
905    according to the content of a hardware debug control register CTRL.
906    Note that the kernel currently only supports the following Byte
907    Address Select (BAS) values: 0x1, 0x3, 0xf and 0xff, which means
908    that for a hardware watchpoint, its valid length can only be 1
909    byte, 2 bytes, 4 bytes or 8 bytes.  */
910
911 static inline unsigned int
912 aarch64_watchpoint_length (unsigned int ctrl)
913 {
914   switch (DR_CONTROL_LENGTH (ctrl))
915     {
916     case 0x01:
917       return 1;
918     case 0x03:
919       return 2;
920     case 0x0f:
921       return 4;
922     case 0xff:
923       return 8;
924     default:
925       return 0;
926     }
927 }
928
929 /* Given the hardware breakpoint or watchpoint type TYPE and its
930    length LEN, return the expected encoding for a hardware
931    breakpoint/watchpoint control register.  */
932
933 static unsigned int
934 aarch64_point_encode_ctrl_reg (int type, int len)
935 {
936   unsigned int ctrl, ttype;
937
938   /* type */
939   switch (type)
940     {
941     case hw_write:
942       ttype = 2;
943       break;
944     case hw_read:
945       ttype = 1;
946       break;
947     case hw_access:
948       ttype = 3;
949       break;
950     case hw_execute:
951       ttype = 0;
952       break;
953     default:
954       perror_with_name (_("Unrecognized breakpoint/watchpoint type"));
955     }
956   ctrl = ttype << 3;
957
958   /* length bitmask */
959   ctrl |= ((1 << len) - 1) << 5;
960   /* enabled at el0 */
961   ctrl |= (2 << 1) | 1;
962
963   return ctrl;
964 }
965
966 /* Addresses to be written to the hardware breakpoint and watchpoint
967    value registers need to be aligned; the alignment is 4-byte and
968    8-type respectively.  Linux kernel rejects any non-aligned address
969    it receives from the related ptrace call.  Furthermore, the kernel
970    currently only supports the following Byte Address Select (BAS)
971    values: 0x1, 0x3, 0xf and 0xff, which means that for a hardware
972    watchpoint to be accepted by the kernel (via ptrace call), its
973    valid length can only be 1 byte, 2 bytes, 4 bytes or 8 bytes.
974    Despite these limitations, the unaligned watchpoint is supported in
975    this port.
976
977    Return 0 for any non-compliant ADDR and/or LEN; return 1 otherwise.  */
978
979 static int
980 aarch64_point_is_aligned (int is_watchpoint, CORE_ADDR addr, int len)
981 {
982   unsigned int alignment = is_watchpoint ? AARCH64_HWP_ALIGNMENT
983     : AARCH64_HBP_ALIGNMENT;
984
985   if (addr & (alignment - 1))
986     return 0;
987
988   if (len != 8 && len != 4 && len != 2 && len != 1)
989     return 0;
990
991   return 1;
992 }
993
994 /* Record the insertion of one breakpoint/watchpoint, as represented
995    by ADDR and CTRL, in the cached debug register state area *STATE.  */
996
997 static int
998 aarch64_dr_state_insert_one_point (struct aarch64_debug_reg_state *state,
999                                    int type, CORE_ADDR addr, int len)
1000 {
1001   int i, idx, num_regs, is_watchpoint;
1002   unsigned int ctrl, *dr_ctrl_p, *dr_ref_count;
1003   CORE_ADDR *dr_addr_p;
1004
1005   /* Set up state pointers.  */
1006   is_watchpoint = (type != hw_execute);
1007   gdb_assert (aarch64_point_is_aligned (is_watchpoint, addr, len));
1008   if (is_watchpoint)
1009     {
1010       num_regs = aarch64_num_wp_regs;
1011       dr_addr_p = state->dr_addr_wp;
1012       dr_ctrl_p = state->dr_ctrl_wp;
1013       dr_ref_count = state->dr_ref_count_wp;
1014     }
1015   else
1016     {
1017       num_regs = aarch64_num_bp_regs;
1018       dr_addr_p = state->dr_addr_bp;
1019       dr_ctrl_p = state->dr_ctrl_bp;
1020       dr_ref_count = state->dr_ref_count_bp;
1021     }
1022
1023   ctrl = aarch64_point_encode_ctrl_reg (type, len);
1024
1025   /* Find an existing or free register in our cache.  */
1026   idx = -1;
1027   for (i = 0; i < num_regs; ++i)
1028     {
1029       if ((dr_ctrl_p[i] & 1) == 0)
1030         {
1031           gdb_assert (dr_ref_count[i] == 0);
1032           idx = i;
1033           /* no break; continue hunting for an existing one.  */
1034         }
1035       else if (dr_addr_p[i] == addr && dr_ctrl_p[i] == ctrl)
1036         {
1037           gdb_assert (dr_ref_count[i] != 0);
1038           idx = i;
1039           break;
1040         }
1041     }
1042
1043   /* No space.  */
1044   if (idx == -1)
1045     return -1;
1046
1047   /* Update our cache.  */
1048   if ((dr_ctrl_p[idx] & 1) == 0)
1049     {
1050       /* new entry */
1051       dr_addr_p[idx] = addr;
1052       dr_ctrl_p[idx] = ctrl;
1053       dr_ref_count[idx] = 1;
1054       /* Notify the change.  */
1055       aarch64_notify_debug_reg_change (state, is_watchpoint, idx);
1056     }
1057   else
1058     {
1059       /* existing entry */
1060       dr_ref_count[idx]++;
1061     }
1062
1063   return 0;
1064 }
1065
1066 /* Record the removal of one breakpoint/watchpoint, as represented by
1067    ADDR and CTRL, in the cached debug register state area *STATE.  */
1068
1069 static int
1070 aarch64_dr_state_remove_one_point (struct aarch64_debug_reg_state *state,
1071                                    int type, CORE_ADDR addr, int len)
1072 {
1073   int i, num_regs, is_watchpoint;
1074   unsigned int ctrl, *dr_ctrl_p, *dr_ref_count;
1075   CORE_ADDR *dr_addr_p;
1076
1077   /* Set up state pointers.  */
1078   is_watchpoint = (type != hw_execute);
1079   gdb_assert (aarch64_point_is_aligned (is_watchpoint, addr, len));
1080   if (is_watchpoint)
1081     {
1082       num_regs = aarch64_num_wp_regs;
1083       dr_addr_p = state->dr_addr_wp;
1084       dr_ctrl_p = state->dr_ctrl_wp;
1085       dr_ref_count = state->dr_ref_count_wp;
1086     }
1087   else
1088     {
1089       num_regs = aarch64_num_bp_regs;
1090       dr_addr_p = state->dr_addr_bp;
1091       dr_ctrl_p = state->dr_ctrl_bp;
1092       dr_ref_count = state->dr_ref_count_bp;
1093     }
1094
1095   ctrl = aarch64_point_encode_ctrl_reg (type, len);
1096
1097   /* Find the entry that matches the ADDR and CTRL.  */
1098   for (i = 0; i < num_regs; ++i)
1099     if (dr_addr_p[i] == addr && dr_ctrl_p[i] == ctrl)
1100       {
1101         gdb_assert (dr_ref_count[i] != 0);
1102         break;
1103       }
1104
1105   /* Not found.  */
1106   if (i == num_regs)
1107     return -1;
1108
1109   /* Clear our cache.  */
1110   if (--dr_ref_count[i] == 0)
1111     {
1112       /* Clear the enable bit.  */
1113       ctrl &= ~1;
1114       dr_addr_p[i] = 0;
1115       dr_ctrl_p[i] = ctrl;
1116       /* Notify the change.  */
1117       aarch64_notify_debug_reg_change (state, is_watchpoint, i);
1118     }
1119
1120   return 0;
1121 }
1122
1123 /* Implement insertion and removal of a single breakpoint.  */
1124
1125 static int
1126 aarch64_handle_breakpoint (int type, CORE_ADDR addr, int len, int is_insert)
1127 {
1128   struct aarch64_debug_reg_state *state;
1129
1130   /* The hardware breakpoint on AArch64 should always be 4-byte
1131      aligned.  */
1132   if (!aarch64_point_is_aligned (0 /* is_watchpoint */ , addr, len))
1133     return -1;
1134
1135   state = aarch64_get_debug_reg_state ();
1136
1137   if (is_insert)
1138     return aarch64_dr_state_insert_one_point (state, type, addr, len);
1139   else
1140     return aarch64_dr_state_remove_one_point (state, type, addr, len);
1141 }
1142
1143 /* Insert a hardware-assisted breakpoint at BP_TGT->placed_address.
1144    Return 0 on success, -1 on failure.  */
1145
1146 static int
1147 aarch64_linux_insert_hw_breakpoint (struct gdbarch *gdbarch,
1148                                     struct bp_target_info *bp_tgt)
1149 {
1150   int ret;
1151   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
1152   const int len = 4;
1153   const int type = hw_execute;
1154
1155   if (debug_hw_points)
1156     fprintf_unfiltered
1157       (gdb_stdlog,
1158        "insert_hw_breakpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d))\n",
1159        (unsigned long) addr, len);
1160
1161   ret = aarch64_handle_breakpoint (type, addr, len, 1 /* is_insert */);
1162
1163   if (debug_hw_points > 1)
1164     aarch64_show_debug_reg_state (aarch64_get_debug_reg_state (),
1165                                   "insert_hw_watchpoint", addr, len, type);
1166
1167   return ret;
1168 }
1169
1170 /* Remove a hardware-assisted breakpoint at BP_TGT->placed_address.
1171    Return 0 on success, -1 on failure.  */
1172
1173 static int
1174 aarch64_linux_remove_hw_breakpoint (struct gdbarch *gdbarch,
1175                                     struct bp_target_info *bp_tgt)
1176 {
1177   int ret;
1178   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
1179   const int len = 4;
1180   const int type = hw_execute;
1181
1182   if (debug_hw_points)
1183     fprintf_unfiltered
1184       (gdb_stdlog, "remove_hw_breakpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d))\n",
1185        (unsigned long) addr, len);
1186
1187   ret = aarch64_handle_breakpoint (type, addr, len, 0 /* is_insert */);
1188
1189   if (debug_hw_points > 1)
1190     aarch64_show_debug_reg_state (aarch64_get_debug_reg_state (),
1191                                   "remove_hw_watchpoint", addr, len, type);
1192
1193   return ret;
1194 }
1195
1196 /* This is essentially the same as aarch64_handle_breakpoint, apart
1197    from that it is an aligned watchpoint to be handled.  */
1198
1199 static int
1200 aarch64_handle_aligned_watchpoint (int type, CORE_ADDR addr, int len,
1201                                    int is_insert)
1202 {
1203   struct aarch64_debug_reg_state *state = aarch64_get_debug_reg_state ();
1204
1205   if (is_insert)
1206     return aarch64_dr_state_insert_one_point (state, type, addr, len);
1207   else
1208     return aarch64_dr_state_remove_one_point (state, type, addr, len);
1209 }
1210
1211 /* Insert/remove unaligned watchpoint by calling
1212    aarch64_align_watchpoint repeatedly until the whole watched region,
1213    as represented by ADDR and LEN, has been properly aligned and ready
1214    to be written to one or more hardware watchpoint registers.
1215    IS_INSERT indicates whether this is an insertion or a deletion.
1216    Return 0 if succeed.  */
1217
1218 static int
1219 aarch64_handle_unaligned_watchpoint (int type, CORE_ADDR addr, int len,
1220                                      int is_insert)
1221 {
1222   struct aarch64_debug_reg_state *state = aarch64_get_debug_reg_state ();
1223
1224   while (len > 0)
1225     {
1226       CORE_ADDR aligned_addr;
1227       int aligned_len, ret;
1228
1229       aarch64_align_watchpoint (addr, len, &aligned_addr, &aligned_len,
1230                                 &addr, &len);
1231
1232       if (is_insert)
1233         ret = aarch64_dr_state_insert_one_point (state, type, aligned_addr,
1234                                                  aligned_len);
1235       else
1236         ret = aarch64_dr_state_remove_one_point (state, type, aligned_addr,
1237                                                  aligned_len);
1238
1239       if (debug_hw_points)
1240         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1241 "handle_unaligned_watchpoint: is_insert: %d\n"
1242 "                             aligned_addr: 0x%08lx, aligned_len: %d\n"
1243 "                                next_addr: 0x%08lx,    next_len: %d\n",
1244                  is_insert, aligned_addr, aligned_len, addr, len);
1245
1246       if (ret != 0)
1247         return ret;
1248     }
1249
1250   return 0;
1251 }
1252
1253 /* Implements insertion and removal of a single watchpoint.  */
1254
1255 static int
1256 aarch64_handle_watchpoint (int type, CORE_ADDR addr, int len, int is_insert)
1257 {
1258   if (aarch64_point_is_aligned (1 /* is_watchpoint */ , addr, len))
1259     return aarch64_handle_aligned_watchpoint (type, addr, len, is_insert);
1260   else
1261     return aarch64_handle_unaligned_watchpoint (type, addr, len, is_insert);
1262 }
1263
1264 /* Implement the "to_insert_watchpoint" target_ops method.
1265
1266    Insert a watchpoint to watch a memory region which starts at
1267    address ADDR and whose length is LEN bytes.  Watch memory accesses
1268    of the type TYPE.  Return 0 on success, -1 on failure.  */
1269
1270 static int
1271 aarch64_linux_insert_watchpoint (CORE_ADDR addr, int len, int type,
1272                                  struct expression *cond)
1273 {
1274   int ret;
1275
1276   if (debug_hw_points)
1277     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1278                         "insert_watchpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d)\n",
1279                         (unsigned long) addr, len);
1280
1281   gdb_assert (type != hw_execute);
1282
1283   ret = aarch64_handle_watchpoint (type, addr, len, 1 /* is_insert */);
1284
1285   if (debug_hw_points > 1)
1286     aarch64_show_debug_reg_state (aarch64_get_debug_reg_state (),
1287                                   "insert_watchpoint", addr, len, type);
1288
1289   return ret;
1290 }
1291
1292 /* Implement the "to_remove_watchpoint" target_ops method.
1293    Remove a watchpoint that watched the memory region which starts at
1294    address ADDR, whose length is LEN bytes, and for accesses of the
1295    type TYPE.  Return 0 on success, -1 on failure.  */
1296
1297 static int
1298 aarch64_linux_remove_watchpoint (CORE_ADDR addr, int len, int type,
1299                                  struct expression *cond)
1300 {
1301   int ret;
1302
1303   if (debug_hw_points)
1304     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1305                         "remove_watchpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d)\n",
1306                         (unsigned long) addr, len);
1307
1308   gdb_assert (type != hw_execute);
1309
1310   ret = aarch64_handle_watchpoint (type, addr, len, 0 /* is_insert */);
1311
1312   if (debug_hw_points > 1)
1313     aarch64_show_debug_reg_state (aarch64_get_debug_reg_state (),
1314                                   "remove_watchpoint", addr, len, type);
1315
1316   return ret;
1317 }
1318
1319 /* Implement the "to_region_ok_for_hw_watchpoint" target_ops method.  */
1320
1321 static int
1322 aarch64_linux_region_ok_for_hw_watchpoint (CORE_ADDR addr, int len)
1323 {
1324   CORE_ADDR aligned_addr;
1325
1326   /* Can not set watchpoints for zero or negative lengths.  */
1327   if (len <= 0)
1328     return 0;
1329
1330   /* Must have hardware watchpoint debug register(s).  */
1331   if (aarch64_num_wp_regs == 0)
1332     return 0;
1333
1334   /* We support unaligned watchpoint address and arbitrary length,
1335      as long as the size of the whole watched area after alignment
1336      doesn't exceed size of the total area that all watchpoint debug
1337      registers can watch cooperatively.
1338
1339      This is a very relaxed rule, but unfortunately there are
1340      limitations, e.g. false-positive hits, due to limited support of
1341      hardware debug registers in the kernel.  See comment above
1342      aarch64_align_watchpoint for more information.  */
1343
1344   aligned_addr = addr & ~(AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG - 1);
1345   if (aligned_addr + aarch64_num_wp_regs * AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG
1346       < addr + len)
1347     return 0;
1348
1349   /* All tests passed so we are likely to be able to set the watchpoint.
1350      The reason that it is 'likely' rather than 'must' is because
1351      we don't check the current usage of the watchpoint registers, and
1352      there may not be enough registers available for this watchpoint.
1353      Ideally we should check the cached debug register state, however
1354      the checking is costly.  */
1355   return 1;
1356 }
1357
1358 /* Implement the "to_stopped_data_address" target_ops method.  */
1359
1360 static int
1361 aarch64_linux_stopped_data_address (struct target_ops *target,
1362                                     CORE_ADDR *addr_p)
1363 {
1364   siginfo_t siginfo;
1365   int i, tid;
1366   struct aarch64_debug_reg_state *state;
1367
1368   if (!linux_nat_get_siginfo (inferior_ptid, &siginfo))
1369     return 0;
1370
1371   /* This must be a hardware breakpoint.  */
1372   if (siginfo.si_signo != SIGTRAP
1373       || (siginfo.si_code & 0xffff) != TRAP_HWBKPT)
1374     return 0;
1375
1376   /* Check if the address matches any watched address.  */
1377   state = aarch64_get_debug_reg_state ();
1378   for (i = aarch64_num_wp_regs - 1; i >= 0; --i)
1379     {
1380       const unsigned int len = aarch64_watchpoint_length (state->dr_ctrl_wp[i]);
1381       const CORE_ADDR addr_trap = (CORE_ADDR) siginfo.si_addr;
1382       const CORE_ADDR addr_watch = state->dr_addr_wp[i];
1383
1384       if (state->dr_ref_count_wp[i]
1385           && DR_CONTROL_ENABLED (state->dr_ctrl_wp[i])
1386           && addr_trap >= addr_watch
1387           && addr_trap < addr_watch + len)
1388         {
1389           *addr_p = addr_trap;
1390           return 1;
1391         }
1392     }
1393
1394   return 0;
1395 }
1396
1397 /* Implement the "to_stopped_by_watchpoint" target_ops method.  */
1398
1399 static int
1400 aarch64_linux_stopped_by_watchpoint (void)
1401 {
1402   CORE_ADDR addr;
1403
1404   return aarch64_linux_stopped_data_address (&current_target, &addr);
1405 }
1406
1407 /* Implement the "to_watchpoint_addr_within_range" target_ops method.  */
1408
1409 static int
1410 aarch64_linux_watchpoint_addr_within_range (struct target_ops *target,
1411                                             CORE_ADDR addr,
1412                                             CORE_ADDR start, int length)
1413 {
1414   return start <= addr && start + length - 1 >= addr;
1415 }
1416
1417 /* Define AArch64 maintenance commands.  */
1418
1419 static void
1420 add_show_debug_regs_command (void)
1421 {
1422   /* A maintenance command to enable printing the internal DRi mirror
1423      variables.  */
1424   add_setshow_boolean_cmd ("show-debug-regs", class_maintenance,
1425                            &debug_hw_points, _("\
1426 Set whether to show variables that mirror the AArch64 debug registers."), _("\
1427 Show whether to show variables that mirror the AArch64 debug registers."), _("\
1428 Use \"on\" to enable, \"off\" to disable.\n\
1429 If enabled, the debug registers values are shown when GDB inserts\n\
1430 or removes a hardware breakpoint or watchpoint, and when the inferior\n\
1431 triggers a breakpoint or watchpoint."),
1432                            NULL,
1433                            NULL,
1434                            &maintenance_set_cmdlist,
1435                            &maintenance_show_cmdlist);
1436 }
1437
1438 /* -Wmissing-prototypes.  */
1439 void _initialize_aarch64_linux_nat (void);
1440
1441 void
1442 _initialize_aarch64_linux_nat (void)
1443 {
1444   struct target_ops *t;
1445
1446   /* Fill in the generic GNU/Linux methods.  */
1447   t = linux_target ();
1448
1449   add_show_debug_regs_command ();
1450
1451   /* Add our register access methods.  */
1452   t->to_fetch_registers = aarch64_linux_fetch_inferior_registers;
1453   t->to_store_registers = aarch64_linux_store_inferior_registers;
1454
1455   t->to_read_description = aarch64_linux_read_description;
1456
1457   t->to_can_use_hw_breakpoint = aarch64_linux_can_use_hw_breakpoint;
1458   t->to_insert_hw_breakpoint = aarch64_linux_insert_hw_breakpoint;
1459   t->to_remove_hw_breakpoint = aarch64_linux_remove_hw_breakpoint;
1460   t->to_region_ok_for_hw_watchpoint =
1461     aarch64_linux_region_ok_for_hw_watchpoint;
1462   t->to_insert_watchpoint = aarch64_linux_insert_watchpoint;
1463   t->to_remove_watchpoint = aarch64_linux_remove_watchpoint;
1464   t->to_stopped_by_watchpoint = aarch64_linux_stopped_by_watchpoint;
1465   t->to_stopped_data_address = aarch64_linux_stopped_data_address;
1466   t->to_watchpoint_addr_within_range =
1467     aarch64_linux_watchpoint_addr_within_range;
1468   if (aarch64_inferior_data == NULL)
1469     aarch64_inferior_data
1470       = register_inferior_data_with_cleanup (NULL,
1471                                              aarch64_inferior_data_cleanup);
1472
1473   /* Override the GNU/Linux inferior startup hook.  */
1474   super_post_startup_inferior = t->to_post_startup_inferior;
1475   t->to_post_startup_inferior = aarch64_linux_child_post_startup_inferior;
1476
1477   /* Register the target.  */
1478   linux_nat_add_target (t);
1479   linux_nat_set_new_thread (t, aarch64_linux_new_thread);
1480   linux_nat_set_prepare_to_resume (t, aarch64_linux_prepare_to_resume);
1481 }