Add support for Intel PKRU register to GDB and GDBserver.
[external/binutils.git] / gdb / i386-tdep.h
1 /* Target-dependent code for the i386.
2
3    Copyright (C) 2001-2017 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 #ifndef I386_TDEP_H
21 #define I386_TDEP_H
22
23 struct frame_info;
24 struct gdbarch;
25 struct reggroup;
26 struct regset;
27 struct regcache;
28
29 /* GDB's i386 target supports both the 32-bit Intel Architecture
30    (IA-32) and the 64-bit AMD x86-64 architecture.  Internally it uses
31    a similar register layout for both.
32
33    - General purpose registers
34    - FPU data registers
35    - FPU control registers
36    - SSE data registers
37    - SSE control register
38
39    The general purpose registers for the x86-64 architecture are quite
40    different from IA-32.  Therefore, gdbarch_fp0_regnum
41    determines the register number at which the FPU data registers
42    start.  The number of FPU data and control registers is the same
43    for both architectures.  The number of SSE registers however,
44    differs and is determined by the num_xmm_regs member of `struct
45    gdbarch_tdep'.  */
46
47 /* Convention for returning structures.  */
48
49 enum struct_return
50 {
51   pcc_struct_return,            /* Return "short" structures in memory.  */
52   reg_struct_return             /* Return "short" structures in registers.  */
53 };
54
55 /* i386 architecture specific information.  */
56 struct gdbarch_tdep
57 {
58   /* General-purpose registers.  */
59   int *gregset_reg_offset;
60   int gregset_num_regs;
61   size_t sizeof_gregset;
62
63   /* Floating-point registers.  */
64   size_t sizeof_fpregset;
65
66   /* Register number for %st(0).  The register numbers for the other
67      registers follow from this one.  Set this to -1 to indicate the
68      absence of an FPU.  */
69   int st0_regnum;
70
71   /* Number of MMX registers.  */
72   int num_mmx_regs;
73
74   /* Register number for %mm0.  Set this to -1 to indicate the absence
75      of MMX support.  */
76   int mm0_regnum;
77
78   /* Number of pseudo YMM registers.  */
79   int num_ymm_regs;
80
81   /* Register number for %ymm0.  Set this to -1 to indicate the absence
82      of pseudo YMM register support.  */
83   int ymm0_regnum;
84
85   /* Number of AVX512 OpMask registers (K-registers)  */
86   int num_k_regs;
87
88   /* Register number for %k0.  Set this to -1 to indicate the absence
89      of AVX512 OpMask register support.  */
90   int k0_regnum;
91
92   /* Number of pseudo ZMM registers ($zmm0-$zmm31).  */
93   int num_zmm_regs;
94
95   /* Register number for %zmm0.  Set this to -1 to indicate the absence
96      of pseudo ZMM register support.  */
97   int zmm0_regnum;
98
99   /* Number of byte registers.  */
100   int num_byte_regs;
101
102   /* Register pseudo number for %al.  */
103   int al_regnum;
104
105   /* Number of pseudo word registers.  */
106   int num_word_regs;
107
108   /* Register number for %ax.  */
109   int ax_regnum;
110
111   /* Number of pseudo dword registers.  */
112   int num_dword_regs;
113
114   /* Register number for %eax.  Set this to -1 to indicate the absence
115      of pseudo dword register support.  */
116   int eax_regnum;
117
118   /* Number of core registers.  */
119   int num_core_regs;
120
121   /* Number of SSE registers.  */
122   int num_xmm_regs;
123
124   /* Number of SSE registers added in AVX512.  */
125   int num_xmm_avx512_regs;
126
127   /* Register number of XMM16, the first XMM register added in AVX512.  */
128   int xmm16_regnum;
129
130   /* Number of YMM registers added in AVX512.  */
131   int num_ymm_avx512_regs;
132
133   /* Register number of YMM16, the first YMM register added in AVX512.  */
134   int ymm16_regnum;
135
136   /* Bits of the extended control register 0 (the XFEATURE_ENABLED_MASK
137      register), excluding the x87 bit, which are supported by this GDB.  */
138
139   uint64_t xcr0;
140
141   /* Offset of XCR0 in XSAVE extended state.  */
142   int xsave_xcr0_offset;
143
144   /* Register names.  */
145   const char **register_names;
146
147   /* Register number for %ymm0h.  Set this to -1 to indicate the absence
148      of upper YMM register support.  */
149   int ymm0h_regnum;
150
151   /* Upper YMM register names.  Only used for tdesc_numbered_register.  */
152   const char **ymmh_register_names;
153
154   /* Register number for %ymm16h.  Set this to -1 to indicate the absence
155   of support for YMM16-31.  */
156   int ymm16h_regnum;
157
158   /* YMM16-31 register names.  Only used for tdesc_numbered_register.  */
159   const char **ymm16h_register_names;
160
161   /* Register number for %bnd0r.  Set this to -1 to indicate the absence
162      bound registers.  */
163   int bnd0r_regnum;
164
165   /* Register number for pseudo register %bnd0.  Set this to -1 to indicate the absence
166      bound registers.  */
167   int bnd0_regnum;
168
169   /* Register number for %bndcfgu. Set this to -1 to indicate the absence
170      bound control registers.  */
171   int bndcfgu_regnum;
172
173   /* MPX register names.  Only used for tdesc_numbered_register.  */
174   const char **mpx_register_names;
175
176   /* Register number for %zmm0h.  Set this to -1 to indicate the absence
177      of ZMM_HI256 register support.  */
178   int zmm0h_regnum;
179
180   /* OpMask register names.  */
181   const char **k_register_names;
182
183   /* ZMM register names.  Only used for tdesc_numbered_register.  */
184   const char **zmmh_register_names;
185
186   /* XMM16-31 register names.  Only used for tdesc_numbered_register.  */
187   const char **xmm_avx512_register_names;
188
189   /* YMM16-31 register names.  Only used for tdesc_numbered_register.  */
190   const char **ymm_avx512_register_names;
191
192   /* Number of PKEYS registers.  */
193   int num_pkeys_regs;
194
195   /* Register number for PKRU register.  */
196   int pkru_regnum;
197
198   /* PKEYS register names.  */
199   const char **pkeys_register_names;
200
201   /* Target description.  */
202   const struct target_desc *tdesc;
203
204   /* Register group function.  */
205   gdbarch_register_reggroup_p_ftype *register_reggroup_p;
206
207   /* Offset of saved PC in jmp_buf.  */
208   int jb_pc_offset;
209
210   /* Convention for returning structures.  */
211   enum struct_return struct_return;
212
213   /* Address range where sigtramp lives.  */
214   CORE_ADDR sigtramp_start;
215   CORE_ADDR sigtramp_end;
216
217   /* Detect sigtramp.  */
218   int (*sigtramp_p) (struct frame_info *);
219
220   /* Get address of sigcontext for sigtramp.  */
221   CORE_ADDR (*sigcontext_addr) (struct frame_info *);
222
223   /* Offset of registers in `struct sigcontext'.  */
224   int *sc_reg_offset;
225   int sc_num_regs;
226
227   /* Offset of saved PC and SP in `struct sigcontext'.  Usage of these
228      is deprecated, please use `sc_reg_offset' instead.  */
229   int sc_pc_offset;
230   int sc_sp_offset;
231
232   /* ISA-specific data types.  */
233   struct type *i386_mmx_type;
234   struct type *i386_ymm_type;
235   struct type *i386_zmm_type;
236   struct type *i387_ext_type;
237   struct type *i386_bnd_type;
238
239   /* Process record/replay target.  */
240   /* The map for registers because the AMD64's registers order
241      in GDB is not same as I386 instructions.  */
242   const int *record_regmap;
243   /* Parse intx80 args.  */
244   int (*i386_intx80_record) (struct regcache *regcache);
245   /* Parse sysenter args.  */
246   int (*i386_sysenter_record) (struct regcache *regcache);
247   /* Parse syscall args.  */
248   int (*i386_syscall_record) (struct regcache *regcache);
249
250   /* Regsets. */
251   const struct regset *fpregset;
252 };
253
254 /* Floating-point registers.  */
255
256 /* All FPU control regusters (except for FIOFF and FOOFF) are 16-bit
257    (at most) in the FPU, but are zero-extended to 32 bits in GDB's
258    register cache.  */
259
260 /* Return non-zero if REGNUM matches the FP register and the FP
261    register set is active.  */
262 extern int i386_fp_regnum_p (struct gdbarch *, int);
263 extern int i386_fpc_regnum_p (struct gdbarch *, int);
264
265 /* Register numbers of various important registers.  */
266
267 enum i386_regnum
268 {
269   I386_EAX_REGNUM,              /* %eax */
270   I386_ECX_REGNUM,              /* %ecx */
271   I386_EDX_REGNUM,              /* %edx */
272   I386_EBX_REGNUM,              /* %ebx */
273   I386_ESP_REGNUM,              /* %esp */
274   I386_EBP_REGNUM,              /* %ebp */
275   I386_ESI_REGNUM,              /* %esi */
276   I386_EDI_REGNUM,              /* %edi */
277   I386_EIP_REGNUM,              /* %eip */
278   I386_EFLAGS_REGNUM,           /* %eflags */
279   I386_CS_REGNUM,               /* %cs */
280   I386_SS_REGNUM,               /* %ss */
281   I386_DS_REGNUM,               /* %ds */
282   I386_ES_REGNUM,               /* %es */
283   I386_FS_REGNUM,               /* %fs */
284   I386_GS_REGNUM,               /* %gs */
285   I386_ST0_REGNUM,              /* %st(0) */
286   I386_MXCSR_REGNUM = 40,       /* %mxcsr */ 
287   I386_YMM0H_REGNUM,            /* %ymm0h */
288   I386_YMM7H_REGNUM = I386_YMM0H_REGNUM + 7,
289   I386_BND0R_REGNUM,
290   I386_BND3R_REGNUM = I386_BND0R_REGNUM + 3,
291   I386_BNDCFGU_REGNUM,
292   I386_BNDSTATUS_REGNUM,
293   I386_K0_REGNUM,               /* %k0 */
294   I386_K7_REGNUM = I386_K0_REGNUM + 7,
295   I386_ZMM0H_REGNUM,            /* %zmm0h */
296   I386_ZMM7H_REGNUM = I386_ZMM0H_REGNUM + 7,
297   I386_PKRU_REGNUM
298 };
299
300 /* Register numbers of RECORD_REGMAP.  */
301
302 enum record_i386_regnum
303 {
304   X86_RECORD_REAX_REGNUM,
305   X86_RECORD_RECX_REGNUM,
306   X86_RECORD_REDX_REGNUM,
307   X86_RECORD_REBX_REGNUM,
308   X86_RECORD_RESP_REGNUM,
309   X86_RECORD_REBP_REGNUM,
310   X86_RECORD_RESI_REGNUM,
311   X86_RECORD_REDI_REGNUM,
312   X86_RECORD_R8_REGNUM,
313   X86_RECORD_R9_REGNUM,
314   X86_RECORD_R10_REGNUM,
315   X86_RECORD_R11_REGNUM,
316   X86_RECORD_R12_REGNUM,
317   X86_RECORD_R13_REGNUM,
318   X86_RECORD_R14_REGNUM,
319   X86_RECORD_R15_REGNUM,
320   X86_RECORD_REIP_REGNUM,
321   X86_RECORD_EFLAGS_REGNUM,
322   X86_RECORD_CS_REGNUM,
323   X86_RECORD_SS_REGNUM,
324   X86_RECORD_DS_REGNUM,
325   X86_RECORD_ES_REGNUM,
326   X86_RECORD_FS_REGNUM,
327   X86_RECORD_GS_REGNUM,
328 };
329
330 #define I386_NUM_GREGS  16
331 #define I386_NUM_XREGS  9
332
333 #define I386_SSE_NUM_REGS       (I386_MXCSR_REGNUM + 1)
334 #define I386_AVX_NUM_REGS       (I386_YMM7H_REGNUM + 1)
335 #define I386_MPX_NUM_REGS       (I386_BNDSTATUS_REGNUM + 1)
336 #define I386_AVX512_NUM_REGS    (I386_ZMM7H_REGNUM + 1)
337 #define I386_PKEYS_NUM_REGS     (I386_PKRU_REGNUM + 1)
338
339 /* Size of the largest register.  */
340 #define I386_MAX_REGISTER_SIZE  64
341
342 extern struct target_desc *tdesc_i386;
343
344 /* Types for i386-specific registers.  */
345 extern struct type *i387_ext_type (struct gdbarch *gdbarch);
346
347 /* Checks of different pseudo-registers.  */
348 extern int i386_byte_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
349 extern int i386_word_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
350 extern int i386_dword_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
351 extern int i386_xmm_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
352 extern int i386_xmm_avx512_regnum_p (struct gdbarch * gdbarch, int regnum);
353 extern int i386_ymm_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
354 extern int i386_ymm_avx512_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
355 extern int i386_bnd_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
356 extern int i386_k_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
357 extern int i386_zmm_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
358 extern int i386_zmmh_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
359 extern bool i386_pkru_regnum_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum);
360
361 extern const char *i386_pseudo_register_name (struct gdbarch *gdbarch,
362                                               int regnum);
363 extern struct type *i386_pseudo_register_type (struct gdbarch *gdbarch,
364                                                int regnum);
365
366 extern void i386_pseudo_register_read_into_value (struct gdbarch *gdbarch,
367                                                   struct regcache *regcache,
368                                                   int regnum,
369                                                   struct value *result);
370
371 extern void i386_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
372                                         struct regcache *regcache,
373                                         int regnum, const gdb_byte *buf);
374
375 extern int i386_ax_pseudo_register_collect (struct gdbarch *gdbarch,
376                                             struct agent_expr *ax,
377                                             int regnum);
378
379 /* Segment selectors.  */
380 #define I386_SEL_RPL    0x0003  /* Requester's Privilege Level mask.  */
381 #define I386_SEL_UPL    0x0003  /* User Privilige Level.  */
382 #define I386_SEL_KPL    0x0000  /* Kernel Privilige Level.  */
383
384 /* The length of the longest i386 instruction (according to
385    include/asm-i386/kprobes.h in Linux 2.6.  */
386 #define I386_MAX_INSN_LEN (16)
387
388 /* Functions exported from i386-tdep.c.  */
389 extern CORE_ADDR i386_pe_skip_trampoline_code (struct frame_info *frame,
390                                                CORE_ADDR pc, char *name);
391 extern CORE_ADDR i386_skip_main_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
392                                           CORE_ADDR pc);
393
394 /* Return whether the THIS_FRAME corresponds to a sigtramp routine.  */
395 extern int i386_sigtramp_p (struct frame_info *this_frame);
396
397 /* Return non-zero if REGNUM is a member of the specified group.  */
398 extern int i386_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
399                                      struct reggroup *group);
400
401 /* Supply register REGNUM from the general-purpose register set REGSET
402    to register cache REGCACHE.  If REGNUM is -1, do this for all
403    registers in REGSET.  */
404 extern void i386_supply_gregset (const struct regset *regset,
405                                  struct regcache *regcache, int regnum,
406                                  const void *gregs, size_t len);
407
408 /* General-purpose register set. */
409 extern const struct regset i386_gregset;
410
411 /* Floating-point register set. */
412 extern const struct regset i386_fpregset;
413
414 /* Default iterator over core file register note sections.  */
415 extern void
416   i386_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
417                                      iterate_over_regset_sections_cb *cb,
418                                      void *cb_data,
419                                      const struct regcache *regcache);
420
421 extern struct displaced_step_closure *i386_displaced_step_copy_insn
422   (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
423    struct regcache *regs);
424 extern void i386_displaced_step_fixup (struct gdbarch *gdbarch,
425                                        struct displaced_step_closure *closure,
426                                        CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
427                                        struct regcache *regs);
428
429 /* Initialize a basic ELF architecture variant.  */
430 extern void i386_elf_init_abi (struct gdbarch_info, struct gdbarch *);
431
432 /* Initialize a SVR4 architecture variant.  */
433 extern void i386_svr4_init_abi (struct gdbarch_info, struct gdbarch *);
434
435 extern int i386_process_record (struct gdbarch *gdbarch,
436                                 struct regcache *regcache, CORE_ADDR addr);
437 extern const struct target_desc *i386_target_description (uint64_t xcr0);
438
439 /* Return true iff the current target is MPX enabled.  */
440 extern int i386_mpx_enabled (void);
441 \f
442
443 /* Functions and variables exported from i386-bsd-tdep.c.  */
444
445 extern void i386bsd_init_abi (struct gdbarch_info, struct gdbarch *);
446 extern CORE_ADDR i386fbsd_sigtramp_start_addr;
447 extern CORE_ADDR i386fbsd_sigtramp_end_addr;
448 extern CORE_ADDR i386obsd_sigtramp_start_addr;
449 extern CORE_ADDR i386obsd_sigtramp_end_addr;
450 extern int i386fbsd4_sc_reg_offset[];
451 extern int i386fbsd_sc_reg_offset[];
452 extern int i386nbsd_sc_reg_offset[];
453 extern int i386obsd_sc_reg_offset[];
454 extern int i386bsd_sc_reg_offset[];
455
456 /* SystemTap related functions.  */
457
458 extern int i386_stap_is_single_operand (struct gdbarch *gdbarch,
459                                         const char *s);
460
461 extern int i386_stap_parse_special_token (struct gdbarch *gdbarch,
462                                           struct stap_parse_info *p);
463
464 #endif /* i386-tdep.h */