GDB copyright headers update after running GDB's copyright.py script.
[external/binutils.git] / gdb / gdbthread.h
1 /* Multi-process/thread control defs for GDB, the GNU debugger.
2    Copyright (C) 1987-2016 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Lynx Real-Time Systems, Inc.  Los Gatos, CA.
4    
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #ifndef GDBTHREAD_H
22 #define GDBTHREAD_H
23
24 struct symtab;
25
26 #include "breakpoint.h"
27 #include "frame.h"
28 #include "ui-out.h"
29 #include "inferior.h"
30 #include "btrace.h"
31 #include "common/vec.h"
32 #include "target/waitstatus.h"
33
34 /* Frontend view of the thread state.  Possible extensions: stepping,
35    finishing, until(ling),...  */
36 enum thread_state
37 {
38   THREAD_STOPPED,
39   THREAD_RUNNING,
40   THREAD_EXITED,
41 };
42
43 /* Inferior thread specific part of `struct infcall_control_state'.
44
45    Inferior process counterpart is `struct inferior_control_state'.  */
46
47 struct thread_control_state
48 {
49   /* User/external stepping state.  */
50
51   /* Step-resume or longjmp-resume breakpoint.  */
52   struct breakpoint *step_resume_breakpoint;
53
54   /* Exception-resume breakpoint.  */
55   struct breakpoint *exception_resume_breakpoint;
56
57   /* Breakpoints used for software single stepping.  Plural, because
58      it may have multiple locations.  E.g., if stepping over a
59      conditional branch instruction we can't decode the condition for,
60      we'll need to put a breakpoint at the branch destination, and
61      another at the instruction after the branch.  */
62   struct breakpoint *single_step_breakpoints;
63
64   /* Range to single step within.
65
66      If this is nonzero, respond to a single-step signal by continuing
67      to step if the pc is in this range.
68
69      If step_range_start and step_range_end are both 1, it means to
70      step for a single instruction (FIXME: it might clean up
71      wait_for_inferior in a minor way if this were changed to the
72      address of the instruction and that address plus one.  But maybe
73      not).  */
74   CORE_ADDR step_range_start;   /* Inclusive */
75   CORE_ADDR step_range_end;     /* Exclusive */
76
77   /* Function the thread was in as of last it started stepping.  */
78   struct symbol *step_start_function;
79
80   /* If GDB issues a target step request, and this is nonzero, the
81      target should single-step this thread once, and then continue
82      single-stepping it without GDB core involvement as long as the
83      thread stops in the step range above.  If this is zero, the
84      target should ignore the step range, and only issue one single
85      step.  */
86   int may_range_step;
87
88   /* Stack frame address as of when stepping command was issued.
89      This is how we know when we step into a subroutine call, and how
90      to set the frame for the breakpoint used to step out.  */
91   struct frame_id step_frame_id;
92
93   /* Similarly, the frame ID of the underlying stack frame (skipping
94      any inlined frames).  */
95   struct frame_id step_stack_frame_id;
96
97   /* Nonzero if we are presently stepping over a breakpoint.
98
99      If we hit a breakpoint or watchpoint, and then continue, we need
100      to single step the current thread with breakpoints disabled, to
101      avoid hitting the same breakpoint or watchpoint again.  And we
102      should step just a single thread and keep other threads stopped,
103      so that other threads don't miss breakpoints while they are
104      removed.
105
106      So, this variable simultaneously means that we need to single
107      step the current thread, keep other threads stopped, and that
108      breakpoints should be removed while we step.
109
110      This variable is set either:
111      - in proceed, when we resume inferior on user's explicit request
112      - in keep_going, if handle_inferior_event decides we need to
113      step over breakpoint.
114
115      The variable is cleared in normal_stop.  The proceed calls
116      wait_for_inferior, which calls handle_inferior_event in a loop,
117      and until wait_for_inferior exits, this variable is changed only
118      by keep_going.  */
119   int trap_expected;
120
121   /* Nonzero if the thread is being proceeded for a "finish" command
122      or a similar situation when return value should be printed.  */
123   int proceed_to_finish;
124
125   /* Nonzero if the thread is being proceeded for an inferior function
126      call.  */
127   int in_infcall;
128
129   enum step_over_calls_kind step_over_calls;
130
131   /* Nonzero if stopped due to a step command.  */
132   int stop_step;
133
134   /* Chain containing status of breakpoint(s) the thread stopped
135      at.  */
136   bpstat stop_bpstat;
137
138   /* The interpreter that issued the execution command.  NULL if the
139      thread was resumed as a result of a command applied to some other
140      thread (e.g., "next" with scheduler-locking off).  */
141   struct interp *command_interp;
142
143   /* Whether the command that started the thread was a stepping
144      command.  This is used to decide whether "set scheduler-locking
145      step" behaves like "on" or "off".  */
146   int stepping_command;
147 };
148
149 /* Inferior thread specific part of `struct infcall_suspend_state'.  */
150
151 struct thread_suspend_state
152 {
153   /* Last signal that the inferior received (why it stopped).  When
154      the thread is resumed, this signal is delivered.  Note: the
155      target should not check whether the signal is in pass state,
156      because the signal may have been explicitly passed with the
157      "signal" command, which overrides "handle nopass".  If the signal
158      should be suppressed, the core will take care of clearing this
159      before the target is resumed.  */
160   enum gdb_signal stop_signal;
161
162   /* The reason the thread last stopped, if we need to track it
163      (breakpoint, watchpoint, etc.)  */
164   enum target_stop_reason stop_reason;
165
166   /* The waitstatus for this thread's last event.  */
167   struct target_waitstatus waitstatus;
168   /* If true WAITSTATUS hasn't been handled yet.  */
169   int waitstatus_pending_p;
170
171   /* Record the pc of the thread the last time it stopped.  (This is
172      not the current thread's PC as that may have changed since the
173      last stop, e.g., "return" command, or "p $pc = 0xf000").  This is
174      used in coordination with stop_reason and waitstatus_pending_p:
175      if the thread's PC is changed since it last stopped, a pending
176      breakpoint waitstatus is discarded.  */
177   CORE_ADDR stop_pc;
178 };
179
180 typedef struct value *value_ptr;
181 DEF_VEC_P (value_ptr);
182 typedef VEC (value_ptr) value_vec;
183
184 struct thread_info
185 {
186   struct thread_info *next;
187   ptid_t ptid;                  /* "Actual process id";
188                                     In fact, this may be overloaded with 
189                                     kernel thread id, etc.  */
190   int num;                      /* Convenient handle (GDB thread id) */
191
192   /* The name of the thread, as specified by the user.  This is NULL
193      if the thread does not have a user-given name.  */
194   char *name;
195
196   /* Non-zero means the thread is executing.  Note: this is different
197      from saying that there is an active target and we are stopped at
198      a breakpoint, for instance.  This is a real indicator whether the
199      thread is off and running.  */
200   int executing;
201
202   /* Non-zero if this thread is resumed from infrun's perspective.
203      Note that a thread can be marked both as not-executing and
204      resumed at the same time.  This happens if we try to resume a
205      thread that has a wait status pending.  We shouldn't let the
206      thread really run until that wait status has been processed, but
207      we should not process that wait status if we didn't try to let
208      the thread run.  */
209   int resumed;
210
211   /* Frontend view of the thread state.  Note that the THREAD_RUNNING/
212      THREAD_STOPPED states are different from EXECUTING.  When the
213      thread is stopped internally while handling an internal event,
214      like a software single-step breakpoint, EXECUTING will be false,
215      but STATE will still be THREAD_RUNNING.  */
216   enum thread_state state;
217
218   /* If this is > 0, then it means there's code out there that relies
219      on this thread being listed.  Don't delete it from the lists even
220      if we detect it exiting.  */
221   int refcount;
222
223   /* State of GDB control of inferior thread execution.
224      See `struct thread_control_state'.  */
225   struct thread_control_state control;
226
227   /* State of inferior thread to restore after GDB is done with an inferior
228      call.  See `struct thread_suspend_state'.  */
229   struct thread_suspend_state suspend;
230
231   int current_line;
232   struct symtab *current_symtab;
233
234   /* Internal stepping state.  */
235
236   /* Record the pc of the thread the last time it was resumed.  (It
237      can't be done on stop as the PC may change since the last stop,
238      e.g., "return" command, or "p $pc = 0xf000").  This is maintained
239      by proceed and keep_going, and among other things, it's used in
240      adjust_pc_after_break to distinguish a hardware single-step
241      SIGTRAP from a breakpoint SIGTRAP.  */
242   CORE_ADDR prev_pc;
243
244   /* Did we set the thread stepping a breakpoint instruction?  This is
245      used in conjunction with PREV_PC to decide whether to adjust the
246      PC.  */
247   int stepped_breakpoint;
248
249   /* Should we step over breakpoint next time keep_going is called?  */
250   int stepping_over_breakpoint;
251
252   /* Should we step over a watchpoint next time keep_going is called?
253      This is needed on targets with non-continuable, non-steppable
254      watchpoints.  */
255   int stepping_over_watchpoint;
256
257   /* Set to TRUE if we should finish single-stepping over a breakpoint
258      after hitting the current step-resume breakpoint.  The context here
259      is that GDB is to do `next' or `step' while signal arrives.
260      When stepping over a breakpoint and signal arrives, GDB will attempt
261      to skip signal handler, so it inserts a step_resume_breakpoint at the
262      signal return address, and resume inferior.
263      step_after_step_resume_breakpoint is set to TRUE at this moment in
264      order to keep GDB in mind that there is still a breakpoint to step over
265      when GDB gets back SIGTRAP from step_resume_breakpoint.  */
266   int step_after_step_resume_breakpoint;
267
268   /* Pointer to the state machine manager object that handles what is
269      left to do for the thread's execution command after the target
270      stops.  Several execution commands use it.  */
271   struct thread_fsm *thread_fsm;
272
273   /* This is used to remember when a fork or vfork event was caught by
274      a catchpoint, and thus the event is to be followed at the next
275      resume of the thread, and not immediately.  */
276   struct target_waitstatus pending_follow;
277
278   /* True if this thread has been explicitly requested to stop.  */
279   int stop_requested;
280
281   /* The initiating frame of a nexting operation, used for deciding
282      which exceptions to intercept.  If it is null_frame_id no
283      bp_longjmp or bp_exception but longjmp has been caught just for
284      bp_longjmp_call_dummy.  */
285   struct frame_id initiating_frame;
286
287   /* Private data used by the target vector implementation.  */
288   struct private_thread_info *priv;
289
290   /* Function that is called to free PRIVATE.  If this is NULL, then
291      xfree will be called on PRIVATE.  */
292   void (*private_dtor) (struct private_thread_info *);
293
294   /* Branch trace information for this thread.  */
295   struct btrace_thread_info btrace;
296
297   /* Flag which indicates that the stack temporaries should be stored while
298      evaluating expressions.  */
299   int stack_temporaries_enabled;
300
301   /* Values that are stored as temporaries on stack while evaluating
302      expressions.  */
303   value_vec *stack_temporaries;
304
305   /* Step-over chain.  A thread is in the step-over queue if these are
306      non-NULL.  If only a single thread is in the chain, then these
307      fields point to self.  */
308   struct thread_info *step_over_prev;
309   struct thread_info *step_over_next;
310 };
311
312 /* Create an empty thread list, or empty the existing one.  */
313 extern void init_thread_list (void);
314
315 /* Add a thread to the thread list, print a message
316    that a new thread is found, and return the pointer to
317    the new thread.  Caller my use this pointer to 
318    initialize the private thread data.  */
319 extern struct thread_info *add_thread (ptid_t ptid);
320
321 /* Same as add_thread, but does not print a message
322    about new thread.  */
323 extern struct thread_info *add_thread_silent (ptid_t ptid);
324
325 /* Same as add_thread, and sets the private info.  */
326 extern struct thread_info *add_thread_with_info (ptid_t ptid,
327                                                  struct private_thread_info *);
328
329 /* Delete an existing thread list entry.  */
330 extern void delete_thread (ptid_t);
331
332 /* Delete an existing thread list entry, and be quiet about it.  Used
333    after the process this thread having belonged to having already
334    exited, for example.  */
335 extern void delete_thread_silent (ptid_t);
336
337 /* Delete a step_resume_breakpoint from the thread database.  */
338 extern void delete_step_resume_breakpoint (struct thread_info *);
339
340 /* Delete an exception_resume_breakpoint from the thread database.  */
341 extern void delete_exception_resume_breakpoint (struct thread_info *);
342
343 /* Delete the single-step breakpoints of thread TP, if any.  */
344 extern void delete_single_step_breakpoints (struct thread_info *tp);
345
346 /* Check if the thread has software single stepping breakpoints
347    set.  */
348 extern int thread_has_single_step_breakpoints_set (struct thread_info *tp);
349
350 /* Check whether the thread has software single stepping breakpoints
351    set at PC.  */
352 extern int thread_has_single_step_breakpoint_here (struct thread_info *tp,
353                                                    struct address_space *aspace,
354                                                    CORE_ADDR addr);
355
356 /* Translate the integer thread id (GDB's homegrown id, not the system's)
357    into a "pid" (which may be overloaded with extra thread information).  */
358 extern ptid_t thread_id_to_pid (int);
359
360 /* Translate a 'pid' (which may be overloaded with extra thread information) 
361    into the integer thread id (GDB's homegrown id, not the system's).  */
362 extern int pid_to_thread_id (ptid_t ptid);
363
364 /* Boolean test for an already-known pid (which may be overloaded with
365    extra thread information).  */
366 extern int in_thread_list (ptid_t ptid);
367
368 /* Boolean test for an already-known thread id (GDB's homegrown id, 
369    not the system's).  */
370 extern int valid_thread_id (int thread);
371
372 /* Search function to lookup a thread by 'pid'.  */
373 extern struct thread_info *find_thread_ptid (ptid_t ptid);
374
375 /* Find thread by GDB user-visible thread number.  */
376 struct thread_info *find_thread_id (int num);
377
378 /* Finds the first thread of the inferior given by PID.  If PID is -1,
379    returns the first thread in the list.  */
380 struct thread_info *first_thread_of_process (int pid);
381
382 /* Returns any thread of process PID, giving preference to the current
383    thread.  */
384 extern struct thread_info *any_thread_of_process (int pid);
385
386 /* Returns any non-exited thread of process PID, giving preference to
387    the current thread, and to not executing threads.  */
388 extern struct thread_info *any_live_thread_of_process (int pid);
389
390 /* Change the ptid of thread OLD_PTID to NEW_PTID.  */
391 void thread_change_ptid (ptid_t old_ptid, ptid_t new_ptid);
392
393 /* Iterator function to call a user-provided callback function
394    once for each known thread.  */
395 typedef int (*thread_callback_func) (struct thread_info *, void *);
396 extern struct thread_info *iterate_over_threads (thread_callback_func, void *);
397
398 /* Traverse all threads, except those that have THREAD_EXITED
399    state.  */
400
401 #define ALL_NON_EXITED_THREADS(T)                               \
402   for (T = thread_list; T; T = T->next) \
403     if ((T)->state != THREAD_EXITED)
404
405 /* Traverse all threads, including those that have THREAD_EXITED
406    state.  Allows deleting the currently iterated thread.  */
407 #define ALL_THREADS_SAFE(T, TMP)        \
408   for ((T) = thread_list;                       \
409        (T) != NULL ? ((TMP) = (T)->next, 1): 0; \
410        (T) = (TMP))
411
412 extern int thread_count (void);
413
414 /* Switch from one thread to another.  Also sets the STOP_PC
415    global.  */
416 extern void switch_to_thread (ptid_t ptid);
417
418 /* Switch from one thread to another.  Does not read registers and
419    sets STOP_PC to -1.  */
420 extern void switch_to_thread_no_regs (struct thread_info *thread);
421
422 /* Marks or clears thread(s) PTID as resumed.  If PTID is
423    MINUS_ONE_PTID, applies to all threads.  If ptid_is_pid(PTID) is
424    true, applies to all threads of the process pointed at by PTID.  */
425 extern void set_resumed (ptid_t ptid, int resumed);
426
427 /* Marks thread PTID is running, or stopped. 
428    If PTID is minus_one_ptid, marks all threads.  */
429 extern void set_running (ptid_t ptid, int running);
430
431 /* Marks or clears thread(s) PTID as having been requested to stop.
432    If PTID is MINUS_ONE_PTID, applies to all threads.  If
433    ptid_is_pid(PTID) is true, applies to all threads of the process
434    pointed at by PTID.  If STOP, then the THREAD_STOP_REQUESTED
435    observer is called with PTID as argument.  */
436 extern void set_stop_requested (ptid_t ptid, int stop);
437
438 /* NOTE: Since the thread state is not a boolean, most times, you do
439    not want to check it with negation.  If you really want to check if
440    the thread is stopped,
441
442     use (good):
443
444      if (is_stopped (ptid))
445
446     instead of (bad):
447
448      if (!is_running (ptid))
449
450    The latter also returns true on exited threads, most likelly not
451    what you want.  */
452
453 /* Reports if in the frontend's perpective, thread PTID is running.  */
454 extern int is_running (ptid_t ptid);
455
456 /* Is this thread listed, but known to have exited?  We keep it listed
457    (but not visible) until it's safe to delete.  */
458 extern int is_exited (ptid_t ptid);
459
460 /* In the frontend's perpective, is this thread stopped?  */
461 extern int is_stopped (ptid_t ptid);
462
463 /* Marks thread PTID as executing, or not.  If PTID is minus_one_ptid,
464    marks all threads.
465
466    Note that this is different from the running state.  See the
467    description of state and executing fields of struct
468    thread_info.  */
469 extern void set_executing (ptid_t ptid, int executing);
470
471 /* Reports if thread PTID is executing.  */
472 extern int is_executing (ptid_t ptid);
473
474 /* True if any (known or unknown) thread is or may be executing.  */
475 extern int threads_are_executing (void);
476
477 /* Merge the executing property of thread PTID over to its thread
478    state property (frontend running/stopped view).
479
480    "not executing" -> "stopped"
481    "executing"     -> "running"
482    "exited"        -> "exited"
483
484    If PTID is minus_one_ptid, go over all threads.
485
486    Notifications are only emitted if the thread state did change.  */
487 extern void finish_thread_state (ptid_t ptid);
488
489 /* Same as FINISH_THREAD_STATE, but with an interface suitable to be
490    registered as a cleanup.  PTID_P points to the ptid_t that is
491    passed to FINISH_THREAD_STATE.  */
492 extern void finish_thread_state_cleanup (void *ptid_p);
493
494 /* Commands with a prefix of `thread'.  */
495 extern struct cmd_list_element *thread_cmd_list;
496
497 extern void thread_command (char *tidstr, int from_tty);
498
499 /* Print notices on thread events (attach, detach, etc.), set with
500    `set print thread-events'.  */
501 extern int print_thread_events;
502
503 extern void print_thread_info (struct ui_out *uiout, char *threads,
504                                int pid);
505
506 extern struct cleanup *make_cleanup_restore_current_thread (void);
507
508 /* Returns a pointer into the thread_info corresponding to
509    INFERIOR_PTID.  INFERIOR_PTID *must* be in the thread list.  */
510 extern struct thread_info* inferior_thread (void);
511
512 extern void update_thread_list (void);
513
514 /* Delete any thread the target says is no longer alive.  */
515
516 extern void prune_threads (void);
517
518 /* Delete threads marked THREAD_EXITED.  Unlike prune_threads, this
519    does not consult the target about whether the thread is alive right
520    now.  */
521 extern void delete_exited_threads (void);
522
523 /* Return true if PC is in the stepping range of THREAD.  */
524
525 int pc_in_thread_step_range (CORE_ADDR pc, struct thread_info *thread);
526
527 extern struct cleanup *enable_thread_stack_temporaries (ptid_t ptid);
528
529 extern int thread_stack_temporaries_enabled_p (ptid_t ptid);
530
531 extern void push_thread_stack_temporary (ptid_t ptid, struct value *v);
532
533 extern struct value *get_last_thread_stack_temporary (ptid_t);
534
535 extern int value_in_thread_stack_temporaries (struct value *, ptid_t);
536
537 /* Add TP to the end of its inferior's pending step-over chain.  */
538
539 extern void thread_step_over_chain_enqueue (struct thread_info *tp);
540
541 /* Remove TP from its inferior's pending step-over chain.  */
542
543 extern void thread_step_over_chain_remove (struct thread_info *tp);
544
545 /* Return the next thread in the step-over chain starting at TP.  NULL
546    if TP is the last entry in the chain.  */
547
548 extern struct thread_info *thread_step_over_chain_next (struct thread_info *tp);
549
550 /* Return true if TP is in the step-over chain.  */
551
552 extern int thread_is_in_step_over_chain (struct thread_info *tp);
553
554 /* Cancel any ongoing execution command.  */
555
556 extern void thread_cancel_execution_command (struct thread_info *thr);
557
558 extern struct thread_info *thread_list;
559
560 #endif /* GDBTHREAD_H */