gdb/aarch64-linux-nat.c

   1 /* Native-dependent code for GNU/Linux AArch64.
   2
   3    Copyright (C) 2011-2015 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 "aarch32-linux-nat.h"
  33 #include "nat/aarch64-linux-hw-point.h"
  34
  35 #include "elf/external.h"
  36 #include "elf/common.h"
  37
  38 #include "nat/gdb_ptrace.h"
  39 #include <sys/utsname.h>
  40 #include <asm/ptrace.h>
  41
  42 #include "gregset.h"
  43
  44 /* Defines ps_err_e, struct ps_prochandle.  */
  45 #include "gdb_proc_service.h"
  46
  47 #ifndef TRAP_HWBKPT
  48 #define TRAP_HWBKPT 0x0004
  49 #endif
  50
  51 /* Per-process data.  We don't bind this to a per-inferior registry
  52    because of targets like x86 GNU/Linux that need to keep track of
  53    processes that aren't bound to any inferior (e.g., fork children,
  54    checkpoints).  */
  55
  56 struct aarch64_process_info
  57 {
  58   /* Linked list.  */
  59   struct aarch64_process_info *next;
  60
  61   /* The process identifier.  */
  62   pid_t pid;
  63
  64   /* Copy of aarch64 hardware debug registers.  */
  65   struct aarch64_debug_reg_state state;
  66 };
  67
  68 static struct aarch64_process_info *aarch64_process_list = NULL;
  69
  70 /* Find process data for process PID.  */
  71
  72 static struct aarch64_process_info *
  73 aarch64_find_process_pid (pid_t pid)
  74 {
  75   struct aarch64_process_info *proc;
  76
  77   for (proc = aarch64_process_list; proc; proc = proc->next)
  78     if (proc->pid == pid)
  79       return proc;
  80
  81   return NULL;
  82 }
  83
  84 /* Add process data for process PID.  Returns newly allocated info
  85    object.  */
  86
  87 static struct aarch64_process_info *
  88 aarch64_add_process (pid_t pid)
  89 {
  90   struct aarch64_process_info *proc;
  91
  92   proc = xcalloc (1, sizeof (*proc));
  93   proc->pid = pid;
  94
  95   proc->next = aarch64_process_list;
  96   aarch64_process_list = proc;
  97
  98   return proc;
  99 }
 100
 101 /* Get data specific info for process PID, creating it if necessary.
 102    Never returns NULL.  */
 103
 104 static struct aarch64_process_info *
 105 aarch64_process_info_get (pid_t pid)
 106 {
 107   struct aarch64_process_info *proc;
 108
 109   proc = aarch64_find_process_pid (pid);
 110   if (proc == NULL)
 111     proc = aarch64_add_process (pid);
 112
 113   return proc;
 114 }
 115
 116 /* Called whenever GDB is no longer debugging process PID.  It deletes
 117    data structures that keep track of debug register state.  */
 118
 119 static void
 120 aarch64_forget_process (pid_t pid)
 121 {
 122   struct aarch64_process_info *proc, **proc_link;
 123
 124   proc = aarch64_process_list;
 125   proc_link = &aarch64_process_list;
 126
 127   while (proc != NULL)
 128     {
 129       if (proc->pid == pid)
 130         {
 131           *proc_link = proc->next;
 132
 133           xfree (proc);
 134           return;
 135         }
 136
 137       proc_link = &proc->next;
 138       proc = *proc_link;
 139     }
 140 }
 141
 142 /* Get debug registers state for process PID.  */
 143
 144 static struct aarch64_debug_reg_state *
 145 aarch64_get_debug_reg_state (pid_t pid)
 146 {
 147   return &aarch64_process_info_get (pid)->state;
 148 }
 149
 150 struct aarch64_dr_update_callback_param
 151 {
 152   int is_watchpoint;
 153   unsigned int idx;
 154 };
 155
 156 /* Callback for iterate_over_lwps.  Records the
 157    information about the change of one hardware breakpoint/watchpoint
 158    setting for the thread LWP.
 159    The information is passed in via PTR.
 160    N.B.  The actual updating of hardware debug registers is not
 161    carried out until the moment the thread is resumed.  */
 162
 163 static int
 164 debug_reg_change_callback (struct lwp_info *lwp, void *ptr)
 165 {
 166   struct aarch64_dr_update_callback_param *param_p
 167     = (struct aarch64_dr_update_callback_param *) ptr;
 168   int pid = ptid_get_pid (lwp->ptid);
 169   int idx = param_p->idx;
 170   int is_watchpoint = param_p->is_watchpoint;
 171   struct arch_lwp_info *info = lwp->arch_private;
 172   dr_changed_t *dr_changed_ptr;
 173   dr_changed_t dr_changed;
 174
 175   if (info == NULL)
 176     info = lwp->arch_private = XCNEW (struct arch_lwp_info);
 177
 178   if (show_debug_regs)
 179     {
 180       debug_printf ("debug_reg_change_callback: \n\tOn entry:\n");
 181       debug_printf ("\tpid%d, dr_changed_bp=0x%s, "
 182                     "dr_changed_wp=0x%s\n", pid,
 183                     phex (info->dr_changed_bp, 8),
 184                     phex (info->dr_changed_wp, 8));
 185     }
 186
 187   dr_changed_ptr = is_watchpoint ? &info->dr_changed_wp
 188     : &info->dr_changed_bp;
 189   dr_changed = *dr_changed_ptr;
 190
 191   gdb_assert (idx >= 0
 192               && (idx <= (is_watchpoint ? aarch64_num_wp_regs
 193                           : aarch64_num_bp_regs)));
 194
 195   /* The actual update is done later just before resuming the lwp,
 196      we just mark that one register pair needs updating.  */
 197   DR_MARK_N_CHANGED (dr_changed, idx);
 198   *dr_changed_ptr = dr_changed;
 199
 200   /* If the lwp isn't stopped, force it to momentarily pause, so
 201      we can update its debug registers.  */
 202   if (!lwp->stopped)
 203     linux_stop_lwp (lwp);
 204
 205   if (show_debug_regs)
 206     {
 207       debug_printf ("\tOn exit:\n\tpid%d, dr_changed_bp=0x%s, "
 208                     "dr_changed_wp=0x%s\n", pid,
 209                     phex (info->dr_changed_bp, 8),
 210                     phex (info->dr_changed_wp, 8));
 211     }
 212
 213   /* Continue the iteration.  */
 214   return 0;
 215 }
 216
 217 /* Notify each thread that their IDXth breakpoint/watchpoint register
 218    pair needs to be updated.  The message will be recorded in each
 219    thread's arch-specific data area, the actual updating will be done
 220    when the thread is resumed.  */
 221
 222 void
 223 aarch64_notify_debug_reg_change (const struct aarch64_debug_reg_state *state,
 224                                  int is_watchpoint, unsigned int idx)
 225 {
 226   struct aarch64_dr_update_callback_param param;
 227   ptid_t pid_ptid = pid_to_ptid (ptid_get_pid (inferior_ptid));
 228
 229   param.is_watchpoint = is_watchpoint;
 230   param.idx = idx;
 231
 232   iterate_over_lwps (pid_ptid, debug_reg_change_callback, (void *) &param);
 233 }
 234
 235 /* Fill GDB's register array with the general-purpose register values
 236    from the current thread.  */
 237
 238 static void
 239 fetch_gregs_from_thread (struct regcache *regcache)
 240 {
 241   int ret, tid;
 242   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
 243   elf_gregset_t regs;
 244   struct iovec iovec;
 245
 246   /* Make sure REGS can hold all registers contents on both aarch64
 247      and arm.  */
 248   gdb_static_assert (sizeof (regs) >= 18 * 4);
 249
 250   tid = ptid_get_lwp (inferior_ptid);
 251
 252   iovec.iov_base = &regs;
 253   if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->bits_per_word == 32)
 254     iovec.iov_len = 18 * 4;
 255   else
 256     iovec.iov_len = sizeof (regs);
 257
 258   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
 259   if (ret < 0)
 260     perror_with_name (_("Unable to fetch general registers."));
 261
 262   if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->bits_per_word == 32)
 263     aarch32_gp_regcache_supply (regcache, (uint32_t *) regs, 1);
 264   else
 265     {
 266       int regno;
 267
 268       for (regno = AARCH64_X0_REGNUM; regno <= AARCH64_CPSR_REGNUM; regno++)
 269         regcache_raw_supply (regcache, regno, &regs[regno - AARCH64_X0_REGNUM]);
 270     }
 271 }
 272
 273 /* Store to the current thread the valid general-purpose register
 274    values in the GDB's register array.  */
 275
 276 static void
 277 store_gregs_to_thread (const struct regcache *regcache)
 278 {
 279   int ret, tid;
 280   elf_gregset_t regs;
 281   struct iovec iovec;
 282   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
 283
 284   /* Make sure REGS can hold all registers contents on both aarch64
 285      and arm.  */
 286   gdb_static_assert (sizeof (regs) >= 18 * 4);
 287   tid = ptid_get_lwp (inferior_ptid);
 288
 289   iovec.iov_base = &regs;
 290   if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->bits_per_word == 32)
 291     iovec.iov_len = 18 * 4;
 292   else
 293     iovec.iov_len = sizeof (regs);
 294
 295   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
 296   if (ret < 0)
 297     perror_with_name (_("Unable to fetch general registers."));
 298
 299   if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->bits_per_word == 32)
 300     aarch32_gp_regcache_collect (regcache, (uint32_t *) regs, 1);
 301   else
 302     {
 303       int regno;
 304
 305       for (regno = AARCH64_X0_REGNUM; regno <= AARCH64_CPSR_REGNUM; regno++)
 306         if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, regno))
 307           regcache_raw_collect (regcache, regno,
 308                                 &regs[regno - AARCH64_X0_REGNUM]);
 309     }
 310
 311   ret = ptrace (PTRACE_SETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
 312   if (ret < 0)
 313     perror_with_name (_("Unable to store general registers."));
 314 }
 315
 316 /* Fill GDB's register array with the fp/simd register values
 317    from the current thread.  */
 318
 319 static void
 320 fetch_fpregs_from_thread (struct regcache *regcache)
 321 {
 322   int ret, tid;
 323   elf_fpregset_t regs;
 324   struct iovec iovec;
 325   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
 326
 327   /* Make sure REGS can hold all VFP registers contents on both aarch64
 328      and arm.  */
 329   gdb_static_assert (sizeof regs >= VFP_REGS_SIZE);
 330
 331   tid = ptid_get_lwp (inferior_ptid);
 332
 333   iovec.iov_base = &regs;
 334
 335   if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->bits_per_word == 32)
 336     {
 337       iovec.iov_len = VFP_REGS_SIZE;
 338
 339       ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_ARM_VFP, &iovec);
 340       if (ret < 0)
 341         perror_with_name (_("Unable to fetch VFP registers."));
 342
 343       aarch32_vfp_regcache_supply (regcache, (gdb_byte *) &regs, 32);
 344     }
 345   else
 346     {
 347       int regno;
 348
 349       iovec.iov_len = sizeof (regs);
 350
 351       ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
 352       if (ret < 0)
 353         perror_with_name (_("Unable to fetch vFP/SIMD registers."));
 354
 355       for (regno = AARCH64_V0_REGNUM; regno <= AARCH64_V31_REGNUM; regno++)
 356         regcache_raw_supply (regcache, regno,
 357                              &regs.vregs[regno - AARCH64_V0_REGNUM]);
 358
 359       regcache_raw_supply (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM, &regs.fpsr);
 360       regcache_raw_supply (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM, &regs.fpcr);
 361     }
 362 }
 363
 364 /* Store to the current thread the valid fp/simd register
 365    values in the GDB's register array.  */
 366
 367 static void
 368 store_fpregs_to_thread (const struct regcache *regcache)
 369 {
 370   int ret, tid;
 371   elf_fpregset_t regs;
 372   struct iovec iovec;
 373   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
 374
 375   /* Make sure REGS can hold all VFP registers contents on both aarch64
 376      and arm.  */
 377   gdb_static_assert (sizeof regs >= VFP_REGS_SIZE);
 378   tid = ptid_get_lwp (inferior_ptid);
 379
 380   iovec.iov_base = &regs;
 381
 382   if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->bits_per_word == 32)
 383     {
 384       iovec.iov_len = VFP_REGS_SIZE;
 385
 386       ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_ARM_VFP, &iovec);
 387       if (ret < 0)
 388         perror_with_name (_("Unable to fetch VFP registers."));
 389
 390       aarch32_vfp_regcache_collect (regcache, (gdb_byte *) &regs, 32);
 391     }
 392   else
 393     {
 394       int regno;
 395
 396       iovec.iov_len = sizeof (regs);
 397
 398       ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
 399       if (ret < 0)
 400         perror_with_name (_("Unable to fetch FP/SIMD registers."));
 401
 402       for (regno = AARCH64_V0_REGNUM; regno <= AARCH64_V31_REGNUM; regno++)
 403         if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, regno))
 404           regcache_raw_collect (regcache, regno,
 405                                 (char *) &regs.vregs[regno - AARCH64_V0_REGNUM]);
 406
 407       if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM))
 408         regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM,
 409                               (char *) &regs.fpsr);
 410       if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM))
 411         regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM,
 412                               (char *) &regs.fpcr);
 413     }
 414
 415   if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->bits_per_word == 32)
 416     {
 417       ret = ptrace (PTRACE_SETREGSET, tid, NT_ARM_VFP, &iovec);
 418       if (ret < 0)
 419         perror_with_name (_("Unable to store VFP registers."));
 420     }
 421   else
 422     {
 423       ret = ptrace (PTRACE_SETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
 424       if (ret < 0)
 425         perror_with_name (_("Unable to store FP/SIMD registers."));
 426     }
 427 }
 428
 429 /* Implement the "to_fetch_register" target_ops method.  */
 430
 431 static void
 432 aarch64_linux_fetch_inferior_registers (struct target_ops *ops,
 433                                         struct regcache *regcache,
 434                                         int regno)
 435 {
 436   if (regno == -1)
 437     {
 438       fetch_gregs_from_thread (regcache);
 439       fetch_fpregs_from_thread (regcache);
 440     }
 441   else if (regno < AARCH64_V0_REGNUM)
 442     fetch_gregs_from_thread (regcache);
 443   else
 444     fetch_fpregs_from_thread (regcache);
 445 }
 446
 447 /* Implement the "to_store_register" target_ops method.  */
 448
 449 static void
 450 aarch64_linux_store_inferior_registers (struct target_ops *ops,
 451                                         struct regcache *regcache,
 452                                         int regno)
 453 {
 454   if (regno == -1)
 455     {
 456       store_gregs_to_thread (regcache);
 457       store_fpregs_to_thread (regcache);
 458     }
 459   else if (regno < AARCH64_V0_REGNUM)
 460     store_gregs_to_thread (regcache);
 461   else
 462     store_fpregs_to_thread (regcache);
 463 }
 464
 465 /* Fill register REGNO (if it is a general-purpose register) in
 466    *GREGSETPS with the value in GDB's register array.  If REGNO is -1,
 467    do this for all registers.  */
 468
 469 void
 470 fill_gregset (const struct regcache *regcache,
 471               gdb_gregset_t *gregsetp, int regno)
 472 {
 473   regcache_collect_regset (&aarch64_linux_gregset, regcache,
 474                            regno, (gdb_byte *) gregsetp,
 475                            AARCH64_LINUX_SIZEOF_GREGSET);
 476 }
 477
 478 /* Fill GDB's register array with the general-purpose register values
 479    in *GREGSETP.  */
 480
 481 void
 482 supply_gregset (struct regcache *regcache, const gdb_gregset_t *gregsetp)
 483 {
 484   regcache_supply_regset (&aarch64_linux_gregset, regcache, -1,
 485                           (const gdb_byte *) gregsetp,
 486                           AARCH64_LINUX_SIZEOF_GREGSET);
 487 }
 488
 489 /* Fill register REGNO (if it is a floating-point register) in
 490    *FPREGSETP with the value in GDB's register array.  If REGNO is -1,
 491    do this for all registers.  */
 492
 493 void
 494 fill_fpregset (const struct regcache *regcache,
 495                gdb_fpregset_t *fpregsetp, int regno)
 496 {
 497   regcache_collect_regset (&aarch64_linux_fpregset, regcache,
 498                            regno, (gdb_byte *) fpregsetp,
 499                            AARCH64_LINUX_SIZEOF_FPREGSET);
 500 }
 501
 502 /* Fill GDB's register array with the floating-point register values
 503    in *FPREGSETP.  */
 504
 505 void
 506 supply_fpregset (struct regcache *regcache, const gdb_fpregset_t *fpregsetp)
 507 {
 508   regcache_supply_regset (&aarch64_linux_fpregset, regcache, -1,
 509                           (const gdb_byte *) fpregsetp,
 510                           AARCH64_LINUX_SIZEOF_FPREGSET);
 511 }
 512
 513 /* Called when resuming a thread.
 514    The hardware debug registers are updated when there is any change.  */
 515
 516 static void
 517 aarch64_linux_prepare_to_resume (struct lwp_info *lwp)
 518 {
 519   struct arch_lwp_info *info = lwp->arch_private;
 520
 521   /* NULL means this is the main thread still going through the shell,
 522      or, no watchpoint has been set yet.  In that case, there's
 523      nothing to do.  */
 524   if (info == NULL)
 525     return;
 526
 527   if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_bp)
 528       || DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_wp))
 529     {
 530       int tid = ptid_get_lwp (lwp->ptid);
 531       struct aarch64_debug_reg_state *state
 532         = aarch64_get_debug_reg_state (ptid_get_pid (lwp->ptid));
 533
 534       if (show_debug_regs)
 535         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "prepare_to_resume thread %d\n", tid);
 536
 537       /* Watchpoints.  */
 538       if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_wp))
 539         {
 540           aarch64_linux_set_debug_regs (state, tid, 1);
 541           DR_CLEAR_CHANGED (info->dr_changed_wp);
 542         }
 543
 544       /* Breakpoints.  */
 545       if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_bp))
 546         {
 547           aarch64_linux_set_debug_regs (state, tid, 0);
 548           DR_CLEAR_CHANGED (info->dr_changed_bp);
 549         }
 550     }
 551 }
 552
 553 static void
 554 aarch64_linux_new_thread (struct lwp_info *lp)
 555 {
 556   struct arch_lwp_info *info = XCNEW (struct arch_lwp_info);
 557
 558   /* Mark that all the hardware breakpoint/watchpoint register pairs
 559      for this thread need to be initialized.  */
 560   DR_MARK_ALL_CHANGED (info->dr_changed_bp, aarch64_num_bp_regs);
 561   DR_MARK_ALL_CHANGED (info->dr_changed_wp, aarch64_num_wp_regs);
 562
 563   lp->arch_private = info;
 564 }
 565
 566 /* linux_nat_new_fork hook.   */
 567
 568 static void
 569 aarch64_linux_new_fork (struct lwp_info *parent, pid_t child_pid)
 570 {
 571   pid_t parent_pid;
 572   struct aarch64_debug_reg_state *parent_state;
 573   struct aarch64_debug_reg_state *child_state;
 574
 575   /* NULL means no watchpoint has ever been set in the parent.  In
 576      that case, there's nothing to do.  */
 577   if (parent->arch_private == NULL)
 578     return;
 579
 580   /* GDB core assumes the child inherits the watchpoints/hw
 581      breakpoints of the parent, and will remove them all from the
 582      forked off process.  Copy the debug registers mirrors into the
 583      new process so that all breakpoints and watchpoints can be
 584      removed together.  */
 585
 586   parent_pid = ptid_get_pid (parent->ptid);
 587   parent_state = aarch64_get_debug_reg_state (parent_pid);
 588   child_state = aarch64_get_debug_reg_state (child_pid);
 589   *child_state = *parent_state;
 590 }
 591 \f
 592
 593 /* Called by libthread_db.  Returns a pointer to the thread local
 594    storage (or its descriptor).  */
 595
 596 ps_err_e
 597 ps_get_thread_area (const struct ps_prochandle *ph,
 598                     lwpid_t lwpid, int idx, void **base)
 599 {
 600   struct iovec iovec;
 601   uint64_t reg;
 602
 603   iovec.iov_base = &reg;
 604   iovec.iov_len = sizeof (reg);
 605
 606   if (ptrace (PTRACE_GETREGSET, lwpid, NT_ARM_TLS, &iovec) != 0)
 607     return PS_ERR;
 608
 609   /* IDX is the bias from the thread pointer to the beginning of the
 610      thread descriptor.  It has to be subtracted due to implementation
 611      quirks in libthread_db.  */
 612   *base = (void *) (reg - idx);
 613
 614   return PS_OK;
 615 }
 616 \f
 617
 618 static void (*super_post_startup_inferior) (struct target_ops *self,
 619                                             ptid_t ptid);
 620
 621 /* Implement the "to_post_startup_inferior" target_ops method.  */
 622
 623 static void
 624 aarch64_linux_child_post_startup_inferior (struct target_ops *self,
 625                                            ptid_t ptid)
 626 {
 627   aarch64_forget_process (ptid_get_pid (ptid));
 628   aarch64_linux_get_debug_reg_capacity (ptid_get_pid (ptid));
 629   super_post_startup_inferior (self, ptid);
 630 }
 631
 632 extern struct target_desc *tdesc_arm_with_vfpv3;
 633 extern struct target_desc *tdesc_arm_with_neon;
 634
 635 /* Implement the "to_read_description" target_ops method.  */
 636
 637 static const struct target_desc *
 638 aarch64_linux_read_description (struct target_ops *ops)
 639 {
 640   CORE_ADDR at_phent;
 641
 642   if (target_auxv_search (ops, AT_PHENT, &at_phent) == 1)
 643     {
 644       if (at_phent == sizeof (Elf64_External_Phdr))
 645         return tdesc_aarch64;
 646       else
 647         {
 648           CORE_ADDR arm_hwcap = 0;
 649
 650           if (target_auxv_search (ops, AT_HWCAP, &arm_hwcap) != 1)
 651             return ops->beneath->to_read_description (ops->beneath);
 652
 653 #ifndef COMPAT_HWCAP_VFP
 654 #define COMPAT_HWCAP_VFP        (1 << 6)
 655 #endif
 656 #ifndef COMPAT_HWCAP_NEON
 657 #define COMPAT_HWCAP_NEON       (1 << 12)
 658 #endif
 659 #ifndef COMPAT_HWCAP_VFPv3
 660 #define COMPAT_HWCAP_VFPv3      (1 << 13)
 661 #endif
 662
 663           if (arm_hwcap & COMPAT_HWCAP_VFP)
 664             {
 665               char *buf;
 666               const struct target_desc *result = NULL;
 667
 668               if (arm_hwcap & COMPAT_HWCAP_NEON)
 669                 result = tdesc_arm_with_neon;
 670               else if (arm_hwcap & COMPAT_HWCAP_VFPv3)
 671                 result = tdesc_arm_with_vfpv3;
 672
 673               return result;
 674             }
 675
 676           return NULL;
 677         }
 678     }
 679
 680   return tdesc_aarch64;
 681 }
 682
 683 /* Returns the number of hardware watchpoints of type TYPE that we can
 684    set.  Value is positive if we can set CNT watchpoints, zero if
 685    setting watchpoints of type TYPE is not supported, and negative if
 686    CNT is more than the maximum number of watchpoints of type TYPE
 687    that we can support.  TYPE is one of bp_hardware_watchpoint,
 688    bp_read_watchpoint, bp_write_watchpoint, or bp_hardware_breakpoint.
 689    CNT is the number of such watchpoints used so far (including this
 690    one).  OTHERTYPE is non-zero if other types of watchpoints are
 691    currently enabled.  */
 692
 693 static int
 694 aarch64_linux_can_use_hw_breakpoint (struct target_ops *self,
 695                                      enum bptype type,
 696                                      int cnt, int othertype)
 697 {
 698   if (type == bp_hardware_watchpoint || type == bp_read_watchpoint
 699       || type == bp_access_watchpoint || type == bp_watchpoint)
 700     {
 701       if (aarch64_num_wp_regs == 0)
 702         return 0;
 703     }
 704   else if (type == bp_hardware_breakpoint)
 705     {
 706       if (aarch64_num_bp_regs == 0)
 707         return 0;
 708     }
 709   else
 710     gdb_assert_not_reached ("unexpected breakpoint type");
 711
 712   /* We always return 1 here because we don't have enough information
 713      about possible overlap of addresses that they want to watch.  As an
 714      extreme example, consider the case where all the watchpoints watch
 715      the same address and the same region length: then we can handle a
 716      virtually unlimited number of watchpoints, due to debug register
 717      sharing implemented via reference counts.  */
 718   return 1;
 719 }
 720
 721 /* Insert a hardware-assisted breakpoint at BP_TGT->reqstd_address.
 722    Return 0 on success, -1 on failure.  */
 723
 724 static int
 725 aarch64_linux_insert_hw_breakpoint (struct target_ops *self,
 726                                     struct gdbarch *gdbarch,
 727                                     struct bp_target_info *bp_tgt)
 728 {
 729   int ret;
 730   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address = bp_tgt->reqstd_address;
 731   const int len = 4;
 732   const enum target_hw_bp_type type = hw_execute;
 733   struct aarch64_debug_reg_state *state
 734     = aarch64_get_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
 735
 736   if (show_debug_regs)
 737     fprintf_unfiltered
 738       (gdb_stdlog,
 739        "insert_hw_breakpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d))\n",
 740        (unsigned long) addr, len);
 741
 742   ret = aarch64_handle_breakpoint (type, addr, len, 1 /* is_insert */, state);
 743
 744   if (show_debug_regs)
 745     {
 746       aarch64_show_debug_reg_state (state,
 747                                     "insert_hw_breakpoint", addr, len, type);
 748     }
 749
 750   return ret;
 751 }
 752
 753 /* Remove a hardware-assisted breakpoint at BP_TGT->placed_address.
 754    Return 0 on success, -1 on failure.  */
 755
 756 static int
 757 aarch64_linux_remove_hw_breakpoint (struct target_ops *self,
 758                                     struct gdbarch *gdbarch,
 759                                     struct bp_target_info *bp_tgt)
 760 {
 761   int ret;
 762   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
 763   const int len = 4;
 764   const enum target_hw_bp_type type = hw_execute;
 765   struct aarch64_debug_reg_state *state
 766     = aarch64_get_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
 767
 768   if (show_debug_regs)
 769     fprintf_unfiltered
 770       (gdb_stdlog, "remove_hw_breakpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d))\n",
 771        (unsigned long) addr, len);
 772
 773   ret = aarch64_handle_breakpoint (type, addr, len, 0 /* is_insert */, state);
 774
 775   if (show_debug_regs)
 776     {
 777       aarch64_show_debug_reg_state (state,
 778                                     "remove_hw_watchpoint", addr, len, type);
 779     }
 780
 781   return ret;
 782 }
 783
 784 /* Implement the "to_insert_watchpoint" target_ops method.
 785
 786    Insert a watchpoint to watch a memory region which starts at
 787    address ADDR and whose length is LEN bytes.  Watch memory accesses
 788    of the type TYPE.  Return 0 on success, -1 on failure.  */
 789
 790 static int
 791 aarch64_linux_insert_watchpoint (struct target_ops *self,
 792                                  CORE_ADDR addr, int len,
 793                                  enum target_hw_bp_type type,
 794                                  struct expression *cond)
 795 {
 796   int ret;
 797   struct aarch64_debug_reg_state *state
 798     = aarch64_get_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
 799
 800   if (show_debug_regs)
 801     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
 802                         "insert_watchpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d)\n",
 803                         (unsigned long) addr, len);
 804
 805   gdb_assert (type != hw_execute);
 806
 807   ret = aarch64_handle_watchpoint (type, addr, len, 1 /* is_insert */, state);
 808
 809   if (show_debug_regs)
 810     {
 811       aarch64_show_debug_reg_state (state,
 812                                     "insert_watchpoint", addr, len, type);
 813     }
 814
 815   return ret;
 816 }
 817
 818 /* Implement the "to_remove_watchpoint" target_ops method.
 819    Remove a watchpoint that watched the memory region which starts at
 820    address ADDR, whose length is LEN bytes, and for accesses of the
 821    type TYPE.  Return 0 on success, -1 on failure.  */
 822
 823 static int
 824 aarch64_linux_remove_watchpoint (struct target_ops *self,
 825                                  CORE_ADDR addr, int len,
 826                                  enum target_hw_bp_type type,
 827                                  struct expression *cond)
 828 {
 829   int ret;
 830   struct aarch64_debug_reg_state *state
 831     = aarch64_get_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
 832
 833   if (show_debug_regs)
 834     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
 835                         "remove_watchpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d)\n",
 836                         (unsigned long) addr, len);
 837
 838   gdb_assert (type != hw_execute);
 839
 840   ret = aarch64_handle_watchpoint (type, addr, len, 0 /* is_insert */, state);
 841
 842   if (show_debug_regs)
 843     {
 844       aarch64_show_debug_reg_state (state,
 845                                     "remove_watchpoint", addr, len, type);
 846     }
 847
 848   return ret;
 849 }
 850
 851 /* Implement the "to_region_ok_for_hw_watchpoint" target_ops method.  */
 852
 853 static int
 854 aarch64_linux_region_ok_for_hw_watchpoint (struct target_ops *self,
 855                                            CORE_ADDR addr, int len)
 856 {
 857   CORE_ADDR aligned_addr;
 858
 859   /* Can not set watchpoints for zero or negative lengths.  */
 860   if (len <= 0)
 861     return 0;
 862
 863   /* Must have hardware watchpoint debug register(s).  */
 864   if (aarch64_num_wp_regs == 0)
 865     return 0;
 866
 867   /* We support unaligned watchpoint address and arbitrary length,
 868      as long as the size of the whole watched area after alignment
 869      doesn't exceed size of the total area that all watchpoint debug
 870      registers can watch cooperatively.
 871
 872      This is a very relaxed rule, but unfortunately there are
 873      limitations, e.g. false-positive hits, due to limited support of
 874      hardware debug registers in the kernel.  See comment above
 875      aarch64_align_watchpoint for more information.  */
 876
 877   aligned_addr = addr & ~(AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG - 1);
 878   if (aligned_addr + aarch64_num_wp_regs * AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG
 879       < addr + len)
 880     return 0;
 881
 882   /* All tests passed so we are likely to be able to set the watchpoint.
 883      The reason that it is 'likely' rather than 'must' is because
 884      we don't check the current usage of the watchpoint registers, and
 885      there may not be enough registers available for this watchpoint.
 886      Ideally we should check the cached debug register state, however
 887      the checking is costly.  */
 888   return 1;
 889 }
 890
 891 /* Implement the "to_stopped_data_address" target_ops method.  */
 892
 893 static int
 894 aarch64_linux_stopped_data_address (struct target_ops *target,
 895                                     CORE_ADDR *addr_p)
 896 {
 897   siginfo_t siginfo;
 898   int i, tid;
 899   struct aarch64_debug_reg_state *state;
 900
 901   if (!linux_nat_get_siginfo (inferior_ptid, &siginfo))
 902     return 0;
 903
 904   /* This must be a hardware breakpoint.  */
 905   if (siginfo.si_signo != SIGTRAP
 906       || (siginfo.si_code & 0xffff) != TRAP_HWBKPT)
 907     return 0;
 908
 909   /* Check if the address matches any watched address.  */
 910   state = aarch64_get_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
 911   for (i = aarch64_num_wp_regs - 1; i >= 0; --i)
 912     {
 913       const unsigned int len = aarch64_watchpoint_length (state->dr_ctrl_wp[i]);
 914       const CORE_ADDR addr_trap = (CORE_ADDR) siginfo.si_addr;
 915       const CORE_ADDR addr_watch = state->dr_addr_wp[i];
 916
 917       if (state->dr_ref_count_wp[i]
 918           && DR_CONTROL_ENABLED (state->dr_ctrl_wp[i])
 919           && addr_trap >= addr_watch
 920           && addr_trap < addr_watch + len)
 921         {
 922           *addr_p = addr_trap;
 923           return 1;
 924         }
 925     }
 926
 927   return 0;
 928 }
 929
 930 /* Implement the "to_stopped_by_watchpoint" target_ops method.  */
 931
 932 static int
 933 aarch64_linux_stopped_by_watchpoint (struct target_ops *ops)
 934 {
 935   CORE_ADDR addr;
 936
 937   return aarch64_linux_stopped_data_address (ops, &addr);
 938 }
 939
 940 /* Implement the "to_watchpoint_addr_within_range" target_ops method.  */
 941
 942 static int
 943 aarch64_linux_watchpoint_addr_within_range (struct target_ops *target,
 944                                             CORE_ADDR addr,
 945                                             CORE_ADDR start, int length)
 946 {
 947   return start <= addr && start + length - 1 >= addr;
 948 }
 949
 950 /* Define AArch64 maintenance commands.  */
 951
 952 static void
 953 add_show_debug_regs_command (void)
 954 {
 955   /* A maintenance command to enable printing the internal DRi mirror
 956      variables.  */
 957   add_setshow_boolean_cmd ("show-debug-regs", class_maintenance,
 958                            &show_debug_regs, _("\
 959 Set whether to show variables that mirror the AArch64 debug registers."), _("\
 960 Show whether to show variables that mirror the AArch64 debug registers."), _("\
 961 Use \"on\" to enable, \"off\" to disable.\n\
 962 If enabled, the debug registers values are shown when GDB inserts\n\
 963 or removes a hardware breakpoint or watchpoint, and when the inferior\n\
 964 triggers a breakpoint or watchpoint."),
 965                            NULL,
 966                            NULL,
 967                            &maintenance_set_cmdlist,
 968                            &maintenance_show_cmdlist);
 969 }
 970
 971 /* -Wmissing-prototypes.  */
 972 void _initialize_aarch64_linux_nat (void);
 973
 974 void
 975 _initialize_aarch64_linux_nat (void)
 976 {
 977   struct target_ops *t;
 978
 979   /* Fill in the generic GNU/Linux methods.  */
 980   t = linux_target ();
 981
 982   add_show_debug_regs_command ();
 983
 984   /* Add our register access methods.  */
 985   t->to_fetch_registers = aarch64_linux_fetch_inferior_registers;
 986   t->to_store_registers = aarch64_linux_store_inferior_registers;
 987
 988   t->to_read_description = aarch64_linux_read_description;
 989
 990   t->to_can_use_hw_breakpoint = aarch64_linux_can_use_hw_breakpoint;
 991   t->to_insert_hw_breakpoint = aarch64_linux_insert_hw_breakpoint;
 992   t->to_remove_hw_breakpoint = aarch64_linux_remove_hw_breakpoint;
 993   t->to_region_ok_for_hw_watchpoint =
 994     aarch64_linux_region_ok_for_hw_watchpoint;
 995   t->to_insert_watchpoint = aarch64_linux_insert_watchpoint;
 996   t->to_remove_watchpoint = aarch64_linux_remove_watchpoint;
 997   t->to_stopped_by_watchpoint = aarch64_linux_stopped_by_watchpoint;
 998   t->to_stopped_data_address = aarch64_linux_stopped_data_address;
 999   t->to_watchpoint_addr_within_range =
1000     aarch64_linux_watchpoint_addr_within_range;
1001
1002   /* Override the GNU/Linux inferior startup hook.  */
1003   super_post_startup_inferior = t->to_post_startup_inferior;
1004   t->to_post_startup_inferior = aarch64_linux_child_post_startup_inferior;
1005
1006   /* Register the target.  */
1007   linux_nat_add_target (t);
1008   linux_nat_set_new_thread (t, aarch64_linux_new_thread);
1009   linux_nat_set_new_fork (t, aarch64_linux_new_fork);
1010   linux_nat_set_forget_process (t, aarch64_forget_process);
1011   linux_nat_set_prepare_to_resume (t, aarch64_linux_prepare_to_resume);
1012 }