5dbf7bf585cb3fb03fddc6341a69987f64988ef3
[external/binutils.git] / gdb / doc / gdbint.texinfo
1 \input texinfo   @c -*- texinfo -*-
2 @setfilename gdbint.info
3 @include gdb-cfg.texi
4 @settitle @value{GDBN} Internals
5 @setchapternewpage off
6 @dircategory Software development
7 @direntry
8 * Gdb-Internals: (gdbint).      The GNU debugger's internals.
9 @end direntry
10
11 @copying
12 Copyright @copyright{} 1990-1994, 1996, 1998-2006, 2008-2012 Free
13 Software Foundation, Inc.
14 Contributed by Cygnus Solutions.  Written by John Gilmore.
15 Second Edition by Stan Shebs.
16
17 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
18 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
19 any later version published by the Free Software Foundation; with no
20 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover
21 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled ``GNU
22 Free Documentation License''.
23 @end copying
24
25 @ifnottex
26 This file documents the internals of the GNU debugger @value{GDBN}.
27
28 @insertcopying
29 @end ifnottex
30
31 @syncodeindex vr fn
32
33 @titlepage
34 @title @value{GDBN} Internals
35 @subtitle A guide to the internals of the GNU debugger
36 @author John Gilmore
37 @author Cygnus Solutions
38 @author Second Edition:
39 @author Stan Shebs
40 @author Cygnus Solutions
41 @page
42 @tex
43 \def\$#1${{#1}}  % Kluge: collect RCS revision info without $...$
44 \xdef\manvers{\$Revision$}  % For use in headers, footers too
45 {\parskip=0pt
46 \hfill Cygnus Solutions\par
47 \hfill \manvers\par
48 \hfill \TeX{}info \texinfoversion\par
49 }
50 @end tex
51
52 @vskip 0pt plus 1filll
53 @insertcopying
54 @end titlepage
55
56 @contents
57
58 @node Top
59 @c Perhaps this should be the title of the document (but only for info,
60 @c not for TeX).  Existing GNU manuals seem inconsistent on this point.
61 @top Scope of this Document
62
63 This document documents the internals of the GNU debugger, @value{GDBN}.  It
64 includes description of @value{GDBN}'s key algorithms and operations, as well
65 as the mechanisms that adapt @value{GDBN} to specific hosts and targets.
66
67 @menu
68 * Summary::
69 * Overall Structure::
70 * Algorithms::
71 * User Interface::
72 * libgdb::
73 * Values::
74 * Stack Frames::
75 * Symbol Handling::
76 * Language Support::
77 * Host Definition::
78 * Target Architecture Definition::
79 * Target Descriptions::
80 * Target Vector Definition::
81 * Native Debugging::
82 * Support Libraries::
83 * Coding Standards::
84 * Misc Guidelines::
85 * Porting GDB::
86 * Versions and Branches::
87 * Start of New Year Procedure::
88 * Releasing GDB::
89 * Testsuite::
90 * Hints::
91
92 * GDB Observers::  @value{GDBN} Currently available observers
93 * GNU Free Documentation License::  The license for this documentation
94 * Concept Index::
95 * Function and Variable Index::
96 @end menu
97
98 @node Summary
99 @chapter Summary
100
101 @menu
102 * Requirements::
103 * Contributors::
104 @end menu
105
106 @node Requirements
107 @section Requirements
108 @cindex requirements for @value{GDBN}
109
110 Before diving into the internals, you should understand the formal
111 requirements and other expectations for @value{GDBN}.  Although some
112 of these may seem obvious, there have been proposals for @value{GDBN}
113 that have run counter to these requirements.
114
115 First of all, @value{GDBN} is a debugger.  It's not designed to be a
116 front panel for embedded systems.  It's not a text editor.  It's not a
117 shell.  It's not a programming environment.
118
119 @value{GDBN} is an interactive tool.  Although a batch mode is
120 available, @value{GDBN}'s primary role is to interact with a human
121 programmer.
122
123 @value{GDBN} should be responsive to the user.  A programmer hot on
124 the trail of a nasty bug, and operating under a looming deadline, is
125 going to be very impatient of everything, including the response time
126 to debugger commands.
127
128 @value{GDBN} should be relatively permissive, such as for expressions.
129 While the compiler should be picky (or have the option to be made
130 picky), since source code lives for a long time usually, the
131 programmer doing debugging shouldn't be spending time figuring out to
132 mollify the debugger.
133
134 @value{GDBN} will be called upon to deal with really large programs.
135 Executable sizes of 50 to 100 megabytes occur regularly, and we've
136 heard reports of programs approaching 1 gigabyte in size.
137
138 @value{GDBN} should be able to run everywhere.  No other debugger is
139 available for even half as many configurations as @value{GDBN}
140 supports.
141
142 @node Contributors
143 @section Contributors
144
145 The first edition of this document was written by John Gilmore of
146 Cygnus Solutions. The current second edition was written by Stan Shebs
147 of Cygnus Solutions, who continues to update the manual.
148
149 Over the years, many others have made additions and changes to this
150 document. This section attempts to record the significant contributors
151 to that effort. One of the virtues of free software is that everyone
152 is free to contribute to it; with regret, we cannot actually
153 acknowledge everyone here.
154
155 @quotation
156 @emph{Plea:} This section has only been added relatively recently (four
157 years after publication of the second edition). Additions to this
158 section are particularly welcome.  If you or your friends (or enemies,
159 to be evenhanded) have been unfairly omitted from this list, we would
160 like to add your names!
161 @end quotation
162
163 A document such as this relies on being kept up to date by numerous
164 small updates by contributing engineers as they make changes to the
165 code base. The file @file{ChangeLog} in the @value{GDBN} distribution
166 approximates a blow-by-blow account. The most prolific contributors to
167 this important, but low profile task are Andrew Cagney (responsible
168 for over half the entries), Daniel Jacobowitz, Mark Kettenis, Jim
169 Blandy and Eli Zaretskii.
170
171 Eli Zaretskii and Daniel Jacobowitz wrote the sections documenting
172 watchpoints.
173
174 Jeremy Bennett updated the sections on initializing a new architecture
175 and register representation, and added the section on Frame Interpretation.
176
177
178 @node Overall Structure
179
180 @chapter Overall Structure
181
182 @value{GDBN} consists of three major subsystems: user interface,
183 symbol handling (the @dfn{symbol side}), and target system handling (the
184 @dfn{target side}).
185
186 The user interface consists of several actual interfaces, plus
187 supporting code.
188
189 The symbol side consists of object file readers, debugging info
190 interpreters, symbol table management, source language expression
191 parsing, type and value printing.
192
193 The target side consists of execution control, stack frame analysis, and
194 physical target manipulation.
195
196 The target side/symbol side division is not formal, and there are a
197 number of exceptions.  For instance, core file support involves symbolic
198 elements (the basic core file reader is in BFD) and target elements (it
199 supplies the contents of memory and the values of registers).  Instead,
200 this division is useful for understanding how the minor subsystems
201 should fit together.
202
203 @section The Symbol Side
204
205 The symbolic side of @value{GDBN} can be thought of as ``everything
206 you can do in @value{GDBN} without having a live program running''.
207 For instance, you can look at the types of variables, and evaluate
208 many kinds of expressions.
209
210 @section The Target Side
211
212 The target side of @value{GDBN} is the ``bits and bytes manipulator''.
213 Although it may make reference to symbolic info here and there, most
214 of the target side will run with only a stripped executable
215 available---or even no executable at all, in remote debugging cases.
216
217 Operations such as disassembly, stack frame crawls, and register
218 display, are able to work with no symbolic info at all.  In some cases,
219 such as disassembly, @value{GDBN} will use symbolic info to present addresses
220 relative to symbols rather than as raw numbers, but it will work either
221 way.
222
223 @section Configurations
224
225 @cindex host
226 @cindex target
227 @dfn{Host} refers to attributes of the system where @value{GDBN} runs.
228 @dfn{Target} refers to the system where the program being debugged
229 executes.  In most cases they are the same machine, in which case a
230 third type of @dfn{Native} attributes come into play.
231
232 Defines and include files needed to build on the host are host
233 support.  Examples are tty support, system defined types, host byte
234 order, host float format.  These are all calculated by @code{autoconf}
235 when the debugger is built.
236
237 Defines and information needed to handle the target format are target
238 dependent.  Examples are the stack frame format, instruction set,
239 breakpoint instruction, registers, and how to set up and tear down the stack
240 to call a function.
241
242 Information that is only needed when the host and target are the same,
243 is native dependent.  One example is Unix child process support; if the
244 host and target are not the same, calling @code{fork} to start the target
245 process is a bad idea.  The various macros needed for finding the
246 registers in the @code{upage}, running @code{ptrace}, and such are all
247 in the native-dependent files.
248
249 Another example of native-dependent code is support for features that
250 are really part of the target environment, but which require
251 @code{#include} files that are only available on the host system.  Core
252 file handling and @code{setjmp} handling are two common cases.
253
254 When you want to make @value{GDBN} work as the traditional native debugger
255 on a system, you will need to supply both target and native information.
256
257 @section Source Tree Structure
258 @cindex @value{GDBN} source tree structure
259
260 The @value{GDBN} source directory has a mostly flat structure---there
261 are only a few subdirectories.  A file's name usually gives a hint as
262 to what it does; for example, @file{stabsread.c} reads stabs,
263 @file{dwarf2read.c} reads @sc{DWARF 2}, etc.
264
265 Files that are related to some common task have names that share
266 common substrings.  For example, @file{*-thread.c} files deal with
267 debugging threads on various platforms; @file{*read.c} files deal with
268 reading various kinds of symbol and object files; @file{inf*.c} files
269 deal with direct control of the @dfn{inferior program} (@value{GDBN}
270 parlance for the program being debugged).
271
272 There are several dozens of files in the @file{*-tdep.c} family.
273 @samp{tdep} stands for @dfn{target-dependent code}---each of these
274 files implements debug support for a specific target architecture
275 (sparc, mips, etc).  Usually, only one of these will be used in a
276 specific @value{GDBN} configuration (sometimes two, closely related).
277
278 Similarly, there are many @file{*-nat.c} files, each one for native
279 debugging on a specific system (e.g., @file{sparc-linux-nat.c} is for
280 native debugging of Sparc machines running the Linux kernel).
281
282 The few subdirectories of the source tree are:
283
284 @table @file
285 @item cli
286 Code that implements @dfn{CLI}, the @value{GDBN} Command-Line
287 Interpreter.  @xref{User Interface, Command Interpreter}.
288
289 @item gdbserver
290 Code for the @value{GDBN} remote server.
291
292 @item gdbtk
293 Code for Insight, the @value{GDBN} TK-based GUI front-end.
294
295 @item mi
296 The @dfn{GDB/MI}, the @value{GDBN} Machine Interface interpreter.
297
298 @item signals
299 Target signal translation code.
300
301 @item tui
302 Code for @dfn{TUI}, the @value{GDBN} Text-mode full-screen User
303 Interface.  @xref{User Interface, TUI}.
304 @end table
305
306 @node Algorithms
307
308 @chapter Algorithms
309 @cindex algorithms
310
311 @value{GDBN} uses a number of debugging-specific algorithms.  They are
312 often not very complicated, but get lost in the thicket of special
313 cases and real-world issues.  This chapter describes the basic
314 algorithms and mentions some of the specific target definitions that
315 they use.
316
317 @section Prologue Analysis
318
319 @cindex prologue analysis
320 @cindex call frame information
321 @cindex CFI (call frame information)
322 To produce a backtrace and allow the user to manipulate older frames'
323 variables and arguments, @value{GDBN} needs to find the base addresses
324 of older frames, and discover where those frames' registers have been
325 saved.  Since a frame's ``callee-saves'' registers get saved by
326 younger frames if and when they're reused, a frame's registers may be
327 scattered unpredictably across younger frames.  This means that
328 changing the value of a register-allocated variable in an older frame
329 may actually entail writing to a save slot in some younger frame.
330
331 Modern versions of GCC emit Dwarf call frame information (``CFI''),
332 which describes how to find frame base addresses and saved registers.
333 But CFI is not always available, so as a fallback @value{GDBN} uses a
334 technique called @dfn{prologue analysis} to find frame sizes and saved
335 registers.  A prologue analyzer disassembles the function's machine
336 code starting from its entry point, and looks for instructions that
337 allocate frame space, save the stack pointer in a frame pointer
338 register, save registers, and so on.  Obviously, this can't be done
339 accurately in general, but it's tractable to do well enough to be very
340 helpful.  Prologue analysis predates the GNU toolchain's support for
341 CFI; at one time, prologue analysis was the only mechanism
342 @value{GDBN} used for stack unwinding at all, when the function
343 calling conventions didn't specify a fixed frame layout.
344
345 In the olden days, function prologues were generated by hand-written,
346 target-specific code in GCC, and treated as opaque and untouchable by
347 optimizers.  Looking at this code, it was usually straightforward to
348 write a prologue analyzer for @value{GDBN} that would accurately
349 understand all the prologues GCC would generate.  However, over time
350 GCC became more aggressive about instruction scheduling, and began to
351 understand more about the semantics of the prologue instructions
352 themselves; in response, @value{GDBN}'s analyzers became more complex
353 and fragile.  Keeping the prologue analyzers working as GCC (and the
354 instruction sets themselves) evolved became a substantial task.
355
356 @cindex @file{prologue-value.c}
357 @cindex abstract interpretation of function prologues
358 @cindex pseudo-evaluation of function prologues
359 To try to address this problem, the code in @file{prologue-value.h}
360 and @file{prologue-value.c} provides a general framework for writing
361 prologue analyzers that are simpler and more robust than ad-hoc
362 analyzers.  When we analyze a prologue using the prologue-value
363 framework, we're really doing ``abstract interpretation'' or
364 ``pseudo-evaluation'': running the function's code in simulation, but
365 using conservative approximations of the values registers and memory
366 would hold when the code actually runs.  For example, if our function
367 starts with the instruction:
368
369 @example
370 addi r1, 42     # add 42 to r1
371 @end example
372 @noindent
373 we don't know exactly what value will be in @code{r1} after executing
374 this instruction, but we do know it'll be 42 greater than its original
375 value.
376
377 If we then see an instruction like:
378
379 @example
380 addi r1, 22     # add 22 to r1
381 @end example
382 @noindent
383 we still don't know what @code{r1's} value is, but again, we can say
384 it is now 64 greater than its original value.
385
386 If the next instruction were:
387
388 @example
389 mov r2, r1      # set r2 to r1's value
390 @end example
391 @noindent
392 then we can say that @code{r2's} value is now the original value of
393 @code{r1} plus 64.
394
395 It's common for prologues to save registers on the stack, so we'll
396 need to track the values of stack frame slots, as well as the
397 registers.  So after an instruction like this:
398
399 @example
400 mov (fp+4), r2
401 @end example
402 @noindent
403 then we'd know that the stack slot four bytes above the frame pointer
404 holds the original value of @code{r1} plus 64.
405
406 And so on.
407
408 Of course, this can only go so far before it gets unreasonable.  If we
409 wanted to be able to say anything about the value of @code{r1} after
410 the instruction:
411
412 @example
413 xor r1, r3      # exclusive-or r1 and r3, place result in r1
414 @end example
415 @noindent
416 then things would get pretty complex.  But remember, we're just doing
417 a conservative approximation; if exclusive-or instructions aren't
418 relevant to prologues, we can just say @code{r1}'s value is now
419 ``unknown''.  We can ignore things that are too complex, if that loss of
420 information is acceptable for our application.
421
422 So when we say ``conservative approximation'' here, what we mean is an
423 approximation that is either accurate, or marked ``unknown'', but
424 never inaccurate.
425
426 Using this framework, a prologue analyzer is simply an interpreter for
427 machine code, but one that uses conservative approximations for the
428 contents of registers and memory instead of actual values.  Starting
429 from the function's entry point, you simulate instructions up to the
430 current PC, or an instruction that you don't know how to simulate.
431 Now you can examine the state of the registers and stack slots you've
432 kept track of.
433
434 @itemize @bullet
435
436 @item
437 To see how large your stack frame is, just check the value of the
438 stack pointer register; if it's the original value of the SP
439 minus a constant, then that constant is the stack frame's size.
440 If the SP's value has been marked as ``unknown'', then that means
441 the prologue has done something too complex for us to track, and
442 we don't know the frame size.
443
444 @item
445 To see where we've saved the previous frame's registers, we just
446 search the values we've tracked --- stack slots, usually, but
447 registers, too, if you want --- for something equal to the register's
448 original value.  If the calling conventions suggest a standard place
449 to save a given register, then we can check there first, but really,
450 anything that will get us back the original value will probably work.
451 @end itemize
452
453 This does take some work.  But prologue analyzers aren't
454 quick-and-simple pattern patching to recognize a few fixed prologue
455 forms any more; they're big, hairy functions.  Along with inferior
456 function calls, prologue analysis accounts for a substantial portion
457 of the time needed to stabilize a @value{GDBN} port.  So it's
458 worthwhile to look for an approach that will be easier to understand
459 and maintain.  In the approach described above:
460
461 @itemize @bullet
462
463 @item
464 It's easier to see that the analyzer is correct: you just see
465 whether the analyzer properly (albeit conservatively) simulates
466 the effect of each instruction.
467
468 @item
469 It's easier to extend the analyzer: you can add support for new
470 instructions, and know that you haven't broken anything that
471 wasn't already broken before.
472
473 @item
474 It's orthogonal: to gather new information, you don't need to
475 complicate the code for each instruction.  As long as your domain
476 of conservative values is already detailed enough to tell you
477 what you need, then all the existing instruction simulations are
478 already gathering the right data for you.
479
480 @end itemize
481
482 The file @file{prologue-value.h} contains detailed comments explaining
483 the framework and how to use it.
484
485
486 @section Breakpoint Handling
487
488 @cindex breakpoints
489 In general, a breakpoint is a user-designated location in the program
490 where the user wants to regain control if program execution ever reaches
491 that location.
492
493 There are two main ways to implement breakpoints; either as ``hardware''
494 breakpoints or as ``software'' breakpoints.
495
496 @cindex hardware breakpoints
497 @cindex program counter
498 Hardware breakpoints are sometimes available as a builtin debugging
499 features with some chips.  Typically these work by having dedicated
500 register into which the breakpoint address may be stored.  If the PC
501 (shorthand for @dfn{program counter})
502 ever matches a value in a breakpoint registers, the CPU raises an
503 exception and reports it to @value{GDBN}.
504
505 Another possibility is when an emulator is in use; many emulators
506 include circuitry that watches the address lines coming out from the
507 processor, and force it to stop if the address matches a breakpoint's
508 address.
509
510 A third possibility is that the target already has the ability to do
511 breakpoints somehow; for instance, a ROM monitor may do its own
512 software breakpoints.  So although these are not literally ``hardware
513 breakpoints'', from @value{GDBN}'s point of view they work the same;
514 @value{GDBN} need not do anything more than set the breakpoint and wait
515 for something to happen.
516
517 Since they depend on hardware resources, hardware breakpoints may be
518 limited in number; when the user asks for more, @value{GDBN} will
519 start trying to set software breakpoints.  (On some architectures,
520 notably the 32-bit x86 platforms, @value{GDBN} cannot always know
521 whether there's enough hardware resources to insert all the hardware
522 breakpoints and watchpoints.  On those platforms, @value{GDBN} prints
523 an error message only when the program being debugged is continued.)
524
525 @cindex software breakpoints
526 Software breakpoints require @value{GDBN} to do somewhat more work.
527 The basic theory is that @value{GDBN} will replace a program
528 instruction with a trap, illegal divide, or some other instruction
529 that will cause an exception, and then when it's encountered,
530 @value{GDBN} will take the exception and stop the program.  When the
531 user says to continue, @value{GDBN} will restore the original
532 instruction, single-step, re-insert the trap, and continue on.
533
534 Since it literally overwrites the program being tested, the program area
535 must be writable, so this technique won't work on programs in ROM.  It
536 can also distort the behavior of programs that examine themselves,
537 although such a situation would be highly unusual.
538
539 Also, the software breakpoint instruction should be the smallest size of
540 instruction, so it doesn't overwrite an instruction that might be a jump
541 target, and cause disaster when the program jumps into the middle of the
542 breakpoint instruction.  (Strictly speaking, the breakpoint must be no
543 larger than the smallest interval between instructions that may be jump
544 targets; perhaps there is an architecture where only even-numbered
545 instructions may jumped to.)  Note that it's possible for an instruction
546 set not to have any instructions usable for a software breakpoint,
547 although in practice only the ARC has failed to define such an
548 instruction.
549
550 Basic breakpoint object handling is in @file{breakpoint.c}.  However,
551 much of the interesting breakpoint action is in @file{infrun.c}.
552
553 @table @code
554 @cindex insert or remove software breakpoint
555 @findex target_remove_breakpoint
556 @findex target_insert_breakpoint
557 @item target_remove_breakpoint (@var{bp_tgt})
558 @itemx target_insert_breakpoint (@var{bp_tgt})
559 Insert or remove a software breakpoint at address
560 @code{@var{bp_tgt}->placed_address}.  Returns zero for success,
561 non-zero for failure.  On input, @var{bp_tgt} contains the address of the
562 breakpoint, and is otherwise initialized to zero.  The fields of the
563 @code{struct bp_target_info} pointed to by @var{bp_tgt} are updated
564 to contain other information about the breakpoint on output.  The field
565 @code{placed_address} may be updated if the breakpoint was placed at a
566 related address; the field @code{shadow_contents} contains the real
567 contents of the bytes where the breakpoint has been inserted,
568 if reading memory would return the breakpoint instead of the
569 underlying memory; the field @code{shadow_len} is the length of
570 memory cached in @code{shadow_contents}, if any; and the field
571 @code{placed_size} is optionally set and used by the target, if
572 it could differ from @code{shadow_len}.
573
574 For example, the remote target @samp{Z0} packet does not require
575 shadowing memory, so @code{shadow_len} is left at zero.  However,
576 the length reported by @code{gdbarch_breakpoint_from_pc} is cached in
577 @code{placed_size}, so that a matching @samp{z0} packet can be
578 used to remove the breakpoint.
579
580 @cindex insert or remove hardware breakpoint
581 @findex target_remove_hw_breakpoint
582 @findex target_insert_hw_breakpoint
583 @item target_remove_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
584 @itemx target_insert_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
585 Insert or remove a hardware-assisted breakpoint at address
586 @code{@var{bp_tgt}->placed_address}.  Returns zero for success,
587 non-zero for failure.  See @code{target_insert_breakpoint} for
588 a description of the @code{struct bp_target_info} pointed to by
589 @var{bp_tgt}; the @code{shadow_contents} and
590 @code{shadow_len} members are not used for hardware breakpoints,
591 but @code{placed_size} may be.
592 @end table
593
594 @section Single Stepping
595
596 @section Signal Handling
597
598 @section Thread Handling
599
600 @section Inferior Function Calls
601
602 @section Longjmp Support
603
604 @cindex @code{longjmp} debugging
605 @value{GDBN} has support for figuring out that the target is doing a
606 @code{longjmp} and for stopping at the target of the jump, if we are
607 stepping.  This is done with a few specialized internal breakpoints,
608 which are visible in the output of the @samp{maint info breakpoint}
609 command.
610
611 @findex gdbarch_get_longjmp_target
612 To make this work, you need to define a function called
613 @code{gdbarch_get_longjmp_target}, which will examine the
614 @code{jmp_buf} structure and extract the @code{longjmp} target address.
615 Since @code{jmp_buf} is target specific and typically defined in a
616 target header not available to @value{GDBN}, you will need to
617 determine the offset of the PC manually and return that; many targets
618 define a @code{jb_pc_offset} field in the tdep structure to save the
619 value once calculated.
620
621 @section Watchpoints
622 @cindex watchpoints
623
624 Watchpoints are a special kind of breakpoints (@pxref{Algorithms,
625 breakpoints}) which break when data is accessed rather than when some
626 instruction is executed.  When you have data which changes without
627 your knowing what code does that, watchpoints are the silver bullet to
628 hunt down and kill such bugs.
629
630 @cindex hardware watchpoints
631 @cindex software watchpoints
632 Watchpoints can be either hardware-assisted or not; the latter type is
633 known as ``software watchpoints.''  @value{GDBN} always uses
634 hardware-assisted watchpoints if they are available, and falls back on
635 software watchpoints otherwise.  Typical situations where @value{GDBN}
636 will use software watchpoints are:
637
638 @itemize @bullet
639 @item
640 The watched memory region is too large for the underlying hardware
641 watchpoint support.  For example, each x86 debug register can watch up
642 to 4 bytes of memory, so trying to watch data structures whose size is
643 more than 16 bytes will cause @value{GDBN} to use software
644 watchpoints.
645
646 @item
647 The value of the expression to be watched depends on data held in
648 registers (as opposed to memory).
649
650 @item
651 Too many different watchpoints requested.  (On some architectures,
652 this situation is impossible to detect until the debugged program is
653 resumed.)  Note that x86 debug registers are used both for hardware
654 breakpoints and for watchpoints, so setting too many hardware
655 breakpoints might cause watchpoint insertion to fail.
656
657 @item
658 No hardware-assisted watchpoints provided by the target
659 implementation.
660 @end itemize
661
662 Software watchpoints are very slow, since @value{GDBN} needs to
663 single-step the program being debugged and test the value of the
664 watched expression(s) after each instruction.  The rest of this
665 section is mostly irrelevant for software watchpoints.
666
667 When the inferior stops, @value{GDBN} tries to establish, among other
668 possible reasons, whether it stopped due to a watchpoint being hit.
669 It first uses @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} to see if any watchpoint
670 was hit.  If not, all watchpoint checking is skipped.
671
672 Then @value{GDBN} calls @code{target_stopped_data_address} exactly
673 once.  This method returns the address of the watchpoint which
674 triggered, if the target can determine it.  If the triggered address
675 is available, @value{GDBN} compares the address returned by this
676 method with each watched memory address in each active watchpoint.
677 For data-read and data-access watchpoints, @value{GDBN} announces
678 every watchpoint that watches the triggered address as being hit.
679 For this reason, data-read and data-access watchpoints
680 @emph{require} that the triggered address be available; if not, read
681 and access watchpoints will never be considered hit.  For data-write
682 watchpoints, if the triggered address is available, @value{GDBN}
683 considers only those watchpoints which match that address;
684 otherwise, @value{GDBN} considers all data-write watchpoints.  For
685 each data-write watchpoint that @value{GDBN} considers, it evaluates
686 the expression whose value is being watched, and tests whether the
687 watched value has changed.  Watchpoints whose watched values have
688 changed are announced as hit.
689
690 @c FIXME move these to the main lists of target/native defns
691
692 @value{GDBN} uses several macros and primitives to support hardware
693 watchpoints:
694
695 @table @code
696 @findex TARGET_CAN_USE_HARDWARE_WATCHPOINT
697 @item TARGET_CAN_USE_HARDWARE_WATCHPOINT (@var{type}, @var{count}, @var{other})
698 Return the number of hardware watchpoints of type @var{type} that are
699 possible to be set.  The value is positive if @var{count} watchpoints
700 of this type can be set, zero if setting watchpoints of this type is
701 not supported, and negative if @var{count} is more than the maximum
702 number of watchpoints of type @var{type} that can be set.  @var{other}
703 is non-zero if other types of watchpoints are currently enabled (there
704 are architectures which cannot set watchpoints of different types at
705 the same time).
706
707 @findex TARGET_REGION_OK_FOR_HW_WATCHPOINT
708 @item TARGET_REGION_OK_FOR_HW_WATCHPOINT (@var{addr}, @var{len})
709 Return non-zero if hardware watchpoints can be used to watch a region
710 whose address is @var{addr} and whose length in bytes is @var{len}.
711
712 @cindex insert or remove hardware watchpoint
713 @findex target_insert_watchpoint
714 @findex target_remove_watchpoint
715 @item target_insert_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
716 @itemx target_remove_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
717 Insert or remove a hardware watchpoint starting at @var{addr}, for
718 @var{len} bytes.  @var{type} is the watchpoint type, one of the
719 possible values of the enumerated data type @code{target_hw_bp_type},
720 defined by @file{breakpoint.h} as follows:
721
722 @smallexample
723  enum target_hw_bp_type
724    @{
725      hw_write   = 0, /* Common (write) HW watchpoint */
726      hw_read    = 1, /* Read    HW watchpoint */
727      hw_access  = 2, /* Access (read or write) HW watchpoint */
728      hw_execute = 3  /* Execute HW breakpoint */
729    @};
730 @end smallexample
731
732 @noindent
733 These two macros should return 0 for success, non-zero for failure.
734
735 @findex target_stopped_data_address
736 @item target_stopped_data_address (@var{addr_p})
737 If the inferior has some watchpoint that triggered, place the address
738 associated with the watchpoint at the location pointed to by
739 @var{addr_p} and return non-zero.  Otherwise, return zero.  This
740 is required for data-read and data-access watchpoints.  It is
741 not required for data-write watchpoints, but @value{GDBN} uses
742 it to improve handling of those also.
743
744 @value{GDBN} will only call this method once per watchpoint stop,
745 immediately after calling @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT}.  If the
746 target's watchpoint indication is sticky, i.e., stays set after
747 resuming, this method should clear it.  For instance, the x86 debug
748 control register has sticky triggered flags.
749
750 @findex target_watchpoint_addr_within_range
751 @item target_watchpoint_addr_within_range (@var{target}, @var{addr}, @var{start}, @var{length})
752 Check whether @var{addr} (as returned by @code{target_stopped_data_address})
753 lies within the hardware-defined watchpoint region described by
754 @var{start} and @var{length}.  This only needs to be provided if the
755 granularity of a watchpoint is greater than one byte, i.e., if the
756 watchpoint can also trigger on nearby addresses outside of the watched
757 region.
758
759 @findex HAVE_STEPPABLE_WATCHPOINT
760 @item HAVE_STEPPABLE_WATCHPOINT
761 If defined to a non-zero value, it is not necessary to disable a
762 watchpoint to step over it.  Like @code{gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint},
763 this is usually set when watchpoints trigger at the instruction
764 which will perform an interesting read or write.  It should be
765 set if there is a temporary disable bit which allows the processor
766 to step over the interesting instruction without raising the
767 watchpoint exception again.
768
769 @findex gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint 
770 @item int gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (@var{gdbarch})
771 If it returns a non-zero value, @value{GDBN} should disable a
772 watchpoint to step the inferior over it.  This is usually set when
773 watchpoints trigger at the instruction which will perform an
774 interesting read or write.
775
776 @findex HAVE_CONTINUABLE_WATCHPOINT
777 @item HAVE_CONTINUABLE_WATCHPOINT
778 If defined to a non-zero value, it is possible to continue the
779 inferior after a watchpoint has been hit.  This is usually set
780 when watchpoints trigger at the instruction following an interesting
781 read or write.
782
783 @findex STOPPED_BY_WATCHPOINT
784 @item STOPPED_BY_WATCHPOINT (@var{wait_status})
785 Return non-zero if stopped by a watchpoint.  @var{wait_status} is of
786 the type @code{struct target_waitstatus}, defined by @file{target.h}.
787 Normally, this macro is defined to invoke the function pointed to by
788 the @code{to_stopped_by_watchpoint} member of the structure (of the
789 type @code{target_ops}, defined on @file{target.h}) that describes the
790 target-specific operations; @code{to_stopped_by_watchpoint} ignores
791 the @var{wait_status} argument.
792
793 @value{GDBN} does not require the non-zero value returned by
794 @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} to be 100% correct, so if a target cannot
795 determine for sure whether the inferior stopped due to a watchpoint,
796 it could return non-zero ``just in case''.
797 @end table
798
799 @subsection Watchpoints and Threads
800 @cindex watchpoints, with threads
801
802 @value{GDBN} only supports process-wide watchpoints, which trigger
803 in all threads.  @value{GDBN} uses the thread ID to make watchpoints
804 act as if they were thread-specific, but it cannot set hardware
805 watchpoints that only trigger in a specific thread.  Therefore, even
806 if the target supports threads, per-thread debug registers, and
807 watchpoints which only affect a single thread, it should set the
808 per-thread debug registers for all threads to the same value.  On
809 @sc{gnu}/Linux native targets, this is accomplished by using
810 @code{ALL_LWPS} in @code{target_insert_watchpoint} and
811 @code{target_remove_watchpoint} and by using
812 @code{linux_set_new_thread} to register a handler for newly created
813 threads.
814
815 @value{GDBN}'s @sc{gnu}/Linux support only reports a single event
816 at a time, although multiple events can trigger simultaneously for
817 multi-threaded programs.  When multiple events occur, @file{linux-nat.c}
818 queues subsequent events and returns them the next time the program
819 is resumed.  This means that @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} and
820 @code{target_stopped_data_address} only need to consult the current
821 thread's state---the thread indicated by @code{inferior_ptid}.  If
822 two threads have hit watchpoints simultaneously, those routines
823 will be called a second time for the second thread.
824
825 @subsection x86 Watchpoints
826 @cindex x86 debug registers
827 @cindex watchpoints, on x86
828
829 The 32-bit Intel x86 (a.k.a.@: ia32) processors feature special debug
830 registers designed to facilitate debugging.  @value{GDBN} provides a
831 generic library of functions that x86-based ports can use to implement
832 support for watchpoints and hardware-assisted breakpoints.  This
833 subsection documents the x86 watchpoint facilities in @value{GDBN}.
834
835 (At present, the library functions read and write debug registers directly, and are
836 thus only available for native configurations.)
837
838 To use the generic x86 watchpoint support, a port should do the
839 following:
840
841 @itemize @bullet
842 @findex I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
843 @item
844 Define the macro @code{I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS} somewhere in the
845 target-dependent headers.
846
847 @item
848 Include the @file{config/i386/nm-i386.h} header file @emph{after}
849 defining @code{I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
850
851 @item
852 Add @file{i386-nat.o} to the value of the Make variable
853 @code{NATDEPFILES} (@pxref{Native Debugging, NATDEPFILES}).
854
855 @item
856 Provide implementations for the @code{I386_DR_LOW_*} macros described
857 below.  Typically, each macro should call a target-specific function
858 which does the real work.
859 @end itemize
860
861 The x86 watchpoint support works by maintaining mirror images of the
862 debug registers.  Values are copied between the mirror images and the
863 real debug registers via a set of macros which each target needs to
864 provide:
865
866 @table @code
867 @findex I386_DR_LOW_SET_CONTROL
868 @item I386_DR_LOW_SET_CONTROL (@var{val})
869 Set the Debug Control (DR7) register to the value @var{val}.
870
871 @findex I386_DR_LOW_SET_ADDR
872 @item I386_DR_LOW_SET_ADDR (@var{idx}, @var{addr})
873 Put the address @var{addr} into the debug register number @var{idx}.
874
875 @findex I386_DR_LOW_RESET_ADDR
876 @item I386_DR_LOW_RESET_ADDR (@var{idx})
877 Reset (i.e.@: zero out) the address stored in the debug register
878 number @var{idx}.
879
880 @findex I386_DR_LOW_GET_STATUS
881 @item I386_DR_LOW_GET_STATUS
882 Return the value of the Debug Status (DR6) register.  This value is
883 used immediately after it is returned by
884 @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}, so as to support per-thread status
885 register values.
886 @end table
887
888 For each one of the 4 debug registers (whose indices are from 0 to 3)
889 that store addresses, a reference count is maintained by @value{GDBN},
890 to allow sharing of debug registers by several watchpoints.  This
891 allows users to define several watchpoints that watch the same
892 expression, but with different conditions and/or commands, without
893 wasting debug registers which are in short supply.  @value{GDBN}
894 maintains the reference counts internally, targets don't have to do
895 anything to use this feature.
896
897 The x86 debug registers can each watch a region that is 1, 2, or 4
898 bytes long.  The ia32 architecture requires that each watched region
899 be appropriately aligned: 2-byte region on 2-byte boundary, 4-byte
900 region on 4-byte boundary.  However, the x86 watchpoint support in
901 @value{GDBN} can watch unaligned regions and regions larger than 4
902 bytes (up to 16 bytes) by allocating several debug registers to watch
903 a single region.  This allocation of several registers per a watched
904 region is also done automatically without target code intervention.
905
906 The generic x86 watchpoint support provides the following API for the
907 @value{GDBN}'s application code:
908
909 @table @code
910 @findex i386_region_ok_for_watchpoint
911 @item i386_region_ok_for_watchpoint (@var{addr}, @var{len})
912 The macro @code{TARGET_REGION_OK_FOR_HW_WATCHPOINT} is set to call
913 this function.  It counts the number of debug registers required to
914 watch a given region, and returns a non-zero value if that number is
915 less than 4, the number of debug registers available to x86
916 processors.
917
918 @findex i386_stopped_data_address
919 @item i386_stopped_data_address (@var{addr_p})
920 The target function
921 @code{target_stopped_data_address} is set to call this function.
922 This
923 function examines the breakpoint condition bits in the DR6 Debug
924 Status register, as returned by the @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}
925 macro, and returns the address associated with the first bit that is
926 set in DR6.
927
928 @findex i386_stopped_by_watchpoint
929 @item i386_stopped_by_watchpoint (void)
930 The macro @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT}
931 is set to call this function.  The
932 argument passed to @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} is ignored.  This
933 function examines the breakpoint condition bits in the DR6 Debug
934 Status register, as returned by the @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}
935 macro, and returns true if any bit is set.  Otherwise, false is
936 returned.
937
938 @findex i386_insert_watchpoint
939 @findex i386_remove_watchpoint
940 @item i386_insert_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
941 @itemx i386_remove_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
942 Insert or remove a watchpoint.  The macros
943 @code{target_insert_watchpoint} and @code{target_remove_watchpoint}
944 are set to call these functions.  @code{i386_insert_watchpoint} first
945 looks for a debug register which is already set to watch the same
946 region for the same access types; if found, it just increments the
947 reference count of that debug register, thus implementing debug
948 register sharing between watchpoints.  If no such register is found,
949 the function looks for a vacant debug register, sets its mirrored
950 value to @var{addr}, sets the mirrored value of DR7 Debug Control
951 register as appropriate for the @var{len} and @var{type} parameters,
952 and then passes the new values of the debug register and DR7 to the
953 inferior by calling @code{I386_DR_LOW_SET_ADDR} and
954 @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL}.  If more than one debug register is
955 required to cover the given region, the above process is repeated for
956 each debug register.
957
958 @code{i386_remove_watchpoint} does the opposite: it resets the address
959 in the mirrored value of the debug register and its read/write and
960 length bits in the mirrored value of DR7, then passes these new
961 values to the inferior via @code{I386_DR_LOW_RESET_ADDR} and
962 @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL}.  If a register is shared by several
963 watchpoints, each time a @code{i386_remove_watchpoint} is called, it
964 decrements the reference count, and only calls
965 @code{I386_DR_LOW_RESET_ADDR} and @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL} when
966 the count goes to zero.
967
968 @findex i386_insert_hw_breakpoint
969 @findex i386_remove_hw_breakpoint
970 @item i386_insert_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
971 @itemx i386_remove_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
972 These functions insert and remove hardware-assisted breakpoints.  The
973 macros @code{target_insert_hw_breakpoint} and
974 @code{target_remove_hw_breakpoint} are set to call these functions.
975 The argument is a @code{struct bp_target_info *}, as described in
976 the documentation for @code{target_insert_breakpoint}.
977 These functions work like @code{i386_insert_watchpoint} and
978 @code{i386_remove_watchpoint}, respectively, except that they set up
979 the debug registers to watch instruction execution, and each
980 hardware-assisted breakpoint always requires exactly one debug
981 register.
982
983 @findex i386_cleanup_dregs
984 @item i386_cleanup_dregs (void)
985 This function clears all the reference counts, addresses, and control
986 bits in the mirror images of the debug registers.  It doesn't affect
987 the actual debug registers in the inferior process.
988 @end table
989
990 @noindent
991 @strong{Notes:}
992 @enumerate 1
993 @item
994 x86 processors support setting watchpoints on I/O reads or writes.
995 However, since no target supports this (as of March 2001), and since
996 @code{enum target_hw_bp_type} doesn't even have an enumeration for I/O
997 watchpoints, this feature is not yet available to @value{GDBN} running
998 on x86.
999
1000 @item
1001 x86 processors can enable watchpoints locally, for the current task
1002 only, or globally, for all the tasks.  For each debug register,
1003 there's a bit in the DR7 Debug Control register that determines
1004 whether the associated address is watched locally or globally.  The
1005 current implementation of x86 watchpoint support in @value{GDBN}
1006 always sets watchpoints to be locally enabled, since global
1007 watchpoints might interfere with the underlying OS and are probably
1008 unavailable in many platforms.
1009 @end enumerate
1010
1011 @section Checkpoints
1012 @cindex checkpoints
1013 @cindex restart
1014 In the abstract, a checkpoint is a point in the execution history of
1015 the program, which the user may wish to return to at some later time.
1016
1017 Internally, a checkpoint is a saved copy of the program state, including
1018 whatever information is required in order to restore the program to that
1019 state at a later time.  This can be expected to include the state of 
1020 registers and memory, and may include external state such as the state
1021 of open files and devices.
1022
1023 There are a number of ways in which checkpoints may be implemented
1024 in gdb, e.g.@: as corefiles, as forked processes, and as some opaque
1025 method implemented on the target side.
1026
1027 A corefile can be used to save an image of target memory and register
1028 state, which can in principle be restored later --- but corefiles do
1029 not typically include information about external entities such as 
1030 open files.  Currently this method is not implemented in gdb.
1031
1032 A forked process can save the state of user memory and registers, 
1033 as well as some subset of external (kernel) state.  This method 
1034 is used to implement checkpoints on Linux, and in principle might
1035 be used on other systems.
1036
1037 Some targets, e.g.@: simulators, might have their own built-in 
1038 method for saving checkpoints, and gdb might be able to take
1039 advantage of that capability without necessarily knowing any
1040 details of how it is done.
1041
1042
1043 @section Observing changes in @value{GDBN} internals
1044 @cindex observer pattern interface
1045 @cindex notifications about changes in internals
1046
1047 In order to function properly, several modules need to be notified when
1048 some changes occur in the @value{GDBN} internals.  Traditionally, these
1049 modules have relied on several paradigms, the most common ones being
1050 hooks and gdb-events.  Unfortunately, none of these paradigms was
1051 versatile enough to become the standard notification mechanism in
1052 @value{GDBN}.  The fact that they only supported one ``client'' was also
1053 a strong limitation.
1054
1055 A new paradigm, based on the Observer pattern of the @cite{Design
1056 Patterns} book, has therefore been implemented.  The goal was to provide
1057 a new interface overcoming the issues with the notification mechanisms
1058 previously available.  This new interface needed to be strongly typed,
1059 easy to extend, and versatile enough to be used as the standard
1060 interface when adding new notifications.
1061
1062 See @ref{GDB Observers} for a brief description of the observers
1063 currently implemented in GDB. The rationale for the current
1064 implementation is also briefly discussed.
1065
1066 @node User Interface
1067
1068 @chapter User Interface
1069
1070 @value{GDBN} has several user interfaces, of which the traditional
1071 command-line interface is perhaps the most familiar.
1072
1073 @section Command Interpreter
1074
1075 @cindex command interpreter
1076 @cindex CLI
1077 The command interpreter in @value{GDBN} is fairly simple.  It is designed to
1078 allow for the set of commands to be augmented dynamically, and also
1079 has a recursive subcommand capability, where the first argument to
1080 a command may itself direct a lookup on a different command list.
1081
1082 For instance, the @samp{set} command just starts a lookup on the
1083 @code{setlist} command list, while @samp{set thread} recurses
1084 to the @code{set_thread_cmd_list}.
1085
1086 @findex add_cmd
1087 @findex add_com
1088 To add commands in general, use @code{add_cmd}.  @code{add_com} adds to
1089 the main command list, and should be used for those commands.  The usual
1090 place to add commands is in the @code{_initialize_@var{xyz}} routines at
1091 the ends of most source files.
1092
1093 @findex add_setshow_cmd
1094 @findex add_setshow_cmd_full
1095 To add paired @samp{set} and @samp{show} commands, use
1096 @code{add_setshow_cmd} or @code{add_setshow_cmd_full}.  The former is
1097 a slightly simpler interface which is useful when you don't need to
1098 further modify the new command structures, while the latter returns
1099 the new command structures for manipulation.
1100
1101 @cindex deprecating commands
1102 @findex deprecate_cmd
1103 Before removing commands from the command set it is a good idea to
1104 deprecate them for some time.  Use @code{deprecate_cmd} on commands or
1105 aliases to set the deprecated flag.  @code{deprecate_cmd} takes a
1106 @code{struct cmd_list_element} as it's first argument.  You can use the
1107 return value from @code{add_com} or @code{add_cmd} to deprecate the
1108 command immediately after it is created.
1109
1110 The first time a command is used the user will be warned and offered a
1111 replacement (if one exists). Note that the replacement string passed to
1112 @code{deprecate_cmd} should be the full name of the command, i.e., the
1113 entire string the user should type at the command line.
1114
1115 @anchor{UI-Independent Output}
1116 @section UI-Independent Output---the @code{ui_out} Functions
1117 @c This section is based on the documentation written by Fernando
1118 @c Nasser <fnasser@redhat.com>.
1119
1120 @cindex @code{ui_out} functions
1121 The @code{ui_out} functions present an abstraction level for the
1122 @value{GDBN} output code.  They hide the specifics of different user
1123 interfaces supported by @value{GDBN}, and thus free the programmer
1124 from the need to write several versions of the same code, one each for
1125 every UI, to produce output.
1126
1127 @subsection Overview and Terminology
1128
1129 In general, execution of each @value{GDBN} command produces some sort
1130 of output, and can even generate an input request.
1131
1132 Output can be generated for the following purposes:
1133
1134 @itemize @bullet
1135 @item
1136 to display a @emph{result} of an operation;
1137
1138 @item
1139 to convey @emph{info} or produce side-effects of a requested
1140 operation;
1141
1142 @item
1143 to provide a @emph{notification} of an asynchronous event (including
1144 progress indication of a prolonged asynchronous operation);
1145
1146 @item
1147 to display @emph{error messages} (including warnings);
1148
1149 @item
1150 to show @emph{debug data};
1151
1152 @item
1153 to @emph{query} or prompt a user for input (a special case).
1154 @end itemize
1155
1156 @noindent
1157 This section mainly concentrates on how to build result output,
1158 although some of it also applies to other kinds of output.
1159
1160 Generation of output that displays the results of an operation
1161 involves one or more of the following:
1162
1163 @itemize @bullet
1164 @item
1165 output of the actual data
1166
1167 @item
1168 formatting the output as appropriate for console output, to make it
1169 easily readable by humans
1170
1171 @item
1172 machine oriented formatting--a more terse formatting to allow for easy
1173 parsing by programs which read @value{GDBN}'s output
1174
1175 @item
1176 annotation, whose purpose is to help legacy GUIs to identify interesting
1177 parts in the output
1178 @end itemize
1179
1180 The @code{ui_out} routines take care of the first three aspects.
1181 Annotations are provided by separate annotation routines.  Note that use
1182 of annotations for an interface between a GUI and @value{GDBN} is
1183 deprecated.
1184
1185 Output can be in the form of a single item, which we call a @dfn{field};
1186 a @dfn{list} consisting of identical fields; a @dfn{tuple} consisting of
1187 non-identical fields; or a @dfn{table}, which is a tuple consisting of a
1188 header and a body.  In a BNF-like form:
1189
1190 @table @code
1191 @item <table> @expansion{}
1192 @code{<header> <body>}
1193 @item <header> @expansion{}
1194 @code{@{ <column> @}}
1195 @item <column> @expansion{}
1196 @code{<width> <alignment> <title>}
1197 @item <body> @expansion{}
1198 @code{@{<row>@}}
1199 @end table
1200
1201
1202 @subsection General Conventions
1203
1204 Most @code{ui_out} routines are of type @code{void}, the exceptions are
1205 @code{ui_out_stream_new} (which returns a pointer to the newly created
1206 object) and the @code{make_cleanup} routines.
1207
1208 The first parameter is always the @code{ui_out} vector object, a pointer
1209 to a @code{struct ui_out}.
1210
1211 The @var{format} parameter is like in @code{printf} family of functions.
1212 When it is present, there must also be a variable list of arguments
1213 sufficient used to satisfy the @code{%} specifiers in the supplied
1214 format.
1215
1216 When a character string argument is not used in a @code{ui_out} function
1217 call, a @code{NULL} pointer has to be supplied instead.
1218
1219
1220 @subsection Table, Tuple and List Functions
1221
1222 @cindex list output functions
1223 @cindex table output functions
1224 @cindex tuple output functions
1225 This section introduces @code{ui_out} routines for building lists,
1226 tuples and tables.  The routines to output the actual data items
1227 (fields) are presented in the next section.
1228
1229 To recap: A @dfn{tuple} is a sequence of @dfn{fields}, each field
1230 containing information about an object; a @dfn{list} is a sequence of
1231 fields where each field describes an identical object.
1232
1233 Use the @dfn{table} functions when your output consists of a list of
1234 rows (tuples) and the console output should include a heading.  Use this
1235 even when you are listing just one object but you still want the header.
1236
1237 @cindex nesting level in @code{ui_out} functions
1238 Tables can not be nested.  Tuples and lists can be nested up to a
1239 maximum of five levels.
1240
1241 The overall structure of the table output code is something like this:
1242
1243 @smallexample
1244   ui_out_table_begin
1245     ui_out_table_header
1246     @dots{}
1247     ui_out_table_body
1248       ui_out_tuple_begin
1249         ui_out_field_*
1250         @dots{}
1251       ui_out_tuple_end
1252       @dots{}
1253   ui_out_table_end
1254 @end smallexample
1255
1256 Here is the description of table-, tuple- and list-related @code{ui_out}
1257 functions:
1258
1259 @deftypefun void ui_out_table_begin (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{nbrofcols}, int @var{nr_rows}, const char *@var{tblid})
1260 The function @code{ui_out_table_begin} marks the beginning of the output
1261 of a table.  It should always be called before any other @code{ui_out}
1262 function for a given table.  @var{nbrofcols} is the number of columns in
1263 the table. @var{nr_rows} is the number of rows in the table.
1264 @var{tblid} is an optional string identifying the table.  The string
1265 pointed to by @var{tblid} is copied by the implementation of
1266 @code{ui_out_table_begin}, so the application can free the string if it
1267 was @code{malloc}ed.
1268
1269 The companion function @code{ui_out_table_end}, described below, marks
1270 the end of the table's output.
1271 @end deftypefun
1272
1273 @deftypefun void ui_out_table_header (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{width}, enum ui_align @var{alignment}, const char *@var{colhdr})
1274 @code{ui_out_table_header} provides the header information for a single
1275 table column.  You call this function several times, one each for every
1276 column of the table, after @code{ui_out_table_begin}, but before
1277 @code{ui_out_table_body}.
1278
1279 The value of @var{width} gives the column width in characters.  The
1280 value of @var{alignment} is one of @code{left}, @code{center}, and
1281 @code{right}, and it specifies how to align the header: left-justify,
1282 center, or right-justify it.  @var{colhdr} points to a string that
1283 specifies the column header; the implementation copies that string, so
1284 column header strings in @code{malloc}ed storage can be freed after the
1285 call.
1286 @end deftypefun
1287
1288 @deftypefun void ui_out_table_body (struct ui_out *@var{uiout})
1289 This function delimits the table header from the table body.
1290 @end deftypefun
1291
1292 @deftypefun void ui_out_table_end (struct ui_out *@var{uiout})
1293 This function signals the end of a table's output.  It should be called
1294 after the table body has been produced by the list and field output
1295 functions.
1296
1297 There should be exactly one call to @code{ui_out_table_end} for each
1298 call to @code{ui_out_table_begin}, otherwise the @code{ui_out} functions
1299 will signal an internal error.
1300 @end deftypefun
1301
1302 The output of the tuples that represent the table rows must follow the
1303 call to @code{ui_out_table_body} and precede the call to
1304 @code{ui_out_table_end}.  You build a tuple by calling
1305 @code{ui_out_tuple_begin} and @code{ui_out_tuple_end}, with suitable
1306 calls to functions which actually output fields between them.
1307
1308 @deftypefun void ui_out_tuple_begin (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1309 This function marks the beginning of a tuple output.  @var{id} points
1310 to an optional string that identifies the tuple; it is copied by the
1311 implementation, and so strings in @code{malloc}ed storage can be freed
1312 after the call.
1313 @end deftypefun
1314
1315 @deftypefun void ui_out_tuple_end (struct ui_out *@var{uiout})
1316 This function signals an end of a tuple output.  There should be exactly
1317 one call to @code{ui_out_tuple_end} for each call to
1318 @code{ui_out_tuple_begin}, otherwise an internal @value{GDBN} error will
1319 be signaled.
1320 @end deftypefun
1321
1322 @deftypefun {struct cleanup *} make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1323 This function first opens the tuple and then establishes a cleanup
1324 (@pxref{Misc Guidelines, Cleanups}) to close the tuple.
1325 It provides a convenient and correct implementation of the
1326 non-portable@footnote{The function cast is not portable ISO C.} code sequence:
1327 @smallexample
1328 struct cleanup *old_cleanup;
1329 ui_out_tuple_begin (uiout, "...");
1330 old_cleanup = make_cleanup ((void(*)(void *)) ui_out_tuple_end,
1331                             uiout);
1332 @end smallexample
1333 @end deftypefun
1334
1335 @deftypefun void ui_out_list_begin (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1336 This function marks the beginning of a list output.  @var{id} points to
1337 an optional string that identifies the list; it is copied by the
1338 implementation, and so strings in @code{malloc}ed storage can be freed
1339 after the call.
1340 @end deftypefun
1341
1342 @deftypefun void ui_out_list_end (struct ui_out *@var{uiout})
1343 This function signals an end of a list output.  There should be exactly
1344 one call to @code{ui_out_list_end} for each call to
1345 @code{ui_out_list_begin}, otherwise an internal @value{GDBN} error will
1346 be signaled.
1347 @end deftypefun
1348
1349 @deftypefun {struct cleanup *} make_cleanup_ui_out_list_begin_end (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1350 Similar to @code{make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end}, this function
1351 opens a list and then establishes cleanup
1352 (@pxref{Misc Guidelines, Cleanups})
1353 that will close the list.
1354 @end deftypefun
1355
1356 @subsection Item Output Functions
1357
1358 @cindex item output functions
1359 @cindex field output functions
1360 @cindex data output
1361 The functions described below produce output for the actual data
1362 items, or fields, which contain information about the object.
1363
1364 Choose the appropriate function accordingly to your particular needs.
1365
1366 @deftypefun void ui_out_field_fmt (struct ui_out *@var{uiout}, char *@var{fldname}, char *@var{format}, ...)
1367 This is the most general output function.  It produces the
1368 representation of the data in the variable-length argument list
1369 according to formatting specifications in @var{format}, a
1370 @code{printf}-like format string.  The optional argument @var{fldname}
1371 supplies the name of the field.  The data items themselves are
1372 supplied as additional arguments after @var{format}.
1373
1374 This generic function should be used only when it is not possible to
1375 use one of the specialized versions (see below).
1376 @end deftypefun
1377
1378 @deftypefun void ui_out_field_int (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, int @var{value})
1379 This function outputs a value of an @code{int} variable.  It uses the
1380 @code{"%d"} output conversion specification.  @var{fldname} specifies
1381 the name of the field.
1382 @end deftypefun
1383
1384 @deftypefun void ui_out_field_fmt_int (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{width}, enum ui_align @var{alignment}, const char *@var{fldname}, int @var{value})
1385 This function outputs a value of an @code{int} variable.  It differs from
1386 @code{ui_out_field_int} in that the caller specifies the desired @var{width} and @var{alignment} of the output.
1387 @var{fldname} specifies
1388 the name of the field.
1389 @end deftypefun
1390
1391 @deftypefun void ui_out_field_core_addr (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{address})
1392 This function outputs an address as appropriate for @var{gdbarch}.
1393 @end deftypefun
1394
1395 @deftypefun void ui_out_field_string (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, const char *@var{string})
1396 This function outputs a string using the @code{"%s"} conversion
1397 specification.
1398 @end deftypefun
1399
1400 Sometimes, there's a need to compose your output piece by piece using
1401 functions that operate on a stream, such as @code{value_print} or
1402 @code{fprintf_symbol_filtered}.  These functions accept an argument of
1403 the type @code{struct ui_file *}, a pointer to a @code{ui_file} object
1404 used to store the data stream used for the output.  When you use one
1405 of these functions, you need a way to pass their results stored in a
1406 @code{ui_file} object to the @code{ui_out} functions.  To this end,
1407 you first create a @code{ui_stream} object by calling
1408 @code{ui_out_stream_new}, pass the @code{stream} member of that
1409 @code{ui_stream} object to @code{value_print} and similar functions,
1410 and finally call @code{ui_out_field_stream} to output the field you
1411 constructed.  When the @code{ui_stream} object is no longer needed,
1412 you should destroy it and free its memory by calling
1413 @code{ui_out_stream_delete}.
1414
1415 @deftypefun {struct ui_stream *} ui_out_stream_new (struct ui_out *@var{uiout})
1416 This function creates a new @code{ui_stream} object which uses the
1417 same output methods as the @code{ui_out} object whose pointer is
1418 passed in @var{uiout}.  It returns a pointer to the newly created
1419 @code{ui_stream} object.
1420 @end deftypefun
1421
1422 @deftypefun void ui_out_stream_delete (struct ui_stream *@var{streambuf})
1423 This functions destroys a @code{ui_stream} object specified by
1424 @var{streambuf}.
1425 @end deftypefun
1426
1427 @deftypefun void ui_out_field_stream (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fieldname}, struct ui_stream *@var{streambuf})
1428 This function consumes all the data accumulated in
1429 @code{streambuf->stream} and outputs it like
1430 @code{ui_out_field_string} does.  After a call to
1431 @code{ui_out_field_stream}, the accumulated data no longer exists, but
1432 the stream is still valid and may be used for producing more fields.
1433 @end deftypefun
1434
1435 @strong{Important:} If there is any chance that your code could bail
1436 out before completing output generation and reaching the point where
1437 @code{ui_out_stream_delete} is called, it is necessary to set up a
1438 cleanup, to avoid leaking memory and other resources.  Here's a
1439 skeleton code to do that:
1440
1441 @smallexample
1442  struct ui_stream *mybuf = ui_out_stream_new (uiout);
1443  struct cleanup *old = make_cleanup (ui_out_stream_delete, mybuf);
1444  ...
1445  do_cleanups (old);
1446 @end smallexample
1447
1448 If the function already has the old cleanup chain set (for other kinds
1449 of cleanups), you just have to add your cleanup to it:
1450
1451 @smallexample
1452   mybuf = ui_out_stream_new (uiout);
1453   make_cleanup (ui_out_stream_delete, mybuf);
1454 @end smallexample
1455
1456 Note that with cleanups in place, you should not call
1457 @code{ui_out_stream_delete} directly, or you would attempt to free the
1458 same buffer twice.
1459
1460 @subsection Utility Output Functions
1461
1462 @deftypefun void ui_out_field_skip (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname})
1463 This function skips a field in a table.  Use it if you have to leave
1464 an empty field without disrupting the table alignment.  The argument
1465 @var{fldname} specifies a name for the (missing) filed.
1466 @end deftypefun
1467
1468 @deftypefun void ui_out_text (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{string})
1469 This function outputs the text in @var{string} in a way that makes it
1470 easy to be read by humans.  For example, the console implementation of
1471 this method filters the text through a built-in pager, to prevent it
1472 from scrolling off the visible portion of the screen.
1473
1474 Use this function for printing relatively long chunks of text around
1475 the actual field data: the text it produces is not aligned according
1476 to the table's format.  Use @code{ui_out_field_string} to output a
1477 string field, and use @code{ui_out_message}, described below, to
1478 output short messages.
1479 @end deftypefun
1480
1481 @deftypefun void ui_out_spaces (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{nspaces})
1482 This function outputs @var{nspaces} spaces.  It is handy to align the
1483 text produced by @code{ui_out_text} with the rest of the table or
1484 list.
1485 @end deftypefun
1486
1487 @deftypefun void ui_out_message (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{verbosity}, const char *@var{format}, ...)
1488 This function produces a formatted message, provided that the current
1489 verbosity level is at least as large as given by @var{verbosity}.  The
1490 current verbosity level is specified by the user with the @samp{set
1491 verbositylevel} command.@footnote{As of this writing (April 2001),
1492 setting verbosity level is not yet implemented, and is always returned
1493 as zero.  So calling @code{ui_out_message} with a @var{verbosity}
1494 argument more than zero will cause the message to never be printed.}
1495 @end deftypefun
1496
1497 @deftypefun void ui_out_wrap_hint (struct ui_out *@var{uiout}, char *@var{indent})
1498 This function gives the console output filter (a paging filter) a hint
1499 of where to break lines which are too long.  Ignored for all other
1500 output consumers.  @var{indent}, if non-@code{NULL}, is the string to
1501 be printed to indent the wrapped text on the next line; it must remain
1502 accessible until the next call to @code{ui_out_wrap_hint}, or until an
1503 explicit newline is produced by one of the other functions.  If
1504 @var{indent} is @code{NULL}, the wrapped text will not be indented.
1505 @end deftypefun
1506
1507 @deftypefun void ui_out_flush (struct ui_out *@var{uiout})
1508 This function flushes whatever output has been accumulated so far, if
1509 the UI buffers output.
1510 @end deftypefun
1511
1512
1513 @subsection Examples of Use of @code{ui_out} functions
1514
1515 @cindex using @code{ui_out} functions
1516 @cindex @code{ui_out} functions, usage examples
1517 This section gives some practical examples of using the @code{ui_out}
1518 functions to generalize the old console-oriented code in
1519 @value{GDBN}.  The examples all come from functions defined on the
1520 @file{breakpoints.c} file.
1521
1522 This example, from the @code{breakpoint_1} function, shows how to
1523 produce a table.
1524
1525 The original code was:
1526
1527 @smallexample
1528  if (!found_a_breakpoint++)
1529    @{
1530      annotate_breakpoints_headers ();
1531
1532      annotate_field (0);
1533      printf_filtered ("Num ");
1534      annotate_field (1);
1535      printf_filtered ("Type           ");
1536      annotate_field (2);
1537      printf_filtered ("Disp ");
1538      annotate_field (3);
1539      printf_filtered ("Enb ");
1540      if (addressprint)
1541        @{
1542          annotate_field (4);
1543          printf_filtered ("Address    ");
1544        @}
1545      annotate_field (5);
1546      printf_filtered ("What\n");
1547
1548      annotate_breakpoints_table ();
1549    @}
1550 @end smallexample
1551
1552 Here's the new version:
1553
1554 @smallexample
1555   nr_printable_breakpoints = @dots{};
1556
1557   if (addressprint)
1558     ui_out_table_begin (ui, 6, nr_printable_breakpoints, "BreakpointTable");
1559   else
1560     ui_out_table_begin (ui, 5, nr_printable_breakpoints, "BreakpointTable");
1561
1562   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1563     annotate_breakpoints_headers ();
1564   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1565     annotate_field (0);
1566   ui_out_table_header (uiout, 3, ui_left, "number", "Num");             /* 1 */
1567   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1568     annotate_field (1);
1569   ui_out_table_header (uiout, 14, ui_left, "type", "Type");             /* 2 */
1570   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1571     annotate_field (2);
1572   ui_out_table_header (uiout, 4, ui_left, "disp", "Disp");              /* 3 */
1573   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1574     annotate_field (3);
1575   ui_out_table_header (uiout, 3, ui_left, "enabled", "Enb");    /* 4 */
1576   if (addressprint)
1577     @{
1578      if (nr_printable_breakpoints > 0)
1579        annotate_field (4);
1580      if (print_address_bits <= 32)
1581        ui_out_table_header (uiout, 10, ui_left, "addr", "Address");/* 5 */
1582      else
1583        ui_out_table_header (uiout, 18, ui_left, "addr", "Address");/* 5 */
1584     @}
1585   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1586     annotate_field (5);
1587   ui_out_table_header (uiout, 40, ui_noalign, "what", "What");  /* 6 */
1588   ui_out_table_body (uiout);
1589   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1590     annotate_breakpoints_table ();
1591 @end smallexample
1592
1593 This example, from the @code{print_one_breakpoint} function, shows how
1594 to produce the actual data for the table whose structure was defined
1595 in the above example.  The original code was:
1596
1597 @smallexample
1598    annotate_record ();
1599    annotate_field (0);
1600    printf_filtered ("%-3d ", b->number);
1601    annotate_field (1);
1602    if ((int)b->type > (sizeof(bptypes)/sizeof(bptypes[0]))
1603        || ((int) b->type != bptypes[(int) b->type].type))
1604      internal_error ("bptypes table does not describe type #%d.",
1605                      (int)b->type);
1606    printf_filtered ("%-14s ", bptypes[(int)b->type].description);
1607    annotate_field (2);
1608    printf_filtered ("%-4s ", bpdisps[(int)b->disposition]);
1609    annotate_field (3);
1610    printf_filtered ("%-3c ", bpenables[(int)b->enable]);
1611    @dots{}
1612 @end smallexample
1613
1614 This is the new version:
1615
1616 @smallexample
1617    annotate_record ();
1618    ui_out_tuple_begin (uiout, "bkpt");
1619    annotate_field (0);
1620    ui_out_field_int (uiout, "number", b->number);
1621    annotate_field (1);
1622    if (((int) b->type > (sizeof (bptypes) / sizeof (bptypes[0])))
1623        || ((int) b->type != bptypes[(int) b->type].type))
1624      internal_error ("bptypes table does not describe type #%d.",
1625                      (int) b->type);
1626    ui_out_field_string (uiout, "type", bptypes[(int)b->type].description);
1627    annotate_field (2);
1628    ui_out_field_string (uiout, "disp", bpdisps[(int)b->disposition]);
1629    annotate_field (3);
1630    ui_out_field_fmt (uiout, "enabled", "%c", bpenables[(int)b->enable]);
1631    @dots{}
1632 @end smallexample
1633
1634 This example, also from @code{print_one_breakpoint}, shows how to
1635 produce a complicated output field using the @code{print_expression}
1636 functions which requires a stream to be passed.  It also shows how to
1637 automate stream destruction with cleanups.  The original code was:
1638
1639 @smallexample
1640     annotate_field (5);
1641     print_expression (b->exp, gdb_stdout);
1642 @end smallexample
1643
1644 The new version is:
1645
1646 @smallexample
1647   struct ui_stream *stb = ui_out_stream_new (uiout);
1648   struct cleanup *old_chain = make_cleanup_ui_out_stream_delete (stb);
1649   ...
1650   annotate_field (5);
1651   print_expression (b->exp, stb->stream);
1652   ui_out_field_stream (uiout, "what", local_stream);
1653 @end smallexample
1654
1655 This example, also from @code{print_one_breakpoint}, shows how to use
1656 @code{ui_out_text} and @code{ui_out_field_string}.  The original code
1657 was:
1658
1659 @smallexample
1660   annotate_field (5);
1661   if (b->dll_pathname == NULL)
1662     printf_filtered ("<any library> ");
1663   else
1664     printf_filtered ("library \"%s\" ", b->dll_pathname);
1665 @end smallexample
1666
1667 It became:
1668
1669 @smallexample
1670   annotate_field (5);
1671   if (b->dll_pathname == NULL)
1672     @{
1673       ui_out_field_string (uiout, "what", "<any library>");
1674       ui_out_spaces (uiout, 1);
1675     @}
1676   else
1677     @{
1678       ui_out_text (uiout, "library \"");
1679       ui_out_field_string (uiout, "what", b->dll_pathname);
1680       ui_out_text (uiout, "\" ");
1681     @}
1682 @end smallexample
1683
1684 The following example from @code{print_one_breakpoint} shows how to
1685 use @code{ui_out_field_int} and @code{ui_out_spaces}.  The original
1686 code was:
1687
1688 @smallexample
1689   annotate_field (5);
1690   if (b->forked_inferior_pid != 0)
1691     printf_filtered ("process %d ", b->forked_inferior_pid);
1692 @end smallexample
1693
1694 It became:
1695
1696 @smallexample
1697   annotate_field (5);
1698   if (b->forked_inferior_pid != 0)
1699     @{
1700       ui_out_text (uiout, "process ");
1701       ui_out_field_int (uiout, "what", b->forked_inferior_pid);
1702       ui_out_spaces (uiout, 1);
1703     @}
1704 @end smallexample
1705
1706 Here's an example of using @code{ui_out_field_string}.  The original
1707 code was:
1708
1709 @smallexample
1710   annotate_field (5);
1711   if (b->exec_pathname != NULL)
1712     printf_filtered ("program \"%s\" ", b->exec_pathname);
1713 @end smallexample
1714
1715 It became:
1716
1717 @smallexample
1718   annotate_field (5);
1719   if (b->exec_pathname != NULL)
1720     @{
1721       ui_out_text (uiout, "program \"");
1722       ui_out_field_string (uiout, "what", b->exec_pathname);
1723       ui_out_text (uiout, "\" ");
1724     @}
1725 @end smallexample
1726
1727 Finally, here's an example of printing an address.  The original code:
1728
1729 @smallexample
1730   annotate_field (4);
1731   printf_filtered ("%s ",
1732         hex_string_custom ((unsigned long) b->address, 8));
1733 @end smallexample
1734
1735 It became:
1736
1737 @smallexample
1738   annotate_field (4);
1739   ui_out_field_core_addr (uiout, "Address", b->address);
1740 @end smallexample
1741
1742
1743 @section Console Printing
1744
1745 @section TUI
1746
1747 @node libgdb
1748
1749 @chapter libgdb
1750
1751 @section libgdb 1.0
1752 @cindex @code{libgdb}
1753 @code{libgdb} 1.0 was an abortive project of years ago.  The theory was
1754 to provide an API to @value{GDBN}'s functionality.
1755
1756 @section libgdb 2.0
1757 @cindex @code{libgdb}
1758 @code{libgdb} 2.0 is an ongoing effort to update @value{GDBN} so that is
1759 better able to support graphical and other environments.
1760
1761 Since @code{libgdb} development is on-going, its architecture is still
1762 evolving.  The following components have so far been identified:
1763
1764 @itemize @bullet
1765 @item
1766 Observer - @file{gdb-events.h}.  
1767 @item
1768 Builder - @file{ui-out.h}
1769 @item
1770 Event Loop - @file{event-loop.h}
1771 @item
1772 Library - @file{gdb.h}
1773 @end itemize
1774
1775 The model that ties these components together is described below.
1776
1777 @section The @code{libgdb} Model
1778
1779 A client of @code{libgdb} interacts with the library in two ways.
1780
1781 @itemize @bullet
1782 @item
1783 As an observer (using @file{gdb-events}) receiving notifications from
1784 @code{libgdb} of any internal state changes (break point changes, run
1785 state, etc).
1786 @item
1787 As a client querying @code{libgdb} (using the @file{ui-out} builder) to
1788 obtain various status values from @value{GDBN}.
1789 @end itemize
1790
1791 Since @code{libgdb} could have multiple clients (e.g., a GUI supporting
1792 the existing @value{GDBN} CLI), those clients must co-operate when
1793 controlling @code{libgdb}.  In particular, a client must ensure that
1794 @code{libgdb} is idle (i.e.@: no other client is using @code{libgdb})
1795 before responding to a @file{gdb-event} by making a query.
1796
1797 @section CLI support
1798
1799 At present @value{GDBN}'s CLI is very much entangled in with the core of
1800 @code{libgdb}.  Consequently, a client wishing to include the CLI in
1801 their interface needs to carefully co-ordinate its own and the CLI's
1802 requirements.
1803
1804 It is suggested that the client set @code{libgdb} up to be bi-modal
1805 (alternate between CLI and client query modes).  The notes below sketch
1806 out the theory:
1807
1808 @itemize @bullet
1809 @item
1810 The client registers itself as an observer of @code{libgdb}.
1811 @item
1812 The client create and install @code{cli-out} builder using its own
1813 versions of the @code{ui-file} @code{gdb_stderr}, @code{gdb_stdtarg} and
1814 @code{gdb_stdout} streams.
1815 @item
1816 The client creates a separate custom @code{ui-out} builder that is only
1817 used while making direct queries to @code{libgdb}.
1818 @end itemize
1819
1820 When the client receives input intended for the CLI, it simply passes it
1821 along.  Since the @code{cli-out} builder is installed by default, all
1822 the CLI output in response to that command is routed (pronounced rooted)
1823 through to the client controlled @code{gdb_stdout} et.@: al.@: streams.
1824 At the same time, the client is kept abreast of internal changes by
1825 virtue of being a @code{libgdb} observer.
1826
1827 The only restriction on the client is that it must wait until
1828 @code{libgdb} becomes idle before initiating any queries (using the
1829 client's custom builder).
1830
1831 @section @code{libgdb} components
1832
1833 @subheading Observer - @file{gdb-events.h}
1834 @file{gdb-events} provides the client with a very raw mechanism that can
1835 be used to implement an observer.  At present it only allows for one
1836 observer and that observer must, internally, handle the need to delay
1837 the processing of any event notifications until after @code{libgdb} has
1838 finished the current command.
1839
1840 @subheading Builder - @file{ui-out.h}
1841 @file{ui-out} provides the infrastructure necessary for a client to
1842 create a builder.  That builder is then passed down to @code{libgdb}
1843 when doing any queries.
1844
1845 @subheading Event Loop - @file{event-loop.h}
1846 @c There could be an entire section on the event-loop
1847 @file{event-loop}, currently non-re-entrant, provides a simple event
1848 loop.  A client would need to either plug its self into this loop or,
1849 implement a new event-loop that @value{GDBN} would use.
1850
1851 The event-loop will eventually be made re-entrant.  This is so that
1852 @value{GDBN} can better handle the problem of some commands blocking
1853 instead of returning.
1854
1855 @subheading Library - @file{gdb.h}
1856 @file{libgdb} is the most obvious component of this system.  It provides
1857 the query interface.  Each function is parameterized by a @code{ui-out}
1858 builder.  The result of the query is constructed using that builder
1859 before the query function returns.
1860
1861 @node Values
1862 @chapter Values
1863 @section Values
1864
1865 @cindex values
1866 @cindex @code{value} structure
1867 @value{GDBN} uses @code{struct value}, or @dfn{values}, as an internal
1868 abstraction for the representation of a variety of inferior objects
1869 and @value{GDBN} convenience objects.
1870
1871 Values have an associated @code{struct type}, that describes a virtual
1872 view of the raw data or object stored in or accessed through the
1873 value.
1874
1875 A value is in addition discriminated by its lvalue-ness, given its
1876 @code{enum lval_type} enumeration type:
1877
1878 @cindex @code{lval_type} enumeration, for values.
1879 @table @code
1880 @item @code{not_lval}
1881 This value is not an lval.  It can't be assigned to.
1882
1883 @item @code{lval_memory}
1884 This value represents an object in memory.
1885
1886 @item @code{lval_register}
1887 This value represents an object that lives in a register.
1888
1889 @item @code{lval_internalvar}
1890 Represents the value of an internal variable.
1891
1892 @item @code{lval_internalvar_component}
1893 Represents part of a @value{GDBN} internal variable.  E.g., a
1894 structure field.
1895
1896 @cindex computed values
1897 @item @code{lval_computed}
1898 These are ``computed'' values.  They allow creating specialized value
1899 objects for specific purposes, all abstracted away from the core value
1900 support code.  The creator of such a value writes specialized
1901 functions to handle the reading and writing to/from the value's
1902 backend data, and optionally, a ``copy operator'' and a
1903 ``destructor''.
1904
1905 Pointers to these functions are stored in a @code{struct lval_funcs}
1906 instance (declared in @file{value.h}), and passed to the
1907 @code{allocate_computed_value} function, as in the example below.
1908
1909 @smallexample
1910 static void
1911 nil_value_read (struct value *v)
1912 @{
1913   /* This callback reads data from some backend, and stores it in V.
1914      In this case, we always read null data.  You'll want to fill in
1915      something more interesting.  */
1916
1917   memset (value_contents_all_raw (v),
1918           value_offset (v),
1919           TYPE_LENGTH (value_type (v)));
1920 @}
1921
1922 static void
1923 nil_value_write (struct value *v, struct value *fromval)
1924 @{
1925   /* Takes the data from FROMVAL and stores it in the backend of V.  */
1926
1927   to_oblivion (value_contents_all_raw (fromval),
1928                value_offset (v),
1929                TYPE_LENGTH (value_type (fromval)));
1930 @}
1931
1932 static struct lval_funcs nil_value_funcs =
1933   @{
1934     nil_value_read,
1935     nil_value_write
1936   @};
1937
1938 struct value *
1939 make_nil_value (void)
1940 @{
1941    struct type *type;
1942    struct value *v;
1943
1944    type = make_nils_type ();
1945    v = allocate_computed_value (type, &nil_value_funcs, NULL);
1946
1947    return v;
1948 @}
1949 @end smallexample
1950
1951 See the implementation of the @code{$_siginfo} convenience variable in
1952 @file{infrun.c} as a real example use of lval_computed.
1953
1954 @end table
1955
1956 @node Stack Frames
1957 @chapter Stack Frames
1958
1959 @cindex frame
1960 @cindex call stack frame
1961 A frame is a construct that @value{GDBN} uses to keep track of calling
1962 and called functions.
1963
1964 @cindex unwind frame
1965 @value{GDBN}'s frame model, a fresh design, was implemented with the
1966 need to support @sc{dwarf}'s Call Frame Information in mind.  In fact,
1967 the term ``unwind'' is taken directly from that specification.
1968 Developers wishing to learn more about unwinders, are encouraged to
1969 read the @sc{dwarf} specification, available from
1970 @url{http://www.dwarfstd.org}.
1971
1972 @findex frame_register_unwind
1973 @findex get_frame_register
1974 @value{GDBN}'s model is that you find a frame's registers by
1975 ``unwinding'' them from the next younger frame.  That is,
1976 @samp{get_frame_register} which returns the value of a register in
1977 frame #1 (the next-to-youngest frame), is implemented by calling frame
1978 #0's @code{frame_register_unwind} (the youngest frame).  But then the
1979 obvious question is: how do you access the registers of the youngest
1980 frame itself?
1981
1982 @cindex sentinel frame
1983 @findex get_frame_type
1984 @vindex SENTINEL_FRAME
1985 To answer this question, @value{GDBN} has the @dfn{sentinel} frame, the
1986 ``-1st'' frame.  Unwinding registers from the sentinel frame gives you
1987 the current values of the youngest real frame's registers.  If @var{f}
1988 is a sentinel frame, then @code{get_frame_type (@var{f}) @equiv{}
1989 SENTINEL_FRAME}.
1990
1991 @section Selecting an Unwinder
1992
1993 @findex frame_unwind_prepend_unwinder
1994 @findex frame_unwind_append_unwinder
1995 The architecture registers a list of frame unwinders (@code{struct
1996 frame_unwind}), using the functions
1997 @code{frame_unwind_prepend_unwinder} and
1998 @code{frame_unwind_append_unwinder}.  Each unwinder includes a
1999 sniffer.  Whenever @value{GDBN} needs to unwind a frame (to fetch the
2000 previous frame's registers or the current frame's ID), it calls
2001 registered sniffers in order to find one which recognizes the frame.
2002 The first time a sniffer returns non-zero, the corresponding unwinder
2003 is assigned to the frame.
2004
2005 @section Unwinding the Frame ID
2006 @cindex frame ID
2007
2008 Every frame has an associated ID, of type @code{struct frame_id}.
2009 The ID includes the stack base and function start address for
2010 the frame.  The ID persists through the entire life of the frame,
2011 including while other called frames are running; it is used to
2012 locate an appropriate @code{struct frame_info} from the cache.
2013
2014 Every time the inferior stops, and at various other times, the frame
2015 cache is flushed.  Because of this, parts of @value{GDBN} which need
2016 to keep track of individual frames cannot use pointers to @code{struct
2017 frame_info}.  A frame ID provides a stable reference to a frame, even
2018 when the unwinder must be run again to generate a new @code{struct
2019 frame_info} for the same frame.
2020
2021 The frame's unwinder's @code{this_id} method is called to find the ID.
2022 Note that this is different from register unwinding, where the next
2023 frame's @code{prev_register} is called to unwind this frame's
2024 registers.
2025
2026 Both stack base and function address are required to identify the
2027 frame, because a recursive function has the same function address for
2028 two consecutive frames and a leaf function may have the same stack
2029 address as its caller.  On some platforms, a third address is part of
2030 the ID to further disambiguate frames---for instance, on IA-64
2031 the separate register stack address is included in the ID.
2032
2033 An invalid frame ID (@code{outer_frame_id}) returned from the
2034 @code{this_id} method means to stop unwinding after this frame.
2035
2036 @code{null_frame_id} is another invalid frame ID which should be used
2037 when there is no frame.  For instance, certain breakpoints are attached
2038 to a specific frame, and that frame is identified through its frame ID
2039 (we use this to implement the "finish" command).  Using
2040 @code{null_frame_id} as the frame ID for a given breakpoint means
2041 that the breakpoint is not specific to any frame.  The @code{this_id}
2042 method should never return @code{null_frame_id}.
2043
2044 @section Unwinding Registers
2045
2046 Each unwinder includes a @code{prev_register} method.  This method
2047 takes a frame, an associated cache pointer, and a register number.
2048 It returns a @code{struct value *} describing the requested register,
2049 as saved by this frame.  This is the value of the register that is
2050 current in this frame's caller.
2051
2052 The returned value must have the same type as the register.  It may
2053 have any lvalue type.  In most circumstances one of these routines
2054 will generate the appropriate value:
2055
2056 @table @code
2057 @item frame_unwind_got_optimized
2058 @findex frame_unwind_got_optimized
2059 This register was not saved.
2060
2061 @item frame_unwind_got_register
2062 @findex frame_unwind_got_register
2063 This register was copied into another register in this frame.  This
2064 is also used for unchanged registers; they are ``copied'' into the
2065 same register.
2066
2067 @item frame_unwind_got_memory
2068 @findex frame_unwind_got_memory
2069 This register was saved in memory.
2070
2071 @item frame_unwind_got_constant
2072 @findex frame_unwind_got_constant
2073 This register was not saved, but the unwinder can compute the previous
2074 value some other way.
2075
2076 @item frame_unwind_got_address
2077 @findex frame_unwind_got_address
2078 Same as @code{frame_unwind_got_constant}, except that the value is a target
2079 address.  This is frequently used for the stack pointer, which is not
2080 explicitly saved but has a known offset from this frame's stack
2081 pointer.  For architectures with a flat unified address space, this is
2082 generally the same as @code{frame_unwind_got_constant}.
2083 @end table
2084
2085 @node Symbol Handling
2086
2087 @chapter Symbol Handling
2088
2089 Symbols are a key part of @value{GDBN}'s operation.  Symbols include
2090 variables, functions, and types.
2091
2092 Symbol information for a large program can be truly massive, and
2093 reading of symbol information is one of the major performance
2094 bottlenecks in @value{GDBN}; it can take many minutes to process it
2095 all.  Studies have shown that nearly all the time spent is
2096 computational, rather than file reading.
2097
2098 One of the ways for @value{GDBN} to provide a good user experience is
2099 to start up quickly, taking no more than a few seconds.  It is simply
2100 not possible to process all of a program's debugging info in that
2101 time, and so we attempt to handle symbols incrementally.  For instance,
2102 we create @dfn{partial symbol tables} consisting of only selected
2103 symbols, and only expand them to full symbol tables when necessary.
2104
2105 @section Symbol Reading
2106
2107 @cindex symbol reading
2108 @cindex reading of symbols
2109 @cindex symbol files
2110 @value{GDBN} reads symbols from @dfn{symbol files}.  The usual symbol
2111 file is the file containing the program which @value{GDBN} is
2112 debugging.  @value{GDBN} can be directed to use a different file for
2113 symbols (with the @samp{symbol-file} command), and it can also read
2114 more symbols via the @samp{add-file} and @samp{load} commands. In
2115 addition, it may bring in more symbols while loading shared
2116 libraries.
2117
2118 @findex find_sym_fns
2119 Symbol files are initially opened by code in @file{symfile.c} using
2120 the BFD library (@pxref{Support Libraries}).  BFD identifies the type
2121 of the file by examining its header.  @code{find_sym_fns} then uses
2122 this identification to locate a set of symbol-reading functions.
2123
2124 @findex add_symtab_fns
2125 @cindex @code{sym_fns} structure
2126 @cindex adding a symbol-reading module
2127 Symbol-reading modules identify themselves to @value{GDBN} by calling
2128 @code{add_symtab_fns} during their module initialization.  The argument
2129 to @code{add_symtab_fns} is a @code{struct sym_fns} which contains the
2130 name (or name prefix) of the symbol format, the length of the prefix,
2131 and pointers to four functions.  These functions are called at various
2132 times to process symbol files whose identification matches the specified
2133 prefix.
2134
2135 The functions supplied by each module are:
2136
2137 @table @code
2138 @item @var{xyz}_symfile_init(struct sym_fns *sf)
2139
2140 @cindex secondary symbol file
2141 Called from @code{symbol_file_add} when we are about to read a new
2142 symbol file.  This function should clean up any internal state (possibly
2143 resulting from half-read previous files, for example) and prepare to
2144 read a new symbol file.  Note that the symbol file which we are reading
2145 might be a new ``main'' symbol file, or might be a secondary symbol file
2146 whose symbols are being added to the existing symbol table.
2147
2148 The argument to @code{@var{xyz}_symfile_init} is a newly allocated
2149 @code{struct sym_fns} whose @code{bfd} field contains the BFD for the
2150 new symbol file being read.  Its @code{private} field has been zeroed,
2151 and can be modified as desired.  Typically, a struct of private
2152 information will be @code{malloc}'d, and a pointer to it will be placed
2153 in the @code{private} field.
2154
2155 There is no result from @code{@var{xyz}_symfile_init}, but it can call
2156 @code{error} if it detects an unavoidable problem.
2157
2158 @item @var{xyz}_new_init()
2159
2160 Called from @code{symbol_file_add} when discarding existing symbols.
2161 This function needs only handle the symbol-reading module's internal
2162 state; the symbol table data structures visible to the rest of
2163 @value{GDBN} will be discarded by @code{symbol_file_add}.  It has no
2164 arguments and no result.  It may be called after
2165 @code{@var{xyz}_symfile_init}, if a new symbol table is being read, or
2166 may be called alone if all symbols are simply being discarded.
2167
2168 @item @var{xyz}_symfile_read(struct sym_fns *sf, CORE_ADDR addr, int mainline)
2169
2170 Called from @code{symbol_file_add} to actually read the symbols from a
2171 symbol-file into a set of psymtabs or symtabs.
2172
2173 @code{sf} points to the @code{struct sym_fns} originally passed to
2174 @code{@var{xyz}_sym_init} for possible initialization.  @code{addr} is
2175 the offset between the file's specified start address and its true
2176 address in memory.  @code{mainline} is 1 if this is the main symbol
2177 table being read, and 0 if a secondary symbol file (e.g., shared library
2178 or dynamically loaded file) is being read.@refill
2179 @end table
2180
2181 In addition, if a symbol-reading module creates psymtabs when
2182 @var{xyz}_symfile_read is called, these psymtabs will contain a pointer
2183 to a function @code{@var{xyz}_psymtab_to_symtab}, which can be called
2184 from any point in the @value{GDBN} symbol-handling code.
2185
2186 @table @code
2187 @item @var{xyz}_psymtab_to_symtab (struct partial_symtab *pst)
2188
2189 Called from @code{psymtab_to_symtab} (or the @code{PSYMTAB_TO_SYMTAB} macro) if
2190 the psymtab has not already been read in and had its @code{pst->symtab}
2191 pointer set.  The argument is the psymtab to be fleshed-out into a
2192 symtab.  Upon return, @code{pst->readin} should have been set to 1, and
2193 @code{pst->symtab} should contain a pointer to the new corresponding symtab, or
2194 zero if there were no symbols in that part of the symbol file.
2195 @end table
2196
2197 @section Partial Symbol Tables
2198
2199 @value{GDBN} has three types of symbol tables:
2200
2201 @itemize @bullet
2202 @cindex full symbol table
2203 @cindex symtabs
2204 @item
2205 Full symbol tables (@dfn{symtabs}).  These contain the main
2206 information about symbols and addresses.
2207
2208 @cindex psymtabs
2209 @item
2210 Partial symbol tables (@dfn{psymtabs}).  These contain enough
2211 information to know when to read the corresponding part of the full
2212 symbol table.
2213
2214 @cindex minimal symbol table
2215 @cindex minsymtabs
2216 @item
2217 Minimal symbol tables (@dfn{msymtabs}).  These contain information
2218 gleaned from non-debugging symbols.
2219 @end itemize
2220
2221 @cindex partial symbol table
2222 This section describes partial symbol tables.
2223
2224 A psymtab is constructed by doing a very quick pass over an executable
2225 file's debugging information.  Small amounts of information are
2226 extracted---enough to identify which parts of the symbol table will
2227 need to be re-read and fully digested later, when the user needs the
2228 information.  The speed of this pass causes @value{GDBN} to start up very
2229 quickly.  Later, as the detailed rereading occurs, it occurs in small
2230 pieces, at various times, and the delay therefrom is mostly invisible to
2231 the user.
2232 @c (@xref{Symbol Reading}.)
2233
2234 The symbols that show up in a file's psymtab should be, roughly, those
2235 visible to the debugger's user when the program is not running code from
2236 that file.  These include external symbols and types, static symbols and
2237 types, and @code{enum} values declared at file scope.
2238
2239 The psymtab also contains the range of instruction addresses that the
2240 full symbol table would represent.
2241
2242 @cindex finding a symbol
2243 @cindex symbol lookup
2244 The idea is that there are only two ways for the user (or much of the
2245 code in the debugger) to reference a symbol:
2246
2247 @itemize @bullet
2248 @findex find_pc_function
2249 @findex find_pc_line
2250 @item
2251 By its address (e.g., execution stops at some address which is inside a
2252 function in this file).  The address will be noticed to be in the
2253 range of this psymtab, and the full symtab will be read in.
2254 @code{find_pc_function}, @code{find_pc_line}, and other
2255 @code{find_pc_@dots{}} functions handle this.
2256
2257 @cindex lookup_symbol
2258 @item
2259 By its name
2260 (e.g., the user asks to print a variable, or set a breakpoint on a
2261 function).  Global names and file-scope names will be found in the
2262 psymtab, which will cause the symtab to be pulled in.  Local names will
2263 have to be qualified by a global name, or a file-scope name, in which
2264 case we will have already read in the symtab as we evaluated the
2265 qualifier.  Or, a local symbol can be referenced when we are ``in'' a
2266 local scope, in which case the first case applies.  @code{lookup_symbol}
2267 does most of the work here.
2268 @end itemize
2269
2270 The only reason that psymtabs exist is to cause a symtab to be read in
2271 at the right moment.  Any symbol that can be elided from a psymtab,
2272 while still causing that to happen, should not appear in it.  Since
2273 psymtabs don't have the idea of scope, you can't put local symbols in
2274 them anyway.  Psymtabs don't have the idea of the type of a symbol,
2275 either, so types need not appear, unless they will be referenced by
2276 name.
2277
2278 It is a bug for @value{GDBN} to behave one way when only a psymtab has
2279 been read, and another way if the corresponding symtab has been read
2280 in.  Such bugs are typically caused by a psymtab that does not contain
2281 all the visible symbols, or which has the wrong instruction address
2282 ranges.
2283
2284 The psymtab for a particular section of a symbol file (objfile) could be
2285 thrown away after the symtab has been read in.  The symtab should always
2286 be searched before the psymtab, so the psymtab will never be used (in a
2287 bug-free environment).  Currently, psymtabs are allocated on an obstack,
2288 and all the psymbols themselves are allocated in a pair of large arrays
2289 on an obstack, so there is little to be gained by trying to free them
2290 unless you want to do a lot more work.
2291
2292 Whether or not psymtabs are created depends on the objfile's symbol
2293 reader.  The core of @value{GDBN} hides the details of partial symbols
2294 and partial symbol tables behind a set of function pointers known as
2295 the @dfn{quick symbol functions}.  These are documented in
2296 @file{symfile.h}.
2297
2298 @section Types
2299
2300 @unnumberedsubsec Fundamental Types (e.g., @code{FT_VOID}, @code{FT_BOOLEAN}).
2301
2302 @cindex fundamental types
2303 These are the fundamental types that @value{GDBN} uses internally.  Fundamental
2304 types from the various debugging formats (stabs, ELF, etc) are mapped
2305 into one of these.  They are basically a union of all fundamental types
2306 that @value{GDBN} knows about for all the languages that @value{GDBN}
2307 knows about.
2308
2309 @unnumberedsubsec Type Codes (e.g., @code{TYPE_CODE_PTR}, @code{TYPE_CODE_ARRAY}).
2310
2311 @cindex type codes
2312 Each time @value{GDBN} builds an internal type, it marks it with one
2313 of these types.  The type may be a fundamental type, such as
2314 @code{TYPE_CODE_INT}, or a derived type, such as @code{TYPE_CODE_PTR}
2315 which is a pointer to another type.  Typically, several @code{FT_*}
2316 types map to one @code{TYPE_CODE_*} type, and are distinguished by
2317 other members of the type struct, such as whether the type is signed
2318 or unsigned, and how many bits it uses.
2319
2320 @unnumberedsubsec Builtin Types (e.g., @code{builtin_type_void}, @code{builtin_type_char}).
2321
2322 These are instances of type structs that roughly correspond to
2323 fundamental types and are created as global types for @value{GDBN} to
2324 use for various ugly historical reasons.  We eventually want to
2325 eliminate these.  Note for example that @code{builtin_type_int}
2326 initialized in @file{gdbtypes.c} is basically the same as a
2327 @code{TYPE_CODE_INT} type that is initialized in @file{c-lang.c} for
2328 an @code{FT_INTEGER} fundamental type.  The difference is that the
2329 @code{builtin_type} is not associated with any particular objfile, and
2330 only one instance exists, while @file{c-lang.c} builds as many
2331 @code{TYPE_CODE_INT} types as needed, with each one associated with
2332 some particular objfile.
2333
2334 @section Object File Formats
2335 @cindex object file formats
2336
2337 @subsection a.out
2338
2339 @cindex @code{a.out} format
2340 The @code{a.out} format is the original file format for Unix.  It
2341 consists of three sections: @code{text}, @code{data}, and @code{bss},
2342 which are for program code, initialized data, and uninitialized data,
2343 respectively.
2344
2345 The @code{a.out} format is so simple that it doesn't have any reserved
2346 place for debugging information.  (Hey, the original Unix hackers used
2347 @samp{adb}, which is a machine-language debugger!)  The only debugging
2348 format for @code{a.out} is stabs, which is encoded as a set of normal
2349 symbols with distinctive attributes.
2350
2351 The basic @code{a.out} reader is in @file{dbxread.c}.
2352
2353 @subsection COFF
2354
2355 @cindex COFF format
2356 The COFF format was introduced with System V Release 3 (SVR3) Unix.
2357 COFF files may have multiple sections, each prefixed by a header.  The
2358 number of sections is limited.
2359
2360 The COFF specification includes support for debugging.  Although this
2361 was a step forward, the debugging information was woefully limited.
2362 For instance, it was not possible to represent code that came from an
2363 included file.  GNU's COFF-using configs often use stabs-type info,
2364 encapsulated in special sections.
2365
2366 The COFF reader is in @file{coffread.c}.
2367
2368 @subsection ECOFF
2369
2370 @cindex ECOFF format
2371 ECOFF is an extended COFF originally introduced for Mips and Alpha
2372 workstations.
2373
2374 The basic ECOFF reader is in @file{mipsread.c}.
2375
2376 @subsection XCOFF
2377
2378 @cindex XCOFF format
2379 The IBM RS/6000 running AIX uses an object file format called XCOFF.
2380 The COFF sections, symbols, and line numbers are used, but debugging
2381 symbols are @code{dbx}-style stabs whose strings are located in the
2382 @code{.debug} section (rather than the string table).  For more
2383 information, see @ref{Top,,,stabs,The Stabs Debugging Format}.
2384
2385 The shared library scheme has a clean interface for figuring out what
2386 shared libraries are in use, but the catch is that everything which
2387 refers to addresses (symbol tables and breakpoints at least) needs to be
2388 relocated for both shared libraries and the main executable.  At least
2389 using the standard mechanism this can only be done once the program has
2390 been run (or the core file has been read).
2391
2392 @subsection PE
2393
2394 @cindex PE-COFF format
2395 Windows 95 and NT use the PE (@dfn{Portable Executable}) format for their
2396 executables.  PE is basically COFF with additional headers.
2397
2398 While BFD includes special PE support, @value{GDBN} needs only the basic
2399 COFF reader.
2400
2401 @subsection ELF
2402
2403 @cindex ELF format
2404 The ELF format came with System V Release 4 (SVR4) Unix.  ELF is
2405 similar to COFF in being organized into a number of sections, but it
2406 removes many of COFF's limitations.  Debugging info may be either stabs
2407 encapsulated in ELF sections, or more commonly these days, DWARF.
2408
2409 The basic ELF reader is in @file{elfread.c}.
2410
2411 @subsection SOM
2412
2413 @cindex SOM format
2414 SOM is HP's object file and debug format (not to be confused with IBM's
2415 SOM, which is a cross-language ABI).
2416
2417 The SOM reader is in @file{somread.c}.
2418
2419 @section Debugging File Formats
2420
2421 This section describes characteristics of debugging information that
2422 are independent of the object file format.
2423
2424 @subsection stabs
2425
2426 @cindex stabs debugging info
2427 @code{stabs} started out as special symbols within the @code{a.out}
2428 format.  Since then, it has been encapsulated into other file
2429 formats, such as COFF and ELF.
2430
2431 While @file{dbxread.c} does some of the basic stab processing,
2432 including for encapsulated versions, @file{stabsread.c} does
2433 the real work.
2434
2435 @subsection COFF
2436
2437 @cindex COFF debugging info
2438 The basic COFF definition includes debugging information.  The level
2439 of support is minimal and non-extensible, and is not often used.
2440
2441 @subsection Mips debug (Third Eye)
2442
2443 @cindex ECOFF debugging info
2444 ECOFF includes a definition of a special debug format.
2445
2446 The file @file{mdebugread.c} implements reading for this format.
2447
2448 @c mention DWARF 1 as a formerly-supported format
2449
2450 @subsection DWARF 2
2451
2452 @cindex DWARF 2 debugging info
2453 DWARF 2 is an improved but incompatible version of DWARF 1.
2454
2455 The DWARF 2 reader is in @file{dwarf2read.c}.
2456
2457 @subsection Compressed DWARF 2
2458
2459 @cindex Compressed DWARF 2 debugging info
2460 Compressed DWARF 2 is not technically a separate debugging format, but
2461 merely DWARF 2 debug information that has been compressed.  In this
2462 format, every object-file section holding DWARF 2 debugging
2463 information is compressed and prepended with a header.  (The section
2464 is also typically renamed, so a section called @code{.debug_info} in a
2465 DWARF 2 binary would be called @code{.zdebug_info} in a compressed
2466 DWARF 2 binary.)  The header is 12 bytes long:
2467
2468 @itemize @bullet
2469 @item
2470 4 bytes: the literal string ``ZLIB''
2471 @item
2472 8 bytes: the uncompressed size of the section, in big-endian byte
2473 order.
2474 @end itemize
2475
2476 The same reader is used for both compressed an normal DWARF 2 info.
2477 Section decompression is done in @code{zlib_decompress_section} in
2478 @file{dwarf2read.c}.
2479
2480 @subsection DWARF 3
2481
2482 @cindex DWARF 3 debugging info
2483 DWARF 3 is an improved version of DWARF 2.
2484
2485 @subsection SOM
2486
2487 @cindex SOM debugging info
2488 Like COFF, the SOM definition includes debugging information.
2489
2490 @section Adding a New Symbol Reader to @value{GDBN}
2491
2492 @cindex adding debugging info reader
2493 If you are using an existing object file format (@code{a.out}, COFF, ELF, etc),
2494 there is probably little to be done.
2495
2496 If you need to add a new object file format, you must first add it to
2497 BFD.  This is beyond the scope of this document.
2498
2499 You must then arrange for the BFD code to provide access to the
2500 debugging symbols.  Generally @value{GDBN} will have to call swapping
2501 routines from BFD and a few other BFD internal routines to locate the
2502 debugging information.  As much as possible, @value{GDBN} should not
2503 depend on the BFD internal data structures.
2504
2505 For some targets (e.g., COFF), there is a special transfer vector used
2506 to call swapping routines, since the external data structures on various
2507 platforms have different sizes and layouts.  Specialized routines that
2508 will only ever be implemented by one object file format may be called
2509 directly.  This interface should be described in a file
2510 @file{bfd/lib@var{xyz}.h}, which is included by @value{GDBN}.
2511
2512 @section Memory Management for Symbol Files
2513
2514 Most memory associated with a loaded symbol file is stored on
2515 its @code{objfile_obstack}.  This includes symbols, types,
2516 namespace data, and other information produced by the symbol readers.
2517
2518 Because this data lives on the objfile's obstack, it is automatically
2519 released when the objfile is unloaded or reloaded.  Therefore one
2520 objfile must not reference symbol or type data from another objfile;
2521 they could be unloaded at different times.
2522
2523 User convenience variables, et cetera, have associated types.  Normally
2524 these types live in the associated objfile.  However, when the objfile
2525 is unloaded, those types are deep copied to global memory, so that
2526 the values of the user variables and history items are not lost.
2527
2528
2529 @node Language Support
2530
2531 @chapter Language Support
2532
2533 @cindex language support
2534 @value{GDBN}'s language support is mainly driven by the symbol reader,
2535 although it is possible for the user to set the source language
2536 manually.
2537
2538 @value{GDBN} chooses the source language by looking at the extension
2539 of the file recorded in the debug info; @file{.c} means C, @file{.f}
2540 means Fortran, etc.  It may also use a special-purpose language
2541 identifier if the debug format supports it, like with DWARF.
2542
2543 @section Adding a Source Language to @value{GDBN}
2544
2545 @cindex adding source language
2546 To add other languages to @value{GDBN}'s expression parser, follow the
2547 following steps:
2548
2549 @table @emph
2550 @item Create the expression parser.
2551
2552 @cindex expression parser
2553 This should reside in a file @file{@var{lang}-exp.y}.  Routines for
2554 building parsed expressions into a @code{union exp_element} list are in
2555 @file{parse.c}.
2556
2557 @cindex language parser
2558 Since we can't depend upon everyone having Bison, and YACC produces
2559 parsers that define a bunch of global names, the following lines
2560 @strong{must} be included at the top of the YACC parser, to prevent the
2561 various parsers from defining the same global names:
2562
2563 @smallexample
2564 #define yyparse         @var{lang}_parse
2565 #define yylex           @var{lang}_lex
2566 #define yyerror         @var{lang}_error
2567 #define yylval          @var{lang}_lval
2568 #define yychar          @var{lang}_char
2569 #define yydebug         @var{lang}_debug
2570 #define yypact          @var{lang}_pact 
2571 #define yyr1            @var{lang}_r1   
2572 #define yyr2            @var{lang}_r2   
2573 #define yydef           @var{lang}_def  
2574 #define yychk           @var{lang}_chk  
2575 #define yypgo           @var{lang}_pgo  
2576 #define yyact           @var{lang}_act  
2577 #define yyexca          @var{lang}_exca
2578 #define yyerrflag       @var{lang}_errflag
2579 #define yynerrs         @var{lang}_nerrs
2580 @end smallexample
2581
2582 At the bottom of your parser, define a @code{struct language_defn} and
2583 initialize it with the right values for your language.  Define an
2584 @code{initialize_@var{lang}} routine and have it call
2585 @samp{add_language(@var{lang}_language_defn)} to tell the rest of @value{GDBN}
2586 that your language exists.  You'll need some other supporting variables
2587 and functions, which will be used via pointers from your
2588 @code{@var{lang}_language_defn}.  See the declaration of @code{struct
2589 language_defn} in @file{language.h}, and the other @file{*-exp.y} files,
2590 for more information.
2591
2592 @item Add any evaluation routines, if necessary
2593
2594 @cindex expression evaluation routines
2595 @findex evaluate_subexp
2596 @findex prefixify_subexp
2597 @findex length_of_subexp
2598 If you need new opcodes (that represent the operations of the language),
2599 add them to the enumerated type in @file{expression.h}.  Add support
2600 code for these operations in the @code{evaluate_subexp} function
2601 defined in the file @file{eval.c}.  Add cases
2602 for new opcodes in two functions from @file{parse.c}:
2603 @code{prefixify_subexp} and @code{length_of_subexp}.  These compute
2604 the number of @code{exp_element}s that a given operation takes up.
2605
2606 @item Update some existing code
2607
2608 Add an enumerated identifier for your language to the enumerated type
2609 @code{enum language} in @file{defs.h}.
2610
2611 Update the routines in @file{language.c} so your language is included.
2612 These routines include type predicates and such, which (in some cases)
2613 are language dependent.  If your language does not appear in the switch
2614 statement, an error is reported.
2615
2616 @vindex current_language
2617 Also included in @file{language.c} is the code that updates the variable
2618 @code{current_language}, and the routines that translate the
2619 @code{language_@var{lang}} enumerated identifier into a printable
2620 string.
2621
2622 @findex _initialize_language
2623 Update the function @code{_initialize_language} to include your
2624 language.  This function picks the default language upon startup, so is
2625 dependent upon which languages that @value{GDBN} is built for.
2626
2627 @findex allocate_symtab
2628 Update @code{allocate_symtab} in @file{symfile.c} and/or symbol-reading
2629 code so that the language of each symtab (source file) is set properly.
2630 This is used to determine the language to use at each stack frame level.
2631 Currently, the language is set based upon the extension of the source
2632 file.  If the language can be better inferred from the symbol
2633 information, please set the language of the symtab in the symbol-reading
2634 code.
2635
2636 @findex print_subexp
2637 @findex op_print_tab
2638 Add helper code to @code{print_subexp} (in @file{expprint.c}) to handle any new
2639 expression opcodes you have added to @file{expression.h}.  Also, add the
2640 printed representations of your operators to @code{op_print_tab}.
2641
2642 @item Add a place of call
2643
2644 @findex parse_exp_1
2645 Add a call to @code{@var{lang}_parse()} and @code{@var{lang}_error} in
2646 @code{parse_exp_1} (defined in @file{parse.c}).
2647
2648 @item Edit @file{Makefile.in}
2649
2650 Add dependencies in @file{Makefile.in}.  Make sure you update the macro
2651 variables such as @code{HFILES} and @code{OBJS}, otherwise your code may
2652 not get linked in, or, worse yet, it may not get @code{tar}red into the
2653 distribution!
2654 @end table
2655
2656
2657 @node Host Definition
2658
2659 @chapter Host Definition
2660
2661 With the advent of Autoconf, it's rarely necessary to have host
2662 definition machinery anymore.  The following information is provided,
2663 mainly, as an historical reference.
2664
2665 @section Adding a New Host
2666
2667 @cindex adding a new host
2668 @cindex host, adding
2669 @value{GDBN}'s host configuration support normally happens via Autoconf.
2670 New host-specific definitions should not be needed.  Older hosts
2671 @value{GDBN} still use the host-specific definitions and files listed
2672 below, but these mostly exist for historical reasons, and will
2673 eventually disappear.
2674
2675 @table @file
2676 @item gdb/config/@var{arch}/@var{xyz}.mh
2677 This file is a Makefile fragment that once contained both host and
2678 native configuration information (@pxref{Native Debugging}) for the
2679 machine @var{xyz}.  The host configuration information is now handled
2680 by Autoconf.
2681
2682 Host configuration information included definitions for @code{CC},
2683 @code{SYSV_DEFINE}, @code{XM_CFLAGS}, @code{XM_ADD_FILES},
2684 @code{XM_CLIBS}, @code{XM_CDEPS}, etc.; see @file{Makefile.in}.
2685
2686 New host-only configurations do not need this file.
2687
2688 @end table
2689
2690 (Files named @file{gdb/config/@var{arch}/xm-@var{xyz}.h} were once
2691 used to define host-specific macros, but were no longer needed and
2692 have all been removed.)
2693
2694 @subheading Generic Host Support Files
2695
2696 @cindex generic host support
2697 There are some ``generic'' versions of routines that can be used by
2698 various systems.
2699
2700 @table @file
2701 @cindex remote debugging support
2702 @cindex serial line support
2703 @item ser-unix.c
2704 This contains serial line support for Unix systems.  It is included by
2705 default on all Unix-like hosts.
2706
2707 @item ser-pipe.c
2708 This contains serial pipe support for Unix systems.  It is included by
2709 default on all Unix-like hosts.
2710
2711 @item ser-mingw.c
2712 This contains serial line support for 32-bit programs running under
2713 Windows using MinGW.
2714
2715 @item ser-go32.c
2716 This contains serial line support for 32-bit programs running under DOS,
2717 using the DJGPP (a.k.a.@: GO32) execution environment.
2718
2719 @cindex TCP remote support
2720 @item ser-tcp.c
2721 This contains generic TCP support using sockets.  It is included by
2722 default on all Unix-like hosts and with MinGW.
2723 @end table
2724
2725 @section Host Conditionals
2726
2727 When @value{GDBN} is configured and compiled, various macros are
2728 defined or left undefined, to control compilation based on the
2729 attributes of the host system.  While formerly they could be set in
2730 host-specific header files, at present they can be changed only by
2731 setting @code{CFLAGS} when building, or by editing the source code.
2732
2733 These macros and their meanings (or if the meaning is not documented
2734 here, then one of the source files where they are used is indicated)
2735 are:
2736
2737 @ftable @code
2738 @item @value{GDBN}INIT_FILENAME
2739 The default name of @value{GDBN}'s initialization file (normally
2740 @file{.gdbinit}).
2741
2742 @item CRLF_SOURCE_FILES
2743 @cindex DOS text files
2744 Define this if host files use @code{\r\n} rather than @code{\n} as a
2745 line terminator.  This will cause source file listings to omit @code{\r}
2746 characters when printing and it will allow @code{\r\n} line endings of files
2747 which are ``sourced'' by gdb.  It must be possible to open files in binary
2748 mode using @code{O_BINARY} or, for fopen, @code{"rb"}.
2749
2750 @item DEFAULT_PROMPT
2751 @cindex prompt
2752 The default value of the prompt string (normally @code{"(gdb) "}).
2753
2754 @item DEV_TTY
2755 @cindex terminal device
2756 The name of the generic TTY device, defaults to @code{"/dev/tty"}.
2757
2758 @item ISATTY
2759 Substitute for isatty, if not available.
2760
2761 @item FOPEN_RB
2762 Define this if binary files are opened the same way as text files.
2763
2764 @item PRINTF_HAS_LONG_LONG
2765 Define this if the host can handle printing of long long integers via
2766 the printf format conversion specifier @code{ll}.  This is set by the
2767 @code{configure} script.
2768
2769 @item LSEEK_NOT_LINEAR
2770 Define this if @code{lseek (n)} does not necessarily move to byte number
2771 @code{n} in the file.  This is only used when reading source files.  It
2772 is normally faster to define @code{CRLF_SOURCE_FILES} when possible.
2773
2774 @item lint
2775 Define this to help placate @code{lint} in some situations.
2776
2777 @item volatile
2778 Define this to override the defaults of @code{__volatile__} or
2779 @code{/**/}.
2780 @end ftable
2781
2782
2783 @node Target Architecture Definition
2784
2785 @chapter Target Architecture Definition
2786
2787 @cindex target architecture definition
2788 @value{GDBN}'s target architecture defines what sort of
2789 machine-language programs @value{GDBN} can work with, and how it works
2790 with them.
2791
2792 The target architecture object is implemented as the C structure
2793 @code{struct gdbarch *}.  The structure, and its methods, are generated
2794 using the Bourne shell script @file{gdbarch.sh}.
2795
2796 @menu
2797 * OS ABI Variant Handling::
2798 * Initialize New Architecture::
2799 * Registers and Memory::
2800 * Pointers and Addresses::
2801 * Address Classes::
2802 * Register Representation::
2803 * Frame Interpretation::
2804 * Inferior Call Setup::
2805 * Adding support for debugging core files::
2806 * Defining Other Architecture Features::
2807 * Adding a New Target::
2808 @end menu
2809
2810 @node  OS ABI Variant Handling
2811 @section Operating System ABI Variant Handling
2812 @cindex OS ABI variants
2813
2814 @value{GDBN} provides a mechanism for handling variations in OS
2815 ABIs.  An OS ABI variant may have influence over any number of
2816 variables in the target architecture definition.  There are two major
2817 components in the OS ABI mechanism: sniffers and handlers.
2818
2819 A @dfn{sniffer} examines a file matching a BFD architecture/flavour pair
2820 (the architecture may be wildcarded) in an attempt to determine the
2821 OS ABI of that file.  Sniffers with a wildcarded architecture are considered
2822 to be @dfn{generic}, while sniffers for a specific architecture are
2823 considered to be @dfn{specific}.  A match from a specific sniffer
2824 overrides a match from a generic sniffer.  Multiple sniffers for an
2825 architecture/flavour may exist, in order to differentiate between two
2826 different operating systems which use the same basic file format.  The
2827 OS ABI framework provides a generic sniffer for ELF-format files which
2828 examines the @code{EI_OSABI} field of the ELF header, as well as note
2829 sections known to be used by several operating systems.
2830
2831 @cindex fine-tuning @code{gdbarch} structure
2832 A @dfn{handler} is used to fine-tune the @code{gdbarch} structure for the
2833 selected OS ABI.  There may be only one handler for a given OS ABI
2834 for each BFD architecture.
2835
2836 The following OS ABI variants are defined in @file{defs.h}:
2837
2838 @table @code
2839
2840 @findex GDB_OSABI_UNINITIALIZED
2841 @item GDB_OSABI_UNINITIALIZED
2842 Used for struct gdbarch_info if ABI is still uninitialized.
2843
2844 @findex GDB_OSABI_UNKNOWN
2845 @item GDB_OSABI_UNKNOWN
2846 The ABI of the inferior is unknown.  The default @code{gdbarch}
2847 settings for the architecture will be used.
2848
2849 @findex GDB_OSABI_SVR4
2850 @item GDB_OSABI_SVR4
2851 UNIX System V Release 4.
2852
2853 @findex GDB_OSABI_HURD
2854 @item GDB_OSABI_HURD
2855 GNU using the Hurd kernel.
2856
2857 @findex GDB_OSABI_SOLARIS
2858 @item GDB_OSABI_SOLARIS
2859 Sun Solaris.
2860
2861 @findex GDB_OSABI_OSF1
2862 @item GDB_OSABI_OSF1
2863 OSF/1, including Digital UNIX and Compaq Tru64 UNIX.
2864
2865 @findex GDB_OSABI_LINUX
2866 @item GDB_OSABI_LINUX
2867 GNU using the Linux kernel.
2868
2869 @findex GDB_OSABI_FREEBSD_AOUT
2870 @item GDB_OSABI_FREEBSD_AOUT
2871 FreeBSD using the @code{a.out} executable format.
2872
2873 @findex GDB_OSABI_FREEBSD_ELF
2874 @item GDB_OSABI_FREEBSD_ELF
2875 FreeBSD using the ELF executable format.
2876
2877 @findex GDB_OSABI_NETBSD_AOUT
2878 @item GDB_OSABI_NETBSD_AOUT
2879 NetBSD using the @code{a.out} executable format.
2880
2881 @findex GDB_OSABI_NETBSD_ELF
2882 @item GDB_OSABI_NETBSD_ELF
2883 NetBSD using the ELF executable format.
2884
2885 @findex GDB_OSABI_OPENBSD_ELF
2886 @item GDB_OSABI_OPENBSD_ELF
2887 OpenBSD using the ELF executable format.
2888
2889 @findex GDB_OSABI_WINCE
2890 @item GDB_OSABI_WINCE
2891 Windows CE.
2892
2893 @findex GDB_OSABI_GO32
2894 @item GDB_OSABI_GO32
2895 DJGPP.
2896
2897 @findex GDB_OSABI_IRIX
2898 @item GDB_OSABI_IRIX
2899 Irix.
2900
2901 @findex GDB_OSABI_INTERIX
2902 @item GDB_OSABI_INTERIX
2903 Interix (Posix layer for MS-Windows systems).
2904
2905 @findex GDB_OSABI_HPUX_ELF
2906 @item GDB_OSABI_HPUX_ELF
2907 HP/UX using the ELF executable format.
2908
2909 @findex GDB_OSABI_HPUX_SOM
2910 @item GDB_OSABI_HPUX_SOM
2911 HP/UX using the SOM executable format.
2912
2913 @findex GDB_OSABI_QNXNTO
2914 @item GDB_OSABI_QNXNTO
2915 QNX Neutrino.
2916
2917 @findex GDB_OSABI_CYGWIN
2918 @item GDB_OSABI_CYGWIN
2919 Cygwin.
2920
2921 @findex GDB_OSABI_AIX
2922 @item GDB_OSABI_AIX
2923 AIX.
2924
2925 @end table
2926
2927 Here are the functions that make up the OS ABI framework:
2928
2929 @deftypefun {const char *} gdbarch_osabi_name (enum gdb_osabi @var{osabi})
2930 Return the name of the OS ABI corresponding to @var{osabi}.
2931 @end deftypefun
2932
2933 @deftypefun void gdbarch_register_osabi (enum bfd_architecture @var{arch}, unsigned long @var{machine}, enum gdb_osabi @var{osabi}, void (*@var{init_osabi})(struct gdbarch_info @var{info}, struct gdbarch *@var{gdbarch}))
2934 Register the OS ABI handler specified by @var{init_osabi} for the
2935 architecture, machine type and OS ABI specified by @var{arch},
2936 @var{machine} and @var{osabi}.  In most cases, a value of zero for the
2937 machine type, which implies the architecture's default machine type,
2938 will suffice.
2939 @end deftypefun
2940
2941 @deftypefun void gdbarch_register_osabi_sniffer (enum bfd_architecture @var{arch}, enum bfd_flavour @var{flavour}, enum gdb_osabi (*@var{sniffer})(bfd *@var{abfd}))
2942 Register the OS ABI file sniffer specified by @var{sniffer} for the
2943 BFD architecture/flavour pair specified by @var{arch} and @var{flavour}.
2944 If @var{arch} is @code{bfd_arch_unknown}, the sniffer is considered to
2945 be generic, and is allowed to examine @var{flavour}-flavoured files for
2946 any architecture.
2947 @end deftypefun
2948
2949 @deftypefun {enum gdb_osabi} gdbarch_lookup_osabi (bfd *@var{abfd})
2950 Examine the file described by @var{abfd} to determine its OS ABI.
2951 The value @code{GDB_OSABI_UNKNOWN} is returned if the OS ABI cannot
2952 be determined.
2953 @end deftypefun
2954
2955 @deftypefun void gdbarch_init_osabi (struct gdbarch info @var{info}, struct gdbarch *@var{gdbarch}, enum gdb_osabi @var{osabi})
2956 Invoke the OS ABI handler corresponding to @var{osabi} to fine-tune the
2957 @code{gdbarch} structure specified by @var{gdbarch}.  If a handler
2958 corresponding to @var{osabi} has not been registered for @var{gdbarch}'s
2959 architecture, a warning will be issued and the debugging session will continue
2960 with the defaults already established for @var{gdbarch}.
2961 @end deftypefun
2962
2963 @deftypefun void generic_elf_osabi_sniff_abi_tag_sections (bfd *@var{abfd}, asection *@var{sect}, void *@var{obj})
2964 Helper routine for ELF file sniffers.  Examine the file described by
2965 @var{abfd} and look at ABI tag note sections to determine the OS ABI
2966 from the note.  This function should be called via
2967 @code{bfd_map_over_sections}.
2968 @end deftypefun
2969
2970 @node Initialize New Architecture
2971 @section Initializing a New Architecture
2972
2973 @menu
2974 * How an Architecture is Represented::
2975 * Looking Up an Existing Architecture::
2976 * Creating a New Architecture::
2977 @end menu
2978
2979 @node How an Architecture is Represented
2980 @subsection How an Architecture is Represented
2981 @cindex architecture representation
2982 @cindex representation of architecture
2983
2984 Each @code{gdbarch} is associated with a single @sc{bfd} architecture,
2985 via a @code{bfd_arch_@var{arch}} in the @code{bfd_architecture}
2986 enumeration.  The @code{gdbarch} is registered by a call to
2987 @code{register_gdbarch_init}, usually from the file's
2988 @code{_initialize_@var{filename}} routine, which will be automatically
2989 called during @value{GDBN} startup.  The arguments are a @sc{bfd}
2990 architecture constant and an initialization function.
2991
2992 @findex _initialize_@var{arch}_tdep
2993 @cindex @file{@var{arch}-tdep.c}
2994 A @value{GDBN} description for a new architecture, @var{arch} is created by
2995 defining a global function @code{_initialize_@var{arch}_tdep}, by
2996 convention in the source file @file{@var{arch}-tdep.c}.  For example,
2997 in the case of the OpenRISC 1000, this function is called
2998 @code{_initialize_or1k_tdep} and is found in the file
2999 @file{or1k-tdep.c}.
3000
3001 @cindex @file{configure.tgt}
3002 @cindex @code{gdbarch}
3003 @findex gdbarch_register
3004 The resulting object files containing the implementation of the
3005 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function are specified in the @value{GDBN}
3006 @file{configure.tgt} file, which includes a large case statement
3007 pattern matching against the @code{--target} option of the
3008 @code{configure} script.  The new @code{struct gdbarch} is created
3009 within the @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function by calling
3010 @code{gdbarch_register}:
3011
3012 @smallexample
3013 void gdbarch_register (enum bfd_architecture    @var{architecture},
3014                        gdbarch_init_ftype      *@var{init_func},
3015                        gdbarch_dump_tdep_ftype *@var{tdep_dump_func});
3016 @end smallexample
3017
3018 The @var{architecture} will identify the unique @sc{bfd} to be
3019 associated with this @code{gdbarch}.  The @var{init_func} funciton is
3020 called to create and return the new @code{struct gdbarch}.  The
3021 @var{tdep_dump_func} function will dump the target specific details
3022 associated with this architecture.
3023
3024 For example the function @code{_initialize_or1k_tdep} creates its
3025 architecture for 32-bit OpenRISC 1000 architectures by calling:
3026
3027 @smallexample
3028 gdbarch_register (bfd_arch_or32, or1k_gdbarch_init, or1k_dump_tdep);
3029 @end smallexample
3030
3031 @node Looking Up an Existing Architecture
3032 @subsection Looking Up an Existing Architecture
3033 @cindex @code{gdbarch} lookup
3034
3035 The initialization function has this prototype:
3036
3037 @smallexample
3038 static struct gdbarch *
3039 @var{arch}_gdbarch_init (struct gdbarch_info @var{info},
3040                          struct gdbarch_list *@var{arches})
3041 @end smallexample
3042
3043 The @var{info} argument contains parameters used to select the correct
3044 architecture, and @var{arches} is a list of architectures which
3045 have already been created with the same @code{bfd_arch_@var{arch}}
3046 value.
3047
3048 The initialization function should first make sure that @var{info}
3049 is acceptable, and return @code{NULL} if it is not.  Then, it should
3050 search through @var{arches} for an exact match to @var{info}, and
3051 return one if found.  Lastly, if no exact match was found, it should
3052 create a new architecture based on @var{info} and return it.
3053
3054 @findex gdbarch_list_lookup_by_info
3055 @cindex @code{gdbarch_info}
3056 The lookup is done using @code{gdbarch_list_lookup_by_info}.  It is
3057 passed the list of existing architectures, @var{arches}, and the
3058 @code{struct gdbarch_info}, @var{info}, and returns the first matching
3059 architecture it finds, or @code{NULL} if none are found.  If an
3060 architecture is found it can be returned as the result from the
3061 initialization function, otherwise a new @code{struct gdbach} will need
3062 to be created.
3063
3064 The struct gdbarch_info has the following components:
3065
3066 @smallexample
3067 struct gdbarch_info
3068 @{
3069    const struct bfd_arch_info *bfd_arch_info;
3070    int                         byte_order;
3071    bfd                        *abfd;
3072    struct gdbarch_tdep_info   *tdep_info;
3073    enum gdb_osabi              osabi;
3074    const struct target_desc   *target_desc;
3075 @};
3076 @end smallexample
3077
3078 @vindex bfd_arch_info
3079 The @code{bfd_arch_info} member holds the key details about the
3080 architecture.  The @code{byte_order} member is a value in an
3081 enumeration indicating the endianism.  The @code{abfd} member is a
3082 pointer to the full @sc{bfd}, the @code{tdep_info} member is
3083 additional custom target specific information, @code{osabi} identifies
3084 which (if any) of a number of operating specific ABIs are used by this
3085 architecture and the @code{target_desc} member is a set of name-value
3086 pairs with information about register usage in this target.
3087
3088 When the @code{struct gdbarch} initialization function is called, not
3089 all the fields are provided---only those which can be deduced from the
3090 @sc{bfd}.  The @code{struct gdbarch_info}, @var{info} is used as a
3091 look-up key with the list of existing architectures, @var{arches} to
3092 see if a suitable architecture already exists.  The @var{tdep_info},
3093 @var{osabi} and @var{target_desc} fields may be added before this
3094 lookup to refine the search.
3095
3096 Only information in @var{info} should be used to choose the new
3097 architecture.  Historically, @var{info} could be sparse, and
3098 defaults would be collected from the first element on @var{arches}.
3099 However, @value{GDBN} now fills in @var{info} more thoroughly,
3100 so new @code{gdbarch} initialization functions should not take
3101 defaults from @var{arches}.
3102
3103 @node Creating a New Architecture
3104 @subsection Creating a New Architecture
3105 @cindex @code{struct gdbarch} creation
3106
3107 @findex gdbarch_alloc
3108 @cindex @code{gdbarch_tdep} when allocating new @code{gdbarch}
3109 If no architecture is found, then a new architecture must be created,
3110 by calling @code{gdbarch_alloc} using the supplied @code{@w{struct
3111 gdbarch_info}} and any additional custom target specific
3112 information in a @code{struct gdbarch_tdep}.  The prototype for
3113 @code{gdbarch_alloc} is:
3114
3115 @smallexample
3116 struct gdbarch *gdbarch_alloc (const struct gdbarch_info *@var{info},
3117                                struct gdbarch_tdep       *@var{tdep}); 
3118 @end smallexample
3119
3120 @cindex @code{set_gdbarch} functions
3121 @cindex @code{gdbarch} accessor functions
3122 The newly created struct gdbarch must then be populated.  Although
3123 there are default values, in most cases they are not what is
3124 required.
3125
3126 For each element, @var{X}, there is are a pair of corresponding accessor
3127 functions, one to set the value of that element,
3128 @code{set_gdbarch_@var{X}}, the second to either get the value of an
3129 element (if it is a variable) or to apply the element (if it is a
3130 function), @code{gdbarch_@var{X}}.  Note that both accessor functions
3131 take a pointer to the @code{@w{struct gdbarch}} as first
3132 argument.  Populating the new @code{gdbarch} should use the
3133 @code{set_gdbarch} functions.
3134
3135 The following sections identify the main elements that should be set
3136 in this way.  This is not the complete list, but represents the
3137 functions and elements that must commonly be specified for a new
3138 architecture.  Many of the functions and variables are described in the
3139 header file @file{gdbarch.h}.
3140
3141 This is the main work in defining a new architecture.  Implementing the
3142 set of functions to populate the @code{struct gdbarch}.
3143
3144 @cindex @code{gdbarch_tdep} definition
3145 @code{struct gdbarch_tdep} is not defined within @value{GDBN}---it is up
3146 to the user to define this struct if it is needed to hold custom target
3147 information that is not covered by the standard @code{@w{struct
3148 gdbarch}}. For example with the OpenRISC 1000 architecture it is used to
3149 hold the number of matchpoints available in the target (along with other
3150 information).
3151
3152 If there is no additional target specific information, it can be set to
3153 @code{NULL}.
3154
3155 @node Registers and Memory
3156 @section Registers and Memory
3157
3158 @value{GDBN}'s model of the target machine is rather simple.
3159 @value{GDBN} assumes the machine includes a bank of registers and a
3160 block of memory.  Each register may have a different size.
3161
3162 @value{GDBN} does not have a magical way to match up with the
3163 compiler's idea of which registers are which; however, it is critical
3164 that they do match up accurately.  The only way to make this work is
3165 to get accurate information about the order that the compiler uses,
3166 and to reflect that in the @code{gdbarch_register_name} and related functions.
3167
3168 @value{GDBN} can handle big-endian, little-endian, and bi-endian architectures.
3169
3170 @node Pointers and Addresses
3171 @section Pointers Are Not Always Addresses
3172 @cindex pointer representation
3173 @cindex address representation
3174 @cindex word-addressed machines
3175 @cindex separate data and code address spaces
3176 @cindex spaces, separate data and code address
3177 @cindex address spaces, separate data and code
3178 @cindex code pointers, word-addressed
3179 @cindex converting between pointers and addresses
3180 @cindex D10V addresses
3181
3182 On almost all 32-bit architectures, the representation of a pointer is
3183 indistinguishable from the representation of some fixed-length number
3184 whose value is the byte address of the object pointed to.  On such
3185 machines, the words ``pointer'' and ``address'' can be used interchangeably.
3186 However, architectures with smaller word sizes are often cramped for
3187 address space, so they may choose a pointer representation that breaks this
3188 identity, and allows a larger code address space.
3189
3190 @c D10V is gone from sources - more current example?
3191
3192 For example, the Renesas D10V is a 16-bit VLIW processor whose
3193 instructions are 32 bits long@footnote{Some D10V instructions are
3194 actually pairs of 16-bit sub-instructions.  However, since you can't
3195 jump into the middle of such a pair, code addresses can only refer to
3196 full 32 bit instructions, which is what matters in this explanation.}.
3197 If the D10V used ordinary byte addresses to refer to code locations,
3198 then the processor would only be able to address 64kb of instructions.
3199 However, since instructions must be aligned on four-byte boundaries, the
3200 low two bits of any valid instruction's byte address are always
3201 zero---byte addresses waste two bits.  So instead of byte addresses,
3202 the D10V uses word addresses---byte addresses shifted right two bits---to
3203 refer to code.  Thus, the D10V can use 16-bit words to address 256kb of
3204 code space.
3205
3206 However, this means that code pointers and data pointers have different
3207 forms on the D10V.  The 16-bit word @code{0xC020} refers to byte address
3208 @code{0xC020} when used as a data address, but refers to byte address
3209 @code{0x30080} when used as a code address.
3210
3211 (The D10V also uses separate code and data address spaces, which also
3212 affects the correspondence between pointers and addresses, but we're
3213 going to ignore that here; this example is already too long.)
3214
3215 To cope with architectures like this---the D10V is not the only
3216 one!---@value{GDBN} tries to distinguish between @dfn{addresses}, which are
3217 byte numbers, and @dfn{pointers}, which are the target's representation
3218 of an address of a particular type of data.  In the example above,
3219 @code{0xC020} is the pointer, which refers to one of the addresses
3220 @code{0xC020} or @code{0x30080}, depending on the type imposed upon it.
3221 @value{GDBN} provides functions for turning a pointer into an address
3222 and vice versa, in the appropriate way for the current architecture.
3223
3224 Unfortunately, since addresses and pointers are identical on almost all
3225 processors, this distinction tends to bit-rot pretty quickly.  Thus,
3226 each time you port @value{GDBN} to an architecture which does
3227 distinguish between pointers and addresses, you'll probably need to
3228 clean up some architecture-independent code.
3229
3230 Here are functions which convert between pointers and addresses:
3231
3232 @deftypefun CORE_ADDR extract_typed_address (void *@var{buf}, struct type *@var{type})
3233 Treat the bytes at @var{buf} as a pointer or reference of type
3234 @var{type}, and return the address it represents, in a manner
3235 appropriate for the current architecture.  This yields an address
3236 @value{GDBN} can use to read target memory, disassemble, etc.  Note that
3237 @var{buf} refers to a buffer in @value{GDBN}'s memory, not the
3238 inferior's.
3239
3240 For example, if the current architecture is the Intel x86, this function
3241 extracts a little-endian integer of the appropriate length from
3242 @var{buf} and returns it.  However, if the current architecture is the
3243 D10V, this function will return a 16-bit integer extracted from
3244 @var{buf}, multiplied by four if @var{type} is a pointer to a function.
3245
3246 If @var{type} is not a pointer or reference type, then this function
3247 will signal an internal error.
3248 @end deftypefun
3249
3250 @deftypefun CORE_ADDR store_typed_address (void *@var{buf}, struct type *@var{type}, CORE_ADDR @var{addr})
3251 Store the address @var{addr} in @var{buf}, in the proper format for a
3252 pointer of type @var{type} in the current architecture.  Note that
3253 @var{buf} refers to a buffer in @value{GDBN}'s memory, not the
3254 inferior's.
3255
3256 For example, if the current architecture is the Intel x86, this function
3257 stores @var{addr} unmodified as a little-endian integer of the
3258 appropriate length in @var{buf}.  However, if the current architecture
3259 is the D10V, this function divides @var{addr} by four if @var{type} is
3260 a pointer to a function, and then stores it in @var{buf}.
3261
3262 If @var{type} is not a pointer or reference type, then this function
3263 will signal an internal error.
3264 @end deftypefun
3265
3266 @deftypefun CORE_ADDR value_as_address (struct value *@var{val})
3267 Assuming that @var{val} is a pointer, return the address it represents,
3268 as appropriate for the current architecture.
3269
3270 This function actually works on integral values, as well as pointers.
3271 For pointers, it performs architecture-specific conversions as
3272 described above for @code{extract_typed_address}.
3273 @end deftypefun
3274
3275 @deftypefun CORE_ADDR value_from_pointer (struct type *@var{type}, CORE_ADDR @var{addr})
3276 Create and return a value representing a pointer of type @var{type} to
3277 the address @var{addr}, as appropriate for the current architecture.
3278 This function performs architecture-specific conversions as described
3279 above for @code{store_typed_address}.
3280 @end deftypefun
3281
3282 Here are two functions which architectures can define to indicate the
3283 relationship between pointers and addresses.  These have default
3284 definitions, appropriate for architectures on which all pointers are
3285 simple unsigned byte addresses.
3286
3287 @deftypefun CORE_ADDR gdbarch_pointer_to_address (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{type}, char *@var{buf})
3288 Assume that @var{buf} holds a pointer of type @var{type}, in the
3289 appropriate format for the current architecture.  Return the byte
3290 address the pointer refers to.
3291
3292 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
3293 C@t{++} reference type.
3294 @end deftypefun
3295
3296 @deftypefun void gdbarch_address_to_pointer (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{type}, char *@var{buf}, CORE_ADDR @var{addr})
3297 Store in @var{buf} a pointer of type @var{type} representing the address
3298 @var{addr}, in the appropriate format for the current architecture.
3299
3300 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
3301 C@t{++} reference type.
3302 @end deftypefun
3303
3304 @node Address Classes
3305 @section Address Classes
3306 @cindex address classes
3307 @cindex DW_AT_byte_size
3308 @cindex DW_AT_address_class
3309
3310 Sometimes information about different kinds of addresses is available
3311 via the debug information.  For example, some programming environments
3312 define addresses of several different sizes.  If the debug information
3313 distinguishes these kinds of address classes through either the size
3314 info (e.g, @code{DW_AT_byte_size} in @w{DWARF 2}) or through an explicit
3315 address class attribute (e.g, @code{DW_AT_address_class} in @w{DWARF 2}), the
3316 following macros should be defined in order to disambiguate these
3317 types within @value{GDBN} as well as provide the added information to
3318 a @value{GDBN} user when printing type expressions.
3319
3320 @deftypefun int gdbarch_address_class_type_flags (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{byte_size}, int @var{dwarf2_addr_class})
3321 Returns the type flags needed to construct a pointer type whose size
3322 is @var{byte_size} and whose address class is @var{dwarf2_addr_class}.
3323 This function is normally called from within a symbol reader.  See
3324 @file{dwarf2read.c}.
3325 @end deftypefun
3326
3327 @deftypefun {char *} gdbarch_address_class_type_flags_to_name (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{type_flags})
3328 Given the type flags representing an address class qualifier, return
3329 its name.
3330 @end deftypefun
3331 @deftypefun int gdbarch_address_class_name_to_type_flags (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{name}, int *@var{type_flags_ptr})
3332 Given an address qualifier name, set the @code{int} referenced by @var{type_flags_ptr} to the type flags
3333 for that address class qualifier.
3334 @end deftypefun
3335
3336 Since the need for address classes is rather rare, none of
3337 the address class functions are defined by default.  Predicate
3338 functions are provided to detect when they are defined.
3339
3340 Consider a hypothetical architecture in which addresses are normally
3341 32-bits wide, but 16-bit addresses are also supported.  Furthermore,
3342 suppose that the @w{DWARF 2} information for this architecture simply
3343 uses a @code{DW_AT_byte_size} value of 2 to indicate the use of one
3344 of these "short" pointers.  The following functions could be defined
3345 to implement the address class functions:
3346
3347 @smallexample
3348 somearch_address_class_type_flags (int byte_size,
3349                                    int dwarf2_addr_class)
3350 @{
3351   if (byte_size == 2)
3352     return TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
3353   else
3354     return 0;
3355 @}
3356
3357 static char *
3358 somearch_address_class_type_flags_to_name (int type_flags)
3359 @{
3360   if (type_flags & TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1)
3361     return "short";
3362   else
3363     return NULL;
3364 @}
3365
3366 int
3367 somearch_address_class_name_to_type_flags (char *name,
3368                                            int *type_flags_ptr)
3369 @{
3370   if (strcmp (name, "short") == 0)
3371     @{
3372       *type_flags_ptr = TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
3373       return 1;
3374     @}
3375   else
3376     return 0;
3377 @}
3378 @end smallexample
3379
3380 The qualifier @code{@@short} is used in @value{GDBN}'s type expressions
3381 to indicate the presence of one of these ``short'' pointers.  For
3382 example if the debug information indicates that @code{short_ptr_var} is
3383 one of these short pointers, @value{GDBN} might show the following
3384 behavior:
3385
3386 @smallexample
3387 (gdb) ptype short_ptr_var
3388 type = int * @@short
3389 @end smallexample
3390
3391
3392 @node Register Representation
3393 @section Register Representation
3394
3395 @menu
3396 * Raw and Cooked Registers::
3397 * Register Architecture Functions & Variables::
3398 * Register Information Functions::
3399 * Register and Memory Data::
3400 * Register Caching::
3401 @end menu
3402
3403 @node Raw and Cooked Registers
3404 @subsection Raw and Cooked Registers
3405 @cindex raw register representation
3406 @cindex cooked register representation
3407 @cindex representations, raw and cooked registers
3408
3409 @value{GDBN} considers registers to be a set with members numbered
3410 linearly from 0 upwards.  The first part of that set corresponds to real
3411 physical registers, the second part to any @dfn{pseudo-registers}.
3412 Pseudo-registers have no independent physical existence, but are useful
3413 representations of information within the architecture.  For example the
3414 OpenRISC 1000 architecture has up to 32 general purpose registers, which
3415 are typically represented as 32-bit (or 64-bit) integers.  However the
3416 GPRs are also used as operands to the floating point operations, and it
3417 could be convenient to define a set of pseudo-registers, to show the
3418 GPRs represented as floating point values.
3419
3420 For any architecture, the implementer will decide on a mapping from
3421 hardware to @value{GDBN} register numbers.  The registers corresponding to real
3422 hardware are referred to as @dfn{raw} registers, the remaining registers are
3423 @dfn{pseudo-registers}.  The total register set (raw and pseudo) is called
3424 the @dfn{cooked} register set.
3425
3426
3427 @node Register Architecture Functions & Variables
3428 @subsection Functions and Variables Specifying the Register Architecture
3429 @cindex @code{gdbarch} register architecture functions
3430
3431 These @code{struct gdbarch} functions and variables specify the number
3432 and type of registers in the architecture.
3433
3434 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR read_pc (struct regcache *@var{regcache})
3435 @end deftypefn
3436 @deftypefn {Architecture Function} void write_pc (struct regcache *@var{regcache}, CORE_ADDR @var{val})
3437
3438 Read or write the program counter.  The default value of both
3439 functions is @code{NULL} (no function available).  If the program
3440 counter is just an ordinary register, it can be specified in
3441 @code{struct gdbarch} instead (see @code{pc_regnum} below) and it will
3442 be read or written using the standard routines to access registers.  This
3443 function need only be specified if the program counter is not an
3444 ordinary register.
3445
3446 Any register information can be obtained using the supplied register
3447 cache, @var{regcache}.  @xref{Register Caching, , Register Caching}.
3448
3449 @end deftypefn
3450
3451 @deftypefn {Architecture Function} void pseudo_register_read (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct regcache *@var{regcache}, int @var{regnum}, const gdb_byte *@var{buf})
3452 @end deftypefn
3453 @deftypefn {Architecture Function} void pseudo_register_write (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct regcache *@var{regcache}, int @var{regnum}, const gdb_byte *@var{buf})
3454
3455 These functions should be defined if there are any pseudo-registers.
3456 The default value is @code{NULL}.  @var{regnum} is the number of the
3457 register to read or write (which will be a @dfn{cooked} register
3458 number) and @var{buf} is the buffer where the value read will be
3459 placed, or from which the value to be written will be taken.  The
3460 value in the buffer may be converted to or from a signed or unsigned
3461 integral value using one of the utility functions (@pxref{Register and
3462 Memory Data, , Using Different Register and Memory Data
3463 Representations}).
3464
3465 The access should be for the specified architecture,
3466 @var{gdbarch}.  Any register information can be obtained using the
3467 supplied register cache, @var{regcache}.  @xref{Register Caching, ,
3468 Register Caching}.
3469
3470 @end deftypefn
3471
3472 @deftypevr {Architecture Variable} int sp_regnum
3473 @vindex sp_regnum
3474 @cindex stack pointer
3475 @cindex @kbd{$sp}
3476
3477 This specifies the register holding the stack pointer, which may be a
3478 raw or pseudo-register.  It defaults to -1 (not defined), but it is an
3479 error for it not to be defined.
3480
3481 The value of the stack pointer register can be accessed withing
3482 @value{GDBN} as the variable @kbd{$sp}.
3483
3484 @end deftypevr
3485
3486 @deftypevr {Architecture Variable} int pc_regnum
3487 @vindex pc_regnum
3488 @cindex program counter
3489 @cindex @kbd{$pc}
3490
3491 This specifies the register holding the program counter, which may be a
3492 raw or pseudo-register.  It defaults to -1 (not defined).  If
3493 @code{pc_regnum} is not defined, then the functions @code{read_pc} and
3494 @code{write_pc} (see above) must be defined.
3495
3496 The value of the program counter (whether defined as a register, or
3497 through @code{read_pc} and @code{write_pc}) can be accessed withing
3498 @value{GDBN} as the variable @kbd{$pc}.
3499
3500 @end deftypevr
3501
3502 @deftypevr {Architecture Variable} int ps_regnum
3503 @vindex ps_regnum
3504 @cindex processor status register
3505 @cindex status register
3506 @cindex @kbd{$ps}
3507
3508 This specifies the register holding the processor status (often called
3509 the status register), which may be a raw or pseudo-register.  It
3510 defaults to -1 (not defined).
3511
3512 If defined, the value of this register can be accessed withing
3513 @value{GDBN} as the variable @kbd{$ps}.
3514
3515 @end deftypevr
3516
3517 @deftypevr {Architecture Variable} int fp0_regnum
3518 @vindex fp0_regnum
3519 @cindex first floating point register
3520
3521 This specifies the first floating point register.  It defaults to
3522 0.  @code{fp0_regnum} is not needed unless the target offers support
3523 for floating point.
3524
3525 @end deftypevr
3526
3527 @node Register Information Functions
3528 @subsection Functions Giving Register Information
3529 @cindex @code{gdbarch} register information functions
3530
3531 These functions return information about registers.
3532
3533 @deftypefn {Architecture Function} {const char *} register_name (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum})
3534
3535 This function should convert a register number (raw or pseudo) to a
3536 register name (as a C @code{const char *}).  This is used both to
3537 determine the name of a register for output and to work out the meaning
3538 of any register names used as input.  The function may also return
3539 @code{NULL}, to indicate that @var{regnum} is not a valid register.
3540
3541 For example with the OpenRISC 1000, @value{GDBN} registers 0-31 are the
3542 General Purpose Registers, register 32 is the program counter and
3543 register 33 is the supervision register (i.e.@: the processor status
3544 register), which map to the strings @code{"gpr00"} through
3545 @code{"gpr31"}, @code{"pc"} and @code{"sr"} respectively. This means
3546 that the @value{GDBN} command @kbd{print $gpr5} should print the value of
3547 the OR1K general purpose register 5@footnote{
3548 @cindex frame pointer
3549 @cindex @kbd{$fp}
3550 Historically, @value{GDBN} always had a concept of a frame pointer
3551 register, which could be accessed via the @value{GDBN} variable,
3552 @kbd{$fp}.  That concept is now deprecated, recognizing that not all
3553 architectures have a frame pointer.  However if an architecture does
3554 have a frame pointer register, and defines a register or
3555 pseudo-register with the name @code{"fp"}, then that register will be
3556 used as the value of the @kbd{$fp} variable.}.
3557
3558 The default value for this function is @code{NULL}, meaning
3559 undefined. It should always be defined.
3560
3561 The access should be for the specified architecture, @var{gdbarch}.
3562
3563 @end deftypefn
3564
3565 @deftypefn {Architecture Function} {struct type *} register_type (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum})
3566
3567 Given a register number, this function identifies the type of data it
3568 may be holding, specified as a @code{struct type}.  @value{GDBN} allows
3569 creation of arbitrary types, but a number of built in types are
3570 provided (@code{builtin_type_void}, @code{builtin_type_int32} etc),
3571 together with functions to derive types from these.
3572
3573 Typically the program counter will have a type of ``pointer to
3574 function'' (it points to code), the frame pointer and stack pointer
3575 will have types of ``pointer to void'' (they point to data on the stack)
3576 and all other integer registers will have a type of 32-bit integer or
3577 64-bit integer.
3578
3579 This information guides the formatting when displaying register
3580 information.  The default value is @code{NULL} meaning no information is
3581 available to guide formatting when displaying registers.
3582
3583 @end deftypefn
3584
3585 @deftypefn {Architecture Function} void print_registers_info (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct ui_file *@var{file}, struct frame_info *@var{frame}, int @var{regnum}, int @var{all})
3586
3587 Define this function to print out one or all of the registers for the
3588 @value{GDBN} @kbd{info registers} command.  The default value is the
3589 function @code{default_print_registers_info}, which uses the register
3590 type information (see @code{register_type} above) to determine how each
3591 register should be printed.  Define a custom version of this function
3592 for fuller control over how the registers are displayed.
3593
3594 The access should be for the specified architecture, @var{gdbarch},
3595 with output to the file specified by the User Interface
3596 Independent Output file handle, @var{file} (@pxref{UI-Independent
3597 Output, , UI-Independent Output---the @code{ui_out}
3598 Functions}).
3599
3600 The registers should show their values in the frame specified by
3601 @var{frame}.  If @var{regnum} is -1 and @var{all} is zero, then all
3602 the ``significant'' registers should be shown (the implementer should
3603 decide which registers are ``significant''). Otherwise only the value of
3604 the register specified by @var{regnum} should be output.  If
3605 @var{regnum} is -1 and @var{all} is non-zero (true), then the value of
3606 all registers should be shown.
3607
3608 By default @code{default_print_registers_info} prints one register per
3609 line, and if @var{all} is zero omits floating-point registers.
3610
3611 @end deftypefn
3612
3613 @deftypefn {Architecture Function} void print_float_info (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct ui_file *@var{file}, struct frame_info *@var{frame}, const char *@var{args})
3614
3615 Define this function to provide output about the floating point unit and
3616 registers for the @value{GDBN} @kbd{info float} command respectively.
3617 The default value is @code{NULL} (not defined), meaning no information
3618 will be provided.
3619
3620 The @var{gdbarch} and @var{file} and @var{frame} arguments have the same
3621 meaning as in the @code{print_registers_info} function above. The string
3622 @var{args} contains any supplementary arguments to the @kbd{info float}
3623 command.
3624
3625 Define this function if the target supports floating point operations.
3626
3627 @end deftypefn
3628
3629 @deftypefn {Architecture Function} void print_vector_info (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct ui_file *@var{file}, struct frame_info *@var{frame}, const char *@var{args})
3630
3631 Define this function to provide output about the vector unit and
3632 registers for the @value{GDBN} @kbd{info vector} command respectively.
3633 The default value is @code{NULL} (not defined), meaning no information
3634 will be provided.
3635
3636 The @var{gdbarch}, @var{file} and @var{frame} arguments have the
3637 same meaning as in the @code{print_registers_info} function above.  The
3638 string @var{args} contains any supplementary arguments to the @kbd{info
3639 vector} command.
3640
3641 Define this function if the target supports vector operations.
3642
3643 @end deftypefn
3644
3645 @deftypefn {Architecture Function} int register_reggroup_p (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum}, struct reggroup *@var{group})
3646
3647 @value{GDBN} groups registers into different categories (general,
3648 vector, floating point etc).  This function, given a register,
3649 @var{regnum}, and group, @var{group}, returns 1 (true) if the register
3650 is in the group and 0 (false) otherwise.
3651
3652 The information should be for the specified architecture,
3653 @var{gdbarch}
3654
3655 The default value is the function @code{default_register_reggroup_p}
3656 which will do a reasonable job based on the type of the register (see
3657 the function @code{register_type} above), with groups for general
3658 purpose registers, floating point registers, vector registers and raw
3659 (i.e not pseudo) registers.
3660
3661 @end deftypefn
3662
3663 @node Register and Memory Data
3664 @subsection Using Different Register and Memory Data Representations
3665 @cindex register representation
3666 @cindex memory representation
3667 @cindex representations, register and memory
3668 @cindex register data formats, converting
3669 @cindex @code{struct value}, converting register contents to
3670
3671 Some architectures have different representations of data objects,
3672 depending whether the object is held in a register or memory.  For
3673 example:
3674
3675 @itemize @bullet
3676
3677 @item
3678 The Alpha architecture can represent 32 bit integer values in
3679 floating-point registers.
3680
3681 @item
3682 The x86 architecture supports 80-bit floating-point registers.  The
3683 @code{long double} data type occupies 96 bits in memory but only 80
3684 bits when stored in a register.
3685
3686 @end itemize
3687
3688 In general, the register representation of a data type is determined by
3689 the architecture, or @value{GDBN}'s interface to the architecture, while
3690 the memory representation is determined by the Application Binary
3691 Interface.
3692
3693 For almost all data types on almost all architectures, the two
3694 representations are identical, and no special handling is needed.
3695 However, they do occasionally differ.  An architecture may define the
3696 following @code{struct gdbarch} functions to request conversions
3697 between the register and memory representations of a data type:
3698
3699 @deftypefn {Architecture Function} int gdbarch_convert_register_p (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{reg})
3700
3701 Return non-zero (true) if the representation of a data value stored in
3702 this register may be different to the representation of that same data
3703 value when stored in memory.  The default value is @code{NULL}
3704 (undefined).
3705
3706 If this function is defined and returns non-zero, the @code{struct
3707 gdbarch} functions @code{gdbarch_register_to_value} and
3708 @code{gdbarch_value_to_register} (see below) should be used to perform
3709 any necessary conversion.
3710
3711 If defined, this function should return zero for the register's native
3712 type, when no conversion is necessary.
3713 @end deftypefn
3714
3715 @deftypefn {Architecture Function} void gdbarch_register_to_value (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{reg}, struct type *@var{type}, char *@var{from}, char *@var{to})
3716
3717 Convert the value of register number @var{reg} to a data object of
3718 type @var{type}.  The buffer at @var{from} holds the register's value
3719 in raw format; the converted value should be placed in the buffer at
3720 @var{to}.
3721
3722 @quotation
3723 @emph{Note:} @code{gdbarch_register_to_value} and
3724 @code{gdbarch_value_to_register} take their @var{reg} and @var{type}
3725 arguments in different orders.
3726 @end quotation
3727
3728 @code{gdbarch_register_to_value} should only be used with registers
3729 for which the @code{gdbarch_convert_register_p} function returns a
3730 non-zero value.
3731
3732 @end deftypefn
3733
3734 @deftypefn {Architecture Function} void gdbarch_value_to_register (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{type}, int @var{reg}, char *@var{from}, char *@var{to})
3735
3736 Convert a data value of type @var{type} to register number @var{reg}'
3737 raw format.
3738
3739 @quotation
3740 @emph{Note:} @code{gdbarch_register_to_value} and
3741 @code{gdbarch_value_to_register} take their @var{reg} and @var{type}
3742 arguments in different orders.
3743 @end quotation
3744
3745 @code{gdbarch_value_to_register} should only be used with registers
3746 for which the @code{gdbarch_convert_register_p} function returns a
3747 non-zero value.
3748
3749 @end deftypefn
3750
3751 @node Register Caching
3752 @subsection Register Caching
3753 @cindex register caching
3754
3755 Caching of registers is used, so that the target does not need to be
3756 accessed and reanalyzed multiple times for each register in
3757 circumstances where the register value cannot have changed.
3758
3759 @cindex @code{struct regcache}
3760 @value{GDBN} provides @code{struct regcache}, associated with a
3761 particular @code{struct gdbarch} to hold the cached values of the raw
3762 registers.  A set of functions is provided to access both the raw
3763 registers (with @code{raw} in their name) and the full set of cooked
3764 registers (with @code{cooked} in their name).  Functions are provided
3765 to ensure the register cache is kept synchronized with the values of
3766 the actual registers in the target.
3767
3768 Accessing registers through the @code{struct regcache} routines will
3769 ensure that the appropriate @code{struct gdbarch} functions are called
3770 when necessary to access the underlying target architecture.  In general
3771 users should use the @dfn{cooked} functions, since these will map to the
3772 @dfn{raw} functions automatically as appropriate.
3773
3774 @findex regcache_cooked_read
3775 @findex regcache_cooked_write
3776 @cindex @code{gdb_byte}
3777 @findex regcache_cooked_read_signed
3778 @findex regcache_cooked_read_unsigned
3779 @findex regcache_cooked_write_signed
3780 @findex regcache_cooked_write_unsigned
3781 The two key functions are @code{regcache_cooked_read} and
3782 @code{regcache_cooked_write} which read or write a register from or to
3783 a byte buffer (type @code{gdb_byte *}).  For convenience the wrapper
3784 functions @code{regcache_cooked_read_signed},
3785 @code{regcache_cooked_read_unsigned},
3786 @code{regcache_cooked_write_signed} and
3787 @code{regcache_cooked_write_unsigned} are provided, which read or
3788 write the value using the buffer and convert to or from an integral
3789 value as appropriate.
3790
3791 @node Frame Interpretation
3792 @section Frame Interpretation
3793
3794 @menu
3795 * All About Stack Frames::
3796 * Frame Handling Terminology::
3797 * Prologue Caches::
3798 * Functions and Variable to Analyze Frames::
3799 * Functions to Access Frame Data::
3800 * Analyzing Stacks---Frame Sniffers::
3801 @end menu
3802
3803 @node All About Stack Frames
3804 @subsection All About Stack Frames
3805
3806 @value{GDBN} needs to understand the stack on which local (automatic)
3807 variables are stored.  The area of the stack containing all the local
3808 variables for a function invocation is known as the @dfn{stack frame}
3809 for that function (or colloquially just as the @dfn{frame}).  In turn the
3810 function that called the function will have its stack frame, and so on
3811 back through the chain of functions that have been called.
3812
3813 Almost all architectures have one register dedicated to point to the
3814 end of the stack (the @dfn{stack pointer}).  Many have a second register
3815 which points to the start of the currently active stack frame (the
3816 @dfn{frame pointer}).  The specific arrangements for an architecture are
3817 a key part of the ABI.
3818
3819 A diagram helps to explain this.  Here is a simple program to compute
3820 factorials:
3821
3822 @smallexample
3823 #include <stdio.h>
3824 int fact (int n)
3825 @{
3826   if (0 == n)
3827     @{
3828       return 1;
3829     @}
3830   else
3831     @{
3832       return n * fact (n - 1);
3833     @}
3834 @}
3835
3836 main ()
3837 @{
3838   int i;
3839
3840   for (i = 0; i < 10; i++)
3841     @{
3842       int   f = fact (i);
3843       printf ("%d! = %d\n", i, f);
3844     @}
3845 @}
3846 @end smallexample
3847
3848 Consider the state of the stack when the code reaches line 6 after the
3849 main program has called @code{fact@w{ }(3)}.  The chain of function
3850 calls will be @code{main ()}, @code{fact@w{ }(3)}, @code{fact@w{
3851 }(2)}, @code{@w{fact (1)}} and @code{fact@w{ }(0)}.
3852
3853 In this illustration the stack is falling (as used for example by the
3854 OpenRISC 1000 ABI).  The stack pointer (SP) is at the end of the stack
3855 (lowest address) and the frame pointer (FP) is at the highest address
3856 in the current stack frame.  The following diagram shows how the stack
3857 looks.
3858
3859 @center @image{stack_frame,14cm}
3860
3861 In each stack frame, offset 0 from the stack pointer is the frame
3862 pointer of the previous frame and offset 4 (this is illustrating a
3863 32-bit architecture) from the stack pointer is the return address.
3864 Local variables are indexed from the frame pointer, with negative
3865 indexes.  In the function @code{fact}, offset -4 from the frame
3866 pointer is the argument @var{n}.  In the @code{main} function, offset
3867 -4 from the frame pointer is the local variable @var{i} and offset -8
3868 from the frame pointer is the local variable @var{f}@footnote{This is
3869 a simplified example for illustrative purposes only.  Good optimizing
3870 compilers would not put anything on the stack for such simple
3871 functions.  Indeed they might eliminate the recursion and use of the
3872 stack entirely!}.
3873
3874 It is very easy to get confused when examining stacks.  @value{GDBN}
3875 has terminology it uses rigorously throughout.  The stack frame of the
3876 function currently executing, or where execution stopped is numbered
3877 zero.  In this example frame #0 is the stack frame of the call to
3878 @code{fact@w{ }(0)}.  The stack frame of its calling function
3879 (@code{fact@w{ }(1)} in this case) is numbered #1 and so on back
3880 through the chain of calls.
3881
3882 The main @value{GDBN} data structure describing frames is
3883  @code{@w{struct frame_info}}.  It is not used directly, but only via
3884 its accessor functions.  @code{frame_info} includes information about
3885 the registers in the frame and a pointer to the code of the function
3886 with which the frame is associated.  The entire stack is represented as
3887 a linked list of @code{frame_info} structs.
3888
3889 @node Frame Handling Terminology
3890 @subsection Frame Handling Terminology
3891
3892 It is easy to get confused when referencing stack frames.  @value{GDBN}
3893 uses some precise terminology.
3894
3895 @itemize @bullet
3896
3897 @item
3898 @cindex THIS frame
3899 @cindex stack frame, definition of THIS frame
3900 @cindex frame, definition of THIS frame
3901 @dfn{THIS} frame is the frame currently under consideration.
3902
3903 @item
3904 @cindex NEXT frame
3905 @cindex stack frame, definition of NEXT frame
3906 @cindex frame, definition of NEXT frame
3907 The @dfn{NEXT} frame, also sometimes called the inner or newer frame is the
3908 frame of the function called by the function of THIS frame.
3909
3910 @item
3911 @cindex PREVIOUS frame
3912 @cindex stack frame, definition of PREVIOUS frame
3913 @cindex frame, definition of PREVIOUS frame
3914 The @dfn{PREVIOUS} frame, also sometimes called the outer or older frame is
3915 the frame of the function which called the function of THIS frame.
3916
3917 @end itemize
3918
3919 So in the example in the previous section (@pxref{All About Stack
3920 Frames, , All About Stack Frames}), if THIS frame is #3 (the call to
3921 @code{fact@w{ }(3)}), the NEXT frame is frame #2 (the call to
3922 @code{fact@w{ }(2)}) and the PREVIOUS frame is frame #4 (the call to
3923 @code{main@w{ }()}).
3924
3925 @cindex innermost frame
3926 @cindex stack frame, definition of innermost frame
3927 @cindex frame, definition of innermost frame
3928 The @dfn{innermost} frame is the frame of the current executing
3929 function, or where the program stopped, in this example, in the middle
3930 of the call to @code{@w{fact (0))}}.  It is always numbered frame #0.
3931
3932 @cindex base of a frame
3933 @cindex stack frame, definition of base of a frame
3934 @cindex frame, definition of base of a frame
3935 The @dfn{base} of a frame is the address immediately before the start
3936 of the NEXT frame.  For a stack which grows down in memory (a
3937 @dfn{falling} stack) this will be the lowest address and for a stack
3938 which grows up in memory (a @dfn{rising} stack) this will be the
3939 highest address in the frame.
3940
3941 @value{GDBN} functions to analyze the stack are typically given a
3942 pointer to the NEXT frame to determine information about THIS
3943 frame.  Information about THIS frame includes data on where the
3944 registers of the PREVIOUS frame are stored in this stack frame.  In
3945 this example the frame pointer of the PREVIOUS frame is stored at
3946 offset 0 from the stack pointer of THIS frame.
3947
3948 @cindex unwinding
3949 @cindex stack frame, definition of unwinding
3950 @cindex frame, definition of unwinding
3951 The process whereby a function is given a pointer to the NEXT
3952 frame to work out information about THIS frame is referred to as
3953 @dfn{unwinding}.  The @value{GDBN} functions involved in this typically
3954 include unwind in their name.
3955
3956 @cindex sniffing
3957 @cindex stack frame, definition of sniffing
3958 @cindex frame, definition of sniffing
3959 The process of analyzing a target to determine the information that
3960 should go in struct frame_info is called @dfn{sniffing}.  The functions
3961 that carry this out are called sniffers and typically include sniffer
3962 in their name.  More than one sniffer may be required to extract all
3963 the information for a particular frame.
3964
3965 @cindex sentinel frame
3966 @cindex stack frame, definition of sentinel frame
3967 @cindex frame, definition of sentinel frame
3968 Because so many functions work using the NEXT frame, there is an issue
3969 about addressing the innermost frame---it has no NEXT frame.  To solve
3970 this @value{GDBN} creates a dummy frame #-1, known as the
3971 @dfn{sentinel} frame.
3972
3973 @node Prologue Caches
3974 @subsection Prologue Caches
3975
3976 @cindex function prologue
3977 @cindex prologue of a function
3978 All the frame sniffing functions typically examine the code at the
3979 start of the corresponding function, to determine the state of
3980 registers.  The ABI will save old values and set new values of key
3981 registers at the start of each function in what is known as the
3982 function @dfn{prologue}.
3983
3984 @cindex prologue cache
3985 For any particular stack frame this data does not change, so all the
3986 standard unwinding functions, in addition to receiving a pointer to
3987 the NEXT frame as their first argument, receive a pointer to a
3988 @dfn{prologue cache} as their second argument.  This can be used to store
3989 values associated with a particular frame, for reuse on subsequent
3990 calls involving the same frame.
3991
3992 It is up to the user to define the structure used (it is a
3993 @code{void@w{ }*} pointer) and arrange allocation and deallocation of
3994 storage.  However for general use, @value{GDBN} provides
3995 @code{@w{struct trad_frame_cache}}, with a set of accessor
3996 routines.  This structure holds the stack and code address of
3997 THIS frame, the base address of the frame, a pointer to the
3998 struct @code{frame_info} for the NEXT frame and details of
3999 where the registers of the PREVIOUS frame may be found in THIS
4000 frame.
4001
4002 Typically the first time any sniffer function is called with NEXT
4003 frame, the prologue sniffer for THIS frame will be @code{NULL}.  The
4004 sniffer will analyze the frame, allocate a prologue cache structure
4005 and populate it.  Subsequent calls using the same NEXT frame will
4006 pass in this prologue cache, so the data can be returned with no
4007 additional analysis.
4008
4009 @node Functions and Variable to Analyze Frames
4010 @subsection Functions and Variable to Analyze Frames
4011
4012 These struct @code{gdbarch} functions and variable should be defined
4013 to provide analysis of the stack frame and allow it to be adjusted as
4014 required.
4015
4016 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR skip_prologue (struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{pc})
4017
4018 The prologue of a function is the code at the beginning of the
4019 function which sets up the stack frame, saves the return address
4020 etc.  The code representing the behavior of the function starts after
4021 the prologue.
4022
4023 This function skips past the prologue of a function if the program
4024 counter, @var{pc}, is within the prologue of a function.  The result is
4025 the program counter immediately after the prologue.  With modern
4026 optimizing compilers, this may be a far from trivial exercise.  However
4027 the required information may be within the binary as DWARF2 debugging
4028 information, making the job much easier.
4029
4030 The default value is @code{NULL} (not defined).  This function should always
4031 be provided, but can take advantage of DWARF2 debugging information,
4032 if that is available.
4033
4034 @end deftypefn
4035
4036 @deftypefn {Architecture Function} int inner_than (CORE_ADDR @var{lhs}, CORE_ADDR @var{rhs})
4037 @findex core_addr_lessthan
4038 @findex core_addr_greaterthan
4039
4040 Given two frame or stack pointers, return non-zero (true) if the first
4041 represents the @dfn{inner} stack frame and 0 (false) otherwise.  This
4042 is used to determine whether the target has a stack which grows up in
4043 memory (rising stack) or grows down in memory (falling stack).
4044 @xref{All About Stack Frames, , All About Stack Frames}, for an
4045 explanation of @dfn{inner} frames.
4046
4047 The default value of this function is @code{NULL} and it should always
4048 be defined.  However for almost all architectures one of the built-in
4049 functions can be used: @code{core_addr_lessthan} (for stacks growing
4050 down in memory) or @code{core_addr_greaterthan} (for stacks growing up
4051 in memory).
4052
4053 @end deftypefn
4054
4055 @anchor{frame_align}
4056 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR frame_align (struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{address})
4057 @findex align_down
4058 @findex align_up
4059
4060 The architecture may have constraints on how its frames are
4061 aligned.  For example the OpenRISC 1000 ABI requires stack frames to be
4062 double-word aligned, but 32-bit versions of the architecture allocate
4063 single-word values to the stack.  Thus extra padding may be needed at
4064 the end of a stack frame.
4065
4066 Given a proposed address for the stack pointer, this function
4067 returns a suitably aligned address (by expanding the stack frame).
4068
4069 The default value is @code{NULL} (undefined).  This function should be defined
4070 for any architecture where it is possible the stack could become
4071 misaligned.  The utility functions @code{align_down} (for falling
4072 stacks) and @code{align_up} (for rising stacks) will facilitate the
4073 implementation of this function.
4074
4075 @end deftypefn
4076
4077 @deftypevr {Architecture Variable} int frame_red_zone_size
4078
4079 Some ABIs reserve space beyond the end of the stack for use by leaf
4080 functions without prologue or epilogue or by exception handlers (for
4081 example the OpenRISC 1000).
4082
4083 This is known as a @dfn{red zone} (AMD terminology).  The @sc{amd64}
4084 (nee x86-64) ABI documentation refers to the @dfn{red zone} when
4085 describing this scratch area.
4086
4087 The default value is 0.  Set this field if the architecture has such a
4088 red zone.  The value must be aligned as required by the ABI (see
4089 @code{frame_align} above for an explanation of stack frame alignment).
4090
4091 @end deftypevr
4092
4093 @node Functions to Access Frame Data
4094 @subsection Functions to Access Frame Data
4095
4096 These functions provide access to key registers and arguments in the
4097 stack frame.
4098
4099 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR unwind_pc (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame})
4100
4101 This function is given a pointer to the NEXT stack frame (@pxref{All
4102 About Stack Frames, , All About Stack Frames}, for how frames are
4103 represented) and returns the value of the program counter in the
4104 PREVIOUS frame (i.e.@: the frame of the function that called THIS
4105 one).  This is commonly referred to as the @dfn{return address}.
4106
4107 The implementation, which must be frame agnostic (work with any frame),
4108 is typically no more than:
4109
4110 @smallexample
4111 ULONGEST pc;
4112 pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, @var{ARCH}_PC_REGNUM);
4113 return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
4114 @end smallexample
4115
4116 @end deftypefn
4117
4118 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR unwind_sp (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame})
4119
4120 This function is given a pointer to the NEXT stack frame
4121 (@pxref{All About Stack Frames, , All About Stack Frames} for how
4122 frames are represented) and returns the value of the stack pointer in
4123 the PREVIOUS frame (i.e.@: the frame of the function that called
4124 THIS one).
4125
4126 The implementation, which must be frame agnostic (work with any frame),
4127 is typically no more than:
4128
4129 @smallexample
4130 ULONGEST sp;
4131 sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, @var{ARCH}_SP_REGNUM);
4132 return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
4133 @end smallexample
4134
4135 @end deftypefn
4136
4137 @deftypefn {Architecture Function} int frame_num_args (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{this_frame})
4138
4139 This function is given a pointer to THIS stack frame (@pxref{All
4140 About Stack Frames, , All About Stack Frames} for how frames are
4141 represented), and returns the number of arguments that are being
4142 passed, or -1 if not known.
4143
4144 The default value is @code{NULL} (undefined), in which case the number of
4145 arguments passed on any stack frame is always unknown.  For many
4146 architectures this will be a suitable default.
4147
4148 @end deftypefn
4149
4150 @node Analyzing Stacks---Frame Sniffers
4151 @subsection Analyzing Stacks---Frame Sniffers
4152
4153 When a program stops, @value{GDBN} needs to construct the chain of
4154 struct @code{frame_info} representing the state of the stack using
4155 appropriate @dfn{sniffers}.
4156
4157 Each architecture requires appropriate sniffers, but they do not form
4158 entries in @code{@w{struct gdbarch}}, since more than one sniffer may
4159 be required and a sniffer may be suitable for more than one
4160 @code{@w{struct gdbarch}}.  Instead sniffers are associated with
4161 architectures using the following functions.
4162
4163 @itemize @bullet
4164
4165 @item
4166 @findex frame_unwind_append_sniffer
4167 @code{frame_unwind_append_sniffer} is used to add a new sniffer to
4168 analyze THIS frame when given a pointer to the NEXT frame.
4169
4170 @item
4171 @findex frame_base_append_sniffer
4172 @code{frame_base_append_sniffer} is used to add a new sniffer
4173 which can determine information about the base of a stack frame.
4174
4175 @item
4176 @findex frame_base_set_default
4177 @code{frame_base_set_default} is used to specify the default base
4178 sniffer.
4179
4180 @end itemize
4181
4182 These functions all take a reference to @code{@w{struct gdbarch}}, so
4183 they are associated with a specific architecture.  They are usually
4184 called in the @code{gdbarch} initialization function, after the
4185 @code{gdbarch} struct has been set up.  Unless a default has been set, the
4186 most recently appended sniffer will be tried first.
4187
4188 The main frame unwinding sniffer (as set by
4189 @code{frame_unwind_append_sniffer)} returns a structure specifying
4190 a set of sniffing functions:
4191
4192 @cindex @code{frame_unwind}
4193 @smallexample
4194 struct frame_unwind
4195 @{
4196    enum frame_type            type;
4197    frame_this_id_ftype       *this_id;
4198    frame_prev_register_ftype *prev_register;
4199    const struct frame_data   *unwind_data;
4200    frame_sniffer_ftype       *sniffer;
4201    frame_prev_pc_ftype       *prev_pc;
4202    frame_dealloc_cache_ftype *dealloc_cache;
4203 @};
4204 @end smallexample
4205
4206 The @code{type} field indicates the type of frame this sniffer can
4207 handle: normal, dummy (@pxref{Functions Creating Dummy Frames, ,
4208 Functions Creating Dummy Frames}), signal handler or sentinel.  Signal
4209 handlers sometimes have their own simplified stack structure for
4210 efficiency, so may need their own handlers.
4211
4212 The @code{unwind_data} field holds additional information which may be
4213 relevant to particular types of frame.  For example it may hold
4214 additional information for signal handler frames.
4215
4216 The remaining fields define functions that yield different types of
4217 information when given a pointer to the NEXT stack frame.  Not all
4218 functions need be provided.  If an entry is @code{NULL}, the next sniffer will
4219 be tried instead.
4220
4221 @itemize @bullet
4222
4223 @item
4224 @code{this_id} determines the stack pointer and function (code
4225 entry point) for THIS stack frame.
4226
4227 @item
4228 @code{prev_register} determines where the values of registers for
4229 the PREVIOUS stack frame are stored in THIS stack frame.
4230
4231 @item
4232 @code{sniffer} takes a look at THIS frame's registers to
4233 determine if this is the appropriate unwinder.
4234
4235 @item
4236 @code{prev_pc} determines the program counter for THIS
4237 frame.  Only needed if the program counter is not an ordinary register
4238 (@pxref{Register Architecture Functions & Variables,
4239 , Functions and Variables Specifying the Register Architecture}).
4240
4241 @item
4242 @code{dealloc_cache} frees any additional memory associated with
4243 the prologue cache for this frame (@pxref{Prologue Caches, , Prologue
4244 Caches}).
4245
4246 @end itemize
4247
4248 In general it is only the @code{this_id} and @code{prev_register}
4249 fields that need be defined for custom sniffers.
4250
4251 The frame base sniffer is much simpler.  It is a @code{@w{struct
4252 frame_base}}, which refers to the corresponding @code{frame_unwind}
4253 struct and whose fields refer to functions yielding various addresses
4254 within the frame.
4255
4256 @cindex @code{frame_base}
4257 @smallexample
4258 struct frame_base
4259 @{
4260    const struct frame_unwind *unwind;
4261    frame_this_base_ftype     *this_base;
4262    frame_this_locals_ftype   *this_locals;
4263    frame_this_args_ftype     *this_args;
4264 @};
4265 @end smallexample
4266
4267 All the functions referred to take a pointer to the NEXT frame as
4268 argument. The function referred to by @code{this_base} returns the
4269 base address of THIS frame, the function referred to by
4270 @code{this_locals} returns the base address of local variables in THIS
4271 frame and the function referred to by @code{this_args} returns the
4272 base address of the function arguments in this frame.
4273
4274 As described above, the base address of a frame is the address
4275 immediately before the start of the NEXT frame.  For a falling
4276 stack, this is the lowest address in the frame and for a rising stack
4277 it is the highest address in the frame.  For most architectures the
4278 same address is also the base address for local variables and
4279 arguments, in which case the same function can be used for all three
4280 entries@footnote{It is worth noting that if it cannot be determined in any
4281 other way (for example by there being a register with the name
4282 @code{"fp"}), then the result of the @code{this_base} function will be
4283 used as the value of the frame pointer variable @kbd{$fp} in
4284 @value{GDBN}.  This is very often not correct (for example with the
4285 OpenRISC 1000, this value is the stack pointer, @kbd{$sp}).  In this
4286 case a register (raw or pseudo) with the name @code{"fp"} should be
4287 defined.  It will be used in preference as the value of @kbd{$fp}.}.
4288
4289 @node Inferior Call Setup
4290 @section Inferior Call Setup
4291 @cindex calls to the inferior
4292
4293 @menu
4294 * About Dummy Frames::
4295 * Functions Creating Dummy Frames::
4296 @end menu
4297
4298 @node About Dummy Frames
4299 @subsection About Dummy Frames
4300 @cindex dummy frames
4301
4302 @value{GDBN} can call functions in the target code (for example by
4303 using the @kbd{call} or @kbd{print} commands).  These functions may be
4304 breakpointed, and it is essential that if a function does hit a
4305 breakpoint, commands like @kbd{backtrace} work correctly.
4306
4307 This is achieved by making the stack look as though the function had
4308 been called from the point where @value{GDBN} had previously stopped.
4309 This requires that @value{GDBN} can set up stack frames appropriate for
4310 such function calls.
4311
4312 @node Functions Creating Dummy Frames
4313 @subsection Functions Creating Dummy Frames
4314
4315 The following functions provide the functionality to set up such
4316 @dfn{dummy} stack frames.
4317
4318 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR push_dummy_call (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct value *@var{function}, struct regcache *@var{regcache}, CORE_ADDR @var{bp_addr}, int  @var{nargs}, struct value **@var{args}, CORE_ADDR @var{sp}, int  @var{struct_return}, CORE_ADDR @var{struct_addr})
4319
4320 This function sets up a dummy stack frame for the function about to be
4321 called.  @code{push_dummy_call} is given the arguments to be passed
4322 and must copy them into registers or push them on to the stack as
4323 appropriate for the ABI.
4324
4325 @var{function} is a pointer to the function
4326 that will be called and @var{regcache} the register cache from which
4327 values should be obtained.  @var{bp_addr} is the address to which the
4328 function should return (which is breakpointed, so @value{GDBN} can
4329 regain control, hence the name).  @var{nargs} is the number of
4330 arguments to pass and @var{args} an array containing the argument
4331 values.  @var{struct_return} is non-zero (true) if the function returns
4332 a structure, and if so @var{struct_addr} is the address in which the
4333 structure should be returned.
4334
4335  After calling this function, @value{GDBN} will pass control to the
4336 target at the address of the function, which will find the stack and
4337 registers set up just as expected.
4338
4339 The default value of this function is @code{NULL} (undefined).  If the
4340 function is not defined, then @value{GDBN} will not allow the user to
4341 call functions within the target being debugged.
4342
4343 @end deftypefn
4344
4345 @deftypefn {Architecture Function} {struct frame_id} unwind_dummy_id (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame}) 
4346
4347 This is the inverse of @code{push_dummy_call} which restores the stack
4348 pointer and program counter after a call to evaluate a function using
4349 a dummy stack frame.  The result is a @code{@w{struct frame_id}}, which
4350 contains the value of the stack pointer and program counter to be
4351 used.
4352
4353 The NEXT frame pointer is provided as argument,
4354 @var{next_frame}.  THIS frame is the frame of the dummy function,
4355 which can be unwound, to yield the required stack pointer and program
4356 counter from the PREVIOUS frame.
4357
4358 The default value is @code{NULL} (undefined).  If @code{push_dummy_call} is
4359 defined, then this function should also be defined.
4360
4361 @end deftypefn
4362
4363 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR push_dummy_code (struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{sp}, CORE_ADDR @var{funaddr}, struct value **@var{args}, int  @var{nargs}, struct type *@var{value_type}, CORE_ADDR *@var{real_pc}, CORE_ADDR *@var{bp_addr}, struct regcache *@var{regcache})
4364
4365 If this function is not defined (its default value is @code{NULL}), a dummy
4366 call will use the entry point of the currently loaded code on the
4367 target as its return address.  A temporary breakpoint will be set
4368 there, so the location must be writable and have room for a
4369 breakpoint.
4370
4371 It is possible that this default is not suitable.  It might not be
4372 writable (in ROM possibly), or the ABI might require code to be
4373 executed on return from a call to unwind the stack before the
4374 breakpoint is encountered.
4375
4376 If either of these is the case, then push_dummy_code should be defined
4377 to push an instruction sequence onto the end of the stack to which the
4378 dummy call should return.
4379
4380 The arguments are essentially the same as those to
4381 @code{push_dummy_call}.  However the function is provided with the
4382 type of the function result, @var{value_type}, @var{bp_addr} is used
4383 to return a value (the address at which the breakpoint instruction
4384 should be inserted) and @var{real pc} is used to specify the resume
4385 address when starting the call sequence.  The function should return
4386 the updated innermost stack address.
4387
4388 @quotation
4389 @emph{Note:} This does require that code in the stack can be executed.
4390 Some Harvard architectures may not allow this.
4391 @end quotation
4392
4393 @end deftypefn
4394
4395 @node Adding support for debugging core files
4396 @section Adding support for debugging core files
4397 @cindex core files
4398
4399 The prerequisite for adding core file support in @value{GDBN} is to have
4400 core file support in BFD.
4401
4402 Once BFD support is available, writing the apropriate
4403 @code{regset_from_core_section} architecture function should be all
4404 that is needed in order to add support for core files in @value{GDBN}.
4405
4406 @node Defining Other Architecture Features 
4407 @section Defining Other Architecture Features 
4408
4409 This section describes other functions and values in @code{gdbarch},
4410 together with some useful macros, that you can use to define the
4411 target architecture.
4412
4413 @table @code
4414
4415 @item CORE_ADDR gdbarch_addr_bits_remove (@var{gdbarch}, @var{addr})
4416 @findex gdbarch_addr_bits_remove
4417 If a raw machine instruction address includes any bits that are not
4418 really part of the address, then this function is used to zero those bits in
4419 @var{addr}.  This is only used for addresses of instructions, and even then not
4420 in all contexts.
4421
4422 For example, the two low-order bits of the PC on the Hewlett-Packard PA
4423 2.0 architecture contain the privilege level of the corresponding
4424 instruction.  Since instructions must always be aligned on four-byte
4425 boundaries, the processor masks out these bits to generate the actual
4426 address of the instruction.  @code{gdbarch_addr_bits_remove} would then for
4427 example look like that:
4428 @smallexample
4429 arch_addr_bits_remove (CORE_ADDR addr)
4430 @{
4431   return (addr &= ~0x3);
4432 @}
4433 @end smallexample
4434
4435 @item int address_class_name_to_type_flags (@var{gdbarch}, @var{name}, @var{type_flags_ptr})
4436 @findex address_class_name_to_type_flags
4437 If @var{name} is a valid address class qualifier name, set the @code{int}
4438 referenced by @var{type_flags_ptr} to the mask representing the qualifier
4439 and return 1.  If @var{name} is not a valid address class qualifier name,
4440 return 0.
4441
4442 The value for @var{type_flags_ptr} should be one of
4443 @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1}, @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_2}, or
4444 possibly some combination of these values or'd together.
4445 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4446
4447 @item int address_class_name_to_type_flags_p (@var{gdbarch})
4448 @findex address_class_name_to_type_flags_p
4449 Predicate which indicates whether @code{address_class_name_to_type_flags}
4450 has been defined.
4451
4452 @item int gdbarch_address_class_type_flags (@var{gdbarch}, @var{byte_size}, @var{dwarf2_addr_class})
4453 @findex gdbarch_address_class_type_flags
4454 Given a pointers byte size (as described by the debug information) and
4455 the possible @code{DW_AT_address_class} value, return the type flags
4456 used by @value{GDBN} to represent this address class.  The value
4457 returned should be one of @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1},
4458 @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_2}, or possibly some combination of these
4459 values or'd together.
4460 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4461
4462 @item int gdbarch_address_class_type_flags_p (@var{gdbarch})
4463 @findex gdbarch_address_class_type_flags_p
4464 Predicate which indicates whether @code{gdbarch_address_class_type_flags_p} has
4465 been defined.
4466
4467 @item const char *gdbarch_address_class_type_flags_to_name (@var{gdbarch}, @var{type_flags})
4468 @findex gdbarch_address_class_type_flags_to_name
4469 Return the name of the address class qualifier associated with the type
4470 flags given by @var{type_flags}.
4471
4472 @item int gdbarch_address_class_type_flags_to_name_p (@var{gdbarch})
4473 @findex gdbarch_address_class_type_flags_to_name_p
4474 Predicate which indicates whether @code{gdbarch_address_class_type_flags_to_name} has been defined.
4475 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4476
4477 @item void gdbarch_address_to_pointer (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf}, @var{addr})
4478 @findex gdbarch_address_to_pointer
4479 Store in @var{buf} a pointer of type @var{type} representing the address
4480 @var{addr}, in the appropriate format for the current architecture.
4481 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
4482 C@t{++} reference type.
4483 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always Addresses}.
4484
4485 @item int gdbarch_believe_pcc_promotion (@var{gdbarch})
4486 @findex gdbarch_believe_pcc_promotion
4487 Used to notify if the compiler promotes a @code{short} or @code{char}
4488 parameter to an @code{int}, but still reports the parameter as its
4489 original type, rather than the promoted type.
4490
4491 @item gdbarch_bits_big_endian (@var{gdbarch})
4492 @findex gdbarch_bits_big_endian
4493 This is used if the numbering of bits in the targets does @strong{not} match
4494 the endianism of the target byte order.  A value of 1 means that the bits
4495 are numbered in a big-endian bit order, 0 means little-endian.
4496
4497 @item set_gdbarch_bits_big_endian (@var{gdbarch}, @var{bits_big_endian})
4498 @findex set_gdbarch_bits_big_endian
4499 Calling set_gdbarch_bits_big_endian with a value of 1 indicates that the
4500 bits in the target are numbered in a big-endian bit order, 0 indicates
4501 little-endian.
4502
4503 @item BREAKPOINT
4504 @findex BREAKPOINT
4505 This is the character array initializer for the bit pattern to put into
4506 memory where a breakpoint is set.  Although it's common to use a trap
4507 instruction for a breakpoint, it's not required; for instance, the bit
4508 pattern could be an invalid instruction.  The breakpoint must be no
4509 longer than the shortest instruction of the architecture.
4510
4511 @code{BREAKPOINT} has been deprecated in favor of
4512 @code{gdbarch_breakpoint_from_pc}.
4513
4514 @item BIG_BREAKPOINT
4515 @itemx LITTLE_BREAKPOINT
4516 @findex LITTLE_BREAKPOINT
4517 @findex BIG_BREAKPOINT
4518 Similar to BREAKPOINT, but used for bi-endian targets.
4519
4520 @code{BIG_BREAKPOINT} and @code{LITTLE_BREAKPOINT} have been deprecated in
4521 favor of @code{gdbarch_breakpoint_from_pc}.
4522
4523 @item const gdb_byte *gdbarch_breakpoint_from_pc (@var{gdbarch}, @var{pcptr}, @var{lenptr})
4524 @findex gdbarch_breakpoint_from_pc
4525 @anchor{gdbarch_breakpoint_from_pc} Use the program counter to determine the
4526 contents and size of a breakpoint instruction.  It returns a pointer to
4527 a static string of bytes that encode a breakpoint instruction, stores the
4528 length of the string to @code{*@var{lenptr}}, and adjusts the program
4529 counter (if necessary) to point to the actual memory location where the
4530 breakpoint should be inserted.  On input, the program counter
4531 (@code{*@var{pcptr}} is the encoded inferior's PC register.  If software
4532 breakpoints are supported, the function sets this argument to the PC's
4533 plain address.  If software breakpoints are not supported, the function
4534 returns NULL instead of the encoded breakpoint instruction.
4535
4536 Although it is common to use a trap instruction for a breakpoint, it's
4537 not required; for instance, the bit pattern could be an invalid
4538 instruction.  The breakpoint must be no longer than the shortest
4539 instruction of the architecture.
4540
4541 Provided breakpoint bytes can be also used by @code{bp_loc_is_permanent} to
4542 detect permanent breakpoints.  @code{gdbarch_breakpoint_from_pc} should return
4543 an unchanged memory copy if it was called for a location with permanent
4544 breakpoint as some architectures use breakpoint instructions containing
4545 arbitrary parameter value.
4546
4547 Replaces all the other @var{BREAKPOINT} macros.
4548
4549 @item int gdbarch_memory_insert_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{bp_tgt})
4550 @itemx gdbarch_memory_remove_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{bp_tgt})
4551 @findex gdbarch_memory_remove_breakpoint
4552 @findex gdbarch_memory_insert_breakpoint
4553 Insert or remove memory based breakpoints.  Reasonable defaults
4554 (@code{default_memory_insert_breakpoint} and
4555 @code{default_memory_remove_breakpoint} respectively) have been
4556 provided so that it is not necessary to set these for most
4557 architectures.  Architectures which may want to set
4558 @code{gdbarch_memory_insert_breakpoint} and @code{gdbarch_memory_remove_breakpoint} will likely have instructions that are oddly sized or are not stored in a
4559 conventional manner.
4560
4561 It may also be desirable (from an efficiency standpoint) to define
4562 custom breakpoint insertion and removal routines if
4563 @code{gdbarch_breakpoint_from_pc} needs to read the target's memory for some
4564 reason.
4565
4566 @item CORE_ADDR gdbarch_adjust_breakpoint_address (@var{gdbarch}, @var{bpaddr})
4567 @findex gdbarch_adjust_breakpoint_address
4568 @cindex breakpoint address adjusted
4569 Given an address at which a breakpoint is desired, return a breakpoint
4570 address adjusted to account for architectural constraints on
4571 breakpoint placement.  This method is not needed by most targets.
4572
4573 The FR-V target (see @file{frv-tdep.c}) requires this method.
4574 The FR-V is a VLIW architecture in which a number of RISC-like
4575 instructions are grouped (packed) together into an aggregate
4576 instruction or instruction bundle.  When the processor executes
4577 one of these bundles, the component instructions are executed
4578 in parallel.
4579
4580 In the course of optimization, the compiler may group instructions
4581 from distinct source statements into the same bundle.  The line number
4582 information associated with one of the latter statements will likely
4583 refer to some instruction other than the first one in the bundle.  So,
4584 if the user attempts to place a breakpoint on one of these latter
4585 statements, @value{GDBN} must be careful to @emph{not} place the break
4586 instruction on any instruction other than the first one in the bundle.
4587 (Remember though that the instructions within a bundle execute
4588 in parallel, so the @emph{first} instruction is the instruction
4589 at the lowest address and has nothing to do with execution order.)
4590
4591 The FR-V's @code{gdbarch_adjust_breakpoint_address} method will adjust a
4592 breakpoint's address by scanning backwards for the beginning of
4593 the bundle, returning the address of the bundle.
4594
4595 Since the adjustment of a breakpoint may significantly alter a user's
4596 expectation, @value{GDBN} prints a warning when an adjusted breakpoint
4597 is initially set and each time that that breakpoint is hit.
4598
4599 @item int gdbarch_call_dummy_location (@var{gdbarch})
4600 @findex gdbarch_call_dummy_location
4601 See the file @file{inferior.h}.
4602
4603 This method has been replaced by @code{gdbarch_push_dummy_code}
4604 (@pxref{gdbarch_push_dummy_code}).
4605
4606 @item int gdbarch_cannot_fetch_register (@var{gdbarch}, @var{regum})
4607 @findex gdbarch_cannot_fetch_register
4608 This function should return nonzero if @var{regno} cannot be fetched
4609 from an inferior process.
4610
4611 @item int gdbarch_cannot_store_register (@var{gdbarch}, @var{regnum})
4612 @findex gdbarch_cannot_store_register
4613 This function should return nonzero if @var{regno} should not be
4614 written to the target.  This is often the case for program counters,
4615 status words, and other special registers.  This function returns 0 as
4616 default so that @value{GDBN} will assume that all registers may be written.
4617
4618 @item int gdbarch_convert_register_p (@var{gdbarch}, @var{regnum}, struct type *@var{type})
4619 @findex gdbarch_convert_register_p
4620 Return non-zero if register @var{regnum} represents data values of type
4621 @var{type} in a non-standard form.
4622 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
4623
4624 @item int gdbarch_fp0_regnum (@var{gdbarch})
4625 @findex gdbarch_fp0_regnum
4626 This function returns the number of the first floating point register,
4627 if the machine has such registers.  Otherwise, it returns -1.
4628
4629 @item CORE_ADDR gdbarch_decr_pc_after_break (@var{gdbarch})
4630 @findex gdbarch_decr_pc_after_break
4631 This function shall return the amount by which to decrement the PC after the
4632 program encounters a breakpoint.  This is often the number of bytes in
4633 @code{BREAKPOINT}, though not always.  For most targets this value will be 0.
4634
4635 @item DISABLE_UNSETTABLE_BREAK (@var{addr})
4636 @findex DISABLE_UNSETTABLE_BREAK
4637 If defined, this should evaluate to 1 if @var{addr} is in a shared
4638 library in which breakpoints cannot be set and so should be disabled.
4639
4640 @item int gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{dwarf2_regnr})
4641 @findex gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum
4642 Convert DWARF2 register number @var{dwarf2_regnr} into @value{GDBN} regnum.
4643 If not defined, no conversion will be performed.
4644
4645 @item int gdbarch_ecoff_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{ecoff_regnr})
4646 @findex gdbarch_ecoff_reg_to_regnum
4647 Convert ECOFF register number  @var{ecoff_regnr} into @value{GDBN} regnum.  If
4648 not defined, no conversion will be performed.
4649
4650 @item GCC_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4651 @itemx GCC2_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4652 @findex GCC2_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4653 @findex GCC_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4654 If defined, these are the names of the symbols that @value{GDBN} will
4655 look for to detect that GCC compiled the file.  The default symbols
4656 are @code{gcc_compiled.} and @code{gcc2_compiled.},
4657 respectively.  (Currently only defined for the Delta 68.)
4658
4659 @item gdbarch_get_longjmp_target
4660 @findex gdbarch_get_longjmp_target
4661 This function determines the target PC address that @code{longjmp}
4662 will jump to, assuming that we have just stopped at a @code{longjmp}
4663 breakpoint.  It takes a @code{CORE_ADDR *} as argument, and stores the
4664 target PC value through this pointer.  It examines the current state
4665 of the machine as needed, typically by using a manually-determined
4666 offset into the @code{jmp_buf}.  (While we might like to get the offset
4667 from the target's @file{jmpbuf.h}, that header file cannot be assumed
4668 to be available when building a cross-debugger.)
4669
4670 @item DEPRECATED_IBM6000_TARGET
4671 @findex DEPRECATED_IBM6000_TARGET
4672 Shows that we are configured for an IBM RS/6000 system.  This
4673 conditional should be eliminated (FIXME) and replaced by
4674 feature-specific macros.  It was introduced in haste and we are
4675 repenting at leisure.
4676
4677 @item I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
4678 An x86-based target can define this to use the generic x86 watchpoint
4679 support; see @ref{Algorithms, I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
4680
4681 @item gdbarch_in_function_epilogue_p (@var{gdbarch}, @var{addr})
4682 @findex gdbarch_in_function_epilogue_p
4683 Returns non-zero if the given @var{addr} is in the epilogue of a function.
4684 The epilogue of a function is defined as the part of a function where
4685 the stack frame of the function already has been destroyed up to the
4686 final `return from function call' instruction.
4687
4688 @item int gdbarch_in_solib_return_trampoline (@var{gdbarch}, @var{pc}, @var{name})
4689 @findex gdbarch_in_solib_return_trampoline
4690 Define this function to return nonzero if the program is stopped in the
4691 trampoline that returns from a shared library.
4692
4693 @item target_so_ops.in_dynsym_resolve_code (@var{pc})
4694 @findex in_dynsym_resolve_code
4695 Define this to return nonzero if the program is stopped in the
4696 dynamic linker.
4697
4698 @item SKIP_SOLIB_RESOLVER (@var{pc})
4699 @findex SKIP_SOLIB_RESOLVER
4700 Define this to evaluate to the (nonzero) address at which execution
4701 should continue to get past the dynamic linker's symbol resolution
4702 function.  A zero value indicates that it is not important or necessary
4703 to set a breakpoint to get through the dynamic linker and that single
4704 stepping will suffice.
4705
4706 @item CORE_ADDR gdbarch_integer_to_address (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf})
4707 @findex gdbarch_integer_to_address
4708 @cindex converting integers to addresses
4709 Define this when the architecture needs to handle non-pointer to address
4710 conversions specially.  Converts that value to an address according to
4711 the current architectures conventions.
4712
4713 @emph{Pragmatics: When the user copies a well defined expression from
4714 their source code and passes it, as a parameter, to @value{GDBN}'s
4715 @code{print} command, they should get the same value as would have been
4716 computed by the target program.  Any deviation from this rule can cause
4717 major confusion and annoyance, and needs to be justified carefully.  In
4718 other words, @value{GDBN} doesn't really have the freedom to do these
4719 conversions in clever and useful ways.  It has, however, been pointed
4720 out that users aren't complaining about how @value{GDBN} casts integers
4721 to pointers; they are complaining that they can't take an address from a
4722 disassembly listing and give it to @code{x/i}.  Adding an architecture
4723 method like @code{gdbarch_integer_to_address} certainly makes it possible for
4724 @value{GDBN} to ``get it right'' in all circumstances.}
4725
4726 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always
4727 Addresses}.
4728
4729 @item CORE_ADDR gdbarch_pointer_to_address (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf})
4730 @findex gdbarch_pointer_to_address
4731 Assume that @var{buf} holds a pointer of type @var{type}, in the
4732 appropriate format for the current architecture.  Return the byte
4733 address the pointer refers to.
4734 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always Addresses}.
4735
4736 @item void gdbarch_register_to_value(@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{regnum}, @var{type}, @var{fur})
4737 @findex gdbarch_register_to_value
4738 Convert the raw contents of register @var{regnum} into a value of type
4739 @var{type}.
4740 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
4741
4742 @item REGISTER_CONVERT_TO_VIRTUAL(@var{reg}, @var{type}, @var{from}, @var{to})
4743 @findex REGISTER_CONVERT_TO_VIRTUAL
4744 Convert the value of register @var{reg} from its raw form to its virtual
4745 form.
4746 @xref{Target Architecture Definition, , Raw and Virtual Register Representations}.
4747
4748 @item REGISTER_CONVERT_TO_RAW(@var{type}, @var{reg}, @var{from}, @var{to})
4749 @findex REGISTER_CONVERT_TO_RAW
4750 Convert the value of register @var{reg} from its virtual form to its raw
4751 form.
4752 @xref{Target Architecture Definition, , Raw and Virtual Register Representations}.
4753
4754 @item const struct regset *regset_from_core_section (struct gdbarch * @var{gdbarch}, const char * @var{sect_name}, size_t @var{sect_size})
4755 @findex regset_from_core_section
4756 Return the appropriate register set for a core file section with name
4757 @var{sect_name} and size @var{sect_size}.
4758
4759 @item SOFTWARE_SINGLE_STEP_P()
4760 @findex SOFTWARE_SINGLE_STEP_P
4761 Define this as 1 if the target does not have a hardware single-step
4762 mechanism.  The macro @code{SOFTWARE_SINGLE_STEP} must also be defined.
4763
4764 @item SOFTWARE_SINGLE_STEP(@var{signal}, @var{insert_breakpoints_p})
4765 @findex SOFTWARE_SINGLE_STEP
4766 A function that inserts or removes (depending on
4767 @var{insert_breakpoints_p}) breakpoints at each possible destinations of
4768 the next instruction.  See @file{sparc-tdep.c} and @file{rs6000-tdep.c}
4769 for examples.
4770
4771 @item set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing (@var{gdbarch}, @var{set})
4772 @findex set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing
4773 Somebody clever observed that, the more actual addresses you have in the
4774 debug information, the more time the linker has to spend relocating
4775 them.  So whenever there's some other way the debugger could find the
4776 address it needs, you should omit it from the debug info, to make
4777 linking faster.
4778
4779 Calling @code{set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing} with a non-zero
4780 argument @var{set} indicates that a particular set of hacks of this sort
4781 are in use, affecting @code{N_SO} and @code{N_FUN} entries in stabs-format
4782 debugging information.  @code{N_SO} stabs mark the beginning and ending
4783 addresses of compilation units in the text segment.  @code{N_FUN} stabs
4784 mark the starts and ends of functions.
4785
4786 In this case, @value{GDBN} assumes two things:
4787
4788 @itemize @bullet
4789 @item
4790 @code{N_FUN} stabs have an address of zero.  Instead of using those
4791 addresses, you should find the address where the function starts by
4792 taking the function name from the stab, and then looking that up in the
4793 minsyms (the linker/assembler symbol table).  In other words, the stab
4794 has the name, and the linker/assembler symbol table is the only place
4795 that carries the address.
4796
4797 @item
4798 @code{N_SO} stabs have an address of zero, too.  You just look at the
4799 @code{N_FUN} stabs that appear before and after the @code{N_SO} stab, and
4800 guess the starting and ending addresses of the compilation unit from them.
4801 @end itemize
4802
4803 @item int gdbarch_stabs_argument_has_addr (@var{gdbarch}, @var{type})
4804 @findex gdbarch_stabs_argument_has_addr
4805 @anchor{gdbarch_stabs_argument_has_addr} Define this function to return
4806 nonzero if a function argument of type @var{type} is passed by reference
4807 instead of value.
4808
4809 @item CORE_ADDR gdbarch_push_dummy_call (@var{gdbarch}, @var{function}, @var{regcache}, @var{bp_addr}, @var{nargs}, @var{args}, @var{sp}, @var{struct_return}, @var{struct_addr})
4810 @findex gdbarch_push_dummy_call
4811 @anchor{gdbarch_push_dummy_call} Define this to push the dummy frame's call to
4812 the inferior function onto the stack.  In addition to pushing @var{nargs}, the
4813 code should push @var{struct_addr} (when @var{struct_return} is non-zero), and
4814 the return address (@var{bp_addr}, in inferior's PC register encoding).
4815
4816 @var{function} is a pointer to a @code{struct value}; on architectures that use
4817 function descriptors, this contains the function descriptor value.
4818
4819 Returns the updated top-of-stack pointer.
4820
4821 @item CORE_ADDR gdbarch_push_dummy_code (@var{gdbarch}, @var{sp}, @var{funaddr}, @var{using_gcc}, @var{args}, @var{nargs}, @var{value_type}, @var{real_pc}, @var{bp_addr}, @var{regcache})
4822 @findex gdbarch_push_dummy_code
4823 @anchor{gdbarch_push_dummy_code} Given a stack based call dummy, push the
4824 instruction sequence (including space for a breakpoint) to which the
4825 called function should return.
4826
4827 Set @var{bp_addr} to the address at which the breakpoint instruction
4828 should be inserted (in inferior's PC register encoding), @var{real_pc} to the
4829 resume address when starting the call sequence, and return the updated
4830 inner-most stack address.
4831
4832 By default, the stack is grown sufficient to hold a frame-aligned
4833 (@pxref{frame_align}) breakpoint, @var{bp_addr} is set to the address
4834 reserved for that breakpoint (in inferior's PC register encoding), and
4835 @var{real_pc} set to @var{funaddr}.
4836
4837 This method replaces @w{@code{gdbarch_call_dummy_location (@var{gdbarch})}}.
4838
4839 @item int gdbarch_sdb_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{sdb_regnr})
4840 @findex gdbarch_sdb_reg_to_regnum
4841 Use this function to convert sdb register @var{sdb_regnr} into @value{GDBN}
4842 regnum.  If not defined, no conversion will be done.
4843
4844 @item enum return_value_convention gdbarch_return_value (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{valtype}, struct regcache *@var{regcache}, void *@var{readbuf}, const void *@var{writebuf})
4845 @findex gdbarch_return_value
4846 @anchor{gdbarch_return_value} Given a function with a return-value of
4847 type @var{rettype}, return which return-value convention that function
4848 would use.
4849
4850 @value{GDBN} currently recognizes two function return-value conventions:
4851 @code{RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION} where the return value is found
4852 in registers; and @code{RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION} where the return
4853 value is found in memory and the address of that memory location is
4854 passed in as the function's first parameter.
4855
4856 If the register convention is being used, and @var{writebuf} is
4857 non-@code{NULL}, also copy the return-value in @var{writebuf} into
4858 @var{regcache}.
4859
4860 If the register convention is being used, and @var{readbuf} is
4861 non-@code{NULL}, also copy the return value from @var{regcache} into
4862 @var{readbuf} (@var{regcache} contains a copy of the registers from the
4863 just returned function).
4864
4865 @emph{Maintainer note: This method replaces separate predicate, extract,
4866 store methods.  By having only one method, the logic needed to determine
4867 the return-value convention need only be implemented in one place.  If
4868 @value{GDBN} were written in an @sc{oo} language, this method would
4869 instead return an object that knew how to perform the register
4870 return-value extract and store.}
4871
4872 @emph{Maintainer note: This method does not take a @var{gcc_p}
4873 parameter, and such a parameter should not be added.  If an architecture
4874 that requires per-compiler or per-function information be identified,
4875 then the replacement of @var{rettype} with @code{struct value}
4876 @var{function} should be pursued.}
4877
4878 @emph{Maintainer note: The @var{regcache} parameter limits this methods
4879 to the inner most frame.  While replacing @var{regcache} with a
4880 @code{struct frame_info} @var{frame} parameter would remove that
4881 limitation there has yet to be a demonstrated need for such a change.}
4882
4883 @item void gdbarch_skip_permanent_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{regcache})
4884 @findex gdbarch_skip_permanent_breakpoint
4885 Advance the inferior's PC past a permanent breakpoint.  @value{GDBN} normally
4886 steps over a breakpoint by removing it, stepping one instruction, and
4887 re-inserting the breakpoint.  However, permanent breakpoints are
4888 hardwired into the inferior, and can't be removed, so this strategy
4889 doesn't work.  Calling @code{gdbarch_skip_permanent_breakpoint} adjusts the
4890 processor's state so that execution will resume just after the breakpoint.
4891 This function does the right thing even when the breakpoint is in the delay slot
4892 of a branch or jump.
4893
4894 @item CORE_ADDR gdbarch_skip_trampoline_code (@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{pc})
4895 @findex gdbarch_skip_trampoline_code
4896 If the target machine has trampoline code that sits between callers and
4897 the functions being called, then define this function to return a new PC
4898 that is at the start of the real function.
4899
4900 @item int gdbarch_deprecated_fp_regnum (@var{gdbarch})
4901 @findex gdbarch_deprecated_fp_regnum
4902 If the frame pointer is in a register, use this function to return the
4903 number of that register.
4904
4905 @item int gdbarch_stab_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{stab_regnr})
4906 @findex gdbarch_stab_reg_to_regnum
4907 Use this function to convert stab register @var{stab_regnr} into @value{GDBN}
4908 regnum.  If not defined, no conversion will be done.
4909
4910 @item TARGET_CHAR_BIT
4911 @findex TARGET_CHAR_BIT
4912 Number of bits in a char; defaults to 8.
4913
4914 @item int gdbarch_char_signed (@var{gdbarch})
4915 @findex gdbarch_char_signed
4916 Non-zero if @code{char} is normally signed on this architecture; zero if
4917 it should be unsigned.
4918
4919 The ISO C standard requires the compiler to treat @code{char} as
4920 equivalent to either @code{signed char} or @code{unsigned char}; any
4921 character in the standard execution set is supposed to be positive.
4922 Most compilers treat @code{char} as signed, but @code{char} is unsigned
4923 on the IBM S/390, RS6000, and PowerPC targets.
4924
4925 @item int gdbarch_double_bit (@var{gdbarch})
4926 @findex gdbarch_double_bit
4927 Number of bits in a double float; defaults to @w{@code{8 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4928
4929 @item int gdbarch_float_bit (@var{gdbarch})
4930 @findex gdbarch_float_bit
4931 Number of bits in a float; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4932
4933 @item int gdbarch_int_bit (@var{gdbarch})
4934 @findex gdbarch_int_bit
4935 Number of bits in an integer; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4936
4937 @item int gdbarch_long_bit (@var{gdbarch})
4938 @findex gdbarch_long_bit
4939 Number of bits in a long integer; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4940
4941 @item int gdbarch_long_double_bit (@var{gdbarch})
4942 @findex gdbarch_long_double_bit
4943 Number of bits in a long double float;
4944 defaults to @w{@code{2 * gdbarch_double_bit (@var{gdbarch})}}.
4945
4946 @item int gdbarch_long_long_bit (@var{gdbarch})
4947 @findex gdbarch_long_long_bit
4948 Number of bits in a long long integer; defaults to
4949 @w{@code{2 * gdbarch_long_bit (@var{gdbarch})}}.
4950
4951 @item int gdbarch_ptr_bit (@var{gdbarch})
4952 @findex gdbarch_ptr_bit
4953 Number of bits in a pointer; defaults to
4954 @w{@code{gdbarch_int_bit (@var{gdbarch})}}.
4955
4956 @item int gdbarch_short_bit (@var{gdbarch})
4957 @findex gdbarch_short_bit
4958 Number of bits in a short integer; defaults to @w{@code{2 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4959
4960 @item void gdbarch_virtual_frame_pointer (@var{gdbarch}, @var{pc}, @var{frame_regnum}, @var{frame_offset})
4961 @findex gdbarch_virtual_frame_pointer
4962 Returns a @code{(@var{register}, @var{offset})} pair representing the virtual
4963 frame pointer in use at the code address @var{pc}.  If virtual frame
4964 pointers are not used, a default definition simply returns
4965 @code{gdbarch_deprecated_fp_regnum} (or @code{gdbarch_sp_regnum}, if
4966 no frame pointer is defined), with an offset of zero.
4967
4968 @c need to explain virtual frame pointers, they are recorded in agent
4969 @c expressions for tracepoints
4970
4971 @item TARGET_HAS_HARDWARE_WATCHPOINTS
4972 If non-zero, the target has support for hardware-assisted
4973 watchpoints.  @xref{Algorithms, watchpoints}, for more details and
4974 other related macros.
4975
4976 @item int gdbarch_print_insn (@var{gdbarch}, @var{vma}, @var{info})
4977 @findex gdbarch_print_insn
4978 This is the function used by @value{GDBN} to print an assembly
4979 instruction.  It prints the instruction at address @var{vma} in
4980 debugged memory and returns the length of the instruction, in bytes.
4981 This usually points to a function in the @code{opcodes} library
4982 (@pxref{Support Libraries, ,Opcodes}).  @var{info} is a structure (of
4983 type @code{disassemble_info}) defined in the header file
4984 @file{include/dis-asm.h}, and used to pass information to the
4985 instruction decoding routine.
4986
4987 @item frame_id gdbarch_dummy_id (@var{gdbarch}, @var{frame})
4988 @findex gdbarch_dummy_id
4989 @anchor{gdbarch_dummy_id} Given @var{frame} return a @w{@code{struct
4990 frame_id}} that uniquely identifies an inferior function call's dummy
4991 frame.  The value returned must match the dummy frame stack value
4992 previously saved by @code{call_function_by_hand}.
4993
4994 @item void gdbarch_value_to_register (@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{type}, @var{buf})
4995 @findex gdbarch_value_to_register
4996 Convert a value of type @var{type} into the raw contents of a register.
4997 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
4998
4999 @end table
5000
5001 Motorola M68K target conditionals.
5002
5003 @ftable @code
5004 @item BPT_VECTOR
5005 Define this to be the 4-bit location of the breakpoint trap vector.  If
5006 not defined, it will default to @code{0xf}.
5007
5008 @item REMOTE_BPT_VECTOR
5009 Defaults to @code{1}.
5010
5011 @end ftable
5012
5013 @node Adding a New Target
5014 @section Adding a New Target
5015
5016 @cindex adding a target
5017 The following files add a target to @value{GDBN}:
5018
5019 @table @file
5020 @cindex target dependent files
5021
5022 @item gdb/@var{ttt}-tdep.c
5023 Contains any miscellaneous code required for this target machine.  On
5024 some machines it doesn't exist at all.
5025
5026 @item gdb/@var{arch}-tdep.c
5027 @itemx gdb/@var{arch}-tdep.h
5028 This is required to describe the basic layout of the target machine's
5029 processor chip (registers, stack, etc.).  It can be shared among many
5030 targets that use the same processor architecture.
5031
5032 @end table
5033
5034 (Target header files such as
5035 @file{gdb/config/@var{arch}/tm-@var{ttt}.h},
5036 @file{gdb/config/@var{arch}/tm-@var{arch}.h}, and
5037 @file{config/tm-@var{os}.h} are no longer used.)
5038
5039 @findex _initialize_@var{arch}_tdep
5040 A @value{GDBN} description for a new architecture, arch is created by
5041 defining a global function @code{_initialize_@var{arch}_tdep}, by
5042 convention in the source file @file{@var{arch}-tdep.c}.  For
5043 example, in the case of the OpenRISC 1000, this function is called
5044 @code{_initialize_or1k_tdep} and is found in the file
5045 @file{or1k-tdep.c}.
5046
5047 The object file resulting from compiling this source file, which will
5048 contain the implementation of the
5049 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function is specified in the
5050 @value{GDBN} @file{configure.tgt} file, which includes a large case
5051 statement pattern matching against the @code{--target} option of the
5052 @kbd{configure} script.
5053
5054 @quotation
5055 @emph{Note:} If the architecture requires multiple source files, the
5056 corresponding binaries should be included in
5057 @file{configure.tgt}. However if there are header files, the
5058 dependencies on these will not be picked up from the entries in
5059 @file{configure.tgt}. The @file{Makefile.in} file will need extending to
5060 show these dependencies.
5061 @end quotation
5062
5063 @findex gdbarch_register
5064 A new struct gdbarch, defining the new architecture, is created within
5065 the @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function by calling
5066 @code{gdbarch_register}:
5067
5068 @smallexample
5069 void gdbarch_register (enum bfd_architecture    architecture,
5070                        gdbarch_init_ftype      *init_func,
5071                        gdbarch_dump_tdep_ftype *tdep_dump_func);
5072 @end smallexample
5073
5074 This function has been described fully in an earlier
5075 section.  @xref{How an Architecture is Represented, , How an
5076 Architecture is Represented}.
5077
5078 The new @code{@w{struct gdbarch}} should contain implementations of
5079 the necessary functions (described in the previous sections) to
5080 describe the basic layout of the target machine's processor chip
5081 (registers, stack, etc.).  It can be shared among many targets that use
5082 the same processor architecture.
5083
5084 @node Target Descriptions
5085 @chapter Target Descriptions
5086 @cindex target descriptions
5087
5088 The target architecture definition (@pxref{Target Architecture Definition})
5089 contains @value{GDBN}'s hard-coded knowledge about an architecture.  For
5090 some platforms, it is handy to have more flexible knowledge about a specific
5091 instance of the architecture---for instance, a processor or development board.
5092 @dfn{Target descriptions} provide a mechanism for the user to tell @value{GDBN}
5093 more about what their target supports, or for the target to tell @value{GDBN}
5094 directly.
5095
5096 For details on writing, automatically supplying, and manually selecting
5097 target descriptions, see @ref{Target Descriptions, , , gdb,
5098 Debugging with @value{GDBN}}.  This section will cover some related
5099 topics about the @value{GDBN} internals.
5100
5101 @menu
5102 * Target Descriptions Implementation::
5103 * Adding Target Described Register Support::
5104 @end menu
5105
5106 @node Target Descriptions Implementation
5107 @section Target Descriptions Implementation
5108 @cindex target descriptions, implementation
5109
5110 Before @value{GDBN} connects to a new target, or runs a new program on
5111 an existing target, it discards any existing target description and
5112 reverts to a default gdbarch.  Then, after connecting, it looks for a
5113 new target description by calling @code{target_find_description}.
5114
5115 A description may come from a user specified file (XML), the remote
5116 @samp{qXfer:features:read} packet (also XML), or from any custom
5117 @code{to_read_description} routine in the target vector.  For instance,
5118 the remote target supports guessing whether a MIPS target is 32-bit or
5119 64-bit based on the size of the @samp{g} packet.
5120
5121 If any target description is found, @value{GDBN} creates a new gdbarch
5122 incorporating the description by calling @code{gdbarch_update_p}.  Any
5123 @samp{<architecture>} element is handled first, to determine which
5124 architecture's gdbarch initialization routine is called to create the
5125 new architecture.  Then the initialization routine is called, and has
5126 a chance to adjust the constructed architecture based on the contents
5127 of the target description.  For instance, it can recognize any
5128 properties set by a @code{to_read_description} routine.  Also
5129 see @ref{Adding Target Described Register Support}.
5130
5131 @node Adding Target Described Register Support
5132 @section Adding Target Described Register Support
5133 @cindex target descriptions, adding register support
5134
5135 Target descriptions can report additional registers specific to an
5136 instance of the target.  But it takes a little work in the architecture
5137 specific routines to support this.
5138
5139 A target description must either have no registers or a complete
5140 set---this avoids complexity in trying to merge standard registers
5141 with the target defined registers.  It is the architecture's
5142 responsibility to validate that a description with registers has
5143 everything it needs.  To keep architecture code simple, the same
5144 mechanism is used to assign fixed internal register numbers to
5145 standard registers.
5146
5147 If @code{tdesc_has_registers} returns 1, the description contains
5148 registers.  The architecture's @code{gdbarch_init} routine should:
5149
5150 @itemize @bullet
5151
5152 @item
5153 Call @code{tdesc_data_alloc} to allocate storage, early, before
5154 searching for a matching gdbarch or allocating a new one.
5155
5156 @item
5157 Use @code{tdesc_find_feature} to locate standard features by name.
5158
5159 @item
5160 Use @code{tdesc_numbered_register} and @code{tdesc_numbered_register_choices}
5161 to locate the expected registers in the standard features.
5162
5163 @item
5164 Return @code{NULL} if a required feature is missing, or if any standard
5165 feature is missing expected registers.  This will produce a warning that
5166 the description was incomplete.
5167
5168 @item
5169 Free the allocated data before returning, unless @code{tdesc_use_registers}
5170 is called.
5171
5172 @item
5173 Call @code{set_gdbarch_num_regs} as usual, with a number higher than any
5174 fixed number passed to @code{tdesc_numbered_register}.
5175
5176 @item
5177 Call @code{tdesc_use_registers} after creating a new gdbarch, before
5178 returning it.
5179
5180 @end itemize
5181
5182 After @code{tdesc_use_registers} has been called, the architecture's
5183 @code{register_name}, @code{register_type}, and @code{register_reggroup_p}
5184 routines will not be called; that information will be taken from
5185 the target description.  @code{num_regs} may be increased to account
5186 for any additional registers in the description.
5187
5188 Pseudo-registers require some extra care:
5189
5190 @itemize @bullet
5191
5192 @item
5193 Using @code{tdesc_numbered_register} allows the architecture to give
5194 constant register numbers to standard architectural registers, e.g.@:
5195 as an @code{enum} in @file{@var{arch}-tdep.h}.  But because
5196 pseudo-registers are always numbered above @code{num_regs},
5197 which may be increased by the description, constant numbers
5198 can not be used for pseudos.  They must be numbered relative to
5199 @code{num_regs} instead.
5200
5201 @item
5202 The description will not describe pseudo-registers, so the
5203 architecture must call @code{set_tdesc_pseudo_register_name},
5204 @code{set_tdesc_pseudo_register_type}, and
5205 @code{set_tdesc_pseudo_register_reggroup_p} to supply routines
5206 describing pseudo registers.  These routines will be passed
5207 internal register numbers, so the same routines used for the
5208 gdbarch equivalents are usually suitable.
5209
5210 @end itemize
5211
5212
5213 @node Target Vector Definition
5214
5215 @chapter Target Vector Definition
5216 @cindex target vector
5217
5218 The target vector defines the interface between @value{GDBN}'s
5219 abstract handling of target systems, and the nitty-gritty code that
5220 actually exercises control over a process or a serial port.
5221 @value{GDBN} includes some 30-40 different target vectors; however,
5222 each configuration of @value{GDBN} includes only a few of them.
5223
5224 @menu
5225 * Managing Execution State::
5226 * Existing Targets::
5227 @end menu
5228
5229 @node Managing Execution State
5230 @section Managing Execution State
5231 @cindex execution state
5232
5233 A target vector can be completely inactive (not pushed on the target
5234 stack), active but not running (pushed, but not connected to a fully
5235 manifested inferior), or completely active (pushed, with an accessible
5236 inferior).  Most targets are only completely inactive or completely
5237 active, but some support persistent connections to a target even
5238 when the target has exited or not yet started.
5239
5240 For example, connecting to the simulator using @code{target sim} does
5241 not create a running program.  Neither registers nor memory are
5242 accessible until @code{run}.  Similarly, after @code{kill}, the
5243 program can not continue executing.  But in both cases @value{GDBN}
5244 remains connected to the simulator, and target-specific commands
5245 are directed to the simulator.
5246
5247 A target which only supports complete activation should push itself
5248 onto the stack in its @code{to_open} routine (by calling
5249 @code{push_target}), and unpush itself from the stack in its
5250 @code{to_mourn_inferior} routine (by calling @code{unpush_target}).
5251
5252 A target which supports both partial and complete activation should
5253 still call @code{push_target} in @code{to_open}, but not call
5254 @code{unpush_target} in @code{to_mourn_inferior}.  Instead, it should
5255 call either @code{target_mark_running} or @code{target_mark_exited}
5256 in its @code{to_open}, depending on whether the target is fully active
5257 after connection.  It should also call @code{target_mark_running} any
5258 time the inferior becomes fully active (e.g.@: in
5259 @code{to_create_inferior} and @code{to_attach}), and
5260 @code{target_mark_exited} when the inferior becomes inactive (in
5261 @code{to_mourn_inferior}).  The target should also make sure to call
5262 @code{target_mourn_inferior} from its @code{to_kill}, to return the
5263 target to inactive state.
5264
5265 @node Existing Targets
5266 @section Existing Targets
5267 @cindex targets
5268
5269 @subsection File Targets
5270
5271 Both executables and core files have target vectors.
5272
5273 @subsection Standard Protocol and Remote Stubs
5274
5275 @value{GDBN}'s file @file{remote.c} talks a serial protocol to code that
5276 runs in the target system.  @value{GDBN} provides several sample
5277 @dfn{stubs} that can be integrated into target programs or operating
5278 systems for this purpose; they are named @file{@var{cpu}-stub.c}.  Many
5279 operating systems, embedded targets, emulators, and simulators already
5280 have a @value{GDBN} stub built into them, and maintenance of the remote
5281 protocol must be careful to preserve compatibility.
5282
5283 The @value{GDBN} user's manual describes how to put such a stub into
5284 your target code.  What follows is a discussion of integrating the
5285 SPARC stub into a complicated operating system (rather than a simple
5286 program), by Stu Grossman, the author of this stub.
5287
5288 The trap handling code in the stub assumes the following upon entry to
5289 @code{trap_low}:
5290
5291 @enumerate
5292 @item
5293 %l1 and %l2 contain pc and npc respectively at the time of the trap;
5294
5295 @item
5296 traps are disabled;
5297
5298 @item
5299 you are in the correct trap window.
5300 @end enumerate
5301
5302 As long as your trap handler can guarantee those conditions, then there
5303 is no reason why you shouldn't be able to ``share'' traps with the stub.
5304 The stub has no requirement that it be jumped to directly from the
5305 hardware trap vector.  That is why it calls @code{exceptionHandler()},
5306 which is provided by the external environment.  For instance, this could
5307 set up the hardware traps to actually execute code which calls the stub
5308 first, and then transfers to its own trap handler.
5309
5310 For the most point, there probably won't be much of an issue with
5311 ``sharing'' traps, as the traps we use are usually not used by the kernel,
5312 and often indicate unrecoverable error conditions.  Anyway, this is all
5313 controlled by a table, and is trivial to modify.  The most important
5314 trap for us is for @code{ta 1}.  Without that, we can't single step or
5315 do breakpoints.  Everything else is unnecessary for the proper operation
5316 of the debugger/stub.
5317
5318 From reading the stub, it's probably not obvious how breakpoints work.
5319 They are simply done by deposit/examine operations from @value{GDBN}.
5320
5321 @subsection ROM Monitor Interface
5322
5323 @subsection Custom Protocols
5324
5325 @subsection Transport Layer
5326
5327 @subsection Builtin Simulator
5328
5329
5330 @node Native Debugging
5331
5332 @chapter Native Debugging
5333 @cindex native debugging
5334
5335 Several files control @value{GDBN}'s configuration for native support:
5336
5337 @table @file
5338 @vindex NATDEPFILES
5339 @item gdb/config/@var{arch}/@var{xyz}.mh
5340 Specifies Makefile fragments needed by a @emph{native} configuration on
5341 machine @var{xyz}.  In particular, this lists the required
5342 native-dependent object files, by defining @samp{NATDEPFILES=@dots{}}.
5343 Also specifies the header file which describes native support on
5344 @var{xyz}, by defining @samp{NAT_FILE= nm-@var{xyz}.h}.  You can also
5345 define @samp{NAT_CFLAGS}, @samp{NAT_ADD_FILES}, @samp{NAT_CLIBS},
5346 @samp{NAT_CDEPS}, @samp{NAT_GENERATED_FILES}, etc.; see @file{Makefile.in}.
5347
5348 @emph{Maintainer's note: The @file{.mh} suffix is because this file
5349 originally contained @file{Makefile} fragments for hosting @value{GDBN}
5350 on machine @var{xyz}.  While the file is no longer used for this
5351 purpose, the @file{.mh} suffix remains.  Perhaps someone will
5352 eventually rename these fragments so that they have a @file{.mn}
5353 suffix.}
5354
5355 @item gdb/config/@var{arch}/nm-@var{xyz}.h
5356 (@file{nm.h} is a link to this file, created by @code{configure}).  Contains C
5357 macro definitions describing the native system environment, such as
5358 child process control and core file support.
5359
5360 @item gdb/@var{xyz}-nat.c
5361 Contains any miscellaneous C code required for this native support of
5362 this machine.  On some machines it doesn't exist at all.
5363 @end table
5364
5365 There are some ``generic'' versions of routines that can be used by
5366 various systems.  These can be customized in various ways by macros
5367 defined in your @file{nm-@var{xyz}.h} file.  If these routines work for
5368 the @var{xyz} host, you can just include the generic file's name (with
5369 @samp{.o}, not @samp{.c}) in @code{NATDEPFILES}.
5370
5371 Otherwise, if your machine needs custom support routines, you will need
5372 to write routines that perform the same functions as the generic file.
5373 Put them into @file{@var{xyz}-nat.c}, and put @file{@var{xyz}-nat.o}
5374 into @code{NATDEPFILES}.
5375
5376 @table @file
5377 @item inftarg.c
5378 This contains the @emph{target_ops vector} that supports Unix child
5379 processes on systems which use ptrace and wait to control the child.
5380
5381 @item procfs.c
5382 This contains the @emph{target_ops vector} that supports Unix child
5383 processes on systems which use /proc to control the child.
5384
5385 @item fork-child.c
5386 This does the low-level grunge that uses Unix system calls to do a ``fork
5387 and exec'' to start up a child process.
5388
5389 @item infptrace.c
5390 This is the low level interface to inferior processes for systems using
5391 the Unix @code{ptrace} call in a vanilla way.
5392 @end table
5393
5394 @section ptrace
5395
5396 @section /proc
5397
5398 @section win32
5399
5400 @section shared libraries
5401
5402 @section Native Conditionals
5403 @cindex native conditionals
5404
5405 When @value{GDBN} is configured and compiled, various macros are
5406 defined or left undefined, to control compilation when the host and
5407 target systems are the same.  These macros should be defined (or left
5408 undefined) in @file{nm-@var{system}.h}.
5409
5410 @table @code
5411
5412 @item I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
5413 An x86-based machine can define this to use the generic x86 watchpoint
5414 support; see @ref{Algorithms, I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
5415
5416 @item SOLIB_ADD (@var{filename}, @var{from_tty}, @var{targ}, @var{readsyms})
5417 @findex SOLIB_ADD
5418 Define this to expand into an expression that will cause the symbols in
5419 @var{filename} to be added to @value{GDBN}'s symbol table.  If
5420 @var{readsyms} is zero symbols are not read but any necessary low level
5421 processing for @var{filename} is still done.
5422
5423 @item SOLIB_CREATE_INFERIOR_HOOK
5424 @findex SOLIB_CREATE_INFERIOR_HOOK
5425 Define this to expand into any shared-library-relocation code that you
5426 want to be run just after the child process has been forked.
5427
5428 @item START_INFERIOR_TRAPS_EXPECTED
5429 @findex START_INFERIOR_TRAPS_EXPECTED
5430 When starting an inferior, @value{GDBN} normally expects to trap
5431 twice; once when
5432 the shell execs, and once when the program itself execs.  If the actual
5433 number of traps is something other than 2, then define this macro to
5434 expand into the number expected.
5435
5436 @end table
5437
5438 @node Support Libraries
5439
5440 @chapter Support Libraries
5441
5442 @section BFD
5443 @cindex BFD library
5444
5445 BFD provides support for @value{GDBN} in several ways:
5446
5447 @table @emph
5448 @item identifying executable and core files
5449 BFD will identify a variety of file types, including a.out, coff, and
5450 several variants thereof, as well as several kinds of core files.
5451
5452 @item access to sections of files
5453 BFD parses the file headers to determine the names, virtual addresses,
5454 sizes, and file locations of all the various named sections in files
5455 (such as the text section or the data section).  @value{GDBN} simply
5456 calls BFD to read or write section @var{x} at byte offset @var{y} for
5457 length @var{z}.
5458
5459 @item specialized core file support
5460 BFD provides routines to determine the failing command name stored in a
5461 core file, the signal with which the program failed, and whether a core
5462 file matches (i.e.@: could be a core dump of) a particular executable
5463 file.
5464
5465 @item locating the symbol information
5466 @value{GDBN} uses an internal interface of BFD to determine where to find the
5467 symbol information in an executable file or symbol-file.  @value{GDBN} itself
5468 handles the reading of symbols, since BFD does not ``understand'' debug
5469 symbols, but @value{GDBN} uses BFD's cached information to find the symbols,
5470 string table, etc.
5471 @end table
5472
5473 @section opcodes
5474 @cindex opcodes library
5475
5476 The opcodes library provides @value{GDBN}'s disassembler.  (It's a separate
5477 library because it's also used in binutils, for @file{objdump}).
5478
5479 @section readline
5480 @cindex readline library
5481 The @code{readline} library provides a set of functions for use by applications
5482 that allow users to edit command lines as they are typed in.
5483
5484 @section libiberty
5485 @cindex @code{libiberty} library
5486
5487 The @code{libiberty} library provides a set of functions and features
5488 that integrate and improve on functionality found in modern operating
5489 systems.  Broadly speaking, such features can be divided into three
5490 groups: supplemental functions (functions that may be missing in some
5491 environments and operating systems), replacement functions (providing
5492 a uniform and easier to use interface for commonly used standard
5493 functions), and extensions (which provide additional functionality
5494 beyond standard functions).
5495
5496 @value{GDBN} uses various features provided by the @code{libiberty}
5497 library, for instance the C@t{++} demangler, the @acronym{IEEE}
5498 floating format support functions, the input options parser
5499 @samp{getopt}, the @samp{obstack} extension, and other functions.
5500
5501 @subsection @code{obstacks} in @value{GDBN}
5502 @cindex @code{obstacks}
5503
5504 The obstack mechanism provides a convenient way to allocate and free
5505 chunks of memory.  Each obstack is a pool of memory that is managed
5506 like a stack.  Objects (of any nature, size and alignment) are
5507 allocated and freed in a @acronym{LIFO} fashion on an obstack (see
5508 @code{libiberty}'s documentation for a more detailed explanation of
5509 @code{obstacks}).
5510
5511 The most noticeable use of the @code{obstacks} in @value{GDBN} is in
5512 object files.  There is an obstack associated with each internal
5513 representation of an object file.  Lots of things get allocated on
5514 these @code{obstacks}: dictionary entries, blocks, blockvectors,
5515 symbols, minimal symbols, types, vectors of fundamental types, class
5516 fields of types, object files section lists, object files section
5517 offset lists, line tables, symbol tables, partial symbol tables,
5518 string tables, symbol table private data, macros tables, debug
5519 information sections and entries, import and export lists (som),
5520 unwind information (hppa), dwarf2 location expressions data.  Plus
5521 various strings such as directory names strings, debug format strings,
5522 names of types.
5523
5524 An essential and convenient property of all data on @code{obstacks} is
5525 that memory for it gets allocated (with @code{obstack_alloc}) at
5526 various times during a debugging session, but it is released all at
5527 once using the @code{obstack_free} function.  The @code{obstack_free}
5528 function takes a pointer to where in the stack it must start the
5529 deletion from (much like the cleanup chains have a pointer to where to
5530 start the cleanups).  Because of the stack like structure of the
5531 @code{obstacks}, this allows to free only a top portion of the
5532 obstack.  There are a few instances in @value{GDBN} where such thing
5533 happens.  Calls to @code{obstack_free} are done after some local data
5534 is allocated to the obstack.  Only the local data is deleted from the
5535 obstack.  Of course this assumes that nothing between the
5536 @code{obstack_alloc} and the @code{obstack_free} allocates anything
5537 else on the same obstack.  For this reason it is best and safest to
5538 use temporary @code{obstacks}.
5539
5540 Releasing the whole obstack is also not safe per se.  It is safe only
5541 under the condition that we know the @code{obstacks} memory is no
5542 longer needed.  In @value{GDBN} we get rid of the @code{obstacks} only
5543 when we get rid of the whole objfile(s), for instance upon reading a
5544 new symbol file.
5545
5546 @section gnu-regex
5547 @cindex regular expressions library
5548
5549 Regex conditionals.
5550
5551 @table @code
5552 @item C_ALLOCA
5553
5554 @item NFAILURES
5555
5556 @item RE_NREGS
5557
5558 @item SIGN_EXTEND_CHAR
5559
5560 @item SWITCH_ENUM_BUG
5561
5562 @item SYNTAX_TABLE
5563
5564 @item Sword
5565
5566 @item sparc
5567 @end table
5568
5569 @section Array Containers
5570 @cindex Array Containers
5571 @cindex VEC
5572
5573 Often it is necessary to manipulate a dynamic array of a set of
5574 objects.  C forces some bookkeeping on this, which can get cumbersome
5575 and repetitive.  The @file{vec.h} file contains macros for defining
5576 and using a typesafe vector type.  The functions defined will be
5577 inlined when compiling, and so the abstraction cost should be zero.
5578 Domain checks are added to detect programming errors.
5579
5580 An example use would be an array of symbols or section information.
5581 The array can be grown as symbols are read in (or preallocated), and
5582 the accessor macros provided keep care of all the necessary
5583 bookkeeping.  Because the arrays are type safe, there is no danger of
5584 accidentally mixing up the contents.  Think of these as C++ templates,
5585 but implemented in C.
5586
5587 Because of the different behavior of structure objects, scalar objects
5588 and of pointers, there are three flavors of vector, one for each of
5589 these variants.  Both the structure object and pointer variants pass
5590 pointers to objects around --- in the former case the pointers are
5591 stored into the vector and in the latter case the pointers are
5592 dereferenced and the objects copied into the vector.  The scalar
5593 object variant is suitable for @code{int}-like objects, and the vector
5594 elements are returned by value.
5595
5596 There are both @code{index} and @code{iterate} accessors.  The iterator
5597 returns a boolean iteration condition and updates the iteration
5598 variable passed by reference.  Because the iterator will be inlined,
5599 the address-of can be optimized away.
5600
5601 The vectors are implemented using the trailing array idiom, thus they
5602 are not resizeable without changing the address of the vector object
5603 itself.  This means you cannot have variables or fields of vector type
5604 --- always use a pointer to a vector.  The one exception is the final
5605 field of a structure, which could be a vector type.  You will have to
5606 use the @code{embedded_size} & @code{embedded_init} calls to create
5607 such objects, and they will probably not be resizeable (so don't use
5608 the @dfn{safe} allocation variants).  The trailing array idiom is used
5609 (rather than a pointer to an array of data), because, if we allow
5610 @code{NULL} to also represent an empty vector, empty vectors occupy
5611 minimal space in the structure containing them.
5612
5613 Each operation that increases the number of active elements is
5614 available in @dfn{quick} and @dfn{safe} variants.  The former presumes
5615 that there is sufficient allocated space for the operation to succeed
5616 (it dies if there is not).  The latter will reallocate the vector, if
5617 needed.  Reallocation causes an exponential increase in vector size.
5618 If you know you will be adding N elements, it would be more efficient
5619 to use the reserve operation before adding the elements with the
5620 @dfn{quick} operation.  This will ensure there are at least as many
5621 elements as you ask for, it will exponentially increase if there are
5622 too few spare slots.  If you want reserve a specific number of slots,
5623 but do not want the exponential increase (for instance, you know this
5624 is the last allocation), use a negative number for reservation.  You
5625 can also create a vector of a specific size from the get go.
5626
5627 You should prefer the push and pop operations, as they append and
5628 remove from the end of the vector.  If you need to remove several items
5629 in one go, use the truncate operation.  The insert and remove
5630 operations allow you to change elements in the middle of the vector.
5631 There are two remove operations, one which preserves the element
5632 ordering @code{ordered_remove}, and one which does not
5633 @code{unordered_remove}.  The latter function copies the end element
5634 into the removed slot, rather than invoke a memmove operation.  The
5635 @code{lower_bound} function will determine where to place an item in
5636 the array using insert that will maintain sorted order.
5637
5638 If you need to directly manipulate a vector, then the @code{address}
5639 accessor will return the address of the start of the vector.  Also the
5640 @code{space} predicate will tell you whether there is spare capacity in the
5641 vector.  You will not normally need to use these two functions.
5642
5643 Vector types are defined using a
5644 @code{DEF_VEC_@{O,P,I@}(@var{typename})} macro.  Variables of vector
5645 type are declared using a @code{VEC(@var{typename})} macro.  The
5646 characters @code{O}, @code{P} and @code{I} indicate whether
5647 @var{typename} is an object (@code{O}), pointer (@code{P}) or integral
5648 (@code{I}) type.  Be careful to pick the correct one, as you'll get an
5649 awkward and inefficient API if you use the wrong one.  There is a
5650 check, which results in a compile-time warning, for the @code{P} and
5651 @code{I} versions, but there is no check for the @code{O} versions, as
5652 that is not possible in plain C.
5653
5654 An example of their use would be,
5655
5656 @smallexample
5657 DEF_VEC_P(tree);   // non-managed tree vector.
5658
5659 struct my_struct @{
5660   VEC(tree) *v;      // A (pointer to) a vector of tree pointers.
5661 @};
5662
5663 struct my_struct *s;
5664
5665 if (VEC_length(tree, s->v)) @{ we have some contents @}
5666 VEC_safe_push(tree, s->v, decl); // append some decl onto the end
5667 for (ix = 0; VEC_iterate(tree, s->v, ix, elt); ix++)
5668   @{ do something with elt @}
5669
5670 @end smallexample
5671
5672 The @file{vec.h} file provides details on how to invoke the various
5673 accessors provided.  They are enumerated here:
5674
5675 @table @code
5676 @item VEC_length
5677 Return the number of items in the array,
5678
5679 @item VEC_empty
5680 Return true if the array has no elements.
5681
5682 @item VEC_last
5683 @itemx VEC_index
5684 Return the last or arbitrary item in the array.
5685
5686 @item VEC_iterate
5687 Access an array element and indicate whether the array has been
5688 traversed.
5689
5690 @item VEC_alloc
5691 @itemx VEC_free
5692 Create and destroy an array.
5693
5694 @item VEC_embedded_size
5695 @itemx VEC_embedded_init
5696 Helpers for embedding an array as the final element of another struct.
5697
5698 @item VEC_copy
5699 Duplicate an array.
5700
5701 @item VEC_space
5702 Return the amount of free space in an array.
5703
5704 @item VEC_reserve
5705 Ensure a certain amount of free space.
5706
5707 @item VEC_quick_push
5708 @itemx VEC_safe_push
5709 Append to an array, either assuming the space is available, or making
5710 sure that it is.
5711
5712 @item VEC_pop
5713 Remove the last item from an array.
5714
5715 @item VEC_truncate
5716 Remove several items from the end of an array.
5717
5718 @item VEC_safe_grow
5719 Add several items to the end of an array.
5720
5721 @item VEC_replace
5722 Overwrite an item in the array.
5723
5724 @item VEC_quick_insert
5725 @itemx VEC_safe_insert
5726 Insert an item into the middle of the array.  Either the space must
5727 already exist, or the space is created.
5728
5729 @item VEC_ordered_remove
5730 @itemx VEC_unordered_remove
5731 Remove an item from the array, preserving order or not.
5732
5733 @item VEC_block_remove
5734 Remove a set of items from the array.
5735
5736 @item VEC_address
5737 Provide the address of the first element.
5738
5739 @item VEC_lower_bound
5740 Binary search the array.
5741
5742 @end table
5743
5744 @section include
5745
5746 @node Coding Standards
5747
5748 @chapter Coding Standards
5749 @cindex coding standards
5750
5751 @section @value{GDBN} C Coding Standards
5752
5753 @value{GDBN} follows the GNU coding standards, as described in
5754 @file{etc/standards.texi}.  This file is also available for anonymous
5755 FTP from GNU archive sites.  @value{GDBN} takes a strict interpretation
5756 of the standard; in general, when the GNU standard recommends a practice
5757 but does not require it, @value{GDBN} requires it.
5758
5759 @value{GDBN} follows an additional set of coding standards specific to
5760 @value{GDBN}, as described in the following sections.
5761
5762 @subsection ISO C
5763
5764 @value{GDBN} assumes an ISO/IEC 9899:1990 (a.k.a.@: ISO C90) compliant
5765 compiler.
5766
5767 @value{GDBN} does not assume an ISO C or POSIX compliant C library.
5768
5769 @subsection Formatting
5770
5771 @cindex source code formatting
5772 The standard GNU recommendations for formatting must be followed
5773 strictly.  Any @value{GDBN}-specific deviation from GNU
5774 recomendations is described below.
5775
5776 A function declaration should not have its name in column zero.  A
5777 function definition should have its name in column zero.
5778
5779 @smallexample
5780 /* Declaration */
5781 static void foo (void);
5782 /* Definition */
5783 void
5784 foo (void)
5785 @{
5786 @}
5787 @end smallexample
5788
5789 @emph{Pragmatics: This simplifies scripting.  Function definitions can
5790 be found using @samp{^function-name}.}
5791
5792 There must be a space between a function or macro name and the opening
5793 parenthesis of its argument list (except for macro definitions, as
5794 required by C).  There must not be a space after an open paren/bracket
5795 or before a close paren/bracket.
5796
5797 While additional whitespace is generally helpful for reading, do not use
5798 more than one blank line to separate blocks, and avoid adding whitespace
5799 after the end of a program line (as of 1/99, some 600 lines had
5800 whitespace after the semicolon).  Excess whitespace causes difficulties
5801 for @code{diff} and @code{patch} utilities.
5802
5803 Pointers are declared using the traditional K&R C style:
5804
5805 @smallexample
5806 void *foo;
5807 @end smallexample
5808
5809 @noindent
5810 and not:
5811
5812 @smallexample
5813 void * foo;
5814 void* foo;
5815 @end smallexample
5816
5817 In addition, whitespace around casts and unary operators should follow
5818 the following guidelines:
5819
5820 @multitable @columnfractions .2 .2 .8
5821 @item Use... @tab ...instead of @tab
5822
5823 @item @code{!x}
5824 @tab @code{! x}
5825 @item @code{~x}
5826 @tab @code{~ x}
5827 @item @code{-x}
5828 @tab @code{- x}
5829 @tab (unary minus)
5830 @item @code{(foo) x}
5831 @tab @code{(foo)x}
5832 @tab (cast)
5833 @item @code{*x}
5834 @tab @code{* x}
5835 @tab (pointer dereference)
5836 @end multitable
5837
5838 Any two or more lines in code should be wrapped in braces, even if
5839 they are comments, as they look like separate statements:
5840
5841 @smallexample
5842 if (i)
5843   @{
5844     /* Return success.  */
5845     return 0;
5846   @}
5847 @end smallexample
5848
5849 @noindent
5850 and not:
5851
5852 @smallexample
5853 if (i)
5854   /* Return success.  */
5855   return 0;
5856 @end smallexample
5857
5858 @subsection Comments
5859
5860 @cindex comment formatting
5861 The standard GNU requirements on comments must be followed strictly.
5862
5863 Block comments must appear in the following form, with no @code{/*}- or
5864 @code{*/}-only lines, and no leading @code{*}:
5865
5866 @smallexample
5867 /* Wait for control to return from inferior to debugger.  If inferior
5868    gets a signal, we may decide to start it up again instead of
5869    returning.  That is why there is a loop in this function.  When
5870    this function actually returns it means the inferior should be left
5871    stopped and @value{GDBN} should read more commands.  */
5872 @end smallexample
5873
5874 (Note that this format is encouraged by Emacs; tabbing for a multi-line
5875 comment works correctly, and @kbd{M-q} fills the block consistently.)
5876
5877 Put a blank line between the block comments preceding function or
5878 variable definitions, and the definition itself.
5879
5880 In general, put function-body comments on lines by themselves, rather
5881 than trying to fit them into the 20 characters left at the end of a
5882 line, since either the comment or the code will inevitably get longer
5883 than will fit, and then somebody will have to move it anyhow.
5884
5885 @subsection C Usage
5886
5887 @cindex C data types
5888 Code must not depend on the sizes of C data types, the format of the
5889 host's floating point numbers, the alignment of anything, or the order
5890 of evaluation of expressions.
5891
5892 @cindex function usage
5893 Use functions freely.  There are only a handful of compute-bound areas
5894 in @value{GDBN} that might be affected by the overhead of a function
5895 call, mainly in symbol reading.  Most of @value{GDBN}'s performance is
5896 limited by the target interface (whether serial line or system call).
5897
5898 However, use functions with moderation.  A thousand one-line functions
5899 are just as hard to understand as a single thousand-line function.
5900
5901 @emph{Macros are bad, M'kay.}
5902 (But if you have to use a macro, make sure that the macro arguments are
5903 protected with parentheses.)
5904
5905 @cindex types
5906
5907 Declarations like @samp{struct foo *} should be used in preference to
5908 declarations like @samp{typedef struct foo @{ @dots{} @} *foo_ptr}.
5909
5910 @subsection Function Prototypes
5911 @cindex function prototypes
5912
5913 Prototypes must be used when both @emph{declaring} and @emph{defining}
5914 a function.  Prototypes for @value{GDBN} functions must include both the
5915 argument type and name, with the name matching that used in the actual
5916 function definition.
5917
5918 All external functions should have a declaration in a header file that
5919 callers include, except for @code{_initialize_*} functions, which must
5920 be external so that @file{init.c} construction works, but shouldn't be
5921 visible to random source files.
5922
5923 Where a source file needs a forward declaration of a static function,
5924 that declaration must appear in a block near the top of the source file.
5925
5926 @subsection File Names
5927
5928 Any file used when building the core of @value{GDBN} must be in lower
5929 case.  Any file used when building the core of @value{GDBN} must be 8.3
5930 unique.  These requirements apply to both source and generated files.
5931
5932 @emph{Pragmatics: The core of @value{GDBN} must be buildable on many
5933 platforms including DJGPP and MacOS/HFS.  Every time an unfriendly file
5934 is introduced to the build process both @file{Makefile.in} and
5935 @file{configure.in} need to be modified accordingly.  Compare the
5936 convoluted conversion process needed to transform @file{COPYING} into
5937 @file{copying.c} with the conversion needed to transform
5938 @file{version.in} into @file{version.c}.}
5939
5940 Any file non 8.3 compliant file (that is not used when building the core
5941 of @value{GDBN}) must be added to @file{gdb/config/djgpp/fnchange.lst}.
5942
5943 @emph{Pragmatics: This is clearly a compromise.}
5944
5945 When @value{GDBN} has a local version of a system header file (ex
5946 @file{string.h}) the file name based on the POSIX header prefixed with
5947 @file{gdb_} (@file{gdb_string.h}).  These headers should be relatively
5948 independent: they should use only macros defined by @file{configure},
5949 the compiler, or the host; they should include only system headers; they
5950 should refer only to system types.  They may be shared between multiple
5951 programs, e.g.@: @value{GDBN} and @sc{gdbserver}.
5952
5953 For other files @samp{-} is used as the separator.
5954
5955 @subsection Include Files
5956
5957 A @file{.c} file should include @file{defs.h} first.
5958
5959 A @file{.c} file should directly include the @code{.h} file of every
5960 declaration and/or definition it directly refers to.  It cannot rely on
5961 indirect inclusion.
5962
5963 A @file{.h} file should directly include the @code{.h} file of every
5964 declaration and/or definition it directly refers to.  It cannot rely on
5965 indirect inclusion.  Exception: The file @file{defs.h} does not need to
5966 be directly included.
5967
5968 An external declaration should only appear in one include file.
5969
5970 An external declaration should never appear in a @code{.c} file.
5971 Exception: a declaration for the @code{_initialize} function that
5972 pacifies @option{-Wmissing-declaration}.
5973
5974 A @code{typedef} definition should only appear in one include file.
5975
5976 An opaque @code{struct} declaration can appear in multiple @file{.h}
5977 files.  Where possible, a @file{.h} file should use an opaque
5978 @code{struct} declaration instead of an include.
5979
5980 All @file{.h} files should be wrapped in:
5981
5982 @smallexample
5983 #ifndef INCLUDE_FILE_NAME_H
5984 #define INCLUDE_FILE_NAME_H
5985 header body
5986 #endif
5987 @end smallexample
5988
5989 @section @value{GDBN} Python Coding Standards
5990
5991 @value{GDBN} follows the published @code{Python} coding standards in
5992 @uref{http://www.python.org/dev/peps/pep-0008/, @code{PEP008}}.
5993
5994 In addition, the guidelines in the
5995 @uref{http://google-styleguide.googlecode.com/svn/trunk/pyguide.html,
5996 Google Python Style Guide} are also followed where they do not
5997 conflict with @code{PEP008}.
5998
5999 @subsection @value{GDBN}-specific exceptions
6000
6001 There are a few exceptions to the published standards.
6002 They exist mainly for consistency with the @code{C} standards.
6003
6004 @c It is expected that there are a few more exceptions,
6005 @c so we use itemize here.
6006
6007 @itemize @bullet
6008
6009 @item
6010 Use @code{FIXME} instead of @code{TODO}.
6011
6012 @end itemize
6013
6014 @node Misc Guidelines
6015
6016 @chapter Misc Guidelines
6017
6018 This chapter covers topics that are lower-level than the major
6019 algorithms of @value{GDBN}.
6020
6021 @section Cleanups
6022 @cindex cleanups
6023
6024 Cleanups are a structured way to deal with things that need to be done
6025 later.
6026
6027 When your code does something (e.g., @code{xmalloc} some memory, or
6028 @code{open} a file) that needs to be undone later (e.g., @code{xfree}
6029 the memory or @code{close} the file), it can make a cleanup.  The
6030 cleanup will be done at some future point: when the command is finished
6031 and control returns to the top level; when an error occurs and the stack
6032 is unwound; or when your code decides it's time to explicitly perform
6033 cleanups.  Alternatively you can elect to discard the cleanups you
6034 created.
6035
6036 Syntax:
6037
6038 @table @code
6039 @item struct cleanup *@var{old_chain};
6040 Declare a variable which will hold a cleanup chain handle.
6041
6042 @findex make_cleanup
6043 @item @var{old_chain} = make_cleanup (@var{function}, @var{arg});
6044 Make a cleanup which will cause @var{function} to be called with
6045 @var{arg} (a @code{char *}) later.  The result, @var{old_chain}, is a
6046 handle that can later be passed to @code{do_cleanups} or
6047 @code{discard_cleanups}.  Unless you are going to call
6048 @code{do_cleanups} or @code{discard_cleanups}, you can ignore the result
6049 from @code{make_cleanup}.
6050
6051 @findex do_cleanups
6052 @item do_cleanups (@var{old_chain});
6053 Do all cleanups added to the chain since the corresponding
6054 @code{make_cleanup} call was made.
6055
6056 @findex discard_cleanups
6057 @item discard_cleanups (@var{old_chain});
6058 Same as @code{do_cleanups} except that it just removes the cleanups from
6059 the chain and does not call the specified functions.
6060 @end table
6061
6062 Cleanups are implemented as a chain.  The handle returned by
6063 @code{make_cleanups} includes the cleanup passed to the call and any
6064 later cleanups appended to the chain (but not yet discarded or
6065 performed).  E.g.:
6066
6067 @smallexample
6068 make_cleanup (a, 0); 
6069 @{
6070   struct cleanup *old = make_cleanup (b, 0); 
6071   make_cleanup (c, 0)
6072   ...
6073   do_cleanups (old);
6074 @}
6075 @end smallexample
6076
6077 @noindent
6078 will call @code{c()} and @code{b()} but will not call @code{a()}.  The
6079 cleanup that calls @code{a()} will remain in the cleanup chain, and will
6080 be done later unless otherwise discarded.@refill
6081
6082 Your function should explicitly do or discard the cleanups it creates.
6083 Failing to do this leads to non-deterministic behavior since the caller
6084 will arbitrarily do or discard your functions cleanups.  This need leads
6085 to two common cleanup styles.
6086
6087 The first style is try/finally.  Before it exits, your code-block calls
6088 @code{do_cleanups} with the old cleanup chain and thus ensures that your
6089 code-block's cleanups are always performed.  For instance, the following
6090 code-segment avoids a memory leak problem (even when @code{error} is
6091 called and a forced stack unwind occurs) by ensuring that the
6092 @code{xfree} will always be called:
6093
6094 @smallexample
6095 struct cleanup *old = make_cleanup (null_cleanup, 0);
6096 data = xmalloc (sizeof blah);
6097 make_cleanup (xfree, data);
6098 ... blah blah ...
6099 do_cleanups (old);
6100 @end smallexample
6101
6102 The second style is try/except.  Before it exits, your code-block calls
6103 @code{discard_cleanups} with the old cleanup chain and thus ensures that
6104 any created cleanups are not performed.  For instance, the following
6105 code segment, ensures that the file will be closed but only if there is
6106 an error:
6107
6108 @smallexample
6109 FILE *file = fopen ("afile", "r");
6110 struct cleanup *old = make_cleanup (close_file, file);
6111 ... blah blah ...
6112 discard_cleanups (old);
6113 return file;
6114 @end smallexample
6115
6116 Some functions, e.g., @code{fputs_filtered()} or @code{error()}, specify
6117 that they ``should not be called when cleanups are not in place''.  This
6118 means that any actions you need to reverse in the case of an error or
6119 interruption must be on the cleanup chain before you call these
6120 functions, since they might never return to your code (they
6121 @samp{longjmp} instead).
6122
6123 @section Per-architecture module data
6124 @cindex per-architecture module data
6125 @cindex multi-arch data
6126 @cindex data-pointer, per-architecture/per-module
6127
6128 The multi-arch framework includes a mechanism for adding module
6129 specific per-architecture data-pointers to the @code{struct gdbarch}
6130 architecture object.
6131
6132 A module registers one or more per-architecture data-pointers using:
6133
6134 @deftypefn {Architecture Function} {struct gdbarch_data *} gdbarch_data_register_pre_init (gdbarch_data_pre_init_ftype *@var{pre_init})
6135 @var{pre_init} is used to, on-demand, allocate an initial value for a
6136 per-architecture data-pointer using the architecture's obstack (passed
6137 in as a parameter).  Since @var{pre_init} can be called during
6138 architecture creation, it is not parameterized with the architecture.
6139 and must not call modules that use per-architecture data.
6140 @end deftypefn
6141
6142 @deftypefn {Architecture Function} {struct gdbarch_data *} gdbarch_data_register_post_init (gdbarch_data_post_init_ftype *@var{post_init})
6143 @var{post_init} is used to obtain an initial value for a
6144 per-architecture data-pointer @emph{after}.  Since @var{post_init} is
6145 always called after architecture creation, it both receives the fully
6146 initialized architecture and is free to call modules that use
6147 per-architecture data (care needs to be taken to ensure that those
6148 other modules do not try to call back to this module as that will
6149 create in cycles in the initialization call graph).
6150 @end deftypefn
6151
6152 These functions return a @code{struct gdbarch_data} that is used to
6153 identify the per-architecture data-pointer added for that module.
6154
6155 The per-architecture data-pointer is accessed using the function:
6156
6157 @deftypefn {Architecture Function} {void *} gdbarch_data (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct gdbarch_data *@var{data_handle})
6158 Given the architecture @var{arch} and module data handle
6159 @var{data_handle} (returned by @code{gdbarch_data_register_pre_init}
6160 or @code{gdbarch_data_register_post_init}), this function returns the
6161 current value of the per-architecture data-pointer.  If the data
6162 pointer is @code{NULL}, it is first initialized by calling the
6163 corresponding @var{pre_init} or @var{post_init} method.
6164 @end deftypefn
6165
6166 The examples below assume the following definitions:
6167
6168 @smallexample
6169 struct nozel @{ int total; @};
6170 static struct gdbarch_data *nozel_handle;
6171 @end smallexample
6172
6173 A module can extend the architecture vector, adding additional
6174 per-architecture data, using the @var{pre_init} method.  The module's
6175 per-architecture data is then initialized during architecture
6176 creation.
6177
6178 In the below, the module's per-architecture @emph{nozel} is added.  An
6179 architecture can specify its nozel by calling @code{set_gdbarch_nozel}
6180 from @code{gdbarch_init}.
6181
6182 @smallexample
6183 static void *
6184 nozel_pre_init (struct obstack *obstack)
6185 @{
6186   struct nozel *data = OBSTACK_ZALLOC (obstack, struct nozel);
6187   return data;
6188 @}
6189 @end smallexample
6190
6191 @smallexample
6192 extern void
6193 set_gdbarch_nozel (struct gdbarch *gdbarch, int total)
6194 @{
6195   struct nozel *data = gdbarch_data (gdbarch, nozel_handle);
6196   data->total = nozel;
6197 @}
6198 @end smallexample
6199
6200 A module can on-demand create architecture dependent data structures
6201 using @code{post_init}.
6202
6203 In the below, the nozel's total is computed on-demand by
6204 @code{nozel_post_init} using information obtained from the
6205 architecture.
6206
6207 @smallexample
6208 static void *
6209 nozel_post_init (struct gdbarch *gdbarch)
6210 @{
6211   struct nozel *data = GDBARCH_OBSTACK_ZALLOC (gdbarch, struct nozel);
6212   nozel->total = gdbarch@dots{} (gdbarch);
6213   return data;
6214 @}
6215 @end smallexample
6216
6217 @smallexample
6218 extern int
6219 nozel_total (struct gdbarch *gdbarch)
6220 @{
6221   struct nozel *data = gdbarch_data (gdbarch, nozel_handle);
6222   return data->total;
6223 @}
6224 @end smallexample
6225
6226 @section Wrapping Output Lines
6227 @cindex line wrap in output
6228
6229 @findex wrap_here
6230 Output that goes through @code{printf_filtered} or @code{fputs_filtered}
6231 or @code{fputs_demangled} needs only to have calls to @code{wrap_here}
6232 added in places that would be good breaking points.  The utility
6233 routines will take care of actually wrapping if the line width is
6234 exceeded.
6235
6236 The argument to @code{wrap_here} is an indentation string which is
6237 printed @emph{only} if the line breaks there.  This argument is saved
6238 away and used later.  It must remain valid until the next call to
6239 @code{wrap_here} or until a newline has been printed through the
6240 @code{*_filtered} functions.  Don't pass in a local variable and then
6241 return!
6242
6243 It is usually best to call @code{wrap_here} after printing a comma or
6244 space.  If you call it before printing a space, make sure that your
6245 indentation properly accounts for the leading space that will print if
6246 the line wraps there.
6247
6248 Any function or set of functions that produce filtered output must
6249 finish by printing a newline, to flush the wrap buffer, before switching
6250 to unfiltered (@code{printf}) output.  Symbol reading routines that
6251 print warnings are a good example.
6252
6253 @section Memory Management
6254
6255 @value{GDBN} does not use the functions @code{malloc}, @code{realloc},
6256 @code{calloc}, @code{free} and @code{asprintf}.
6257
6258 @value{GDBN} uses the functions @code{xmalloc}, @code{xrealloc} and
6259 @code{xcalloc} when allocating memory.  Unlike @code{malloc} et.al.@:
6260 these functions do not return when the memory pool is empty.  Instead,
6261 they unwind the stack using cleanups.  These functions return
6262 @code{NULL} when requested to allocate a chunk of memory of size zero.
6263
6264 @emph{Pragmatics: By using these functions, the need to check every
6265 memory allocation is removed.  These functions provide portable
6266 behavior.}
6267
6268 @value{GDBN} does not use the function @code{free}.
6269
6270 @value{GDBN} uses the function @code{xfree} to return memory to the
6271 memory pool.  Consistent with ISO-C, this function ignores a request to
6272 free a @code{NULL} pointer.
6273
6274 @emph{Pragmatics: On some systems @code{free} fails when passed a
6275 @code{NULL} pointer.}
6276
6277 @value{GDBN} can use the non-portable function @code{alloca} for the
6278 allocation of small temporary values (such as strings).
6279
6280 @emph{Pragmatics: This function is very non-portable.  Some systems
6281 restrict the memory being allocated to no more than a few kilobytes.}
6282
6283 @value{GDBN} uses the string function @code{xstrdup} and the print
6284 function @code{xstrprintf}.
6285
6286 @emph{Pragmatics: @code{asprintf} and @code{strdup} can fail.  Print
6287 functions such as @code{sprintf} are very prone to buffer overflow
6288 errors.}
6289
6290
6291 @section Compiler Warnings
6292 @cindex compiler warnings
6293
6294 With few exceptions, developers should avoid the configuration option
6295 @samp{--disable-werror} when building @value{GDBN}.  The exceptions
6296 are listed in the file @file{gdb/MAINTAINERS}.  The default, when
6297 building with @sc{gcc}, is @samp{--enable-werror}.
6298
6299 This option causes @value{GDBN} (when built using GCC) to be compiled
6300 with a carefully selected list of compiler warning flags.  Any warnings
6301 from those flags are treated as errors.
6302
6303 The current list of warning flags includes:
6304
6305 @table @samp
6306 @item -Wall
6307 Recommended @sc{gcc} warnings.
6308
6309 @item -Wdeclaration-after-statement
6310
6311 @sc{gcc} 3.x (and later) and @sc{c99} allow declarations mixed with
6312 code, but @sc{gcc} 2.x and @sc{c89} do not.
6313
6314 @item -Wpointer-arith
6315
6316 @item -Wformat-nonliteral
6317 Non-literal format strings, with a few exceptions, are bugs - they
6318 might contain unintended user-supplied format specifiers.
6319 Since @value{GDBN} uses the @code{format printf} attribute on all
6320 @code{printf} like functions this checks not just @code{printf} calls
6321 but also calls to functions such as @code{fprintf_unfiltered}.
6322
6323 @item -Wno-pointer-sign
6324 In version 4.0, GCC began warning about pointer argument passing or
6325 assignment even when the source and destination differed only in
6326 signedness.  However, most @value{GDBN} code doesn't distinguish
6327 carefully between @code{char} and @code{unsigned char}.  In early 2006
6328 the @value{GDBN} developers decided correcting these warnings wasn't
6329 worth the time it would take.
6330
6331 @item -Wno-unused-parameter
6332 Due to the way that @value{GDBN} is implemented many functions have
6333 unused parameters.  Consequently this warning is avoided.  The macro
6334 @code{ATTRIBUTE_UNUSED} is not used as it leads to false negatives ---
6335 it is not an error to have @code{ATTRIBUTE_UNUSED} on a parameter that
6336 is being used.
6337
6338 @item -Wno-unused
6339 @itemx -Wno-switch
6340 @itemx -Wno-char-subscripts
6341 These are warnings which might be useful for @value{GDBN}, but are
6342 currently too noisy to enable with @samp{-Werror}.
6343
6344 @end table
6345
6346 @section Internal Error Recovery
6347
6348 During its execution, @value{GDBN} can encounter two types of errors.
6349 User errors and internal errors.  User errors include not only a user
6350 entering an incorrect command but also problems arising from corrupt
6351 object files and system errors when interacting with the target.
6352 Internal errors include situations where @value{GDBN} has detected, at
6353 run time, a corrupt or erroneous situation.
6354
6355 When reporting an internal error, @value{GDBN} uses
6356 @code{internal_error} and @code{gdb_assert}.
6357
6358 @value{GDBN} must not call @code{abort} or @code{assert}.
6359
6360 @emph{Pragmatics: There is no @code{internal_warning} function.  Either
6361 the code detected a user error, recovered from it and issued a
6362 @code{warning} or the code failed to correctly recover from the user
6363 error and issued an @code{internal_error}.}
6364
6365 @section Command Names
6366
6367 GDB U/I commands are written @samp{foo-bar}, not @samp{foo_bar}.
6368
6369 @section Clean Design and Portable Implementation
6370
6371 @cindex design
6372 In addition to getting the syntax right, there's the little question of
6373 semantics.  Some things are done in certain ways in @value{GDBN} because long
6374 experience has shown that the more obvious ways caused various kinds of
6375 trouble.
6376
6377 @cindex assumptions about targets
6378 You can't assume the byte order of anything that comes from a target
6379 (including @var{value}s, object files, and instructions).  Such things
6380 must be byte-swapped using @code{SWAP_TARGET_AND_HOST} in
6381 @value{GDBN}, or one of the swap routines defined in @file{bfd.h},
6382 such as @code{bfd_get_32}.
6383
6384 You can't assume that you know what interface is being used to talk to
6385 the target system.  All references to the target must go through the
6386 current @code{target_ops} vector.
6387
6388 You can't assume that the host and target machines are the same machine
6389 (except in the ``native'' support modules).  In particular, you can't
6390 assume that the target machine's header files will be available on the
6391 host machine.  Target code must bring along its own header files --
6392 written from scratch or explicitly donated by their owner, to avoid
6393 copyright problems.
6394
6395 @cindex portability
6396 Insertion of new @code{#ifdef}'s will be frowned upon.  It's much better
6397 to write the code portably than to conditionalize it for various
6398 systems.
6399
6400 @cindex system dependencies
6401 New @code{#ifdef}'s which test for specific compilers or manufacturers
6402 or operating systems are unacceptable.  All @code{#ifdef}'s should test
6403 for features.  The information about which configurations contain which
6404 features should be segregated into the configuration files.  Experience
6405 has proven far too often that a feature unique to one particular system
6406 often creeps into other systems; and that a conditional based on some
6407 predefined macro for your current system will become worthless over
6408 time, as new versions of your system come out that behave differently
6409 with regard to this feature.
6410
6411 Adding code that handles specific architectures, operating systems,
6412 target interfaces, or hosts, is not acceptable in generic code.
6413
6414 @cindex portable file name handling
6415 @cindex file names, portability
6416 One particularly notorious area where system dependencies tend to
6417 creep in is handling of file names.  The mainline @value{GDBN} code
6418 assumes Posix semantics of file names: absolute file names begin with
6419 a forward slash @file{/}, slashes are used to separate leading
6420 directories, case-sensitive file names.  These assumptions are not
6421 necessarily true on non-Posix systems such as MS-Windows.  To avoid
6422 system-dependent code where you need to take apart or construct a file
6423 name, use the following portable macros:
6424
6425 @table @code
6426 @findex HAVE_DOS_BASED_FILE_SYSTEM
6427 @item HAVE_DOS_BASED_FILE_SYSTEM
6428 This preprocessing symbol is defined to a non-zero value on hosts
6429 whose filesystems belong to the MS-DOS/MS-Windows family.  Use this
6430 symbol to write conditional code which should only be compiled for
6431 such hosts.
6432
6433 @findex IS_DIR_SEPARATOR
6434 @item IS_DIR_SEPARATOR (@var{c})
6435 Evaluates to a non-zero value if @var{c} is a directory separator
6436 character.  On Unix and GNU/Linux systems, only a slash @file{/} is
6437 such a character, but on Windows, both @file{/} and @file{\} will
6438 pass.
6439
6440 @findex IS_ABSOLUTE_PATH
6441 @item IS_ABSOLUTE_PATH (@var{file})
6442 Evaluates to a non-zero value if @var{file} is an absolute file name.
6443 For Unix and GNU/Linux hosts, a name which begins with a slash
6444 @file{/} is absolute.  On DOS and Windows, @file{d:/foo} and
6445 @file{x:\bar} are also absolute file names.
6446
6447 @findex FILENAME_CMP
6448 @item FILENAME_CMP (@var{f1}, @var{f2})
6449 Calls a function which compares file names @var{f1} and @var{f2} as
6450 appropriate for the underlying host filesystem.  For Posix systems,
6451 this simply calls @code{strcmp}; on case-insensitive filesystems it
6452 will call @code{strcasecmp} instead.
6453
6454 @findex DIRNAME_SEPARATOR
6455 @item DIRNAME_SEPARATOR
6456 Evaluates to a character which separates directories in
6457 @code{PATH}-style lists, typically held in environment variables.
6458 This character is @samp{:} on Unix, @samp{;} on DOS and Windows.
6459
6460 @findex SLASH_STRING
6461 @item SLASH_STRING
6462 This evaluates to a constant string you should use to produce an
6463 absolute filename from leading directories and the file's basename.
6464 @code{SLASH_STRING} is @code{"/"} on most systems, but might be
6465 @code{"\\"} for some Windows-based ports.
6466 @end table
6467
6468 In addition to using these macros, be sure to use portable library
6469 functions whenever possible.  For example, to extract a directory or a
6470 basename part from a file name, use the @code{dirname} and
6471 @code{basename} library functions (available in @code{libiberty} for
6472 platforms which don't provide them), instead of searching for a slash
6473 with @code{strrchr}.
6474
6475 Another way to generalize @value{GDBN} along a particular interface is with an
6476 attribute struct.  For example, @value{GDBN} has been generalized to handle
6477 multiple kinds of remote interfaces---not by @code{#ifdef}s everywhere, but
6478 by defining the @code{target_ops} structure and having a current target (as
6479 well as a stack of targets below it, for memory references).  Whenever
6480 something needs to be done that depends on which remote interface we are
6481 using, a flag in the current target_ops structure is tested (e.g.,
6482 @code{target_has_stack}), or a function is called through a pointer in the
6483 current target_ops structure.  In this way, when a new remote interface
6484 is added, only one module needs to be touched---the one that actually
6485 implements the new remote interface.  Other examples of
6486 attribute-structs are BFD access to multiple kinds of object file
6487 formats, or @value{GDBN}'s access to multiple source languages.
6488
6489 Please avoid duplicating code.  For example, in @value{GDBN} 3.x all
6490 the code interfacing between @code{ptrace} and the rest of
6491 @value{GDBN} was duplicated in @file{*-dep.c}, and so changing
6492 something was very painful.  In @value{GDBN} 4.x, these have all been
6493 consolidated into @file{infptrace.c}.  @file{infptrace.c} can deal
6494 with variations between systems the same way any system-independent
6495 file would (hooks, @code{#if defined}, etc.), and machines which are
6496 radically different don't need to use @file{infptrace.c} at all.
6497
6498 All debugging code must be controllable using the @samp{set debug
6499 @var{module}} command.  Do not use @code{printf} to print trace
6500 messages.  Use @code{fprintf_unfiltered(gdb_stdlog, ...}.  Do not use
6501 @code{#ifdef DEBUG}.
6502
6503 @node Porting GDB
6504
6505 @chapter Porting @value{GDBN}
6506 @cindex porting to new machines
6507
6508 Most of the work in making @value{GDBN} compile on a new machine is in
6509 specifying the configuration of the machine.  Porting a new
6510 architecture to @value{GDBN} can be broken into a number of steps.
6511
6512 @itemize @bullet
6513
6514 @item
6515 Ensure a @sc{bfd} exists for executables of the target architecture in
6516 the @file{bfd} directory.  If one does not exist, create one by
6517 modifying an existing similar one.
6518
6519 @item
6520 Implement a disassembler for the target architecture in the @file{opcodes}
6521 directory.
6522
6523 @item
6524 Define the target architecture in the @file{gdb} directory
6525 (@pxref{Adding a New Target, , Adding a New Target}).  Add the pattern
6526 for the new target to @file{configure.tgt} with the names of the files
6527 that contain the code.  By convention the target architecture
6528 definition for an architecture @var{arch} is placed in
6529 @file{@var{arch}-tdep.c}.
6530
6531 Within @file{@var{arch}-tdep.c} define the function
6532 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} which calls
6533 @code{gdbarch_register} to create the new @code{@w{struct
6534 gdbarch}} for the architecture.
6535
6536 @item
6537 If a new remote target is needed, consider adding a new remote target
6538 by defining a function
6539 @code{_initialize_remote_@var{arch}}.  However if at all possible
6540 use the @value{GDBN} @emph{Remote Serial Protocol} for this and implement
6541 the server side protocol independently with the target.
6542
6543 @item
6544 If desired implement a simulator in the @file{sim} directory.  This
6545 should create the library @file{libsim.a} implementing the interface
6546 in @file{remote-sim.h} (found in the @file{include} directory).
6547
6548 @item
6549 Build and test.  If desired, lobby the @sc{gdb} steering group to
6550 have the new port included in the main distribution!
6551
6552 @item
6553 Add a description of the new architecture to the main @value{GDBN} user
6554 guide (@pxref{Configuration Specific Information, , Configuration
6555 Specific Information, gdb, Debugging with @value{GDBN}}).
6556
6557 @end itemize
6558
6559 @node Versions and Branches
6560 @chapter Versions and Branches
6561
6562 @section Versions
6563
6564 @value{GDBN}'s version is determined by the file
6565 @file{gdb/version.in} and takes one of the following forms:
6566
6567 @table @asis
6568 @item @var{major}.@var{minor}
6569 @itemx @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}
6570 an official release (e.g., 6.2 or 6.2.1)
6571 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6572 a snapshot taken at @var{YYYY}-@var{MM}-@var{DD}-gmt (e.g.,
6573 6.1.50.20020302, 6.1.90.20020304, or 6.1.0.20020308)
6574 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-cvs
6575 a @sc{cvs} check out drawn on @var{YYYY}-@var{MM}-@var{DD} (e.g.,
6576 6.1.50.20020302-cvs, 6.1.90.20020304-cvs, or 6.1.0.20020308-cvs)
6577 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} (@var{vendor})
6578 a vendor specific release of @value{GDBN}, that while based on@*
6579 @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD},
6580 may include additional changes
6581 @end table
6582
6583 @value{GDBN}'s mainline uses the @var{major} and @var{minor} version
6584 numbers from the most recent release branch, with a @var{patchlevel}
6585 of 50.  At the time each new release branch is created, the mainline's
6586 @var{major} and @var{minor} version numbers are updated.
6587
6588 @value{GDBN}'s release branch is similar.  When the branch is cut, the
6589 @var{patchlevel} is changed from 50 to 90.  As draft releases are
6590 drawn from the branch, the @var{patchlevel} is incremented.  Once the
6591 first release (@var{major}.@var{minor}) has been made, the
6592 @var{patchlevel} is set to 0 and updates have an incremented
6593 @var{patchlevel}.
6594
6595 For snapshots, and @sc{cvs} check outs, it is also possible to
6596 identify the @sc{cvs} origin:
6597
6598 @table @asis
6599 @item @var{major}.@var{minor}.50.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6600 drawn from the @sc{head} of mainline @sc{cvs} (e.g., 6.1.50.20020302)
6601 @item @var{major}.@var{minor}.90.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6602 @itemx @var{major}.@var{minor}.91.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} @dots{}
6603 drawn from a release branch prior to the release (e.g.,
6604 6.1.90.20020304)
6605 @item @var{major}.@var{minor}.0.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6606 @itemx @var{major}.@var{minor}.1.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} @dots{}
6607 drawn from a release branch after the release (e.g., 6.2.0.20020308)
6608 @end table
6609
6610 If the previous @value{GDBN} version is 6.1 and the current version is
6611 6.2, then, substituting 6 for @var{major} and 1 or 2 for @var{minor},
6612 here's an illustration of a typical sequence:
6613
6614 @smallexample
6615      <HEAD>
6616         |
6617 6.1.50.20020302-cvs
6618         |
6619         +--------------------------.
6620         |                    <gdb_6_2-branch>
6621         |                          |
6622 6.2.50.20020303-cvs        6.1.90 (draft #1)
6623         |                          |
6624 6.2.50.20020304-cvs        6.1.90.20020304-cvs
6625         |                          |
6626 6.2.50.20020305-cvs        6.1.91 (draft #2)
6627         |                          |
6628 6.2.50.20020306-cvs        6.1.91.20020306-cvs
6629         |                          |
6630 6.2.50.20020307-cvs        6.2 (release)
6631         |                          |
6632 6.2.50.20020308-cvs        6.2.0.20020308-cvs
6633         |                          |
6634 6.2.50.20020309-cvs        6.2.1 (update)
6635         |                          |
6636 6.2.50.20020310-cvs         <branch closed>
6637         |
6638 6.2.50.20020311-cvs
6639         |
6640         +--------------------------.
6641         |                     <gdb_6_3-branch>
6642         |                          |
6643 6.3.50.20020312-cvs        6.2.90 (draft #1)
6644         |                          |
6645 @end smallexample
6646
6647 @section Release Branches
6648 @cindex Release Branches
6649
6650 @value{GDBN} draws a release series (6.2, 6.2.1, @dots{}) from a
6651 single release branch, and identifies that branch using the @sc{cvs}
6652 branch tags:
6653
6654 @smallexample
6655 gdb_@var{major}_@var{minor}-@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-branchpoint
6656 gdb_@var{major}_@var{minor}-branch
6657 gdb_@var{major}_@var{minor}-@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-release
6658 @end smallexample
6659
6660 @emph{Pragmatics: To help identify the date at which a branch or
6661 release is made, both the branchpoint and release tags include the
6662 date that they are cut (@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}) in the tag.  The
6663 branch tag, denoting the head of the branch, does not need this.}
6664
6665 @section Vendor Branches
6666 @cindex vendor branches
6667
6668 To avoid version conflicts, vendors are expected to modify the file
6669 @file{gdb/version.in} to include a vendor unique alphabetic identifier
6670 (an official @value{GDBN} release never uses alphabetic characters in
6671 its version identifier).  E.g., @samp{6.2widgit2}, or @samp{6.2 (Widgit
6672 Inc Patch 2)}.
6673
6674 @section Experimental Branches
6675 @cindex experimental branches
6676
6677 @subsection Guidelines
6678
6679 @value{GDBN} permits the creation of branches, cut from the @sc{cvs}
6680 repository, for experimental development.  Branches make it possible
6681 for developers to share preliminary work, and maintainers to examine
6682 significant new developments.
6683
6684 The following are a set of guidelines for creating such branches:
6685
6686 @table @emph
6687
6688 @item a branch has an owner
6689 The owner can set further policy for a branch, but may not change the
6690 ground rules.  In particular, they can set a policy for commits (be it
6691 adding more reviewers or deciding who can commit).
6692
6693 @item all commits are posted
6694 All changes committed to a branch shall also be posted to
6695 @email{gdb-patches@@sourceware.org, the @value{GDBN} patches
6696 mailing list}.  While commentary on such changes are encouraged, people
6697 should remember that the changes only apply to a branch.
6698
6699 @item all commits are covered by an assignment
6700 This ensures that all changes belong to the Free Software Foundation,
6701 and avoids the possibility that the branch may become contaminated.
6702
6703 @item a branch is focused
6704 A focused branch has a single objective or goal, and does not contain
6705 unnecessary or irrelevant changes.  Cleanups, where identified, being
6706 be pushed into the mainline as soon as possible.
6707
6708 @item a branch tracks mainline
6709 This keeps the level of divergence under control.  It also keeps the
6710 pressure on developers to push cleanups and other stuff into the
6711 mainline.
6712
6713 @item a branch shall contain the entire @value{GDBN} module
6714 The @value{GDBN} module @code{gdb} should be specified when creating a
6715 branch (branches of individual files should be avoided).  @xref{Tags}.
6716
6717 @item a branch shall be branded using @file{version.in}
6718 The file @file{gdb/version.in} shall be modified so that it identifies
6719 the branch @var{owner} and branch @var{name}, e.g.,
6720 @samp{6.2.50.20030303_owner_name} or @samp{6.2 (Owner Name)}.
6721
6722 @end table
6723
6724 @subsection Tags
6725 @anchor{Tags}
6726
6727 To simplify the identification of @value{GDBN} branches, the following
6728 branch tagging convention is strongly recommended:
6729
6730 @table @code
6731
6732 @item @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint
6733 @itemx @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branch
6734 The branch point and corresponding branch tag.  @var{YYYYMMDD} is the
6735 date that the branch was created.  A branch is created using the
6736 sequence: @anchor{experimental branch tags}
6737 @smallexample
6738 cvs rtag @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint gdb
6739 cvs rtag -b -r @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint \
6740    @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branch gdb
6741 @end smallexample
6742
6743 @item @var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint
6744 The tagged point, on the mainline, that was used when merging the branch
6745 on @var{yyyymmdd}.  To merge in all changes since the branch was cut,
6746 use a command sequence like:
6747 @smallexample
6748 cvs rtag @var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint gdb
6749 cvs update \
6750    -j@var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint
6751    -j@var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint
6752 @end smallexample
6753 @noindent
6754 Similar sequences can be used to just merge in changes since the last
6755 merge.
6756
6757 @end table
6758
6759 @noindent
6760 For further information on @sc{cvs}, see
6761 @uref{http://www.gnu.org/software/cvs/, Concurrent Versions System}.
6762  
6763 @node Start of New Year Procedure
6764 @chapter Start of New Year Procedure
6765 @cindex new year procedure
6766
6767 At the start of each new year, the following actions should be performed:
6768
6769 @itemize @bullet
6770 @item
6771 Rotate the ChangeLog file
6772
6773 The current @file{ChangeLog} file should be renamed into
6774 @file{ChangeLog-YYYY} where YYYY is the year that has just passed.
6775 A new @file{ChangeLog} file should be created, and its contents should
6776 contain a reference to the previous ChangeLog.  The following should
6777 also be preserved at the end of the new ChangeLog, in order to provide
6778 the appropriate settings when editing this file with Emacs:
6779 @smallexample
6780 Local Variables:
6781 mode: change-log
6782 left-margin: 8
6783 fill-column: 74
6784 version-control: never
6785 coding: utf-8
6786 End:
6787 @end smallexample
6788
6789 @item
6790 Add an entry for the newly created ChangeLog file (@file{ChangeLog-YYYY})
6791 in @file{gdb/config/djgpp/fnchange.lst}.
6792
6793 @item
6794 Update the copyright year in the startup message
6795
6796 Update the copyright year in:
6797 @itemize @bullet
6798   @item
6799   file @file{top.c}, function @code{print_gdb_version}
6800   @item
6801   file @file{gdbserver/server.c}, function @code{gdbserver_version}
6802   @item
6803   file @file{gdbserver/gdbreplay.c}, function @code{gdbreplay_version}
6804 @end itemize
6805
6806 @item
6807 Run the @file{copyright.py} Python script to add the new year in the copyright
6808 notices of most source files.  This script has been tested with Python
6809 2.6 and 2.7.
6810
6811 @end itemize
6812
6813 @node Releasing GDB
6814
6815 @chapter Releasing @value{GDBN}
6816 @cindex making a new release of gdb
6817
6818 @section Branch Commit Policy
6819
6820 The branch commit policy is pretty slack.  @value{GDBN} releases 5.0,
6821 5.1 and 5.2 all used the below:
6822
6823 @itemize @bullet
6824 @item
6825 The @file{gdb/MAINTAINERS} file still holds.
6826 @item
6827 Don't fix something on the branch unless/until it is also fixed in the
6828 trunk.  If this isn't possible, mentioning it in the @file{gdb/PROBLEMS}
6829 file is better than committing a hack.
6830 @item
6831 When considering a patch for the branch, suggested criteria include:
6832 Does it fix a build?  Does it fix the sequence @kbd{break main; run}
6833 when debugging a static binary?
6834 @item
6835 The further a change is from the core of @value{GDBN}, the less likely
6836 the change will worry anyone (e.g., target specific code).
6837 @item
6838 Only post a proposal to change the core of @value{GDBN} after you've
6839 sent individual bribes to all the people listed in the
6840 @file{MAINTAINERS} file @t{;-)}
6841 @end itemize
6842
6843 @emph{Pragmatics: Provided updates are restricted to non-core
6844 functionality there is little chance that a broken change will be fatal.
6845 This means that changes such as adding a new architectures or (within
6846 reason) support for a new host are considered acceptable.}
6847
6848
6849 @section Obsoleting code
6850
6851 Before anything else, poke the other developers (and around the source
6852 code) to see if there is anything that can be removed from @value{GDBN}
6853 (an old target, an unused file).
6854
6855 Obsolete code is identified by adding an @code{OBSOLETE} prefix to every
6856 line.  Doing this means that it is easy to identify something that has
6857 been obsoleted when greping through the sources.
6858
6859 The process is done in stages --- this is mainly to ensure that the
6860 wider @value{GDBN} community has a reasonable opportunity to respond.
6861 Remember, everything on the Internet takes a week.
6862
6863 @enumerate
6864 @item
6865 Post the proposal on @email{gdb@@sourceware.org, the GDB mailing
6866 list} Creating a bug report to track the task's state, is also highly
6867 recommended.
6868 @item
6869 Wait a week or so.
6870 @item
6871 Post the proposal on @email{gdb-announce@@sourceware.org, the GDB
6872 Announcement mailing list}.
6873 @item
6874 Wait a week or so.
6875 @item
6876 Go through and edit all relevant files and lines so that they are
6877 prefixed with the word @code{OBSOLETE}.
6878 @item
6879 Wait until the next GDB version, containing this obsolete code, has been
6880 released.
6881 @item
6882 Remove the obsolete code.
6883 @end enumerate
6884
6885 @noindent
6886 @emph{Maintainer note: While removing old code is regrettable it is
6887 hopefully better for @value{GDBN}'s long term development.  Firstly it
6888 helps the developers by removing code that is either no longer relevant
6889 or simply wrong.  Secondly since it removes any history associated with
6890 the file (effectively clearing the slate) the developer has a much freer
6891 hand when it comes to fixing broken files.}
6892
6893
6894
6895 @section Before the Branch
6896
6897 The most important objective at this stage is to find and fix simple
6898 changes that become a pain to track once the branch is created.  For
6899 instance, configuration problems that stop @value{GDBN} from even
6900 building.  If you can't get the problem fixed, document it in the
6901 @file{gdb/PROBLEMS} file.
6902
6903 @subheading Prompt for @file{gdb/NEWS}
6904
6905 People always forget.  Send a post reminding them but also if you know
6906 something interesting happened add it yourself.  The @code{schedule}
6907 script will mention this in its e-mail.
6908
6909 @subheading Review @file{gdb/README}
6910
6911 Grab one of the nightly snapshots and then walk through the
6912 @file{gdb/README} looking for anything that can be improved.  The
6913 @code{schedule} script will mention this in its e-mail.
6914
6915 @subheading Refresh any imported files.
6916
6917 A number of files are taken from external repositories.  They include:
6918
6919 @itemize @bullet
6920 @item
6921 @file{texinfo/texinfo.tex}
6922 @item
6923 @file{config.guess} et.@: al.@: (see the top-level @file{MAINTAINERS}
6924 file)
6925 @item
6926 @file{etc/standards.texi}, @file{etc/make-stds.texi}
6927 @end itemize
6928
6929 @subheading Check the ARI
6930
6931 @uref{http://sourceware.org/gdb/ari,,A.R.I.} is an @code{awk} script
6932 (Awk Regression Index ;-) that checks for a number of errors and coding
6933 conventions.  The checks include things like using @code{malloc} instead
6934 of @code{xmalloc} and file naming problems.  There shouldn't be any
6935 regressions.
6936
6937 @subsection Review the bug data base
6938
6939 Close anything obviously fixed.
6940
6941 @subsection Check all cross targets build
6942
6943 The targets are listed in @file{gdb/MAINTAINERS}.
6944
6945
6946 @section Cut the Branch
6947
6948 @subheading Create the branch
6949
6950 @smallexample
6951 $  u=5.1
6952 $  v=5.2
6953 $  V=`echo $v | sed 's/\./_/g'`
6954 $  D=`date -u +%Y-%m-%d`
6955 $  echo $u $V $D
6956 5.1 5_2 2002-03-03
6957 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6958 -D $D-gmt gdb_$V-$D-branchpoint insight
6959 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag
6960 -D 2002-03-03-gmt gdb_5_2-2002-03-03-branchpoint insight
6961 $  ^echo ^^
6962 ...
6963 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6964 -b -r gdb_$V-$D-branchpoint gdb_$V-branch insight
6965 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6966 -b -r gdb_5_2-2002-03-03-branchpoint gdb_5_2-branch insight
6967 $  ^echo ^^
6968 ...
6969 $
6970 @end smallexample
6971
6972 @itemize @bullet
6973 @item
6974 By using @kbd{-D YYYY-MM-DD-gmt}, the branch is forced to an exact
6975 date/time.
6976 @item
6977 The trunk is first tagged so that the branch point can easily be found.
6978 @item
6979 Insight, which includes @value{GDBN}, is tagged at the same time.
6980 @item
6981 @file{version.in} gets bumped to avoid version number conflicts.
6982 @item
6983 The reading of @file{.cvsrc} is disabled using @file{-f}.
6984 @end itemize
6985
6986 @subheading Update @file{version.in}
6987
6988 @smallexample
6989 $  u=5.1
6990 $  v=5.2
6991 $  V=`echo $v | sed 's/\./_/g'`
6992 $  echo $u $v$V
6993 5.1 5_2
6994 $  cd /tmp
6995 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src co \
6996 -r gdb_$V-branch src/gdb/version.in
6997 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src co
6998  -r gdb_5_2-branch src/gdb/version.in
6999 $  ^echo ^^
7000 U src/gdb/version.in
7001 $  cd src/gdb
7002 $  echo $u.90-0000-00-00-cvs > version.in
7003 $  cat version.in
7004 5.1.90-0000-00-00-cvs
7005 $  cvs -f commit version.in
7006 @end smallexample
7007
7008 @itemize @bullet
7009 @item
7010 @file{0000-00-00} is used as a date to pump prime the version.in update
7011 mechanism.
7012 @item
7013 @file{.90} and the previous branch version are used as fairly arbitrary
7014 initial branch version number.
7015 @end itemize
7016
7017
7018 @subheading Update the web and news pages
7019
7020 Something?
7021
7022 @subheading Tweak cron to track the new branch
7023
7024 The file @file{gdbadmin/cron/crontab} contains gdbadmin's cron table.
7025 This file needs to be updated so that:
7026
7027 @itemize @bullet
7028 @item
7029 A daily timestamp is added to the file @file{version.in}.
7030 @item
7031 The new branch is included in the snapshot process.
7032 @end itemize
7033
7034 @noindent
7035 See the file @file{gdbadmin/cron/README} for how to install the updated
7036 cron table.
7037
7038 The file @file{gdbadmin/ss/README} should also be reviewed to reflect
7039 any changes.  That file is copied to both the branch/ and current/
7040 snapshot directories.
7041
7042
7043 @subheading Update the NEWS and README files
7044
7045 The @file{NEWS} file needs to be updated so that on the branch it refers
7046 to @emph{changes in the current release} while on the trunk it also
7047 refers to @emph{changes since the current release}.
7048
7049 The @file{README} file needs to be updated so that it refers to the
7050 current release.
7051
7052 @subheading Post the branch info
7053
7054 Send an announcement to the mailing lists:
7055
7056 @itemize @bullet
7057 @item
7058 @email{gdb-announce@@sourceware.org, GDB Announcement mailing list}
7059 @item
7060 @email{gdb@@sourceware.org, GDB Discussion mailing list} and
7061 @email{gdb-testers@@sourceware.org, GDB Testers mailing list}
7062 @end itemize
7063
7064 @emph{Pragmatics: The branch creation is sent to the announce list to
7065 ensure that people people not subscribed to the higher volume discussion
7066 list are alerted.}
7067
7068 The announcement should include:
7069
7070 @itemize @bullet
7071 @item
7072 The branch tag.
7073 @item
7074 How to check out the branch using CVS.
7075 @item
7076 The date/number of weeks until the release.
7077 @item
7078 The branch commit policy still holds.
7079 @end itemize
7080
7081 @section Stabilize the branch
7082
7083 Something goes here.
7084
7085 @section Create a Release
7086
7087 The process of creating and then making available a release is broken
7088 down into a number of stages.  The first part addresses the technical
7089 process of creating a releasable tar ball.  The later stages address the
7090 process of releasing that tar ball.
7091
7092 When making a release candidate just the first section is needed.
7093
7094 @subsection Create a release candidate
7095
7096 The objective at this stage is to create a set of tar balls that can be
7097 made available as a formal release (or as a less formal release
7098 candidate).
7099
7100 @subsubheading Freeze the branch
7101
7102 Send out an e-mail notifying everyone that the branch is frozen to
7103 @email{gdb-patches@@sourceware.org}.
7104
7105 @subsubheading Establish a few defaults.
7106
7107 @smallexample
7108 $  b=gdb_5_2-branch
7109 $  v=5.2
7110 $  t=/sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp
7111 $  echo $t/$b/$v
7112 /sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp/gdb_5_2-branch/5.2
7113 $  mkdir -p $t/$b/$v
7114 $  cd $t/$b/$v
7115 $  pwd
7116 /sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp/gdb_5_2-branch/5.2
7117 $  which autoconf
7118 /home/gdbadmin/bin/autoconf
7119 $
7120 @end smallexample
7121
7122 @noindent
7123 Notes:
7124
7125 @itemize @bullet
7126 @item
7127 Check the @code{autoconf} version carefully.  You want to be using the
7128 version documented in the toplevel @file{README-maintainer-mode} file.
7129 It is very unlikely that the version of @code{autoconf} installed in
7130 system directories (e.g., @file{/usr/bin/autoconf}) is correct.
7131 @end itemize
7132
7133 @subsubheading Check out the relevant modules:
7134
7135 @smallexample
7136 $  for m in gdb insight
7137 do
7138 ( mkdir -p $m && cd $m && cvs -q -f -d /cvs/src co -P -r $b $m )
7139 done
7140 $
7141 @end smallexample
7142
7143 @noindent
7144 Note:
7145
7146 @itemize @bullet
7147 @item
7148 The reading of @file{.cvsrc} is disabled (@file{-f}) so that there isn't
7149 any confusion between what is written here and what your local
7150 @code{cvs} really does.
7151 @end itemize
7152
7153 @subsubheading Update relevant files.
7154
7155 @table @file
7156
7157 @item gdb/NEWS
7158
7159 Major releases get their comments added as part of the mainline.  Minor
7160 releases should probably mention any significant bugs that were fixed.
7161
7162 Don't forget to include the @file{ChangeLog} entry.
7163
7164 @smallexample
7165 $  emacs gdb/src/gdb/NEWS
7166 ...
7167 c-x 4 a
7168 ...
7169 c-x c-s c-x c-c
7170 $  cp gdb/src/gdb/NEWS insight/src/gdb/NEWS 
7171 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7172 @end smallexample
7173
7174 @item gdb/README
7175
7176 You'll need to update:
7177
7178 @itemize @bullet
7179 @item
7180 The version.
7181 @item
7182 The update date.
7183 @item
7184 Who did it.
7185 @end itemize
7186
7187 @smallexample
7188 $  emacs gdb/src/gdb/README
7189 ...
7190 c-x 4 a
7191 ...
7192 c-x c-s c-x c-c
7193 $  cp gdb/src/gdb/README insight/src/gdb/README 
7194 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7195 @end smallexample
7196
7197 @emph{Maintainer note: Hopefully the @file{README} file was reviewed
7198 before the initial branch was cut so just a simple substitute is needed
7199 to get it updated.}
7200
7201 @emph{Maintainer note: Other projects generate @file{README} and
7202 @file{INSTALL} from the core documentation.  This might be worth
7203 pursuing.}
7204
7205 @item gdb/version.in
7206
7207 @smallexample
7208 $  echo $v > gdb/src/gdb/version.in
7209 $  cat gdb/src/gdb/version.in
7210 5.2
7211 $  emacs gdb/src/gdb/version.in
7212 ...
7213 c-x 4 a
7214 ... Bump to version ...
7215 c-x c-s c-x c-c
7216 $  cp gdb/src/gdb/version.in insight/src/gdb/version.in 
7217 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7218 @end smallexample
7219
7220 @end table
7221
7222 @subsubheading Do the dirty work
7223
7224 This is identical to the process used to create the daily snapshot.
7225
7226 @smallexample
7227 $  for m in gdb insight
7228 do
7229 ( cd $m/src && gmake -f src-release $m.tar )
7230 done
7231 @end smallexample
7232
7233 If the top level source directory does not have @file{src-release}
7234 (@value{GDBN} version 5.3.1 or earlier), try these commands instead:
7235
7236 @smallexample
7237 $  for m in gdb insight
7238 do
7239 ( cd $m/src && gmake -f Makefile.in $m.tar )
7240 done
7241 @end smallexample
7242
7243 @subsubheading Check the source files
7244
7245 You're looking for files that have mysteriously disappeared.
7246 @kbd{distclean} has the habit of deleting files it shouldn't.  Watch out
7247 for the @file{version.in} update @kbd{cronjob}.
7248
7249 @smallexample
7250 $  ( cd gdb/src && cvs -f -q -n update )
7251 M djunpack.bat
7252 ? gdb-5.1.91.tar
7253 ? proto-toplev
7254 @dots{} lots of generated files @dots{}
7255 M gdb/ChangeLog
7256 M gdb/NEWS
7257 M gdb/README
7258 M gdb/version.in
7259 @dots{} lots of generated files @dots{}
7260 $
7261 @end smallexample
7262
7263 @noindent
7264 @emph{Don't worry about the @file{gdb.info-??} or
7265 @file{gdb/p-exp.tab.c}.  They were generated (and yes @file{gdb.info-1}
7266 was also generated only something strange with CVS means that they
7267 didn't get suppressed).  Fixing it would be nice though.}
7268
7269 @subsubheading Create compressed versions of the release
7270
7271 @smallexample
7272 $  cp */src/*.tar .
7273 $  cp */src/*.bz2 .
7274 $  ls -F
7275 gdb/ gdb-5.2.tar insight/ insight-5.2.tar
7276 $  for m in gdb insight
7277 do
7278 bzip2 -v -9 -c $m-$v.tar > $m-$v.tar.bz2
7279 gzip -v -9 -c $m-$v.tar > $m-$v.tar.gz
7280 done
7281 $
7282 @end smallexample
7283
7284 @noindent
7285 Note:
7286
7287 @itemize @bullet
7288 @item
7289 A pipe such as @kbd{bunzip2 < xxx.bz2 | gzip -9 > xxx.gz} is not since,
7290 in that mode, @code{gzip} does not know the name of the file and, hence,
7291 can not include it in the compressed file.  This is also why the release
7292 process runs @code{tar} and @code{bzip2} as separate passes.
7293 @end itemize
7294
7295 @subsection Sanity check the tar ball
7296
7297 Pick a popular machine (Solaris/PPC?) and try the build on that.
7298
7299 @smallexample
7300 $  bunzip2 < gdb-5.2.tar.bz2 | tar xpf -
7301 $  cd gdb-5.2
7302 $  ./configure 
7303 $  make
7304 @dots{}
7305 $  ./gdb/gdb ./gdb/gdb
7306 GNU gdb 5.2
7307 @dots{}
7308 (gdb)  b main
7309 Breakpoint 1 at 0x80732bc: file main.c, line 734.
7310 (gdb)  run
7311 Starting program: /tmp/gdb-5.2/gdb/gdb 
7312
7313 Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0xbffff8b4) at main.c:734
7314 734       catch_errors (captured_main, &args, "", RETURN_MASK_ALL);
7315 (gdb)  print args
7316 $1 = @{argc = 136426532, argv = 0x821b7f0@}
7317 (gdb)
7318 @end smallexample
7319
7320 @subsection Make a release candidate available
7321
7322 If this is a release candidate then the only remaining steps are:
7323
7324 @enumerate
7325 @item
7326 Commit @file{version.in} and @file{ChangeLog}
7327 @item
7328 Tweak @file{version.in} (and @file{ChangeLog} to read
7329 @var{L}.@var{M}.@var{N}-0000-00-00-cvs so that the version update
7330 process can restart.
7331 @item
7332 Make the release candidate available in
7333 @uref{ftp://sourceware.org/pub/gdb/snapshots/branch}
7334 @item
7335 Notify the relevant mailing lists ( @email{gdb@@sourceware.org} and
7336 @email{gdb-testers@@sourceware.org} that the candidate is available.
7337 @end enumerate
7338
7339 @subsection Make a formal release available
7340
7341 (And you thought all that was required was to post an e-mail.)
7342
7343 @subsubheading Install on sware
7344
7345 Copy the new files to both the release and the old release directory:
7346
7347 @smallexample
7348 $  cp *.bz2 *.gz ~ftp/pub/gdb/old-releases/
7349 $  cp *.bz2 *.gz ~ftp/pub/gdb/releases
7350 @end smallexample
7351
7352 @noindent
7353 Clean up the releases directory so that only the most recent releases
7354 are available (e.g.@: keep 5.2 and 5.2.1 but remove 5.1):
7355
7356 @smallexample
7357 $  cd ~ftp/pub/gdb/releases
7358 $  rm @dots{}
7359 @end smallexample
7360
7361 @noindent
7362 Update the file @file{README} and @file{.message} in the releases
7363 directory:
7364
7365 @smallexample
7366 $  vi README
7367 @dots{}
7368 $  rm -f .message
7369 $  ln README .message
7370 @end smallexample
7371
7372 @subsubheading Update the web pages.
7373
7374 @table @file
7375
7376 @item htdocs/download/ANNOUNCEMENT
7377 This file, which is posted as the official announcement, includes:
7378 @itemize @bullet
7379 @item
7380 General announcement.
7381 @item
7382 News.  If making an @var{M}.@var{N}.1 release, retain the news from
7383 earlier @var{M}.@var{N} release.
7384 @item
7385 Errata.
7386 @end itemize
7387
7388 @item htdocs/index.html
7389 @itemx htdocs/news/index.html
7390 @itemx htdocs/download/index.html
7391 These files include:
7392 @itemize @bullet
7393 @item
7394 Announcement of the most recent release.
7395 @item
7396 News entry (remember to update both the top level and the news directory).
7397 @end itemize
7398 These pages also need to be regenerate using @code{index.sh}.
7399
7400 @item download/onlinedocs/
7401 You need to find the magic command that is used to generate the online
7402 docs from the @file{.tar.bz2}.  The best way is to look in the output
7403 from one of the nightly @code{cron} jobs and then just edit accordingly.
7404 Something like:
7405
7406 @smallexample
7407 $  ~/ss/update-web-docs \
7408  ~ftp/pub/gdb/releases/gdb-5.2.tar.bz2 \
7409  $PWD/www \
7410  /www/sourceware/htdocs/gdb/download/onlinedocs \
7411  gdb
7412 @end smallexample
7413
7414 @item download/ari/
7415 Just like the online documentation.  Something like:
7416
7417 @smallexample
7418 $  /bin/sh ~/ss/update-web-ari \
7419  ~ftp/pub/gdb/releases/gdb-5.2.tar.bz2 \
7420  $PWD/www \
7421  /www/sourceware/htdocs/gdb/download/ari \
7422  gdb
7423 @end smallexample
7424
7425 @end table
7426
7427 @subsubheading Shadow the pages onto gnu
7428
7429 Something goes here.
7430
7431
7432 @subsubheading Install the @value{GDBN} tar ball on GNU
7433
7434 At the time of writing, the GNU machine was @kbd{gnudist.gnu.org} in
7435 @file{~ftp/gnu/gdb}.
7436
7437 @subsubheading Make the @file{ANNOUNCEMENT}
7438
7439 Post the @file{ANNOUNCEMENT} file you created above to:
7440
7441 @itemize @bullet
7442 @item
7443 @email{gdb-announce@@sourceware.org, GDB Announcement mailing list}
7444 @item
7445 @email{info-gnu@@gnu.org, General GNU Announcement list} (but delay it a
7446 day or so to let things get out)
7447 @item
7448 @email{bug-gdb@@gnu.org, GDB Bug Report mailing list}
7449 @end itemize
7450
7451 @subsection Cleanup
7452
7453 The release is out but you're still not finished.
7454
7455 @subsubheading Commit outstanding changes
7456
7457 In particular you'll need to commit any changes to:
7458
7459 @itemize @bullet
7460 @item
7461 @file{gdb/ChangeLog}
7462 @item
7463 @file{gdb/version.in}
7464 @item
7465 @file{gdb/NEWS}
7466 @item
7467 @file{gdb/README}
7468 @end itemize
7469
7470 @subsubheading Tag the release
7471
7472 Something like:
7473
7474 @smallexample
7475 $  d=`date -u +%Y-%m-%d`
7476 $  echo $d
7477 2002-01-24
7478 $  ( cd insight/src/gdb && cvs -f -q update )
7479 $  ( cd insight/src && cvs -f -q tag gdb_5_2-$d-release )
7480 @end smallexample
7481
7482 Insight is used since that contains more of the release than
7483 @value{GDBN}.
7484
7485 @subsubheading Mention the release on the trunk
7486
7487 Just put something in the @file{ChangeLog} so that the trunk also
7488 indicates when the release was made.
7489
7490 @subsubheading Restart @file{gdb/version.in}
7491
7492 If @file{gdb/version.in} does not contain an ISO date such as
7493 @kbd{2002-01-24} then the daily @code{cronjob} won't update it.  Having
7494 committed all the release changes it can be set to
7495 @file{5.2.0_0000-00-00-cvs} which will restart things (yes the @kbd{_}
7496 is important - it affects the snapshot process).
7497
7498 Don't forget the @file{ChangeLog}.
7499
7500 @subsubheading Merge into trunk
7501
7502 The files committed to the branch may also need changes merged into the
7503 trunk.
7504
7505 @subsubheading Revise the release schedule
7506
7507 Post a revised release schedule to @email{gdb@@sourceware.org, GDB
7508 Discussion List} with an updated announcement.  The schedule can be
7509 generated by running:
7510
7511 @smallexample
7512 $  ~/ss/schedule `date +%s` schedule
7513 @end smallexample
7514
7515 @noindent
7516 The first parameter is approximate date/time in seconds (from the epoch)
7517 of the most recent release.
7518
7519 Also update the schedule @code{cronjob}.
7520
7521 @section Post release
7522
7523 Remove any @code{OBSOLETE} code.
7524
7525 @node Testsuite
7526
7527 @chapter Testsuite
7528 @cindex test suite
7529
7530 The testsuite is an important component of the @value{GDBN} package.
7531 While it is always worthwhile to encourage user testing, in practice
7532 this is rarely sufficient; users typically use only a small subset of
7533 the available commands, and it has proven all too common for a change
7534 to cause a significant regression that went unnoticed for some time.
7535
7536 The @value{GDBN} testsuite uses the DejaGNU testing framework.  The
7537 tests themselves are calls to various @code{Tcl} procs; the framework
7538 runs all the procs and summarizes the passes and fails.
7539
7540 @section Using the Testsuite
7541
7542 @cindex running the test suite
7543 To run the testsuite, simply go to the @value{GDBN} object directory (or to the
7544 testsuite's objdir) and type @code{make check}.  This just sets up some
7545 environment variables and invokes DejaGNU's @code{runtest} script.  While
7546 the testsuite is running, you'll get mentions of which test file is in use,
7547 and a mention of any unexpected passes or fails.  When the testsuite is
7548 finished, you'll get a summary that looks like this:
7549
7550 @smallexample
7551                 === gdb Summary ===
7552
7553 # of expected passes            6016
7554 # of unexpected failures        58
7555 # of unexpected successes       5
7556 # of expected failures          183
7557 # of unresolved testcases       3
7558 # of untested testcases         5
7559 @end smallexample
7560
7561 To run a specific test script, type:
7562 @example
7563 make check RUNTESTFLAGS='@var{tests}'
7564 @end example
7565 where @var{tests} is a list of test script file names, separated by
7566 spaces.
7567
7568 If you use GNU make, you can use its @option{-j} option to run the
7569 testsuite in parallel.  This can greatly reduce the amount of time it
7570 takes for the testsuite to run.  In this case, if you set
7571 @code{RUNTESTFLAGS} then, by default, the tests will be run serially
7572 even under @option{-j}.  You can override this and force a parallel run
7573 by setting the @code{make} variable @code{FORCE_PARALLEL} to any
7574 non-empty value.  Note that the parallel @kbd{make check} assumes
7575 that you want to run the entire testsuite, so it is not compatible
7576 with some dejagnu options, like @option{--directory}.
7577
7578 The ideal test run consists of expected passes only; however, reality
7579 conspires to keep us from this ideal.  Unexpected failures indicate
7580 real problems, whether in @value{GDBN} or in the testsuite.  Expected
7581 failures are still failures, but ones which have been decided are too
7582 hard to deal with at the time; for instance, a test case might work
7583 everywhere except on AIX, and there is no prospect of the AIX case
7584 being fixed in the near future.  Expected failures should not be added
7585 lightly, since you may be masking serious bugs in @value{GDBN}.
7586 Unexpected successes are expected fails that are passing for some
7587 reason, while unresolved and untested cases often indicate some minor
7588 catastrophe, such as the compiler being unable to deal with a test
7589 program.
7590
7591 When making any significant change to @value{GDBN}, you should run the
7592 testsuite before and after the change, to confirm that there are no
7593 regressions.  Note that truly complete testing would require that you
7594 run the testsuite with all supported configurations and a variety of
7595 compilers; however this is more than really necessary.  In many cases
7596 testing with a single configuration is sufficient.  Other useful
7597 options are to test one big-endian (Sparc) and one little-endian (x86)
7598 host, a cross config with a builtin simulator (powerpc-eabi,
7599 mips-elf), or a 64-bit host (Alpha).
7600
7601 If you add new functionality to @value{GDBN}, please consider adding
7602 tests for it as well; this way future @value{GDBN} hackers can detect
7603 and fix their changes that break the functionality you added.
7604 Similarly, if you fix a bug that was not previously reported as a test
7605 failure, please add a test case for it.  Some cases are extremely
7606 difficult to test, such as code that handles host OS failures or bugs
7607 in particular versions of compilers, and it's OK not to try to write
7608 tests for all of those.
7609
7610 DejaGNU supports separate build, host, and target machines.  However,
7611 some @value{GDBN} test scripts do not work if the build machine and
7612 the host machine are not the same.  In such an environment, these scripts
7613 will give a result of ``UNRESOLVED'', like this:
7614
7615 @smallexample
7616 UNRESOLVED: gdb.base/example.exp: This test script does not work on a remote host.
7617 @end smallexample
7618
7619 @section Testsuite Parameters
7620
7621 Several variables exist to modify the behavior of the testsuite.
7622
7623 @itemize @bullet
7624
7625 @item @code{TRANSCRIPT}
7626
7627 Sometimes it is convenient to get a transcript of the commands which
7628 the testsuite sends to @value{GDBN}.  For example, if @value{GDBN}
7629 crashes during testing, a transcript can be used to more easily
7630 reconstruct the failure when running @value{GDBN} under @value{GDBN}.
7631
7632 You can instruct the @value{GDBN} testsuite to write transcripts by
7633 setting the DejaGNU variable @code{TRANSCRIPT} (to any value)
7634 before invoking @code{runtest} or @kbd{make check}.  The transcripts
7635 will be written into DejaGNU's output directory.  One transcript will
7636 be made for each invocation of @value{GDBN}; they will be named
7637 @file{transcript.@var{n}}, where @var{n} is an integer.  The first
7638 line of the transcript file will show how @value{GDBN} was invoked;
7639 each subsequent line is a command sent as input to @value{GDBN}.
7640
7641 @smallexample
7642 make check RUNTESTFLAGS=TRANSCRIPT=y
7643 @end smallexample
7644
7645 Note that the transcript is not always complete.  In particular, tests
7646 of completion can yield partial command lines.
7647
7648 @item @code{GDB}
7649
7650 Sometimes one wishes to test a different @value{GDBN} than the one in the build
7651 directory.  For example, one may wish to run the testsuite on
7652 @file{/usr/bin/gdb}.
7653
7654 @smallexample
7655 make check RUNTESTFLAGS=GDB=/usr/bin/gdb
7656 @end smallexample
7657
7658 @item @code{GDBSERVER}
7659
7660 When testing a different @value{GDBN}, it is often useful to also test a
7661 different gdbserver.
7662
7663 @smallexample
7664 make check RUNTESTFLAGS="GDB=/usr/bin/gdb GDBSERVER=/usr/bin/gdbserver"
7665 @end smallexample
7666
7667 @item @code{INTERNAL_GDBFLAGS}
7668
7669 When running the testsuite normally one doesn't want whatever is in
7670 @file{~/.gdbinit} to interfere with the tests, therefore the test harness
7671 passes @option{-nx} to @value{GDBN}.  One also doesn't want any windowed
7672 version of @value{GDBN}, e.g., @samp{gdb -tui}, to run.
7673 This is achieved via @code{INTERNAL_GDBFLAGS}.  
7674
7675 @smallexample
7676 set INTERNAL_GDBFLAGS "-nw -nx"
7677 @end smallexample
7678
7679 This is all well and good, except when testing an installed @value{GDBN}
7680 that has been configured with @option{--with-system-gdbinit}.  Here one
7681 does not want @file{~/.gdbinit} loaded but one may want the system
7682 @file{.gdbinit} file loaded.  This can be achieved by pointing @code{$HOME}
7683 at a directory without a @file{.gdbinit} and by overriding
7684 @code{INTERNAL_GDBFLAGS} and removing @option{-nx}.
7685
7686 @smallexample
7687 cd testsuite
7688 HOME=`pwd` runtest \
7689   GDB=/usr/bin/gdb \
7690   GDBSERVER=/usr/bin/gdbserver \
7691   INTERNAL_GDBFLAGS=-nw
7692 @end smallexample
7693
7694 @end itemize
7695
7696 There are two ways to run the testsuite and pass additional parameters
7697 to DejaGnu.  The first is with @kbd{make check} and specifying the
7698 makefile variable @samp{RUNTESTFLAGS}.
7699
7700 @smallexample
7701 make check RUNTESTFLAGS=TRANSCRIPT=y
7702 @end smallexample
7703
7704 The second is to cd to the @file{testsuite} directory and invoke the DejaGnu
7705 @command{runtest} command directly.
7706
7707 @smallexample
7708 cd testsuite
7709 make site.exp
7710 runtest TRANSCRIPT=y
7711 @end smallexample
7712
7713 @section Testsuite Configuration
7714 @cindex Testsuite Configuration
7715
7716 It is possible to adjust the behavior of the testsuite by defining
7717 the global variables listed below, either in a @file{site.exp} file,
7718 or in a board file.
7719
7720 @itemize @bullet
7721
7722 @item @code{gdb_test_timeout}
7723
7724 Defining this variable changes the default timeout duration used during
7725 communication with @value{GDBN}.  More specifically, the global variable
7726 used during testing is @code{timeout}, but this variable gets reset to
7727 @code{gdb_test_timeout} at the beginning of each testcase, making sure
7728 that any local change to @code{timeout} in a testcase does not affect
7729 subsequent testcases.
7730
7731 This global variable comes in handy when the debugger is slower than
7732 normal due to the testing environment, triggering unexpected @code{TIMEOUT}
7733 test failures.  Examples include when testing on a remote machine, or
7734 against a system where communications are slow.
7735
7736 If not specifically defined, this variable gets automatically defined
7737 to the same value as @code{timeout} during the testsuite initialization.
7738 The default value of the timeout is defined in the file
7739 @file{gdb/testsuite/config/unix.exp} that is part of the @value{GDBN}
7740 test suite@footnote{If you are using a board file, it could override
7741 the test-suite default; search the board file for "timeout".}.
7742
7743 @end itemize
7744
7745 @section Testsuite Organization
7746
7747 @cindex test suite organization
7748 The testsuite is entirely contained in @file{gdb/testsuite}.  While the
7749 testsuite includes some makefiles and configury, these are very minimal,
7750 and used for little besides cleaning up, since the tests themselves
7751 handle the compilation of the programs that @value{GDBN} will run.  The file
7752 @file{testsuite/lib/gdb.exp} contains common utility procs useful for
7753 all @value{GDBN} tests, while the directory @file{testsuite/config} contains
7754 configuration-specific files, typically used for special-purpose
7755 definitions of procs like @code{gdb_load} and @code{gdb_start}.
7756
7757 The tests themselves are to be found in @file{testsuite/gdb.*} and
7758 subdirectories of those.  The names of the test files must always end
7759 with @file{.exp}.  DejaGNU collects the test files by wildcarding
7760 in the test directories, so both subdirectories and individual files
7761 get chosen and run in alphabetical order.
7762
7763 The following table lists the main types of subdirectories and what they
7764 are for.  Since DejaGNU finds test files no matter where they are
7765 located, and since each test file sets up its own compilation and
7766 execution environment, this organization is simply for convenience and
7767 intelligibility.
7768
7769 @table @file
7770 @item gdb.base
7771 This is the base testsuite.  The tests in it should apply to all
7772 configurations of @value{GDBN} (but generic native-only tests may live here).
7773 The test programs should be in the subset of C that is valid K&R,
7774 ANSI/ISO, and C@t{++} (@code{#ifdef}s are allowed if necessary, for instance
7775 for prototypes).
7776
7777 @item gdb.@var{lang}
7778 Language-specific tests for any language @var{lang} besides C.  Examples are
7779 @file{gdb.cp} and @file{gdb.java}.
7780
7781 @item gdb.@var{platform}
7782 Non-portable tests.  The tests are specific to a specific configuration
7783 (host or target), such as HP-UX or eCos.  Example is @file{gdb.hp}, for
7784 HP-UX.
7785
7786 @item gdb.@var{compiler}
7787 Tests specific to a particular compiler.  As of this writing (June
7788 1999), there aren't currently any groups of tests in this category that
7789 couldn't just as sensibly be made platform-specific, but one could
7790 imagine a @file{gdb.gcc}, for tests of @value{GDBN}'s handling of GCC
7791 extensions.
7792
7793 @item gdb.@var{subsystem}
7794 Tests that exercise a specific @value{GDBN} subsystem in more depth.  For
7795 instance, @file{gdb.disasm} exercises various disassemblers, while
7796 @file{gdb.stabs} tests pathways through the stabs symbol reader.
7797 @end table
7798
7799 @section Writing Tests
7800 @cindex writing tests
7801
7802 In many areas, the @value{GDBN} tests are already quite comprehensive; you
7803 should be able to copy existing tests to handle new cases.
7804
7805 You should try to use @code{gdb_test} whenever possible, since it
7806 includes cases to handle all the unexpected errors that might happen.
7807 However, it doesn't cost anything to add new test procedures; for
7808 instance, @file{gdb.base/exprs.exp} defines a @code{test_expr} that
7809 calls @code{gdb_test} multiple times.
7810
7811 Only use @code{send_gdb} and @code{gdb_expect} when absolutely
7812 necessary.  Even if @value{GDBN} has several valid responses to
7813 a command, you can use @code{gdb_test_multiple}.  Like @code{gdb_test},
7814 @code{gdb_test_multiple} recognizes internal errors and unexpected
7815 prompts.
7816
7817 Do not write tests which expect a literal tab character from @value{GDBN}.
7818 On some operating systems (e.g.@: OpenBSD) the TTY layer expands tabs to
7819 spaces, so by the time @value{GDBN}'s output reaches expect the tab is gone.
7820
7821 The source language programs do @emph{not} need to be in a consistent
7822 style.  Since @value{GDBN} is used to debug programs written in many different
7823 styles, it's worth having a mix of styles in the testsuite; for
7824 instance, some @value{GDBN} bugs involving the display of source lines would
7825 never manifest themselves if the programs used GNU coding style
7826 uniformly.
7827
7828 Some testcase results need more detailed explanation:
7829
7830 @table @code
7831 @item KFAIL
7832 Known problem of @value{GDBN} itself.  You must specify the @value{GDBN} bug
7833 report number like in these sample tests:
7834 @smallexample
7835 kfail "gdb/13392" "continue to marker 2"
7836 @end smallexample
7837 or
7838 @smallexample
7839 setup_kfail gdb/13392 "*-*-*"
7840 kfail "continue to marker 2"
7841 @end smallexample
7842
7843 @item XFAIL
7844 Known problem of environment.  This typically includes @value{NGCC} but it
7845 includes also many other system components which cannot be fixed in the
7846 @value{GDBN} project.  Sample test with sanity check not knowing the specific
7847 cause of the problem:
7848 @smallexample
7849 # On x86_64 it is commonly about 4MB.
7850 if @{$stub_size > 25000000@} @{
7851     xfail "stub size $stub_size is too large"
7852     return
7853 @}
7854 @end smallexample
7855
7856 You should provide bug report number for the failing component of the
7857 environment, if such bug report is available:
7858 @smallexample
7859 if @{[test_compiler_info @{gcc-[0-3]-*@}]
7860    || [test_compiler_info @{gcc-4-[0-5]-*@}]@} @{
7861    setup_xfail "gcc/46955" *-*-*
7862 @}
7863 gdb_test "python print ttype.template_argument(2)" "&C::c"
7864 @end smallexample
7865 @end table
7866
7867 @section Board settings
7868 In @value{GDBN} testsuite, the tests can be configured or customized in the board
7869 file by means of @dfn{Board Settings}.  Each setting   should be consulted by
7870 test cases that depend on the corresponding feature.
7871
7872 Here are the supported board settings:
7873
7874 @table @code
7875
7876 @item gdb,cannot_call_functions
7877 The board does not support inferior call, that is, invoking inferior functions
7878 in @value{GDBN}.
7879 @item gdb,can_reverse
7880 The board supports reverse execution.
7881 @item gdb,no_hardware_watchpoints
7882 The board does not support hardware watchpoints.
7883 @item gdb,nofileio
7884 @value{GDBN} is unable to intercept target file operations in remote and perform
7885 them on the host.
7886 @item gdb,noinferiorio
7887 The board is unable to provide I/O capability to the inferior.
7888 @c @item gdb,noresults
7889 @c NEED DOCUMENT.
7890 @item gdb,nosignals
7891 The board does not support signals.
7892 @item gdb,skip_huge_test
7893 Skip time-consuming tests on the board with slow connection.
7894 @item gdb,skip_float_tests
7895 Skip tests related to float points on target board.
7896 @item gdb,use_precord
7897 The board supports process record.
7898 @item gdb_server_prog
7899 The location of GDBserver.  If GDBserver somewhere other than its default
7900 location is used in test, specify the location of GDBserver in this variable.
7901 The location is a file name of GDBserver that can be either absolute or
7902 relative to testsuite subdirectory in build directory.
7903 @item in_proc_agent
7904 The location of in-process agent.  If in-process agent other than its default
7905 location is used in test, specify the location of in-process agent in
7906 this variable.  The location is a file name of in-process agent that can be
7907 either  absolute or relative to testsuite subdirectory in build directory.
7908 @item noargs
7909 @value{GDBN} does not support argument passing for inferior.
7910 @item no_long_long
7911 The board does not support type @code{long long}.
7912 @c @item use_cygmon
7913 @c NEED DOCUMENT.
7914 @item use_gdb_stub
7915 The tests are running with gdb stub.
7916 @end table
7917
7918 @node Hints
7919
7920 @chapter Hints
7921
7922 Check the @file{README} file, it often has useful information that does not
7923 appear anywhere else in the directory.
7924
7925 @menu
7926 * Getting Started::             Getting started working on @value{GDBN}
7927 * Debugging GDB::               Debugging @value{GDBN} with itself
7928 @end menu
7929
7930 @node Getting Started
7931
7932 @section Getting Started
7933
7934 @value{GDBN} is a large and complicated program, and if you first starting to
7935 work on it, it can be hard to know where to start.  Fortunately, if you
7936 know how to go about it, there are ways to figure out what is going on.
7937
7938 This manual, the @value{GDBN} Internals manual, has information which applies
7939 generally to many parts of @value{GDBN}.
7940
7941 Information about particular functions or data structures are located in
7942 comments with those functions or data structures.  If you run across a
7943 function or a global variable which does not have a comment correctly
7944 explaining what is does, this can be thought of as a bug in @value{GDBN}; feel
7945 free to submit a bug report, with a suggested comment if you can figure
7946 out what the comment should say.  If you find a comment which is
7947 actually wrong, be especially sure to report that.
7948
7949 Comments explaining the function of macros defined in host, target, or
7950 native dependent files can be in several places.  Sometimes they are
7951 repeated every place the macro is defined.  Sometimes they are where the
7952 macro is used.  Sometimes there is a header file which supplies a
7953 default definition of the macro, and the comment is there.  This manual
7954 also documents all the available macros.
7955 @c (@pxref{Host Conditionals}, @pxref{Target
7956 @c Conditionals}, @pxref{Native Conditionals}, and @pxref{Obsolete
7957 @c Conditionals})
7958
7959 Start with the header files.  Once you have some idea of how
7960 @value{GDBN}'s internal symbol tables are stored (see @file{symtab.h},
7961 @file{gdbtypes.h}), you will find it much easier to understand the
7962 code which uses and creates those symbol tables.
7963
7964 You may wish to process the information you are getting somehow, to
7965 enhance your understanding of it.  Summarize it, translate it to another
7966 language, add some (perhaps trivial or non-useful) feature to @value{GDBN}, use
7967 the code to predict what a test case would do and write the test case
7968 and verify your prediction, etc.  If you are reading code and your eyes
7969 are starting to glaze over, this is a sign you need to use a more active
7970 approach.
7971
7972 Once you have a part of @value{GDBN} to start with, you can find more
7973 specifically the part you are looking for by stepping through each
7974 function with the @code{next} command.  Do not use @code{step} or you
7975 will quickly get distracted; when the function you are stepping through
7976 calls another function try only to get a big-picture understanding
7977 (perhaps using the comment at the beginning of the function being
7978 called) of what it does.  This way you can identify which of the
7979 functions being called by the function you are stepping through is the
7980 one which you are interested in.  You may need to examine the data
7981 structures generated at each stage, with reference to the comments in
7982 the header files explaining what the data structures are supposed to
7983 look like.
7984
7985 Of course, this same technique can be used if you are just reading the
7986 code, rather than actually stepping through it.  The same general
7987 principle applies---when the code you are looking at calls something
7988 else, just try to understand generally what the code being called does,
7989 rather than worrying about all its details.
7990
7991 @cindex command implementation
7992 A good place to start when tracking down some particular area is with
7993 a command which invokes that feature.  Suppose you want to know how
7994 single-stepping works.  As a @value{GDBN} user, you know that the
7995 @code{step} command invokes single-stepping.  The command is invoked
7996 via command tables (see @file{command.h}); by convention the function
7997 which actually performs the command is formed by taking the name of
7998 the command and adding @samp{_command}, or in the case of an
7999 @code{info} subcommand, @samp{_info}.  For example, the @code{step}
8000 command invokes the @code{step_command} function and the @code{info
8001 display} command invokes @code{display_info}.  When this convention is
8002 not followed, you might have to use @code{grep} or @kbd{M-x
8003 tags-search} in emacs, or run @value{GDBN} on itself and set a
8004 breakpoint in @code{execute_command}.
8005
8006 @cindex @code{bug-gdb} mailing list
8007 If all of the above fail, it may be appropriate to ask for information
8008 on @code{bug-gdb}.  But @emph{never} post a generic question like ``I was
8009 wondering if anyone could give me some tips about understanding
8010 @value{GDBN}''---if we had some magic secret we would put it in this manual.
8011 Suggestions for improving the manual are always welcome, of course.
8012
8013 @node Debugging GDB
8014
8015 @section Debugging @value{GDBN} with itself
8016 @cindex debugging @value{GDBN}
8017
8018 If @value{GDBN} is limping on your machine, this is the preferred way to get it
8019 fully functional.  Be warned that in some ancient Unix systems, like
8020 Ultrix 4.2, a program can't be running in one process while it is being
8021 debugged in another.  Rather than typing the command @kbd{@w{./gdb
8022 ./gdb}}, which works on Suns and such, you can copy @file{gdb} to
8023 @file{gdb2} and then type @kbd{@w{./gdb ./gdb2}}.
8024
8025 When you run @value{GDBN} in the @value{GDBN} source directory, it will read
8026 @file{gdb-gdb.gdb} file (plus possibly @file{gdb-gdb.py} file) that sets up
8027 some simple things to make debugging gdb easier.  The @code{info} command, when
8028 executed without a subcommand in a @value{GDBN} being debugged by gdb, will pop
8029 you back up to the top level gdb.  See @file{gdb-gdb.gdb} for details.
8030
8031 If you use emacs, you will probably want to do a @code{make TAGS} after
8032 you configure your distribution; this will put the machine dependent
8033 routines for your local machine where they will be accessed first by
8034 @kbd{M-.}
8035
8036 Also, make sure that you've either compiled @value{GDBN} with your local cc, or
8037 have run @code{fixincludes} if you are compiling with gcc.
8038
8039 @section Submitting Patches
8040
8041 @cindex submitting patches
8042 Thanks for thinking of offering your changes back to the community of
8043 @value{GDBN} users.  In general we like to get well designed enhancements.
8044 Thanks also for checking in advance about the best way to transfer the
8045 changes.
8046
8047 The @value{GDBN} maintainers will only install ``cleanly designed'' patches.
8048 This manual summarizes what we believe to be clean design for @value{GDBN}.
8049
8050 If the maintainers don't have time to put the patch in when it arrives,
8051 or if there is any question about a patch, it goes into a large queue
8052 with everyone else's patches and bug reports.
8053
8054 @cindex legal papers for code contributions
8055 The legal issue is that to incorporate substantial changes requires a
8056 copyright assignment from you and/or your employer, granting ownership
8057 of the changes to the Free Software Foundation.  You can get the
8058 standard documents for doing this by sending mail to @code{gnu@@gnu.org}
8059 and asking for it.  We recommend that people write in "All programs
8060 owned by the Free Software Foundation" as "NAME OF PROGRAM", so that
8061 changes in many programs (not just @value{GDBN}, but GAS, Emacs, GCC,
8062 etc) can be
8063 contributed with only one piece of legalese pushed through the
8064 bureaucracy and filed with the FSF.  We can't start merging changes until
8065 this paperwork is received by the FSF (their rules, which we follow
8066 since we maintain it for them).
8067
8068 Technically, the easiest way to receive changes is to receive each
8069 feature as a small context diff or unidiff, suitable for @code{patch}.
8070 Each message sent to me should include the changes to C code and
8071 header files for a single feature, plus @file{ChangeLog} entries for
8072 each directory where files were modified, and diffs for any changes
8073 needed to the manuals (@file{gdb/doc/gdb.texinfo} or
8074 @file{gdb/doc/gdbint.texinfo}).  If there are a lot of changes for a
8075 single feature, they can be split down into multiple messages.
8076
8077 In this way, if we read and like the feature, we can add it to the
8078 sources with a single patch command, do some testing, and check it in.
8079 If you leave out the @file{ChangeLog}, we have to write one.  If you leave
8080 out the doc, we have to puzzle out what needs documenting.  Etc., etc.
8081
8082 The reason to send each change in a separate message is that we will not
8083 install some of the changes.  They'll be returned to you with questions
8084 or comments.  If we're doing our job correctly, the message back to you
8085 will say what you have to fix in order to make the change acceptable.
8086 The reason to have separate messages for separate features is so that
8087 the acceptable changes can be installed while one or more changes are
8088 being reworked.  If multiple features are sent in a single message, we
8089 tend to not put in the effort to sort out the acceptable changes from
8090 the unacceptable, so none of the features get installed until all are
8091 acceptable.
8092
8093 If this sounds painful or authoritarian, well, it is.  But we get a lot
8094 of bug reports and a lot of patches, and many of them don't get
8095 installed because we don't have the time to finish the job that the bug
8096 reporter or the contributor could have done.  Patches that arrive
8097 complete, working, and well designed, tend to get installed on the day
8098 they arrive.  The others go into a queue and get installed as time
8099 permits, which, since the maintainers have many demands to meet, may not
8100 be for quite some time.
8101
8102 Please send patches directly to
8103 @email{gdb-patches@@sourceware.org, the @value{GDBN} maintainers}.
8104
8105 @section Build Script
8106
8107 @cindex build script
8108
8109 The script @file{gdb_buildall.sh} builds @value{GDBN} with flag
8110 @option{--enable-targets=all} set.  This builds @value{GDBN} with all supported
8111 targets activated.  This helps testing @value{GDBN} when doing changes that
8112 affect more than one architecture and is much faster than using
8113 @file{gdb_mbuild.sh}.
8114
8115 After building @value{GDBN} the script checks which architectures are
8116 supported and then switches the current architecture to each of those to get
8117 information about the architecture.  The test results are stored in log files
8118 in the directory the script was called from.
8119
8120 @include observer.texi
8121
8122 @node GNU Free Documentation License
8123 @appendix GNU Free Documentation License
8124 @include fdl.texi
8125
8126 @node Concept Index
8127 @unnumbered Concept Index
8128
8129 @printindex cp
8130
8131 @node Function and Variable Index
8132 @unnumbered Function and Variable Index
8133
8134 @printindex fn
8135
8136 @bye