ARI fix: Replace long long with LONGEST.
[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%llx, "
339                           "dr_changed_wp=0x%llx\n",
340                           pid, info->dr_changed_bp, info->dr_changed_wp);
341     }
342
343   dr_changed_ptr = is_watchpoint ? &info->dr_changed_wp
344     : &info->dr_changed_bp;
345   dr_changed = *dr_changed_ptr;
346
347   gdb_assert (idx >= 0
348               && (idx <= (is_watchpoint ? aarch64_num_wp_regs
349                           : aarch64_num_bp_regs)));
350
351   /* The actual update is done later just before resuming the lwp,
352      we just mark that one register pair needs updating.  */
353   DR_MARK_N_CHANGED (dr_changed, idx);
354   *dr_changed_ptr = dr_changed;
355
356   /* If the lwp isn't stopped, force it to momentarily pause, so
357      we can update its debug registers.  */
358   if (!lwp->stopped)
359     linux_stop_lwp (lwp);
360
361   if (debug_hw_points)
362     {
363       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
364                           "\tOn exit:\n\tpid%d, dr_changed_bp=0x%llx, "
365                           "dr_changed_wp=0x%llx\n",
366                           pid, info->dr_changed_bp, info->dr_changed_wp);
367     }
368
369   /* Continue the iteration.  */
370   return 0;
371 }
372
373 /* Notify each thread that their IDXth breakpoint/watchpoint register
374    pair needs to be updated.  The message will be recorded in each
375    thread's arch-specific data area, the actual updating will be done
376    when the thread is resumed.  */
377
378 static void
379 aarch64_notify_debug_reg_change (const struct aarch64_debug_reg_state *state,
380                                  int is_watchpoint, unsigned int idx)
381 {
382   struct aarch64_dr_update_callback_param param;
383
384   param.is_watchpoint = is_watchpoint;
385   param.idx = idx;
386
387   linux_nat_iterate_watchpoint_lwps (debug_reg_change_callback,
388                                      (void *) &param);
389 }
390
391 /* Print the values of the cached breakpoint/watchpoint registers.  */
392
393 static void
394 aarch64_show_debug_reg_state (struct aarch64_debug_reg_state *state,
395                               const char *func, CORE_ADDR addr,
396                               int len, int type)
397 {
398   int i;
399
400   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%s", func);
401   if (addr || len)
402     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " (addr=0x%08lx, len=%d, type=%s)",
403                         (unsigned long) addr, len,
404                         type == hw_write ? "hw-write-watchpoint"
405                         : (type == hw_read ? "hw-read-watchpoint"
406                            : (type == hw_access ? "hw-access-watchpoint"
407                               : (type == hw_execute ? "hw-breakpoint"
408                                  : "??unknown??"))));
409   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, ":\n");
410
411   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\tBREAKPOINTs:\n");
412   for (i = 0; i < aarch64_num_bp_regs; i++)
413     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
414                         "\tBP%d: addr=0x%08lx, ctrl=0x%08x, ref.count=%d\n",
415                         i, state->dr_addr_bp[i],
416                         state->dr_ctrl_bp[i], state->dr_ref_count_bp[i]);
417
418   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\tWATCHPOINTs:\n");
419   for (i = 0; i < aarch64_num_wp_regs; i++)
420     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
421                         "\tWP%d: addr=0x%08lx, ctrl=0x%08x, ref.count=%d\n",
422                         i, state->dr_addr_wp[i],
423                         state->dr_ctrl_wp[i], state->dr_ref_count_wp[i]);
424 }
425
426 /* Fill GDB's register array with the general-purpose register values
427    from the current thread.  */
428
429 static void
430 fetch_gregs_from_thread (struct regcache *regcache)
431 {
432   int ret, regno, tid;
433   elf_gregset_t regs;
434   struct iovec iovec;
435
436   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
437
438   iovec.iov_base = &regs;
439   iovec.iov_len = sizeof (regs);
440
441   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
442   if (ret < 0)
443     perror_with_name (_("Unable to fetch general registers."));
444
445   for (regno = AARCH64_X0_REGNUM; regno <= AARCH64_CPSR_REGNUM; regno++)
446     regcache_raw_supply (regcache, regno,
447                          (char *) &regs[regno - AARCH64_X0_REGNUM]);
448 }
449
450 /* Store to the current thread the valid general-purpose register
451    values in the GDB's register array.  */
452
453 static void
454 store_gregs_to_thread (const struct regcache *regcache)
455 {
456   int ret, regno, tid;
457   elf_gregset_t regs;
458   struct iovec iovec;
459
460   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
461
462   iovec.iov_base = &regs;
463   iovec.iov_len = sizeof (regs);
464
465   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
466   if (ret < 0)
467     perror_with_name (_("Unable to fetch general registers."));
468
469   for (regno = AARCH64_X0_REGNUM; regno <= AARCH64_CPSR_REGNUM; regno++)
470     if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, regno))
471       regcache_raw_collect (regcache, regno,
472                             (char *) &regs[regno - AARCH64_X0_REGNUM]);
473
474   ret = ptrace (PTRACE_SETREGSET, tid, NT_PRSTATUS, &iovec);
475   if (ret < 0)
476     perror_with_name (_("Unable to store general registers."));
477 }
478
479 /* Fill GDB's register array with the fp/simd register values
480    from the current thread.  */
481
482 static void
483 fetch_fpregs_from_thread (struct regcache *regcache)
484 {
485   int ret, regno, tid;
486   elf_fpregset_t regs;
487   struct iovec iovec;
488
489   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
490
491   iovec.iov_base = &regs;
492   iovec.iov_len = sizeof (regs);
493
494   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
495   if (ret < 0)
496     perror_with_name (_("Unable to fetch FP/SIMD registers."));
497
498   for (regno = AARCH64_V0_REGNUM; regno <= AARCH64_V31_REGNUM; regno++)
499     regcache_raw_supply (regcache, regno,
500                          (char *) &regs.vregs[regno - AARCH64_V0_REGNUM]);
501
502   regcache_raw_supply (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM, (char *) &regs.fpsr);
503   regcache_raw_supply (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM, (char *) &regs.fpcr);
504 }
505
506 /* Store to the current thread the valid fp/simd register
507    values in the GDB's register array.  */
508
509 static void
510 store_fpregs_to_thread (const struct regcache *regcache)
511 {
512   int ret, regno, tid;
513   elf_fpregset_t regs;
514   struct iovec iovec;
515
516   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
517
518   iovec.iov_base = &regs;
519   iovec.iov_len = sizeof (regs);
520
521   ret = ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
522   if (ret < 0)
523     perror_with_name (_("Unable to fetch FP/SIMD registers."));
524
525   for (regno = AARCH64_V0_REGNUM; regno <= AARCH64_V31_REGNUM; regno++)
526     if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, regno))
527       regcache_raw_collect (regcache, regno,
528                             (char *) &regs.vregs[regno - AARCH64_V0_REGNUM]);
529
530   if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM))
531     regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM, (char *) &regs.fpsr);
532   if (REG_VALID == regcache_register_status (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM))
533     regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM, (char *) &regs.fpcr);
534
535   ret = ptrace (PTRACE_SETREGSET, tid, NT_FPREGSET, &iovec);
536   if (ret < 0)
537     perror_with_name (_("Unable to store FP/SIMD registers."));
538 }
539
540 /* Implement the "to_fetch_register" target_ops method.  */
541
542 static void
543 aarch64_linux_fetch_inferior_registers (struct target_ops *ops,
544                                         struct regcache *regcache,
545                                         int regno)
546 {
547   if (regno == -1)
548     {
549       fetch_gregs_from_thread (regcache);
550       fetch_fpregs_from_thread (regcache);
551     }
552   else if (regno < AARCH64_V0_REGNUM)
553     fetch_gregs_from_thread (regcache);
554   else
555     fetch_fpregs_from_thread (regcache);
556 }
557
558 /* Implement the "to_store_register" target_ops method.  */
559
560 static void
561 aarch64_linux_store_inferior_registers (struct target_ops *ops,
562                                         struct regcache *regcache,
563                                         int regno)
564 {
565   if (regno == -1)
566     {
567       store_gregs_to_thread (regcache);
568       store_fpregs_to_thread (regcache);
569     }
570   else if (regno < AARCH64_V0_REGNUM)
571     store_gregs_to_thread (regcache);
572   else
573     store_fpregs_to_thread (regcache);
574 }
575
576 /* Fill register REGNO (if it is a general-purpose register) in
577    *GREGSETPS with the value in GDB's register array.  If REGNO is -1,
578    do this for all registers.  */
579
580 void
581 fill_gregset (const struct regcache *regcache,
582               gdb_gregset_t *gregsetp, int regno)
583 {
584   gdb_byte *gregs_buf = (gdb_byte *) gregsetp;
585   int i;
586
587   for (i = AARCH64_X0_REGNUM; i <= AARCH64_CPSR_REGNUM; i++)
588     if (regno == -1 || regno == i)
589       regcache_raw_collect (regcache, i,
590                             gregs_buf + X_REGISTER_SIZE
591                             * (i - AARCH64_X0_REGNUM));
592 }
593
594 /* Fill GDB's register array with the general-purpose register values
595    in *GREGSETP.  */
596
597 void
598 supply_gregset (struct regcache *regcache, const gdb_gregset_t *gregsetp)
599 {
600   aarch64_linux_supply_gregset (regcache, (const gdb_byte *) gregsetp);
601 }
602
603 /* Fill register REGNO (if it is a floating-point register) in
604    *FPREGSETP with the value in GDB's register array.  If REGNO is -1,
605    do this for all registers.  */
606
607 void
608 fill_fpregset (const struct regcache *regcache,
609                gdb_fpregset_t *fpregsetp, int regno)
610 {
611   gdb_byte *fpregs_buf = (gdb_byte *) fpregsetp;
612   int i;
613
614   for (i = AARCH64_V0_REGNUM; i <= AARCH64_V31_REGNUM; i++)
615     if (regno == -1 || regno == i)
616       regcache_raw_collect (regcache, i,
617                             fpregs_buf + V_REGISTER_SIZE
618                             * (i - AARCH64_V0_REGNUM));
619
620   if (regno == -1 || regno == AARCH64_FPSR_REGNUM)
621     regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPSR_REGNUM,
622                           fpregs_buf + V_REGISTER_SIZE * 32);
623
624   if (regno == -1 || regno == AARCH64_FPCR_REGNUM)
625     regcache_raw_collect (regcache, AARCH64_FPCR_REGNUM,
626                           fpregs_buf + V_REGISTER_SIZE * 32 + 4);
627 }
628
629 /* Fill GDB's register array with the floating-point register values
630    in *FPREGSETP.  */
631
632 void
633 supply_fpregset (struct regcache *regcache, const gdb_fpregset_t *fpregsetp)
634 {
635   aarch64_linux_supply_fpregset (regcache, (const gdb_byte *) fpregsetp);
636 }
637
638 /* Called when resuming a thread.
639    The hardware debug registers are updated when there is any change.  */
640
641 static void
642 aarch64_linux_prepare_to_resume (struct lwp_info *lwp)
643 {
644   struct arch_lwp_info *info = lwp->arch_private;
645
646   /* NULL means this is the main thread still going through the shell,
647      or, no watchpoint has been set yet.  In that case, there's
648      nothing to do.  */
649   if (info == NULL)
650     return;
651
652   if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_bp)
653       || DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_wp))
654     {
655       int tid = GET_LWP (lwp->ptid);
656       struct aarch64_debug_reg_state *state = aarch64_get_debug_reg_state ();
657
658       if (debug_hw_points)
659         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "prepare_to_resume thread %d\n", tid);
660
661       /* Watchpoints.  */
662       if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_wp))
663         {
664           aarch64_linux_set_debug_regs (state, tid, 1);
665           DR_CLEAR_CHANGED (info->dr_changed_wp);
666         }
667
668       /* Breakpoints.  */
669       if (DR_HAS_CHANGED (info->dr_changed_bp))
670         {
671           aarch64_linux_set_debug_regs (state, tid, 0);
672           DR_CLEAR_CHANGED (info->dr_changed_bp);
673         }
674     }
675 }
676
677 static void
678 aarch64_linux_new_thread (struct lwp_info *lp)
679 {
680   struct arch_lwp_info *info = XCNEW (struct arch_lwp_info);
681
682   /* Mark that all the hardware breakpoint/watchpoint register pairs
683      for this thread need to be initialized.  */
684   DR_MARK_ALL_CHANGED (info->dr_changed_bp, aarch64_num_bp_regs);
685   DR_MARK_ALL_CHANGED (info->dr_changed_wp, aarch64_num_wp_regs);
686
687   lp->arch_private = info;
688 }
689 \f
690
691 /* Called by libthread_db.  Returns a pointer to the thread local
692    storage (or its descriptor).  */
693
694 ps_err_e
695 ps_get_thread_area (const struct ps_prochandle *ph,
696                     lwpid_t lwpid, int idx, void **base)
697 {
698   struct iovec iovec;
699   uint64_t reg;
700
701   iovec.iov_base = &reg;
702   iovec.iov_len = sizeof (reg);
703
704   if (ptrace (PTRACE_GETREGSET, lwpid, NT_ARM_TLS, &iovec) != 0)
705     return PS_ERR;
706
707   /* IDX is the bias from the thread pointer to the beginning of the
708      thread descriptor.  It has to be subtracted due to implementation
709      quirks in libthread_db.  */
710   *base = (void *) (reg - idx);
711
712   return PS_OK;
713 }
714 \f
715
716 /* Get the hardware debug register capacity information.  */
717
718 static void
719 aarch64_linux_get_debug_reg_capacity (void)
720 {
721   int tid;
722   struct iovec iov;
723   struct user_hwdebug_state dreg_state;
724
725   tid = get_thread_id (inferior_ptid);
726   iov.iov_base = &dreg_state;
727   iov.iov_len = sizeof (dreg_state);
728
729   /* Get hardware watchpoint register info.  */
730   if (ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_ARM_HW_WATCH, &iov) == 0
731       && AARCH64_DEBUG_ARCH (dreg_state.dbg_info) == AARCH64_DEBUG_ARCH_V8)
732     {
733       aarch64_num_wp_regs = AARCH64_DEBUG_NUM_SLOTS (dreg_state.dbg_info);
734       if (aarch64_num_wp_regs > AARCH64_HWP_MAX_NUM)
735         {
736           warning ("Unexpected number of hardware watchpoint registers reported"
737                    " by ptrace, got %d, expected %d.",
738                    aarch64_num_wp_regs, AARCH64_HWP_MAX_NUM);
739           aarch64_num_wp_regs = AARCH64_HWP_MAX_NUM;
740         }
741     }
742   else
743     {
744       warning ("Unable to determine the number of hardware watchpoints"
745                " available.");
746       aarch64_num_wp_regs = 0;
747     }
748
749   /* Get hardware breakpoint register info.  */
750   if (ptrace (PTRACE_GETREGSET, tid, NT_ARM_HW_BREAK, &iov) == 0
751       && AARCH64_DEBUG_ARCH (dreg_state.dbg_info) == AARCH64_DEBUG_ARCH_V8)
752     {
753       aarch64_num_bp_regs = AARCH64_DEBUG_NUM_SLOTS (dreg_state.dbg_info);
754       if (aarch64_num_bp_regs > AARCH64_HBP_MAX_NUM)
755         {
756           warning ("Unexpected number of hardware breakpoint registers reported"
757                    " by ptrace, got %d, expected %d.",
758                    aarch64_num_bp_regs, AARCH64_HBP_MAX_NUM);
759           aarch64_num_bp_regs = AARCH64_HBP_MAX_NUM;
760         }
761     }
762   else
763     {
764       warning ("Unable to determine the number of hardware breakpoints"
765                " available.");
766       aarch64_num_bp_regs = 0;
767     }
768 }
769
770 static void (*super_post_startup_inferior) (ptid_t ptid);
771
772 /* Implement the "to_post_startup_inferior" target_ops method.  */
773
774 static void
775 aarch64_linux_child_post_startup_inferior (ptid_t ptid)
776 {
777   struct aarch64_debug_reg_state *state = aarch64_get_debug_reg_state ();
778
779   aarch64_init_debug_reg_state (state);
780   aarch64_linux_get_debug_reg_capacity ();
781   super_post_startup_inferior (ptid);
782 }
783
784 /* Implement the "to_read_description" target_ops method.  */
785
786 static const struct target_desc *
787 aarch64_linux_read_description (struct target_ops *ops)
788 {
789   initialize_tdesc_aarch64 ();
790   return tdesc_aarch64;
791 }
792
793 /* Given the (potentially unaligned) watchpoint address in ADDR and
794    length in LEN, return the aligned address and aligned length in
795    *ALIGNED_ADDR_P and *ALIGNED_LEN_P, respectively.  The returned
796    aligned address and length will be valid values to write to the
797    hardware watchpoint value and control registers.
798
799    The given watchpoint may get truncated if more than one hardware
800    register is needed to cover the watched region.  *NEXT_ADDR_P
801    and *NEXT_LEN_P, if non-NULL, will return the address and length
802    of the remaining part of the watchpoint (which can be processed
803    by calling this routine again to generate another aligned address
804    and length pair.
805
806    See the comment above the function of the same name in
807    gdbserver/linux-aarch64-low.c for more information.  */
808
809 static void
810 aarch64_align_watchpoint (CORE_ADDR addr, int len, CORE_ADDR *aligned_addr_p,
811                           int *aligned_len_p, CORE_ADDR *next_addr_p,
812                           int *next_len_p)
813 {
814   int aligned_len;
815   unsigned int offset;
816   CORE_ADDR aligned_addr;
817   const unsigned int alignment = AARCH64_HWP_ALIGNMENT;
818   const unsigned int max_wp_len = AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG;
819
820   /* As assumed by the algorithm.  */
821   gdb_assert (alignment == max_wp_len);
822
823   if (len <= 0)
824     return;
825
826   /* Address to be put into the hardware watchpoint value register
827      must be aligned.  */
828   offset = addr & (alignment - 1);
829   aligned_addr = addr - offset;
830
831   gdb_assert (offset >= 0 && offset < alignment);
832   gdb_assert (aligned_addr >= 0 && aligned_addr <= addr);
833   gdb_assert (offset + len > 0);
834
835   if (offset + len >= max_wp_len)
836     {
837       /* Need more than one watchpoint registers; truncate it at the
838          alignment boundary.  */
839       aligned_len = max_wp_len;
840       len -= (max_wp_len - offset);
841       addr += (max_wp_len - offset);
842       gdb_assert ((addr & (alignment - 1)) == 0);
843     }
844   else
845     {
846       /* Find the smallest valid length that is large enough to
847          accommodate this watchpoint.  */
848       static const unsigned char
849         aligned_len_array[AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG] =
850         { 1, 2, 4, 4, 8, 8, 8, 8 };
851
852       aligned_len = aligned_len_array[offset + len - 1];
853       addr += len;
854       len = 0;
855     }
856
857   if (aligned_addr_p)
858     *aligned_addr_p = aligned_addr;
859   if (aligned_len_p)
860     *aligned_len_p = aligned_len;
861   if (next_addr_p)
862     *next_addr_p = addr;
863   if (next_len_p)
864     *next_len_p = len;
865 }
866
867 /* Returns the number of hardware watchpoints of type TYPE that we can
868    set.  Value is positive if we can set CNT watchpoints, zero if
869    setting watchpoints of type TYPE is not supported, and negative if
870    CNT is more than the maximum number of watchpoints of type TYPE
871    that we can support.  TYPE is one of bp_hardware_watchpoint,
872    bp_read_watchpoint, bp_write_watchpoint, or bp_hardware_breakpoint.
873    CNT is the number of such watchpoints used so far (including this
874    one).  OTHERTYPE is non-zero if other types of watchpoints are
875    currently enabled.
876
877    We always return 1 here because we don't have enough information
878    about possible overlap of addresses that they want to watch.  As an
879    extreme example, consider the case where all the watchpoints watch
880    the same address and the same region length: then we can handle a
881    virtually unlimited number of watchpoints, due to debug register
882    sharing implemented via reference counts.  */
883
884 static int
885 aarch64_linux_can_use_hw_breakpoint (int type, int cnt, int othertype)
886 {
887   return 1;
888 }
889
890 /* ptrace expects control registers to be formatted as follows:
891
892    31                             13          5      3      1     0
893    +--------------------------------+----------+------+------+----+
894    |         RESERVED (SBZ)         |  LENGTH  | TYPE | PRIV | EN |
895    +--------------------------------+----------+------+------+----+
896
897    The TYPE field is ignored for breakpoints.  */
898
899 #define DR_CONTROL_ENABLED(ctrl)        (((ctrl) & 0x1) == 1)
900 #define DR_CONTROL_LENGTH(ctrl)         (((ctrl) >> 5) & 0xff)
901
902 /* Utility function that returns the length in bytes of a watchpoint
903    according to the content of a hardware debug control register CTRL.
904    Note that the kernel currently only supports the following Byte
905    Address Select (BAS) values: 0x1, 0x3, 0xf and 0xff, which means
906    that for a hardware watchpoint, its valid length can only be 1
907    byte, 2 bytes, 4 bytes or 8 bytes.  */
908
909 static inline unsigned int
910 aarch64_watchpoint_length (unsigned int ctrl)
911 {
912   switch (DR_CONTROL_LENGTH (ctrl))
913     {
914     case 0x01:
915       return 1;
916     case 0x03:
917       return 2;
918     case 0x0f:
919       return 4;
920     case 0xff:
921       return 8;
922     default:
923       return 0;
924     }
925 }
926
927 /* Given the hardware breakpoint or watchpoint type TYPE and its
928    length LEN, return the expected encoding for a hardware
929    breakpoint/watchpoint control register.  */
930
931 static unsigned int
932 aarch64_point_encode_ctrl_reg (int type, int len)
933 {
934   unsigned int ctrl, ttype;
935
936   /* type */
937   switch (type)
938     {
939     case hw_write:
940       ttype = 2;
941       break;
942     case hw_read:
943       ttype = 1;
944       break;
945     case hw_access:
946       ttype = 3;
947       break;
948     case hw_execute:
949       ttype = 0;
950       break;
951     default:
952       perror_with_name (_("Unrecognized breakpoint/watchpoint type"));
953     }
954   ctrl = ttype << 3;
955
956   /* length bitmask */
957   ctrl |= ((1 << len) - 1) << 5;
958   /* enabled at el0 */
959   ctrl |= (2 << 1) | 1;
960
961   return ctrl;
962 }
963
964 /* Addresses to be written to the hardware breakpoint and watchpoint
965    value registers need to be aligned; the alignment is 4-byte and
966    8-type respectively.  Linux kernel rejects any non-aligned address
967    it receives from the related ptrace call.  Furthermore, the kernel
968    currently only supports the following Byte Address Select (BAS)
969    values: 0x1, 0x3, 0xf and 0xff, which means that for a hardware
970    watchpoint to be accepted by the kernel (via ptrace call), its
971    valid length can only be 1 byte, 2 bytes, 4 bytes or 8 bytes.
972    Despite these limitations, the unaligned watchpoint is supported in
973    this port.
974
975    Return 0 for any non-compliant ADDR and/or LEN; return 1 otherwise.  */
976
977 static int
978 aarch64_point_is_aligned (int is_watchpoint, CORE_ADDR addr, int len)
979 {
980   unsigned int alignment = is_watchpoint ? AARCH64_HWP_ALIGNMENT
981     : AARCH64_HBP_ALIGNMENT;
982
983   if (addr & (alignment - 1))
984     return 0;
985
986   if (len != 8 && len != 4 && len != 2 && len != 1)
987     return 0;
988
989   return 1;
990 }
991
992 /* Record the insertion of one breakpoint/watchpoint, as represented
993    by ADDR and CTRL, in the cached debug register state area *STATE.  */
994
995 static int
996 aarch64_dr_state_insert_one_point (struct aarch64_debug_reg_state *state,
997                                    int type, CORE_ADDR addr, int len)
998 {
999   int i, idx, num_regs, is_watchpoint;
1000   unsigned int ctrl, *dr_ctrl_p, *dr_ref_count;
1001   CORE_ADDR *dr_addr_p;
1002
1003   /* Set up state pointers.  */
1004   is_watchpoint = (type != hw_execute);
1005   gdb_assert (aarch64_point_is_aligned (is_watchpoint, addr, len));
1006   if (is_watchpoint)
1007     {
1008       num_regs = aarch64_num_wp_regs;
1009       dr_addr_p = state->dr_addr_wp;
1010       dr_ctrl_p = state->dr_ctrl_wp;
1011       dr_ref_count = state->dr_ref_count_wp;
1012     }
1013   else
1014     {
1015       num_regs = aarch64_num_bp_regs;
1016       dr_addr_p = state->dr_addr_bp;
1017       dr_ctrl_p = state->dr_ctrl_bp;
1018       dr_ref_count = state->dr_ref_count_bp;
1019     }
1020
1021   ctrl = aarch64_point_encode_ctrl_reg (type, len);
1022
1023   /* Find an existing or free register in our cache.  */
1024   idx = -1;
1025   for (i = 0; i < num_regs; ++i)
1026     {
1027       if ((dr_ctrl_p[i] & 1) == 0)
1028         {
1029           gdb_assert (dr_ref_count[i] == 0);
1030           idx = i;
1031           /* no break; continue hunting for an existing one.  */
1032         }
1033       else if (dr_addr_p[i] == addr && dr_ctrl_p[i] == ctrl)
1034         {
1035           gdb_assert (dr_ref_count[i] != 0);
1036           idx = i;
1037           break;
1038         }
1039     }
1040
1041   /* No space.  */
1042   if (idx == -1)
1043     return -1;
1044
1045   /* Update our cache.  */
1046   if ((dr_ctrl_p[idx] & 1) == 0)
1047     {
1048       /* new entry */
1049       dr_addr_p[idx] = addr;
1050       dr_ctrl_p[idx] = ctrl;
1051       dr_ref_count[idx] = 1;
1052       /* Notify the change.  */
1053       aarch64_notify_debug_reg_change (state, is_watchpoint, idx);
1054     }
1055   else
1056     {
1057       /* existing entry */
1058       dr_ref_count[idx]++;
1059     }
1060
1061   return 0;
1062 }
1063
1064 /* Record the removal of one breakpoint/watchpoint, as represented by
1065    ADDR and CTRL, in the cached debug register state area *STATE.  */
1066
1067 static int
1068 aarch64_dr_state_remove_one_point (struct aarch64_debug_reg_state *state,
1069                                    int type, CORE_ADDR addr, int len)
1070 {
1071   int i, num_regs, is_watchpoint;
1072   unsigned int ctrl, *dr_ctrl_p, *dr_ref_count;
1073   CORE_ADDR *dr_addr_p;
1074
1075   /* Set up state pointers.  */
1076   is_watchpoint = (type != hw_execute);
1077   gdb_assert (aarch64_point_is_aligned (is_watchpoint, addr, len));
1078   if (is_watchpoint)
1079     {
1080       num_regs = aarch64_num_wp_regs;
1081       dr_addr_p = state->dr_addr_wp;
1082       dr_ctrl_p = state->dr_ctrl_wp;
1083       dr_ref_count = state->dr_ref_count_wp;
1084     }
1085   else
1086     {
1087       num_regs = aarch64_num_bp_regs;
1088       dr_addr_p = state->dr_addr_bp;
1089       dr_ctrl_p = state->dr_ctrl_bp;
1090       dr_ref_count = state->dr_ref_count_bp;
1091     }
1092
1093   ctrl = aarch64_point_encode_ctrl_reg (type, len);
1094
1095   /* Find the entry that matches the ADDR and CTRL.  */
1096   for (i = 0; i < num_regs; ++i)
1097     if (dr_addr_p[i] == addr && dr_ctrl_p[i] == ctrl)
1098       {
1099         gdb_assert (dr_ref_count[i] != 0);
1100         break;
1101       }
1102
1103   /* Not found.  */
1104   if (i == num_regs)
1105     return -1;
1106
1107   /* Clear our cache.  */
1108   if (--dr_ref_count[i] == 0)
1109     {
1110       /* Clear the enable bit.  */
1111       ctrl &= ~1;
1112       dr_addr_p[i] = 0;
1113       dr_ctrl_p[i] = ctrl;
1114       /* Notify the change.  */
1115       aarch64_notify_debug_reg_change (state, is_watchpoint, i);
1116     }
1117
1118   return 0;
1119 }
1120
1121 /* Implement insertion and removal of a single breakpoint.  */
1122
1123 static int
1124 aarch64_handle_breakpoint (int type, CORE_ADDR addr, int len, int is_insert)
1125 {
1126   struct aarch64_debug_reg_state *state;
1127
1128   /* The hardware breakpoint on AArch64 should always be 4-byte
1129      aligned.  */
1130   if (!aarch64_point_is_aligned (0 /* is_watchpoint */ , addr, len))
1131     return -1;
1132
1133   state = aarch64_get_debug_reg_state ();
1134
1135   if (is_insert)
1136     return aarch64_dr_state_insert_one_point (state, type, addr, len);
1137   else
1138     return aarch64_dr_state_remove_one_point (state, type, addr, len);
1139 }
1140
1141 /* Insert a hardware-assisted breakpoint at BP_TGT->placed_address.
1142    Return 0 on success, -1 on failure.  */
1143
1144 static int
1145 aarch64_linux_insert_hw_breakpoint (struct gdbarch *gdbarch,
1146                                     struct bp_target_info *bp_tgt)
1147 {
1148   int ret;
1149   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
1150   const int len = 4;
1151   const int type = hw_execute;
1152
1153   if (debug_hw_points)
1154     fprintf_unfiltered
1155       (gdb_stdlog,
1156        "insert_hw_breakpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d))\n",
1157        (unsigned long) addr, len);
1158
1159   ret = aarch64_handle_breakpoint (type, addr, len, 1 /* is_insert */);
1160
1161   if (debug_hw_points > 1)
1162     aarch64_show_debug_reg_state (aarch64_get_debug_reg_state (),
1163                                   "insert_hw_watchpoint", addr, len, type);
1164
1165   return ret;
1166 }
1167
1168 /* Remove a hardware-assisted breakpoint at BP_TGT->placed_address.
1169    Return 0 on success, -1 on failure.  */
1170
1171 static int
1172 aarch64_linux_remove_hw_breakpoint (struct gdbarch *gdbarch,
1173                                     struct bp_target_info *bp_tgt)
1174 {
1175   int ret;
1176   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
1177   const int len = 4;
1178   const int type = hw_execute;
1179
1180   if (debug_hw_points)
1181     fprintf_unfiltered
1182       (gdb_stdlog, "remove_hw_breakpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d))\n",
1183        (unsigned long) addr, len);
1184
1185   ret = aarch64_handle_breakpoint (type, addr, len, 0 /* is_insert */);
1186
1187   if (debug_hw_points > 1)
1188     aarch64_show_debug_reg_state (aarch64_get_debug_reg_state (),
1189                                   "remove_hw_watchpoint", addr, len, type);
1190
1191   return ret;
1192 }
1193
1194 /* This is essentially the same as aarch64_handle_breakpoint, apart
1195    from that it is an aligned watchpoint to be handled.  */
1196
1197 static int
1198 aarch64_handle_aligned_watchpoint (int type, CORE_ADDR addr, int len,
1199                                    int is_insert)
1200 {
1201   struct aarch64_debug_reg_state *state = aarch64_get_debug_reg_state ();
1202
1203   if (is_insert)
1204     return aarch64_dr_state_insert_one_point (state, type, addr, len);
1205   else
1206     return aarch64_dr_state_remove_one_point (state, type, addr, len);
1207 }
1208
1209 /* Insert/remove unaligned watchpoint by calling
1210    aarch64_align_watchpoint repeatedly until the whole watched region,
1211    as represented by ADDR and LEN, has been properly aligned and ready
1212    to be written to one or more hardware watchpoint registers.
1213    IS_INSERT indicates whether this is an insertion or a deletion.
1214    Return 0 if succeed.  */
1215
1216 static int
1217 aarch64_handle_unaligned_watchpoint (int type, CORE_ADDR addr, int len,
1218                                      int is_insert)
1219 {
1220   struct aarch64_debug_reg_state *state = aarch64_get_debug_reg_state ();
1221
1222   while (len > 0)
1223     {
1224       CORE_ADDR aligned_addr;
1225       int aligned_len, ret;
1226
1227       aarch64_align_watchpoint (addr, len, &aligned_addr, &aligned_len,
1228                                 &addr, &len);
1229
1230       if (is_insert)
1231         ret = aarch64_dr_state_insert_one_point (state, type, aligned_addr,
1232                                                  aligned_len);
1233       else
1234         ret = aarch64_dr_state_remove_one_point (state, type, aligned_addr,
1235                                                  aligned_len);
1236
1237       if (debug_hw_points)
1238         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1239 "handle_unaligned_watchpoint: is_insert: %d\n"
1240 "                             aligned_addr: 0x%08lx, aligned_len: %d\n"
1241 "                                next_addr: 0x%08lx,    next_len: %d\n",
1242                  is_insert, aligned_addr, aligned_len, addr, len);
1243
1244       if (ret != 0)
1245         return ret;
1246     }
1247
1248   return 0;
1249 }
1250
1251 /* Implements insertion and removal of a single watchpoint.  */
1252
1253 static int
1254 aarch64_handle_watchpoint (int type, CORE_ADDR addr, int len, int is_insert)
1255 {
1256   if (aarch64_point_is_aligned (1 /* is_watchpoint */ , addr, len))
1257     return aarch64_handle_aligned_watchpoint (type, addr, len, is_insert);
1258   else
1259     return aarch64_handle_unaligned_watchpoint (type, addr, len, is_insert);
1260 }
1261
1262 /* Implement the "to_insert_watchpoint" target_ops method.
1263
1264    Insert a watchpoint to watch a memory region which starts at
1265    address ADDR and whose length is LEN bytes.  Watch memory accesses
1266    of the type TYPE.  Return 0 on success, -1 on failure.  */
1267
1268 static int
1269 aarch64_linux_insert_watchpoint (CORE_ADDR addr, int len, int type,
1270                                  struct expression *cond)
1271 {
1272   int ret;
1273
1274   if (debug_hw_points)
1275     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1276                         "insert_watchpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d)\n",
1277                         (unsigned long) addr, len);
1278
1279   gdb_assert (type != hw_execute);
1280
1281   ret = aarch64_handle_watchpoint (type, addr, len, 1 /* is_insert */);
1282
1283   if (debug_hw_points > 1)
1284     aarch64_show_debug_reg_state (aarch64_get_debug_reg_state (),
1285                                   "insert_watchpoint", addr, len, type);
1286
1287   return ret;
1288 }
1289
1290 /* Implement the "to_remove_watchpoint" target_ops method.
1291    Remove a watchpoint that watched the memory region which starts at
1292    address ADDR, whose length is LEN bytes, and for accesses of the
1293    type TYPE.  Return 0 on success, -1 on failure.  */
1294
1295 static int
1296 aarch64_linux_remove_watchpoint (CORE_ADDR addr, int len, int type,
1297                                  struct expression *cond)
1298 {
1299   int ret;
1300
1301   if (debug_hw_points)
1302     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1303                         "remove_watchpoint on entry (addr=0x%08lx, len=%d)\n",
1304                         (unsigned long) addr, len);
1305
1306   gdb_assert (type != hw_execute);
1307
1308   ret = aarch64_handle_watchpoint (type, addr, len, 0 /* is_insert */);
1309
1310   if (debug_hw_points > 1)
1311     aarch64_show_debug_reg_state (aarch64_get_debug_reg_state (),
1312                                   "remove_watchpoint", addr, len, type);
1313
1314   return ret;
1315 }
1316
1317 /* Implement the "to_region_ok_for_hw_watchpoint" target_ops method.  */
1318
1319 static int
1320 aarch64_linux_region_ok_for_hw_watchpoint (CORE_ADDR addr, int len)
1321 {
1322   CORE_ADDR aligned_addr;
1323
1324   /* Can not set watchpoints for zero or negative lengths.  */
1325   if (len <= 0)
1326     return 0;
1327
1328   /* Must have hardware watchpoint debug register(s).  */
1329   if (aarch64_num_wp_regs == 0)
1330     return 0;
1331
1332   /* We support unaligned watchpoint address and arbitrary length,
1333      as long as the size of the whole watched area after alignment
1334      doesn't exceed size of the total area that all watchpoint debug
1335      registers can watch cooperatively.
1336
1337      This is a very relaxed rule, but unfortunately there are
1338      limitations, e.g. false-positive hits, due to limited support of
1339      hardware debug registers in the kernel.  See comment above
1340      aarch64_align_watchpoint for more information.  */
1341
1342   aligned_addr = addr & ~(AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG - 1);
1343   if (aligned_addr + aarch64_num_wp_regs * AARCH64_HWP_MAX_LEN_PER_REG
1344       < addr + len)
1345     return 0;
1346
1347   /* All tests passed so we are likely to be able to set the watchpoint.
1348      The reason that it is 'likely' rather than 'must' is because
1349      we don't check the current usage of the watchpoint registers, and
1350      there may not be enough registers available for this watchpoint.
1351      Ideally we should check the cached debug register state, however
1352      the checking is costly.  */
1353   return 1;
1354 }
1355
1356 /* Implement the "to_stopped_data_address" target_ops method.  */
1357
1358 static int
1359 aarch64_linux_stopped_data_address (struct target_ops *target,
1360                                     CORE_ADDR *addr_p)
1361 {
1362   siginfo_t siginfo;
1363   int i, tid;
1364   struct aarch64_debug_reg_state *state;
1365
1366   if (!linux_nat_get_siginfo (inferior_ptid, &siginfo))
1367     return 0;
1368
1369   /* This must be a hardware breakpoint.  */
1370   if (siginfo.si_signo != SIGTRAP
1371       || (siginfo.si_code & 0xffff) != TRAP_HWBKPT)
1372     return 0;
1373
1374   /* Check if the address matches any watched address.  */
1375   state = aarch64_get_debug_reg_state ();
1376   for (i = aarch64_num_wp_regs - 1; i >= 0; --i)
1377     {
1378       const unsigned int len = aarch64_watchpoint_length (state->dr_ctrl_wp[i]);
1379       const CORE_ADDR addr_trap = (CORE_ADDR) siginfo.si_addr;
1380       const CORE_ADDR addr_watch = state->dr_addr_wp[i];
1381
1382       if (state->dr_ref_count_wp[i]
1383           && DR_CONTROL_ENABLED (state->dr_ctrl_wp[i])
1384           && addr_trap >= addr_watch
1385           && addr_trap < addr_watch + len)
1386         {
1387           *addr_p = addr_trap;
1388           return 1;
1389         }
1390     }
1391
1392   return 0;
1393 }
1394
1395 /* Implement the "to_stopped_by_watchpoint" target_ops method.  */
1396
1397 static int
1398 aarch64_linux_stopped_by_watchpoint (void)
1399 {
1400   CORE_ADDR addr;
1401
1402   return aarch64_linux_stopped_data_address (&current_target, &addr);
1403 }
1404
1405 /* Implement the "to_watchpoint_addr_within_range" target_ops method.  */
1406
1407 static int
1408 aarch64_linux_watchpoint_addr_within_range (struct target_ops *target,
1409                                             CORE_ADDR addr,
1410                                             CORE_ADDR start, int length)
1411 {
1412   return start <= addr && start + length - 1 >= addr;
1413 }
1414
1415 /* Define AArch64 maintenance commands.  */
1416
1417 static void
1418 add_show_debug_regs_command (void)
1419 {
1420   /* A maintenance command to enable printing the internal DRi mirror
1421      variables.  */
1422   add_setshow_boolean_cmd ("show-debug-regs", class_maintenance,
1423                            &debug_hw_points, _("\
1424 Set whether to show variables that mirror the AArch64 debug registers."), _("\
1425 Show whether to show variables that mirror the AArch64 debug registers."), _("\
1426 Use \"on\" to enable, \"off\" to disable.\n\
1427 If enabled, the debug registers values are shown when GDB inserts\n\
1428 or removes a hardware breakpoint or watchpoint, and when the inferior\n\
1429 triggers a breakpoint or watchpoint."),
1430                            NULL,
1431                            NULL,
1432                            &maintenance_set_cmdlist,
1433                            &maintenance_show_cmdlist);
1434 }
1435
1436 /* -Wmissing-prototypes.  */
1437 void _initialize_aarch64_linux_nat (void);
1438
1439 void
1440 _initialize_aarch64_linux_nat (void)
1441 {
1442   struct target_ops *t;
1443
1444   /* Fill in the generic GNU/Linux methods.  */
1445   t = linux_target ();
1446
1447   add_show_debug_regs_command ();
1448
1449   /* Add our register access methods.  */
1450   t->to_fetch_registers = aarch64_linux_fetch_inferior_registers;
1451   t->to_store_registers = aarch64_linux_store_inferior_registers;
1452
1453   t->to_read_description = aarch64_linux_read_description;
1454
1455   t->to_can_use_hw_breakpoint = aarch64_linux_can_use_hw_breakpoint;
1456   t->to_insert_hw_breakpoint = aarch64_linux_insert_hw_breakpoint;
1457   t->to_remove_hw_breakpoint = aarch64_linux_remove_hw_breakpoint;
1458   t->to_region_ok_for_hw_watchpoint =
1459     aarch64_linux_region_ok_for_hw_watchpoint;
1460   t->to_insert_watchpoint = aarch64_linux_insert_watchpoint;
1461   t->to_remove_watchpoint = aarch64_linux_remove_watchpoint;
1462   t->to_stopped_by_watchpoint = aarch64_linux_stopped_by_watchpoint;
1463   t->to_stopped_data_address = aarch64_linux_stopped_data_address;
1464   t->to_watchpoint_addr_within_range =
1465     aarch64_linux_watchpoint_addr_within_range;
1466   if (aarch64_inferior_data == NULL)
1467     aarch64_inferior_data
1468       = register_inferior_data_with_cleanup (NULL,
1469                                              aarch64_inferior_data_cleanup);
1470
1471   /* Override the GNU/Linux inferior startup hook.  */
1472   super_post_startup_inferior = t->to_post_startup_inferior;
1473   t->to_post_startup_inferior = aarch64_linux_child_post_startup_inferior;
1474
1475   /* Register the target.  */
1476   linux_nat_add_target (t);
1477   linux_nat_set_new_thread (t, aarch64_linux_new_thread);
1478   linux_nat_set_prepare_to_resume (t, aarch64_linux_prepare_to_resume);
1479 }