2004-07-21 Andrew Cagney <cagney@gnu.org>
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / arm-linux-nat.c
1 /* GNU/Linux on ARM native support.
2    Copyright 1999, 2000, 2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GDB.
5
6    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7    it under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9    (at your option) any later version.
10
11    This program is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14    GNU General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with this program; if not, write to the Free Software
18    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 #include "defs.h"
22 #include "inferior.h"
23 #include "gdbcore.h"
24 #include "gdb_string.h"
25 #include "regcache.h"
26
27 #include "arm-tdep.h"
28
29 #include <sys/user.h>
30 #include <sys/ptrace.h>
31 #include <sys/utsname.h>
32 #include <sys/procfs.h>
33
34 /* Prototypes for supply_gregset etc. */
35 #include "gregset.h"
36
37 extern int arm_apcs_32;
38
39 #define         typeNone                0x00
40 #define         typeSingle              0x01
41 #define         typeDouble              0x02
42 #define         typeExtended            0x03
43 #define         FPWORDS                 28
44 #define         ARM_CPSR_REGNUM         16
45
46 typedef union tagFPREG
47   {
48     unsigned int fSingle;
49     unsigned int fDouble[2];
50     unsigned int fExtended[3];
51   }
52 FPREG;
53
54 typedef struct tagFPA11
55   {
56     FPREG fpreg[8];             /* 8 floating point registers */
57     unsigned int fpsr;          /* floating point status register */
58     unsigned int fpcr;          /* floating point control register */
59     unsigned char fType[8];     /* type of floating point value held in
60                                    floating point registers.  */
61     int initflag;               /* NWFPE initialization flag.  */
62   }
63 FPA11;
64
65 /* The following variables are used to determine the version of the
66    underlying GNU/Linux operating system.  Examples:
67
68    GNU/Linux 2.0.35             GNU/Linux 2.2.12
69    os_version = 0x00020023      os_version = 0x0002020c
70    os_major = 2                 os_major = 2
71    os_minor = 0                 os_minor = 2
72    os_release = 35              os_release = 12
73
74    Note: os_version = (os_major << 16) | (os_minor << 8) | os_release
75
76    These are initialized using get_linux_version() from
77    _initialize_arm_linux_nat().  */
78
79 static unsigned int os_version, os_major, os_minor, os_release;
80
81 /* On GNU/Linux, threads are implemented as pseudo-processes, in which
82    case we may be tracing more than one process at a time.  In that
83    case, inferior_ptid will contain the main process ID and the
84    individual thread (process) ID.  get_thread_id () is used to get
85    the thread id if it's available, and the process id otherwise.  */
86
87 int
88 get_thread_id (ptid_t ptid)
89 {
90   int tid = TIDGET (ptid);
91   if (0 == tid)
92     tid = PIDGET (ptid);
93   return tid;
94 }
95 #define GET_THREAD_ID(PTID)     get_thread_id ((PTID));
96
97 static void
98 fetch_nwfpe_single (unsigned int fn, FPA11 * fpa11)
99 {
100   unsigned int mem[3];
101
102   mem[0] = fpa11->fpreg[fn].fSingle;
103   mem[1] = 0;
104   mem[2] = 0;
105   regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_F0_REGNUM + fn, (char *) &mem[0]);
106 }
107
108 static void
109 fetch_nwfpe_double (unsigned int fn, FPA11 * fpa11)
110 {
111   unsigned int mem[3];
112
113   mem[0] = fpa11->fpreg[fn].fDouble[1];
114   mem[1] = fpa11->fpreg[fn].fDouble[0];
115   mem[2] = 0;
116   regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_F0_REGNUM + fn, (char *) &mem[0]);
117 }
118
119 static void
120 fetch_nwfpe_none (unsigned int fn)
121 {
122   unsigned int mem[3] =
123   {0, 0, 0};
124
125   regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_F0_REGNUM + fn, (char *) &mem[0]);
126 }
127
128 static void
129 fetch_nwfpe_extended (unsigned int fn, FPA11 * fpa11)
130 {
131   unsigned int mem[3];
132
133   mem[0] = fpa11->fpreg[fn].fExtended[0];       /* sign & exponent */
134   mem[1] = fpa11->fpreg[fn].fExtended[2];       /* ls bits */
135   mem[2] = fpa11->fpreg[fn].fExtended[1];       /* ms bits */
136   regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_F0_REGNUM + fn, (char *) &mem[0]);
137 }
138
139 static void
140 fetch_nwfpe_register (int regno, FPA11 * fpa11)
141 {
142    int fn = regno - ARM_F0_REGNUM;
143
144    switch (fpa11->fType[fn])
145      {
146      case typeSingle:
147        fetch_nwfpe_single (fn, fpa11);
148        break;
149
150      case typeDouble:
151        fetch_nwfpe_double (fn, fpa11);
152        break;
153
154      case typeExtended:
155        fetch_nwfpe_extended (fn, fpa11);
156        break;
157
158      default:
159        fetch_nwfpe_none (fn);
160      }
161 }
162
163 static void
164 store_nwfpe_single (unsigned int fn, FPA11 *fpa11)
165 {
166   unsigned int mem[3];
167
168   regcache_collect (ARM_F0_REGNUM + fn, (char *) &mem[0]);
169   fpa11->fpreg[fn].fSingle = mem[0];
170   fpa11->fType[fn] = typeSingle;
171 }
172
173 static void
174 store_nwfpe_double (unsigned int fn, FPA11 *fpa11)
175 {
176   unsigned int mem[3];
177
178   regcache_collect (ARM_F0_REGNUM + fn, (char *) &mem[0]);
179   fpa11->fpreg[fn].fDouble[1] = mem[0];
180   fpa11->fpreg[fn].fDouble[0] = mem[1];
181   fpa11->fType[fn] = typeDouble;
182 }
183
184 void
185 store_nwfpe_extended (unsigned int fn, FPA11 *fpa11)
186 {
187   unsigned int mem[3];
188
189   regcache_collect (ARM_F0_REGNUM + fn, (char *) &mem[0]);
190   fpa11->fpreg[fn].fExtended[0] = mem[0];       /* sign & exponent */
191   fpa11->fpreg[fn].fExtended[2] = mem[1];       /* ls bits */
192   fpa11->fpreg[fn].fExtended[1] = mem[2];       /* ms bits */
193   fpa11->fType[fn] = typeDouble;
194 }
195
196 void
197 store_nwfpe_register (int regno, FPA11 * fpa11)
198 {
199   if (register_cached (regno))
200     {
201        unsigned int fn = regno - ARM_F0_REGNUM;
202        switch (fpa11->fType[fn])
203          {
204          case typeSingle:
205            store_nwfpe_single (fn, fpa11);
206            break;
207
208          case typeDouble:
209            store_nwfpe_double (fn, fpa11);
210            break;
211
212          case typeExtended:
213            store_nwfpe_extended (fn, fpa11);
214            break;
215          }
216     }
217 }
218
219
220 /* Get the value of a particular register from the floating point
221    state of the process and store it into regcache.  */
222
223 static void
224 fetch_fpregister (int regno)
225 {
226   int ret, tid;
227   FPA11 fp;
228   
229   /* Get the thread id for the ptrace call.  */
230   tid = GET_THREAD_ID (inferior_ptid);
231
232   /* Read the floating point state.  */
233   ret = ptrace (PT_GETFPREGS, tid, 0, &fp);
234   if (ret < 0)
235     {
236       warning ("Unable to fetch floating point register.");
237       return;
238     }
239
240   /* Fetch fpsr.  */
241   if (ARM_FPS_REGNUM == regno)
242     regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_FPS_REGNUM, (char *) &fp.fpsr);
243
244   /* Fetch the floating point register.  */
245   if (regno >= ARM_F0_REGNUM && regno <= ARM_F7_REGNUM)
246     {
247       int fn = regno - ARM_F0_REGNUM;
248
249       switch (fp.fType[fn])
250         {
251         case typeSingle:
252           fetch_nwfpe_single (fn, &fp);
253           break;
254
255         case typeDouble:
256             fetch_nwfpe_double (fn, &fp);
257           break;
258
259         case typeExtended:
260             fetch_nwfpe_extended (fn, &fp);
261           break;
262
263         default:
264             fetch_nwfpe_none (fn);
265         }
266     }
267 }
268
269 /* Get the whole floating point state of the process and store it
270    into regcache.  */
271
272 static void
273 fetch_fpregs (void)
274 {
275   int ret, regno, tid;
276   FPA11 fp;
277
278   /* Get the thread id for the ptrace call.  */
279   tid = GET_THREAD_ID (inferior_ptid);
280   
281   /* Read the floating point state.  */
282   ret = ptrace (PT_GETFPREGS, tid, 0, &fp);
283   if (ret < 0)
284     {
285       warning ("Unable to fetch the floating point registers.");
286       return;
287     }
288
289   /* Fetch fpsr.  */
290   regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_FPS_REGNUM, (char *) &fp.fpsr);
291
292   /* Fetch the floating point registers.  */
293   for (regno = ARM_F0_REGNUM; regno <= ARM_F7_REGNUM; regno++)
294     {
295       int fn = regno - ARM_F0_REGNUM;
296
297       switch (fp.fType[fn])
298         {
299         case typeSingle:
300           fetch_nwfpe_single (fn, &fp);
301           break;
302
303         case typeDouble:
304           fetch_nwfpe_double (fn, &fp);
305           break;
306
307         case typeExtended:
308           fetch_nwfpe_extended (fn, &fp);
309           break;
310
311         default:
312           fetch_nwfpe_none (fn);
313         }
314     }
315 }
316
317 /* Save a particular register into the floating point state of the
318    process using the contents from regcache.  */
319
320 static void
321 store_fpregister (int regno)
322 {
323   int ret, tid;
324   FPA11 fp;
325
326   /* Get the thread id for the ptrace call.  */
327   tid = GET_THREAD_ID (inferior_ptid);
328   
329   /* Read the floating point state.  */
330   ret = ptrace (PT_GETFPREGS, tid, 0, &fp);
331   if (ret < 0)
332     {
333       warning ("Unable to fetch the floating point registers.");
334       return;
335     }
336
337   /* Store fpsr.  */
338   if (ARM_FPS_REGNUM == regno && register_cached (ARM_FPS_REGNUM))
339     regcache_collect (ARM_FPS_REGNUM, (char *) &fp.fpsr);
340
341   /* Store the floating point register.  */
342   if (regno >= ARM_F0_REGNUM && regno <= ARM_F7_REGNUM)
343     {
344       store_nwfpe_register (regno, &fp);
345     }
346
347   ret = ptrace (PTRACE_SETFPREGS, tid, 0, &fp);
348   if (ret < 0)
349     {
350       warning ("Unable to store floating point register.");
351       return;
352     }
353 }
354
355 /* Save the whole floating point state of the process using
356    the contents from regcache.  */
357
358 static void
359 store_fpregs (void)
360 {
361   int ret, regno, tid;
362   FPA11 fp;
363
364   /* Get the thread id for the ptrace call.  */
365   tid = GET_THREAD_ID (inferior_ptid);
366   
367   /* Read the floating point state.  */
368   ret = ptrace (PT_GETFPREGS, tid, 0, &fp);
369   if (ret < 0)
370     {
371       warning ("Unable to fetch the floating point registers.");
372       return;
373     }
374
375   /* Store fpsr.  */
376   if (register_cached (ARM_FPS_REGNUM))
377     regcache_collect (ARM_FPS_REGNUM, (char *) &fp.fpsr);
378
379   /* Store the floating point registers.  */
380   for (regno = ARM_F0_REGNUM; regno <= ARM_F7_REGNUM; regno++)
381     {
382       fetch_nwfpe_register (regno, &fp);
383     }
384
385   ret = ptrace (PTRACE_SETFPREGS, tid, 0, &fp);
386   if (ret < 0)
387     {
388       warning ("Unable to store floating point registers.");
389       return;
390     }
391 }
392
393 /* Fetch a general register of the process and store into
394    regcache.  */
395
396 static void
397 fetch_register (int regno)
398 {
399   int ret, tid;
400   elf_gregset_t regs;
401
402   /* Get the thread id for the ptrace call.  */
403   tid = GET_THREAD_ID (inferior_ptid);
404   
405   ret = ptrace (PTRACE_GETREGS, tid, 0, &regs);
406   if (ret < 0)
407     {
408       warning ("Unable to fetch general register.");
409       return;
410     }
411
412   if (regno >= ARM_A1_REGNUM && regno < ARM_PC_REGNUM)
413     regcache_raw_supply (current_regcache, regno, (char *) &regs[regno]);
414
415   if (ARM_PS_REGNUM == regno)
416     {
417       if (arm_apcs_32)
418         regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PS_REGNUM,
419                              (char *) &regs[ARM_CPSR_REGNUM]);
420       else
421         regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PS_REGNUM,
422                              (char *) &regs[ARM_PC_REGNUM]);
423     }
424     
425   if (ARM_PC_REGNUM == regno)
426     { 
427       regs[ARM_PC_REGNUM] = ADDR_BITS_REMOVE (regs[ARM_PC_REGNUM]);
428       regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PC_REGNUM,
429                            (char *) &regs[ARM_PC_REGNUM]);
430     }
431 }
432
433 /* Fetch all general registers of the process and store into
434    regcache.  */
435
436 static void
437 fetch_regs (void)
438 {
439   int ret, regno, tid;
440   elf_gregset_t regs;
441
442   /* Get the thread id for the ptrace call.  */
443   tid = GET_THREAD_ID (inferior_ptid);
444   
445   ret = ptrace (PTRACE_GETREGS, tid, 0, &regs);
446   if (ret < 0)
447     {
448       warning ("Unable to fetch general registers.");
449       return;
450     }
451
452   for (regno = ARM_A1_REGNUM; regno < ARM_PC_REGNUM; regno++)
453     regcache_raw_supply (current_regcache, regno, (char *) &regs[regno]);
454
455   if (arm_apcs_32)
456     regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PS_REGNUM,
457                          (char *) &regs[ARM_CPSR_REGNUM]);
458   else
459     regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PS_REGNUM,
460                          (char *) &regs[ARM_PC_REGNUM]);
461
462   regs[ARM_PC_REGNUM] = ADDR_BITS_REMOVE (regs[ARM_PC_REGNUM]);
463   regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PC_REGNUM,
464                        (char *) &regs[ARM_PC_REGNUM]);
465 }
466
467 /* Store all general registers of the process from the values in
468    regcache.  */
469
470 static void
471 store_register (int regno)
472 {
473   int ret, tid;
474   elf_gregset_t regs;
475   
476   if (!register_cached (regno))
477     return;
478
479   /* Get the thread id for the ptrace call.  */
480   tid = GET_THREAD_ID (inferior_ptid);
481   
482   /* Get the general registers from the process.  */
483   ret = ptrace (PTRACE_GETREGS, tid, 0, &regs);
484   if (ret < 0)
485     {
486       warning ("Unable to fetch general registers.");
487       return;
488     }
489
490   if (regno >= ARM_A1_REGNUM && regno <= ARM_PC_REGNUM)
491     regcache_collect (regno, (char *) &regs[regno]);
492
493   ret = ptrace (PTRACE_SETREGS, tid, 0, &regs);
494   if (ret < 0)
495     {
496       warning ("Unable to store general register.");
497       return;
498     }
499 }
500
501 static void
502 store_regs (void)
503 {
504   int ret, regno, tid;
505   elf_gregset_t regs;
506
507   /* Get the thread id for the ptrace call.  */
508   tid = GET_THREAD_ID (inferior_ptid);
509   
510   /* Fetch the general registers.  */
511   ret = ptrace (PTRACE_GETREGS, tid, 0, &regs);
512   if (ret < 0)
513     {
514       warning ("Unable to fetch general registers.");
515       return;
516     }
517
518   for (regno = ARM_A1_REGNUM; regno <= ARM_PC_REGNUM; regno++)
519     {
520       if (register_cached (regno))
521         regcache_collect (regno, (char *) &regs[regno]);
522     }
523
524   ret = ptrace (PTRACE_SETREGS, tid, 0, &regs);
525
526   if (ret < 0)
527     {
528       warning ("Unable to store general registers.");
529       return;
530     }
531 }
532
533 /* Fetch registers from the child process.  Fetch all registers if
534    regno == -1, otherwise fetch all general registers or all floating
535    point registers depending upon the value of regno.  */
536
537 void
538 fetch_inferior_registers (int regno)
539 {
540   if (-1 == regno)
541     {
542       fetch_regs ();
543       fetch_fpregs ();
544     }
545   else 
546     {
547       if (regno < ARM_F0_REGNUM || regno > ARM_FPS_REGNUM)
548         fetch_register (regno);
549
550       if (regno >= ARM_F0_REGNUM && regno <= ARM_FPS_REGNUM)
551         fetch_fpregister (regno);
552     }
553 }
554
555 /* Store registers back into the inferior.  Store all registers if
556    regno == -1, otherwise store all general registers or all floating
557    point registers depending upon the value of regno.  */
558
559 void
560 store_inferior_registers (int regno)
561 {
562   if (-1 == regno)
563     {
564       store_regs ();
565       store_fpregs ();
566     }
567   else
568     {
569       if ((regno < ARM_F0_REGNUM) || (regno > ARM_FPS_REGNUM))
570         store_register (regno);
571
572       if ((regno >= ARM_F0_REGNUM) && (regno <= ARM_FPS_REGNUM))
573         store_fpregister (regno);
574     }
575 }
576
577 /* Fill register regno (if it is a general-purpose register) in
578    *gregsetp with the appropriate value from GDB's register array.
579    If regno is -1, do this for all registers.  */
580
581 void
582 fill_gregset (gdb_gregset_t *gregsetp, int regno)
583 {
584   if (-1 == regno)
585     {
586       int regnum;
587       for (regnum = ARM_A1_REGNUM; regnum <= ARM_PC_REGNUM; regnum++) 
588         regcache_collect (regnum, (char *) &(*gregsetp)[regnum]);
589     }
590   else if (regno >= ARM_A1_REGNUM && regno <= ARM_PC_REGNUM)
591     regcache_collect (regno, (char *) &(*gregsetp)[regno]);
592
593   if (ARM_PS_REGNUM == regno || -1 == regno)
594     {
595       if (arm_apcs_32)
596         regcache_collect (ARM_PS_REGNUM,
597                           (char *) &(*gregsetp)[ARM_CPSR_REGNUM]);
598       else
599         regcache_collect (ARM_PC_REGNUM,
600                           (char *) &(*gregsetp)[ARM_PC_REGNUM]);
601     }
602 }
603
604 /* Fill GDB's register array with the general-purpose register values
605    in *gregsetp.  */
606
607 void
608 supply_gregset (gdb_gregset_t *gregsetp)
609 {
610   int regno, reg_pc;
611
612   for (regno = ARM_A1_REGNUM; regno < ARM_PC_REGNUM; regno++)
613     regcache_raw_supply (current_regcache, regno,
614                          (char *) &(*gregsetp)[regno]);
615
616   if (arm_apcs_32)
617     regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PS_REGNUM,
618                          (char *) &(*gregsetp)[ARM_CPSR_REGNUM]);
619   else
620     regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PS_REGNUM,
621                          (char *) &(*gregsetp)[ARM_PC_REGNUM]);
622
623   reg_pc = ADDR_BITS_REMOVE ((CORE_ADDR)(*gregsetp)[ARM_PC_REGNUM]);
624   regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_PC_REGNUM, (char *) &reg_pc);
625 }
626
627 /* Fill register regno (if it is a floating-point register) in
628    *fpregsetp with the appropriate value from GDB's register array.
629    If regno is -1, do this for all registers.  */
630
631 void
632 fill_fpregset (gdb_fpregset_t *fpregsetp, int regno)
633 {
634   FPA11 *fp = (FPA11 *) fpregsetp;
635   
636   if (-1 == regno)
637     {
638        int regnum;
639        for (regnum = ARM_F0_REGNUM; regnum <= ARM_F7_REGNUM; regnum++)
640          store_nwfpe_register (regnum, fp);
641     }
642   else if (regno >= ARM_F0_REGNUM && regno <= ARM_F7_REGNUM)
643     {
644       store_nwfpe_register (regno, fp);
645       return;
646     }
647
648   /* Store fpsr.  */
649   if (ARM_FPS_REGNUM == regno || -1 == regno)
650     regcache_collect (ARM_FPS_REGNUM, (char *) &fp->fpsr);
651 }
652
653 /* Fill GDB's register array with the floating-point register values
654    in *fpregsetp.  */
655
656 void
657 supply_fpregset (gdb_fpregset_t *fpregsetp)
658 {
659   int regno;
660   FPA11 *fp = (FPA11 *) fpregsetp;
661
662   /* Fetch fpsr.  */
663   regcache_raw_supply (current_regcache, ARM_FPS_REGNUM, (char *) &fp->fpsr);
664
665   /* Fetch the floating point registers.  */
666   for (regno = ARM_F0_REGNUM; regno <= ARM_F7_REGNUM; regno++)
667     {
668       fetch_nwfpe_register (regno, fp);
669     }
670 }
671
672 int
673 arm_linux_kernel_u_size (void)
674 {
675   return (sizeof (struct user));
676 }
677
678 static unsigned int
679 get_linux_version (unsigned int *vmajor,
680                    unsigned int *vminor,
681                    unsigned int *vrelease)
682 {
683   struct utsname info;
684   char *pmajor, *pminor, *prelease, *tail;
685
686   if (-1 == uname (&info))
687     {
688       warning ("Unable to determine GNU/Linux version.");
689       return -1;
690     }
691
692   pmajor = strtok (info.release, ".");
693   pminor = strtok (NULL, ".");
694   prelease = strtok (NULL, ".");
695
696   *vmajor = (unsigned int) strtoul (pmajor, &tail, 0);
697   *vminor = (unsigned int) strtoul (pminor, &tail, 0);
698   *vrelease = (unsigned int) strtoul (prelease, &tail, 0);
699
700   return ((*vmajor << 16) | (*vminor << 8) | *vrelease);
701 }
702
703 void
704 _initialize_arm_linux_nat (void)
705 {
706   os_version = get_linux_version (&os_major, &os_minor, &os_release);
707 }