implement support for "enum class"
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / i386-nat.c
1 /* Native-dependent code for the i386.
2
3    Copyright (C) 2001-2014 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "i386-nat.h"
22 #include "breakpoint.h"
23 #include "command.h"
24 #include "gdbcmd.h"
25 #include "target.h"
26 #include "gdb_assert.h"
27 #include "inferior.h"
28
29 /* Support for hardware watchpoints and breakpoints using the i386
30    debug registers.
31
32    This provides several functions for inserting and removing
33    hardware-assisted breakpoints and watchpoints, testing if one or
34    more of the watchpoints triggered and at what address, checking
35    whether a given region can be watched, etc.
36
37    The functions below implement debug registers sharing by reference
38    counts, and allow to watch regions up to 16 bytes long.  */
39
40 struct i386_dr_low_type i386_dr_low;
41
42
43 /* Support for 8-byte wide hw watchpoints.  */
44 #define TARGET_HAS_DR_LEN_8 (i386_dr_low.debug_register_length == 8)
45
46 /* DR7 Debug Control register fields.  */
47
48 /* How many bits to skip in DR7 to get to R/W and LEN fields.  */
49 #define DR_CONTROL_SHIFT        16
50 /* How many bits in DR7 per R/W and LEN field for each watchpoint.  */
51 #define DR_CONTROL_SIZE         4
52
53 /* Watchpoint/breakpoint read/write fields in DR7.  */
54 #define DR_RW_EXECUTE   (0x0)   /* Break on instruction execution.  */
55 #define DR_RW_WRITE     (0x1)   /* Break on data writes.  */
56 #define DR_RW_READ      (0x3)   /* Break on data reads or writes.  */
57
58 /* This is here for completeness.  No platform supports this
59    functionality yet (as of March 2001).  Note that the DE flag in the
60    CR4 register needs to be set to support this.  */
61 #ifndef DR_RW_IORW
62 #define DR_RW_IORW      (0x2)   /* Break on I/O reads or writes.  */
63 #endif
64
65 /* Watchpoint/breakpoint length fields in DR7.  The 2-bit left shift
66    is so we could OR this with the read/write field defined above.  */
67 #define DR_LEN_1        (0x0 << 2) /* 1-byte region watch or breakpoint.  */
68 #define DR_LEN_2        (0x1 << 2) /* 2-byte region watch.  */
69 #define DR_LEN_4        (0x3 << 2) /* 4-byte region watch.  */
70 #define DR_LEN_8        (0x2 << 2) /* 8-byte region watch (AMD64).  */
71
72 /* Local and Global Enable flags in DR7.
73
74    When the Local Enable flag is set, the breakpoint/watchpoint is
75    enabled only for the current task; the processor automatically
76    clears this flag on every task switch.  When the Global Enable flag
77    is set, the breakpoint/watchpoint is enabled for all tasks; the
78    processor never clears this flag.
79
80    Currently, all watchpoint are locally enabled.  If you need to
81    enable them globally, read the comment which pertains to this in
82    i386_insert_aligned_watchpoint below.  */
83 #define DR_LOCAL_ENABLE_SHIFT   0 /* Extra shift to the local enable bit.  */
84 #define DR_GLOBAL_ENABLE_SHIFT  1 /* Extra shift to the global enable bit.  */
85 #define DR_ENABLE_SIZE          2 /* Two enable bits per debug register.  */
86
87 /* Local and global exact breakpoint enable flags (a.k.a. slowdown
88    flags).  These are only required on i386, to allow detection of the
89    exact instruction which caused a watchpoint to break; i486 and
90    later processors do that automatically.  We set these flags for
91    backwards compatibility.  */
92 #define DR_LOCAL_SLOWDOWN       (0x100)
93 #define DR_GLOBAL_SLOWDOWN      (0x200)
94
95 /* Fields reserved by Intel.  This includes the GD (General Detect
96    Enable) flag, which causes a debug exception to be generated when a
97    MOV instruction accesses one of the debug registers.
98
99    FIXME: My Intel manual says we should use 0xF800, not 0xFC00.  */
100 #define DR_CONTROL_RESERVED     (0xFC00)
101
102 /* Auxiliary helper macros.  */
103
104 /* A value that masks all fields in DR7 that are reserved by Intel.  */
105 #define I386_DR_CONTROL_MASK    (~DR_CONTROL_RESERVED)
106
107 /* The I'th debug register is vacant if its Local and Global Enable
108    bits are reset in the Debug Control register.  */
109 #define I386_DR_VACANT(state, i)                                        \
110   (((state)->dr_control_mirror & (3 << (DR_ENABLE_SIZE * (i)))) == 0)
111
112 /* Locally enable the break/watchpoint in the I'th debug register.  */
113 #define I386_DR_LOCAL_ENABLE(state, i) \
114   do { \
115     (state)->dr_control_mirror |= \
116       (1 << (DR_LOCAL_ENABLE_SHIFT + DR_ENABLE_SIZE * (i))); \
117   } while (0)
118
119 /* Globally enable the break/watchpoint in the I'th debug register.  */
120 #define I386_DR_GLOBAL_ENABLE(state, i) \
121   do { \
122     (state)->dr_control_mirror |= \
123       (1 << (DR_GLOBAL_ENABLE_SHIFT + DR_ENABLE_SIZE * (i))); \
124   } while (0)
125
126 /* Disable the break/watchpoint in the I'th debug register.  */
127 #define I386_DR_DISABLE(state, i) \
128   do { \
129     (state)->dr_control_mirror &= \
130       ~(3 << (DR_ENABLE_SIZE * (i))); \
131   } while (0)
132
133 /* Set in DR7 the RW and LEN fields for the I'th debug register.  */
134 #define I386_DR_SET_RW_LEN(state, i, rwlen) \
135   do { \
136     (state)->dr_control_mirror &= \
137       ~(0x0f << (DR_CONTROL_SHIFT + DR_CONTROL_SIZE * (i))); \
138     (state)->dr_control_mirror |= \
139       ((rwlen) << (DR_CONTROL_SHIFT + DR_CONTROL_SIZE * (i))); \
140   } while (0)
141
142 /* Get from DR7 the RW and LEN fields for the I'th debug register.  */
143 #define I386_DR_GET_RW_LEN(dr7, i) \
144   (((dr7) \
145     >> (DR_CONTROL_SHIFT + DR_CONTROL_SIZE * (i))) & 0x0f)
146
147 /* Mask that this I'th watchpoint has triggered.  */
148 #define I386_DR_WATCH_MASK(i)   (1 << (i))
149
150 /* Did the watchpoint whose address is in the I'th register break?  */
151 #define I386_DR_WATCH_HIT(dr6, i) ((dr6) & (1 << (i)))
152
153 /* A macro to loop over all debug registers.  */
154 #define ALL_DEBUG_REGISTERS(i)  for (i = 0; i < DR_NADDR; i++)
155
156 /* Per-process data.  We don't bind this to a per-inferior registry
157    because of targets like x86 GNU/Linux that need to keep track of
158    processes that aren't bound to any inferior (e.g., fork children,
159    checkpoints).  */
160
161 struct i386_process_info
162 {
163   /* Linked list.  */
164   struct i386_process_info *next;
165
166   /* The process identifier.  */
167   pid_t pid;
168
169   /* Copy of i386 hardware debug registers.  */
170   struct i386_debug_reg_state state;
171 };
172
173 static struct i386_process_info *i386_process_list = NULL;
174
175 /* Find process data for process PID.  */
176
177 static struct i386_process_info *
178 i386_find_process_pid (pid_t pid)
179 {
180   struct i386_process_info *proc;
181
182   for (proc = i386_process_list; proc; proc = proc->next)
183     if (proc->pid == pid)
184       return proc;
185
186   return NULL;
187 }
188
189 /* Add process data for process PID.  Returns newly allocated info
190    object.  */
191
192 static struct i386_process_info *
193 i386_add_process (pid_t pid)
194 {
195   struct i386_process_info *proc;
196
197   proc = xcalloc (1, sizeof (*proc));
198   proc->pid = pid;
199
200   proc->next = i386_process_list;
201   i386_process_list = proc;
202
203   return proc;
204 }
205
206 /* Get data specific info for process PID, creating it if necessary.
207    Never returns NULL.  */
208
209 static struct i386_process_info *
210 i386_process_info_get (pid_t pid)
211 {
212   struct i386_process_info *proc;
213
214   proc = i386_find_process_pid (pid);
215   if (proc == NULL)
216     proc = i386_add_process (pid);
217
218   return proc;
219 }
220
221 /* Get debug registers state for process PID.  */
222
223 struct i386_debug_reg_state *
224 i386_debug_reg_state (pid_t pid)
225 {
226   return &i386_process_info_get (pid)->state;
227 }
228
229 /* See declaration in i386-nat.h.  */
230
231 void
232 i386_forget_process (pid_t pid)
233 {
234   struct i386_process_info *proc, **proc_link;
235
236   proc = i386_process_list;
237   proc_link = &i386_process_list;
238
239   while (proc != NULL)
240     {
241       if (proc->pid == pid)
242         {
243           *proc_link = proc->next;
244
245           xfree (proc);
246           return;
247         }
248
249       proc_link = &proc->next;
250       proc = *proc_link;
251     }
252 }
253
254 /* Whether or not to print the mirrored debug registers.  */
255 static int maint_show_dr;
256
257 /* Types of operations supported by i386_handle_nonaligned_watchpoint.  */
258 typedef enum { WP_INSERT, WP_REMOVE, WP_COUNT } i386_wp_op_t;
259
260 /* Internal functions.  */
261
262 /* Return the value of a 4-bit field for DR7 suitable for watching a
263    region of LEN bytes for accesses of type TYPE.  LEN is assumed to
264    have the value of 1, 2, or 4.  */
265 static unsigned i386_length_and_rw_bits (int len, enum target_hw_bp_type type);
266
267 /* Insert a watchpoint at address ADDR, which is assumed to be aligned
268    according to the length of the region to watch.  LEN_RW_BITS is the
269    value of the bit-field from DR7 which describes the length and
270    access type of the region to be watched by this watchpoint.  Return
271    0 on success, -1 on failure.  */
272 static int i386_insert_aligned_watchpoint (struct i386_debug_reg_state *state,
273                                            CORE_ADDR addr,
274                                            unsigned len_rw_bits);
275
276 /* Remove a watchpoint at address ADDR, which is assumed to be aligned
277    according to the length of the region to watch.  LEN_RW_BITS is the
278    value of the bits from DR7 which describes the length and access
279    type of the region watched by this watchpoint.  Return 0 on
280    success, -1 on failure.  */
281 static int i386_remove_aligned_watchpoint (struct i386_debug_reg_state *state,
282                                            CORE_ADDR addr,
283                                            unsigned len_rw_bits);
284
285 /* Insert or remove a (possibly non-aligned) watchpoint, or count the
286    number of debug registers required to watch a region at address
287    ADDR whose length is LEN for accesses of type TYPE.  Return 0 on
288    successful insertion or removal, a positive number when queried
289    about the number of registers, or -1 on failure.  If WHAT is not a
290    valid value, bombs through internal_error.  */
291 static int i386_handle_nonaligned_watchpoint (struct i386_debug_reg_state *state,
292                                               i386_wp_op_t what,
293                                               CORE_ADDR addr, int len,
294                                               enum target_hw_bp_type type);
295
296 /* Implementation.  */
297
298 /* Clear the reference counts and forget everything we knew about the
299    debug registers.  */
300
301 void
302 i386_cleanup_dregs (void)
303 {
304   /* Starting from scratch has the same effect.  */
305   i386_forget_process (ptid_get_pid (inferior_ptid));
306 }
307
308 /* Print the values of the mirrored debug registers.  This is called
309    when maint_show_dr is non-zero.  To set that up, type "maint
310    show-debug-regs" at GDB's prompt.  */
311
312 static void
313 i386_show_dr (struct i386_debug_reg_state *state,
314               const char *func, CORE_ADDR addr,
315               int len, enum target_hw_bp_type type)
316 {
317   int addr_size = gdbarch_addr_bit (target_gdbarch ()) / 8;
318   int i;
319
320   puts_unfiltered (func);
321   if (addr || len)
322     printf_unfiltered (" (addr=%lx, len=%d, type=%s)",
323                        /* This code is for ia32, so casting CORE_ADDR
324                           to unsigned long should be okay.  */
325                        (unsigned long)addr, len,
326                        type == hw_write ? "data-write"
327                        : (type == hw_read ? "data-read"
328                           : (type == hw_access ? "data-read/write"
329                              : (type == hw_execute ? "instruction-execute"
330                                 /* FIXME: if/when I/O read/write
331                                    watchpoints are supported, add them
332                                    here.  */
333                                 : "??unknown??"))));
334   puts_unfiltered (":\n");
335   printf_unfiltered ("\tCONTROL (DR7): %s          STATUS (DR6): %s\n",
336                      phex (state->dr_control_mirror, 8),
337                      phex (state->dr_status_mirror, 8));
338   ALL_DEBUG_REGISTERS(i)
339     {
340       printf_unfiltered ("\
341 \tDR%d: addr=0x%s, ref.count=%d  DR%d: addr=0x%s, ref.count=%d\n",
342                          i, phex (state->dr_mirror[i], addr_size),
343                          state->dr_ref_count[i],
344                          i + 1, phex (state->dr_mirror[i + 1], addr_size),
345                          state->dr_ref_count[i+1]);
346       i++;
347     }
348 }
349
350 /* Return the value of a 4-bit field for DR7 suitable for watching a
351    region of LEN bytes for accesses of type TYPE.  LEN is assumed to
352    have the value of 1, 2, or 4.  */
353
354 static unsigned
355 i386_length_and_rw_bits (int len, enum target_hw_bp_type type)
356 {
357   unsigned rw;
358
359   switch (type)
360     {
361       case hw_execute:
362         rw = DR_RW_EXECUTE;
363         break;
364       case hw_write:
365         rw = DR_RW_WRITE;
366         break;
367       case hw_read:
368         internal_error (__FILE__, __LINE__,
369                         _("The i386 doesn't support "
370                           "data-read watchpoints.\n"));
371       case hw_access:
372         rw = DR_RW_READ;
373         break;
374 #if 0
375         /* Not yet supported.  */
376       case hw_io_access:
377         rw = DR_RW_IORW;
378         break;
379 #endif
380       default:
381         internal_error (__FILE__, __LINE__, _("\
382 Invalid hardware breakpoint type %d in i386_length_and_rw_bits.\n"),
383                         (int) type);
384     }
385
386   switch (len)
387     {
388       case 1:
389         return (DR_LEN_1 | rw);
390       case 2:
391         return (DR_LEN_2 | rw);
392       case 4:
393         return (DR_LEN_4 | rw);
394       case 8:
395         if (TARGET_HAS_DR_LEN_8)
396           return (DR_LEN_8 | rw);
397         /* ELSE FALL THROUGH */
398       default:
399         internal_error (__FILE__, __LINE__, _("\
400 Invalid hardware breakpoint length %d in i386_length_and_rw_bits.\n"), len);
401     }
402 }
403
404 /* Insert a watchpoint at address ADDR, which is assumed to be aligned
405    according to the length of the region to watch.  LEN_RW_BITS is the
406    value of the bits from DR7 which describes the length and access
407    type of the region to be watched by this watchpoint.  Return 0 on
408    success, -1 on failure.  */
409
410 static int
411 i386_insert_aligned_watchpoint (struct i386_debug_reg_state *state,
412                                 CORE_ADDR addr, unsigned len_rw_bits)
413 {
414   int i;
415
416   if (!i386_dr_low.set_addr || !i386_dr_low.set_control)
417     return -1;
418
419   /* First, look for an occupied debug register with the same address
420      and the same RW and LEN definitions.  If we find one, we can
421      reuse it for this watchpoint as well (and save a register).  */
422   ALL_DEBUG_REGISTERS(i)
423     {
424       if (!I386_DR_VACANT (state, i)
425           && state->dr_mirror[i] == addr
426           && I386_DR_GET_RW_LEN (state->dr_control_mirror, i) == len_rw_bits)
427         {
428           state->dr_ref_count[i]++;
429           return 0;
430         }
431     }
432
433   /* Next, look for a vacant debug register.  */
434   ALL_DEBUG_REGISTERS(i)
435     {
436       if (I386_DR_VACANT (state, i))
437         break;
438     }
439
440   /* No more debug registers!  */
441   if (i >= DR_NADDR)
442     return -1;
443
444   /* Now set up the register I to watch our region.  */
445
446   /* Record the info in our local mirrored array.  */
447   state->dr_mirror[i] = addr;
448   state->dr_ref_count[i] = 1;
449   I386_DR_SET_RW_LEN (state, i, len_rw_bits);
450   /* Note: we only enable the watchpoint locally, i.e. in the current
451      task.  Currently, no i386 target allows or supports global
452      watchpoints; however, if any target would want that in the
453      future, GDB should probably provide a command to control whether
454      to enable watchpoints globally or locally, and the code below
455      should use global or local enable and slow-down flags as
456      appropriate.  */
457   I386_DR_LOCAL_ENABLE (state, i);
458   state->dr_control_mirror |= DR_LOCAL_SLOWDOWN;
459   state->dr_control_mirror &= I386_DR_CONTROL_MASK;
460
461   return 0;
462 }
463
464 /* Remove a watchpoint at address ADDR, which is assumed to be aligned
465    according to the length of the region to watch.  LEN_RW_BITS is the
466    value of the bits from DR7 which describes the length and access
467    type of the region watched by this watchpoint.  Return 0 on
468    success, -1 on failure.  */
469
470 static int
471 i386_remove_aligned_watchpoint (struct i386_debug_reg_state *state,
472                                 CORE_ADDR addr, unsigned len_rw_bits)
473 {
474   int i, retval = -1;
475
476   ALL_DEBUG_REGISTERS(i)
477     {
478       if (!I386_DR_VACANT (state, i)
479           && state->dr_mirror[i] == addr
480           && I386_DR_GET_RW_LEN (state->dr_control_mirror, i) == len_rw_bits)
481         {
482           if (--state->dr_ref_count[i] == 0) /* no longer in use?  */
483             {
484               /* Reset our mirror.  */
485               state->dr_mirror[i] = 0;
486               I386_DR_DISABLE (state, i);
487             }
488           retval = 0;
489         }
490     }
491
492   return retval;
493 }
494
495 /* Insert or remove a (possibly non-aligned) watchpoint, or count the
496    number of debug registers required to watch a region at address
497    ADDR whose length is LEN for accesses of type TYPE.  Return 0 on
498    successful insertion or removal, a positive number when queried
499    about the number of registers, or -1 on failure.  If WHAT is not a
500    valid value, bombs through internal_error.  */
501
502 static int
503 i386_handle_nonaligned_watchpoint (struct i386_debug_reg_state *state,
504                                    i386_wp_op_t what, CORE_ADDR addr, int len,
505                                    enum target_hw_bp_type type)
506 {
507   int retval = 0;
508   int max_wp_len = TARGET_HAS_DR_LEN_8 ? 8 : 4;
509
510   static int size_try_array[8][8] =
511   {
512     {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},   /* Trying size one.  */
513     {2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1},   /* Trying size two.  */
514     {2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1},   /* Trying size three.  */
515     {4, 1, 2, 1, 4, 1, 2, 1},   /* Trying size four.  */
516     {4, 1, 2, 1, 4, 1, 2, 1},   /* Trying size five.  */
517     {4, 1, 2, 1, 4, 1, 2, 1},   /* Trying size six.  */
518     {4, 1, 2, 1, 4, 1, 2, 1},   /* Trying size seven.  */
519     {8, 1, 2, 1, 4, 1, 2, 1},   /* Trying size eight.  */
520   };
521
522   while (len > 0)
523     {
524       int align = addr % max_wp_len;
525       /* Four (eight on AMD64) is the maximum length a debug register
526          can watch.  */
527       int try = (len > max_wp_len ? (max_wp_len - 1) : len - 1);
528       int size = size_try_array[try][align];
529
530       if (what == WP_COUNT)
531         {
532           /* size_try_array[] is defined such that each iteration
533              through the loop is guaranteed to produce an address and a
534              size that can be watched with a single debug register.
535              Thus, for counting the registers required to watch a
536              region, we simply need to increment the count on each
537              iteration.  */
538           retval++;
539         }
540       else
541         {
542           unsigned len_rw = i386_length_and_rw_bits (size, type);
543
544           if (what == WP_INSERT)
545             retval = i386_insert_aligned_watchpoint (state, addr, len_rw);
546           else if (what == WP_REMOVE)
547             retval = i386_remove_aligned_watchpoint (state, addr, len_rw);
548           else
549             internal_error (__FILE__, __LINE__, _("\
550 Invalid value %d of operation in i386_handle_nonaligned_watchpoint.\n"),
551                             (int)what);
552           if (retval)
553             break;
554         }
555
556       addr += size;
557       len -= size;
558     }
559
560   return retval;
561 }
562
563 /* Update the inferior's debug registers with the new debug registers
564    state, in NEW_STATE, and then update our local mirror to match.  */
565
566 static void
567 i386_update_inferior_debug_regs (struct i386_debug_reg_state *new_state)
568 {
569   struct i386_debug_reg_state *state
570     = i386_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
571   int i;
572
573   ALL_DEBUG_REGISTERS (i)
574     {
575       if (I386_DR_VACANT (new_state, i) != I386_DR_VACANT (state, i))
576         i386_dr_low.set_addr (i, new_state->dr_mirror[i]);
577       else
578         gdb_assert (new_state->dr_mirror[i] == state->dr_mirror[i]);
579     }
580
581   if (new_state->dr_control_mirror != state->dr_control_mirror)
582     i386_dr_low.set_control (new_state->dr_control_mirror);
583
584   *state = *new_state;
585 }
586
587 /* Insert a watchpoint to watch a memory region which starts at
588    address ADDR and whose length is LEN bytes.  Watch memory accesses
589    of the type TYPE.  Return 0 on success, -1 on failure.  */
590
591 static int
592 i386_insert_watchpoint (struct target_ops *self,
593                         CORE_ADDR addr, int len, int type,
594                         struct expression *cond)
595 {
596   struct i386_debug_reg_state *state
597     = i386_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
598   int retval;
599   /* Work on a local copy of the debug registers, and on success,
600      commit the change back to the inferior.  */
601   struct i386_debug_reg_state local_state = *state;
602
603   if (type == hw_read)
604     return 1; /* unsupported */
605
606   if (((len != 1 && len !=2 && len !=4) && !(TARGET_HAS_DR_LEN_8 && len == 8))
607       || addr % len != 0)
608     retval = i386_handle_nonaligned_watchpoint (&local_state,
609                                                 WP_INSERT, addr, len, type);
610   else
611     {
612       unsigned len_rw = i386_length_and_rw_bits (len, type);
613
614       retval = i386_insert_aligned_watchpoint (&local_state,
615                                                addr, len_rw);
616     }
617
618   if (retval == 0)
619     i386_update_inferior_debug_regs (&local_state);
620
621   if (maint_show_dr)
622     i386_show_dr (state, "insert_watchpoint", addr, len, type);
623
624   return retval;
625 }
626
627 /* Remove a watchpoint that watched the memory region which starts at
628    address ADDR, whose length is LEN bytes, and for accesses of the
629    type TYPE.  Return 0 on success, -1 on failure.  */
630 static int
631 i386_remove_watchpoint (struct target_ops *self,
632                         CORE_ADDR addr, int len, int type,
633                         struct expression *cond)
634 {
635   struct i386_debug_reg_state *state
636     = i386_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
637   int retval;
638   /* Work on a local copy of the debug registers, and on success,
639      commit the change back to the inferior.  */
640   struct i386_debug_reg_state local_state = *state;
641
642   if (((len != 1 && len !=2 && len !=4) && !(TARGET_HAS_DR_LEN_8 && len == 8))
643       || addr % len != 0)
644     retval = i386_handle_nonaligned_watchpoint (&local_state,
645                                                 WP_REMOVE, addr, len, type);
646   else
647     {
648       unsigned len_rw = i386_length_and_rw_bits (len, type);
649
650       retval = i386_remove_aligned_watchpoint (&local_state,
651                                                addr, len_rw);
652     }
653
654   if (retval == 0)
655     i386_update_inferior_debug_regs (&local_state);
656
657   if (maint_show_dr)
658     i386_show_dr (state, "remove_watchpoint", addr, len, type);
659
660   return retval;
661 }
662
663 /* Return non-zero if we can watch a memory region that starts at
664    address ADDR and whose length is LEN bytes.  */
665
666 static int
667 i386_region_ok_for_watchpoint (struct target_ops *self,
668                                CORE_ADDR addr, int len)
669 {
670   struct i386_debug_reg_state *state
671     = i386_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
672   int nregs;
673
674   /* Compute how many aligned watchpoints we would need to cover this
675      region.  */
676   nregs = i386_handle_nonaligned_watchpoint (state,
677                                              WP_COUNT, addr, len, hw_write);
678   return nregs <= DR_NADDR ? 1 : 0;
679 }
680
681 /* If the inferior has some watchpoint that triggered, set the
682    address associated with that watchpoint and return non-zero.
683    Otherwise, return zero.  */
684
685 static int
686 i386_stopped_data_address (struct target_ops *ops, CORE_ADDR *addr_p)
687 {
688   struct i386_debug_reg_state *state
689     = i386_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
690   CORE_ADDR addr = 0;
691   int i;
692   int rc = 0;
693   /* The current thread's DR_STATUS.  We always need to read this to
694      check whether some watchpoint caused the trap.  */
695   unsigned status;
696   /* We need DR_CONTROL as well, but only iff DR_STATUS indicates a
697      data breakpoint trap.  Only fetch it when necessary, to avoid an
698      unnecessary extra syscall when no watchpoint triggered.  */
699   int control_p = 0;
700   unsigned control = 0;
701
702   /* In non-stop/async, threads can be running while we change the
703      STATE (and friends).  Say, we set a watchpoint, and let threads
704      resume.  Now, say you delete the watchpoint, or add/remove
705      watchpoints such that STATE changes while threads are running.
706      On targets that support non-stop, inserting/deleting watchpoints
707      updates the STATE only.  It does not update the real thread's
708      debug registers; that's only done prior to resume.  Instead, if
709      threads are running when the mirror changes, a temporary and
710      transparent stop on all threads is forced so they can get their
711      copy of the debug registers updated on re-resume.  Now, say,
712      a thread hit a watchpoint before having been updated with the new
713      STATE contents, and we haven't yet handled the corresponding
714      SIGTRAP.  If we trusted STATE below, we'd mistake the real
715      trapped address (from the last time we had updated debug
716      registers in the thread) with whatever was currently in STATE.
717      So to fix this, STATE always represents intention, what we _want_
718      threads to have in debug registers.  To get at the address and
719      cause of the trap, we need to read the state the thread still has
720      in its debug registers.
721
722      In sum, always get the current debug register values the current
723      thread has, instead of trusting the global mirror.  If the thread
724      was running when we last changed watchpoints, the mirror no
725      longer represents what was set in this thread's debug
726      registers.  */
727   status = i386_dr_low.get_status ();
728
729   ALL_DEBUG_REGISTERS(i)
730     {
731       if (!I386_DR_WATCH_HIT (status, i))
732         continue;
733
734       if (!control_p)
735         {
736           control = i386_dr_low.get_control ();
737           control_p = 1;
738         }
739
740       /* This second condition makes sure DRi is set up for a data
741          watchpoint, not a hardware breakpoint.  The reason is that
742          GDB doesn't call the target_stopped_data_address method
743          except for data watchpoints.  In other words, I'm being
744          paranoiac.  */
745       if (I386_DR_GET_RW_LEN (control, i) != 0)
746         {
747           addr = i386_dr_low.get_addr (i);
748           rc = 1;
749           if (maint_show_dr)
750             i386_show_dr (state, "watchpoint_hit", addr, -1, hw_write);
751         }
752     }
753   if (maint_show_dr && addr == 0)
754     i386_show_dr (state, "stopped_data_addr", 0, 0, hw_write);
755
756   if (rc)
757     *addr_p = addr;
758   return rc;
759 }
760
761 static int
762 i386_stopped_by_watchpoint (struct target_ops *ops)
763 {
764   CORE_ADDR addr = 0;
765   return i386_stopped_data_address (ops, &addr);
766 }
767
768 /* Insert a hardware-assisted breakpoint at BP_TGT->placed_address.
769    Return 0 on success, EBUSY on failure.  */
770 static int
771 i386_insert_hw_breakpoint (struct target_ops *self, struct gdbarch *gdbarch,
772                            struct bp_target_info *bp_tgt)
773 {
774   struct i386_debug_reg_state *state
775     = i386_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
776   unsigned len_rw = i386_length_and_rw_bits (1, hw_execute);
777   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
778   /* Work on a local copy of the debug registers, and on success,
779      commit the change back to the inferior.  */
780   struct i386_debug_reg_state local_state = *state;
781   int retval = i386_insert_aligned_watchpoint (&local_state,
782                                                addr, len_rw) ? EBUSY : 0;
783
784   if (retval == 0)
785     i386_update_inferior_debug_regs (&local_state);
786
787   if (maint_show_dr)
788     i386_show_dr (state, "insert_hwbp", addr, 1, hw_execute);
789
790   return retval;
791 }
792
793 /* Remove a hardware-assisted breakpoint at BP_TGT->placed_address.
794    Return 0 on success, -1 on failure.  */
795
796 static int
797 i386_remove_hw_breakpoint (struct target_ops *self, struct gdbarch *gdbarch,
798                            struct bp_target_info *bp_tgt)
799 {
800   struct i386_debug_reg_state *state
801     = i386_debug_reg_state (ptid_get_pid (inferior_ptid));
802   unsigned len_rw = i386_length_and_rw_bits (1, hw_execute);
803   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
804   /* Work on a local copy of the debug registers, and on success,
805      commit the change back to the inferior.  */
806   struct i386_debug_reg_state local_state = *state;
807   int retval = i386_remove_aligned_watchpoint (&local_state,
808                                                addr, len_rw);
809
810   if (retval == 0)
811     i386_update_inferior_debug_regs (&local_state);
812
813   if (maint_show_dr)
814     i386_show_dr (state, "remove_hwbp", addr, 1, hw_execute);
815
816   return retval;
817 }
818
819 /* Returns the number of hardware watchpoints of type TYPE that we can
820    set.  Value is positive if we can set CNT watchpoints, zero if
821    setting watchpoints of type TYPE is not supported, and negative if
822    CNT is more than the maximum number of watchpoints of type TYPE
823    that we can support.  TYPE is one of bp_hardware_watchpoint,
824    bp_read_watchpoint, bp_write_watchpoint, or bp_hardware_breakpoint.
825    CNT is the number of such watchpoints used so far (including this
826    one).  OTHERTYPE is non-zero if other types of watchpoints are
827    currently enabled.
828
829    We always return 1 here because we don't have enough information
830    about possible overlap of addresses that they want to watch.  As an
831    extreme example, consider the case where all the watchpoints watch
832    the same address and the same region length: then we can handle a
833    virtually unlimited number of watchpoints, due to debug register
834    sharing implemented via reference counts in i386-nat.c.  */
835
836 static int
837 i386_can_use_hw_breakpoint (struct target_ops *self,
838                             int type, int cnt, int othertype)
839 {
840   return 1;
841 }
842
843 static void
844 add_show_debug_regs_command (void)
845 {
846   /* A maintenance command to enable printing the internal DRi mirror
847      variables.  */
848   add_setshow_boolean_cmd ("show-debug-regs", class_maintenance,
849                            &maint_show_dr, _("\
850 Set whether to show variables that mirror the x86 debug registers."), _("\
851 Show whether to show variables that mirror the x86 debug registers."), _("\
852 Use \"on\" to enable, \"off\" to disable.\n\
853 If enabled, the debug registers values are shown when GDB inserts\n\
854 or removes a hardware breakpoint or watchpoint, and when the inferior\n\
855 triggers a breakpoint or watchpoint."),
856                            NULL,
857                            NULL,
858                            &maintenance_set_cmdlist,
859                            &maintenance_show_cmdlist);
860 }
861
862 /* There are only two global functions left.  */
863
864 void
865 i386_use_watchpoints (struct target_ops *t)
866 {
867   /* After a watchpoint trap, the PC points to the instruction after the
868      one that caused the trap.  Therefore we don't need to step over it.
869      But we do need to reset the status register to avoid another trap.  */
870   t->to_have_continuable_watchpoint = 1;
871
872   t->to_can_use_hw_breakpoint = i386_can_use_hw_breakpoint;
873   t->to_region_ok_for_hw_watchpoint = i386_region_ok_for_watchpoint;
874   t->to_stopped_by_watchpoint = i386_stopped_by_watchpoint;
875   t->to_stopped_data_address = i386_stopped_data_address;
876   t->to_insert_watchpoint = i386_insert_watchpoint;
877   t->to_remove_watchpoint = i386_remove_watchpoint;
878   t->to_insert_hw_breakpoint = i386_insert_hw_breakpoint;
879   t->to_remove_hw_breakpoint = i386_remove_hw_breakpoint;
880 }
881
882 void
883 i386_set_debug_register_length (int len)
884 {
885   /* This function should be called only once for each native target.  */
886   gdb_assert (i386_dr_low.debug_register_length == 0);
887   gdb_assert (len == 4 || len == 8);
888   i386_dr_low.debug_register_length = len;
889   add_show_debug_regs_command ();
890 }