auto-generate most target debug methods
[external/binutils.git] / gdb / i386-darwin-nat.c
1 /* Darwin support for GDB, the GNU debugger.
2    Copyright (C) 1997-2014 Free Software Foundation, Inc.
3
4    Contributed by Apple Computer, Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "defs.h"
22 #include "frame.h"
23 #include "inferior.h"
24 #include "target.h"
25 #include "symfile.h"
26 #include "symtab.h"
27 #include "objfiles.h"
28 #include "gdbcmd.h"
29 #include "regcache.h"
30 #include "gdb_assert.h"
31 #include "i386-tdep.h"
32 #include "i387-tdep.h"
33 #include "gdbarch.h"
34 #include "arch-utils.h"
35 #include "gdbcore.h"
36
37 #include "i386-nat.h"
38 #include "darwin-nat.h"
39 #include "i386-darwin-tdep.h"
40
41 #ifdef BFD64
42 #include "amd64-nat.h"
43 #include "amd64-tdep.h"
44 #include "amd64-darwin-tdep.h"
45 #endif
46
47 /* Read register values from the inferior process.
48    If REGNO is -1, do this for all registers.
49    Otherwise, REGNO specifies which register (so we can save time).  */
50 static void
51 i386_darwin_fetch_inferior_registers (struct target_ops *ops,
52                                       struct regcache *regcache, int regno)
53 {
54   thread_t current_thread = ptid_get_tid (inferior_ptid);
55   int fetched = 0;
56   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
57
58 #ifdef BFD64
59   if (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64)
60     {
61       if (regno == -1 || amd64_native_gregset_supplies_p (gdbarch, regno))
62         {
63           x86_thread_state_t gp_regs;
64           unsigned int gp_count = x86_THREAD_STATE_COUNT;
65           kern_return_t ret;
66
67           ret = thread_get_state
68             (current_thread, x86_THREAD_STATE, (thread_state_t) & gp_regs,
69              &gp_count);
70           if (ret != KERN_SUCCESS)
71             {
72               printf_unfiltered (_("Error calling thread_get_state for "
73                                    "GP registers for thread 0x%lx\n"),
74                                  (unsigned long) current_thread);
75               MACH_CHECK_ERROR (ret);
76             }
77           amd64_supply_native_gregset (regcache, &gp_regs.uts, -1);
78           fetched++;
79         }
80
81       if (regno == -1 || !amd64_native_gregset_supplies_p (gdbarch, regno))
82         {
83           x86_float_state_t fp_regs;
84           unsigned int fp_count = x86_FLOAT_STATE_COUNT;
85           kern_return_t ret;
86
87           ret = thread_get_state
88             (current_thread, x86_FLOAT_STATE, (thread_state_t) & fp_regs,
89              &fp_count);
90           if (ret != KERN_SUCCESS)
91             {
92               printf_unfiltered (_("Error calling thread_get_state for "
93                                    "float registers for thread 0x%lx\n"),
94                                  (unsigned long) current_thread);
95               MACH_CHECK_ERROR (ret);
96             }
97           amd64_supply_fxsave (regcache, -1, &fp_regs.ufs.fs64.__fpu_fcw);
98           fetched++;
99         }
100     }
101   else
102 #endif
103     {
104       if (regno == -1 || regno < I386_NUM_GREGS)
105         {
106           x86_thread_state32_t gp_regs;
107           unsigned int gp_count = x86_THREAD_STATE32_COUNT;
108           kern_return_t ret;
109           int i;
110
111           ret = thread_get_state
112             (current_thread, x86_THREAD_STATE32, (thread_state_t) &gp_regs,
113              &gp_count);
114           if (ret != KERN_SUCCESS)
115             {
116               printf_unfiltered (_("Error calling thread_get_state for "
117                                    "GP registers for thread 0x%lx\n"),
118                                  (unsigned long) current_thread);
119               MACH_CHECK_ERROR (ret);
120             }
121           for (i = 0; i < I386_NUM_GREGS; i++)
122             regcache_raw_supply
123               (regcache, i,
124                (char *)&gp_regs + i386_darwin_thread_state_reg_offset[i]);
125
126           fetched++;
127         }
128
129       if (regno == -1
130           || (regno >= I386_ST0_REGNUM && regno < I386_SSE_NUM_REGS))
131         {
132           x86_float_state32_t fp_regs;
133           unsigned int fp_count = x86_FLOAT_STATE32_COUNT;
134           kern_return_t ret;
135
136           ret = thread_get_state
137             (current_thread, x86_FLOAT_STATE32, (thread_state_t) &fp_regs,
138              &fp_count);
139           if (ret != KERN_SUCCESS)
140             {
141               printf_unfiltered (_("Error calling thread_get_state for "
142                                    "float registers for thread 0x%lx\n"),
143                                  (unsigned long) current_thread);
144               MACH_CHECK_ERROR (ret);
145             }
146           i387_supply_fxsave (regcache, -1, &fp_regs.__fpu_fcw);
147           fetched++;
148         }
149     }
150
151   if (! fetched)
152     {
153       warning (_("unknown register %d"), regno);
154       regcache_raw_supply (regcache, regno, NULL);
155     }
156 }
157
158 /* Store our register values back into the inferior.
159    If REGNO is -1, do this for all registers.
160    Otherwise, REGNO specifies which register (so we can save time).  */
161
162 static void
163 i386_darwin_store_inferior_registers (struct target_ops *ops,
164                                       struct regcache *regcache, int regno)
165 {
166   thread_t current_thread = ptid_get_tid (inferior_ptid);
167   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
168
169 #ifdef BFD64
170   if (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64)
171     {
172       if (regno == -1 || amd64_native_gregset_supplies_p (gdbarch, regno))
173         {
174           x86_thread_state_t gp_regs;
175           kern_return_t ret;
176           unsigned int gp_count = x86_THREAD_STATE_COUNT;
177
178           ret = thread_get_state
179             (current_thread, x86_THREAD_STATE, (thread_state_t) &gp_regs,
180              &gp_count);
181           MACH_CHECK_ERROR (ret);
182           gdb_assert (gp_regs.tsh.flavor == x86_THREAD_STATE64);
183           gdb_assert (gp_regs.tsh.count == x86_THREAD_STATE64_COUNT);
184
185           amd64_collect_native_gregset (regcache, &gp_regs.uts, regno);
186
187           ret = thread_set_state (current_thread, x86_THREAD_STATE,
188                                   (thread_state_t) &gp_regs,
189                                   x86_THREAD_STATE_COUNT);
190           MACH_CHECK_ERROR (ret);
191         }
192
193       if (regno == -1 || !amd64_native_gregset_supplies_p (gdbarch, regno))
194         {
195           x86_float_state_t fp_regs;
196           kern_return_t ret;
197           unsigned int fp_count = x86_FLOAT_STATE_COUNT;
198
199           ret = thread_get_state
200             (current_thread, x86_FLOAT_STATE, (thread_state_t) & fp_regs,
201              &fp_count);
202           MACH_CHECK_ERROR (ret);
203           gdb_assert (fp_regs.fsh.flavor == x86_FLOAT_STATE64);
204           gdb_assert (fp_regs.fsh.count == x86_FLOAT_STATE64_COUNT);
205
206           amd64_collect_fxsave (regcache, regno, &fp_regs.ufs.fs64.__fpu_fcw);
207
208           ret = thread_set_state (current_thread, x86_FLOAT_STATE,
209                                   (thread_state_t) & fp_regs,
210                                   x86_FLOAT_STATE_COUNT);
211           MACH_CHECK_ERROR (ret);
212         }
213     }
214   else
215 #endif
216     {
217       if (regno == -1 || regno < I386_NUM_GREGS)
218         {
219           x86_thread_state32_t gp_regs;
220           kern_return_t ret;
221           unsigned int gp_count = x86_THREAD_STATE32_COUNT;
222           int i;
223
224           ret = thread_get_state
225             (current_thread, x86_THREAD_STATE32, (thread_state_t) &gp_regs,
226              &gp_count);
227           MACH_CHECK_ERROR (ret);
228
229           for (i = 0; i < I386_NUM_GREGS; i++)
230             if (regno == -1 || regno == i)
231               regcache_raw_collect
232                 (regcache, i,
233                  (char *)&gp_regs + i386_darwin_thread_state_reg_offset[i]);
234
235           ret = thread_set_state (current_thread, x86_THREAD_STATE32,
236                                   (thread_state_t) &gp_regs,
237                                   x86_THREAD_STATE32_COUNT);
238           MACH_CHECK_ERROR (ret);
239         }
240
241       if (regno == -1
242           || (regno >= I386_ST0_REGNUM && regno < I386_SSE_NUM_REGS))
243         {
244           x86_float_state32_t fp_regs;
245           unsigned int fp_count = x86_FLOAT_STATE32_COUNT;
246           kern_return_t ret;
247
248           ret = thread_get_state
249             (current_thread, x86_FLOAT_STATE32, (thread_state_t) & fp_regs,
250              &fp_count);
251           MACH_CHECK_ERROR (ret);
252
253           i387_collect_fxsave (regcache, regno, &fp_regs.__fpu_fcw);
254
255           ret = thread_set_state (current_thread, x86_FLOAT_STATE32,
256                                   (thread_state_t) &fp_regs,
257                                   x86_FLOAT_STATE32_COUNT);
258           MACH_CHECK_ERROR (ret);
259         }
260     }
261 }
262
263 /* Support for debug registers, boosted mostly from i386-linux-nat.c.  */
264
265 static void
266 i386_darwin_dr_set (int regnum, CORE_ADDR value)
267 {
268   int current_pid;
269   thread_t current_thread;
270   x86_debug_state_t dr_regs;
271   kern_return_t ret;
272   unsigned int dr_count;
273
274   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum <= DR_CONTROL);
275
276   current_thread = ptid_get_tid (inferior_ptid);
277
278   dr_regs.dsh.flavor = x86_DEBUG_STATE;
279   dr_regs.dsh.count = x86_DEBUG_STATE_COUNT;
280   dr_count = x86_DEBUG_STATE_COUNT;
281   ret = thread_get_state (current_thread, x86_DEBUG_STATE,
282                           (thread_state_t) &dr_regs, &dr_count);
283   MACH_CHECK_ERROR (ret);
284
285   switch (dr_regs.dsh.flavor)
286     {
287     case x86_DEBUG_STATE32:
288       switch (regnum)
289         {
290         case 0:
291           dr_regs.uds.ds32.__dr0 = value;
292           break;
293         case 1:
294           dr_regs.uds.ds32.__dr1 = value;
295           break;
296         case 2:
297           dr_regs.uds.ds32.__dr2 = value;
298           break;
299         case 3:
300           dr_regs.uds.ds32.__dr3 = value;
301           break;
302         case 4:
303           dr_regs.uds.ds32.__dr4 = value;
304           break;
305         case 5:
306           dr_regs.uds.ds32.__dr5 = value;
307           break;
308         case 6:
309           dr_regs.uds.ds32.__dr6 = value;
310           break;
311         case 7:
312           dr_regs.uds.ds32.__dr7 = value;
313           break;
314         }
315       break;
316 #ifdef BFD64
317     case x86_DEBUG_STATE64:
318       switch (regnum)
319         {
320         case 0:
321           dr_regs.uds.ds64.__dr0 = value;
322           break;
323         case 1:
324           dr_regs.uds.ds64.__dr1 = value;
325           break;
326         case 2:
327           dr_regs.uds.ds64.__dr2 = value;
328           break;
329         case 3:
330           dr_regs.uds.ds64.__dr3 = value;
331           break;
332         case 4:
333           dr_regs.uds.ds64.__dr4 = value;
334           break;
335         case 5:
336           dr_regs.uds.ds64.__dr5 = value;
337           break;
338         case 6:
339           dr_regs.uds.ds64.__dr6 = value;
340           break;
341         case 7:
342           dr_regs.uds.ds64.__dr7 = value;
343           break;
344         }
345       break;
346 #endif
347     }
348
349   ret = thread_set_state (current_thread, dr_regs.dsh.flavor,
350                           (thread_state_t) &dr_regs.uds, dr_count);
351
352   MACH_CHECK_ERROR (ret);
353 }
354
355 static CORE_ADDR
356 i386_darwin_dr_get (int regnum)
357 {
358   thread_t current_thread;
359   x86_debug_state_t dr_regs;
360   kern_return_t ret;
361   unsigned int dr_count;
362
363   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum <= DR_CONTROL);
364
365   current_thread = ptid_get_tid (inferior_ptid);
366
367   dr_regs.dsh.flavor = x86_DEBUG_STATE;
368   dr_regs.dsh.count = x86_DEBUG_STATE_COUNT;
369   dr_count = x86_DEBUG_STATE_COUNT;
370   ret = thread_get_state (current_thread, x86_DEBUG_STATE,
371                           (thread_state_t) &dr_regs, &dr_count);
372   MACH_CHECK_ERROR (ret);
373
374   switch (dr_regs.dsh.flavor)
375     {
376     case x86_DEBUG_STATE32:
377       switch (regnum)
378         {
379         case 0:
380           return dr_regs.uds.ds32.__dr0;
381         case 1:
382           return dr_regs.uds.ds32.__dr1;
383         case 2:
384           return dr_regs.uds.ds32.__dr2;
385         case 3:
386           return dr_regs.uds.ds32.__dr3;
387         case 4:
388           return dr_regs.uds.ds32.__dr4;
389         case 5:
390           return dr_regs.uds.ds32.__dr5;
391         case 6:
392           return dr_regs.uds.ds32.__dr6;
393         case 7:
394           return dr_regs.uds.ds32.__dr7;
395         default:
396           return -1;
397         }
398       break;
399 #ifdef BFD64
400     case x86_DEBUG_STATE64:
401       switch (regnum)
402         {
403         case 0:
404           return dr_regs.uds.ds64.__dr0;
405         case 1:
406           return dr_regs.uds.ds64.__dr1;
407         case 2:
408           return dr_regs.uds.ds64.__dr2;
409         case 3:
410           return dr_regs.uds.ds64.__dr3;
411         case 4:
412           return dr_regs.uds.ds64.__dr4;
413         case 5:
414           return dr_regs.uds.ds64.__dr5;
415         case 6:
416           return dr_regs.uds.ds64.__dr6;
417         case 7:
418           return dr_regs.uds.ds64.__dr7;
419         default:
420           return -1;
421         }
422       break;
423 #endif
424     default:
425       return -1;
426     }
427 }
428
429 static void
430 i386_darwin_dr_set_control (unsigned long control)
431 {
432   i386_darwin_dr_set (DR_CONTROL, control);
433 }
434
435 static void
436 i386_darwin_dr_set_addr (int regnum, CORE_ADDR addr)
437 {
438   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum <= DR_LASTADDR - DR_FIRSTADDR);
439
440   i386_darwin_dr_set (DR_FIRSTADDR + regnum, addr);
441 }
442
443 static CORE_ADDR
444 i386_darwin_dr_get_addr (int regnum)
445 {
446   return i386_darwin_dr_get (regnum);
447 }
448
449 static unsigned long
450 i386_darwin_dr_get_status (void)
451 {
452   return i386_darwin_dr_get (DR_STATUS);
453 }
454
455 static unsigned long
456 i386_darwin_dr_get_control (void)
457 {
458   return i386_darwin_dr_get (DR_CONTROL);
459 }
460
461 void
462 darwin_check_osabi (darwin_inferior *inf, thread_t thread)
463 {
464   if (gdbarch_osabi (target_gdbarch ()) == GDB_OSABI_UNKNOWN)
465     {
466       /* Attaching to a process.  Let's figure out what kind it is.  */
467       x86_thread_state_t gp_regs;
468       struct gdbarch_info info;
469       unsigned int gp_count = x86_THREAD_STATE_COUNT;
470       kern_return_t ret;
471
472       ret = thread_get_state (thread, x86_THREAD_STATE,
473                               (thread_state_t) &gp_regs, &gp_count);
474       if (ret != KERN_SUCCESS)
475         {
476           MACH_CHECK_ERROR (ret);
477           return;
478         }
479
480       gdbarch_info_init (&info);
481       gdbarch_info_fill (&info);
482       info.byte_order = gdbarch_byte_order (target_gdbarch ());
483       info.osabi = GDB_OSABI_DARWIN;
484       if (gp_regs.tsh.flavor == x86_THREAD_STATE64)
485         info.bfd_arch_info = bfd_lookup_arch (bfd_arch_i386,
486                                               bfd_mach_x86_64);
487       else
488         info.bfd_arch_info = bfd_lookup_arch (bfd_arch_i386,
489                                               bfd_mach_i386_i386);
490       gdbarch_update_p (info);
491     }
492 }
493
494 #define X86_EFLAGS_T 0x100UL
495
496 /* Returning from a signal trampoline is done by calling a
497    special system call (sigreturn).  This system call
498    restores the registers that were saved when the signal was
499    raised, including %eflags/%rflags.  That means that single-stepping
500    won't work.  Instead, we'll have to modify the signal context
501    that's about to be restored, and set the trace flag there.  */
502
503 static int
504 i386_darwin_sstep_at_sigreturn (x86_thread_state_t *regs)
505 {
506   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (target_gdbarch ());
507   static const gdb_byte darwin_syscall[] = { 0xcd, 0x80 }; /* int 0x80 */
508   gdb_byte buf[sizeof (darwin_syscall)];
509
510   /* Check if PC is at a sigreturn system call.  */
511   if (target_read_memory (regs->uts.ts32.__eip, buf, sizeof (buf)) == 0
512       && memcmp (buf, darwin_syscall, sizeof (darwin_syscall)) == 0
513       && regs->uts.ts32.__eax == 0xb8 /* SYS_sigreturn */)
514     {
515       ULONGEST uctx_addr;
516       ULONGEST mctx_addr;
517       ULONGEST flags_addr;
518       unsigned int eflags;
519
520       uctx_addr = read_memory_unsigned_integer
521                     (regs->uts.ts32.__esp + 4, 4, byte_order);
522       mctx_addr = read_memory_unsigned_integer
523                     (uctx_addr + 28, 4, byte_order);
524
525       flags_addr = mctx_addr + 12 + 9 * 4;
526       read_memory (flags_addr, (gdb_byte *) &eflags, 4);
527       eflags |= X86_EFLAGS_T;
528       write_memory (flags_addr, (gdb_byte *) &eflags, 4);
529
530       return 1;
531     }
532   return 0;
533 }
534
535 #ifdef BFD64
536 static int
537 amd64_darwin_sstep_at_sigreturn (x86_thread_state_t *regs)
538 {
539   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (target_gdbarch ());
540   static const gdb_byte darwin_syscall[] = { 0x0f, 0x05 }; /* syscall */
541   gdb_byte buf[sizeof (darwin_syscall)];
542
543   /* Check if PC is at a sigreturn system call.  */
544   if (target_read_memory (regs->uts.ts64.__rip, buf, sizeof (buf)) == 0
545       && memcmp (buf, darwin_syscall, sizeof (darwin_syscall)) == 0
546       && (regs->uts.ts64.__rax & 0xffffffff) == 0x20000b8 /* SYS_sigreturn */)
547     {
548       ULONGEST mctx_addr;
549       ULONGEST flags_addr;
550       unsigned int rflags;
551
552       mctx_addr = read_memory_unsigned_integer
553                     (regs->uts.ts64.__rdi + 48, 8, byte_order);
554       flags_addr = mctx_addr + 16 + 17 * 8;
555
556       /* AMD64 is little endian.  */
557       read_memory (flags_addr, (gdb_byte *) &rflags, 4);
558       rflags |= X86_EFLAGS_T;
559       write_memory (flags_addr, (gdb_byte *) &rflags, 4);
560
561       return 1;
562     }
563   return 0;
564 }
565 #endif
566
567 void
568 darwin_set_sstep (thread_t thread, int enable)
569 {
570   x86_thread_state_t regs;
571   unsigned int count = x86_THREAD_STATE_COUNT;
572   kern_return_t kret;
573
574   kret = thread_get_state (thread, x86_THREAD_STATE,
575                            (thread_state_t) &regs, &count);
576   if (kret != KERN_SUCCESS)
577     {
578       printf_unfiltered (_("darwin_set_sstep: error %x, thread=%x\n"),
579                          kret, thread);
580       return;
581     }
582
583   switch (regs.tsh.flavor)
584     {
585     case x86_THREAD_STATE32:
586       {
587         __uint32_t bit = enable ? X86_EFLAGS_T : 0;
588
589         if (enable && i386_darwin_sstep_at_sigreturn (&regs))
590           return;
591         if ((regs.uts.ts32.__eflags & X86_EFLAGS_T) == bit)
592           return;
593         regs.uts.ts32.__eflags
594           = (regs.uts.ts32.__eflags & ~X86_EFLAGS_T) | bit;
595         kret = thread_set_state (thread, x86_THREAD_STATE,
596                                  (thread_state_t) &regs, count);
597         MACH_CHECK_ERROR (kret);
598       }
599       break;
600 #ifdef BFD64
601     case x86_THREAD_STATE64:
602       {
603         __uint64_t bit = enable ? X86_EFLAGS_T : 0;
604
605         if (enable && amd64_darwin_sstep_at_sigreturn (&regs))
606           return;
607         if ((regs.uts.ts64.__rflags & X86_EFLAGS_T) == bit)
608           return;
609         regs.uts.ts64.__rflags
610           = (regs.uts.ts64.__rflags & ~X86_EFLAGS_T) | bit;
611         kret = thread_set_state (thread, x86_THREAD_STATE,
612                                  (thread_state_t) &regs, count);
613         MACH_CHECK_ERROR (kret);
614       }
615       break;
616 #endif
617     default:
618       error (_("darwin_set_sstep: unknown flavour: %d"), regs.tsh.flavor);
619     }
620 }
621
622 void
623 darwin_complete_target (struct target_ops *target)
624 {
625 #ifdef BFD64
626   amd64_native_gregset64_reg_offset = amd64_darwin_thread_state_reg_offset;
627   amd64_native_gregset64_num_regs = amd64_darwin_thread_state_num_regs;
628   amd64_native_gregset32_reg_offset = i386_darwin_thread_state_reg_offset;
629   amd64_native_gregset32_num_regs = i386_darwin_thread_state_num_regs;
630 #endif
631
632   i386_use_watchpoints (target);
633
634   i386_dr_low.set_control = i386_darwin_dr_set_control;
635   i386_dr_low.set_addr = i386_darwin_dr_set_addr;
636   i386_dr_low.get_addr = i386_darwin_dr_get_addr;
637   i386_dr_low.get_status = i386_darwin_dr_get_status;
638   i386_dr_low.get_control = i386_darwin_dr_get_control;
639
640   /* Let's assume that the kernel is 64 bits iff the executable is.  */
641 #ifdef __x86_64__
642   i386_set_debug_register_length (8);
643 #else
644   i386_set_debug_register_length (4);
645 #endif
646
647   target->to_fetch_registers = i386_darwin_fetch_inferior_registers;
648   target->to_store_registers = i386_darwin_store_inferior_registers;
649 }