gdb/i387-tdep.c

   1 /* Intel 387 floating point stuff.
   2
   3    Copyright (C) 1988-2019 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 "frame.h"
  22 #include "gdbcore.h"
  23 #include "inferior.h"
  24 #include "language.h"
  25 #include "regcache.h"
  26 #include "target-float.h"
  27 #include "value.h"
  28
  29 #include "i386-tdep.h"
  30 #include "i387-tdep.h"
  31 #include "gdbsupport/x86-xstate.h"
  32
  33 /* Print the floating point number specified by RAW.  */
  34
  35 static void
  36 print_i387_value (struct gdbarch *gdbarch,
  37                   const gdb_byte *raw, struct ui_file *file)
  38 {
  39   /* We try to print 19 digits.  The last digit may or may not contain
  40      garbage, but we'd better print one too many.  We need enough room
  41      to print the value, 1 position for the sign, 1 for the decimal
  42      point, 19 for the digits and 6 for the exponent adds up to 27.  */
  43   const struct type *type = i387_ext_type (gdbarch);
  44   std::string str = target_float_to_string (raw, type, " %-+27.19g");
  45   fprintf_filtered (file, "%s", str.c_str ());
  46 }
  47
  48 /* Print the classification for the register contents RAW.  */
  49
  50 static void
  51 print_i387_ext (struct gdbarch *gdbarch,
  52                 const gdb_byte *raw, struct ui_file *file)
  53 {
  54   int sign;
  55   int integer;
  56   unsigned int exponent;
  57   unsigned long fraction[2];
  58
  59   sign = raw[9] & 0x80;
  60   integer = raw[7] & 0x80;
  61   exponent = (((raw[9] & 0x7f) << 8) | raw[8]);
  62   fraction[0] = ((raw[3] << 24) | (raw[2] << 16) | (raw[1] << 8) | raw[0]);
  63   fraction[1] = (((raw[7] & 0x7f) << 24) | (raw[6] << 16)
  64                  | (raw[5] << 8) | raw[4]);
  65
  66   if (exponent == 0x7fff && integer)
  67     {
  68       if (fraction[0] == 0x00000000 && fraction[1] == 0x00000000)
  69         /* Infinity.  */
  70         fprintf_filtered (file, " %cInf", (sign ? '-' : '+'));
  71       else if (sign && fraction[0] == 0x00000000 && fraction[1] == 0x40000000)
  72         /* Real Indefinite (QNaN).  */
  73         fputs_unfiltered (" Real Indefinite (QNaN)", file);
  74       else if (fraction[1] & 0x40000000)
  75         /* QNaN.  */
  76         fputs_filtered (" QNaN", file);
  77       else
  78         /* SNaN.  */
  79         fputs_filtered (" SNaN", file);
  80     }
  81   else if (exponent < 0x7fff && exponent > 0x0000 && integer)
  82     /* Normal.  */
  83     print_i387_value (gdbarch, raw, file);
  84   else if (exponent == 0x0000)
  85     {
  86       /* Denormal or zero.  */
  87       print_i387_value (gdbarch, raw, file);
  88
  89       if (integer)
  90         /* Pseudo-denormal.  */
  91         fputs_filtered (" Pseudo-denormal", file);
  92       else if (fraction[0] || fraction[1])
  93         /* Denormal.  */
  94         fputs_filtered (" Denormal", file);
  95     }
  96   else
  97     /* Unsupported.  */
  98     fputs_filtered (" Unsupported", file);
  99 }
 100
 101 /* Print the status word STATUS.  If STATUS_P is false, then STATUS
 102    was unavailable.  */
 103
 104 static void
 105 print_i387_status_word (int status_p,
 106                         unsigned int status, struct ui_file *file)
 107 {
 108   fprintf_filtered (file, "Status Word:         ");
 109   if (!status_p)
 110     {
 111       fprintf_filtered (file, "%s\n", _("<unavailable>"));
 112       return;
 113     }
 114
 115   fprintf_filtered (file, "%s", hex_string_custom (status, 4));
 116   fputs_filtered ("  ", file);
 117   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0001) ? "IE" : "  ");
 118   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0002) ? "DE" : "  ");
 119   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0004) ? "ZE" : "  ");
 120   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0008) ? "OE" : "  ");
 121   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0010) ? "UE" : "  ");
 122   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0020) ? "PE" : "  ");
 123   fputs_filtered ("  ", file);
 124   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0080) ? "ES" : "  ");
 125   fputs_filtered ("  ", file);
 126   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0040) ? "SF" : "  ");
 127   fputs_filtered ("  ", file);
 128   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0100) ? "C0" : "  ");
 129   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0200) ? "C1" : "  ");
 130   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x0400) ? "C2" : "  ");
 131   fprintf_filtered (file, " %s", (status & 0x4000) ? "C3" : "  ");
 132
 133   fputs_filtered ("\n", file);
 134
 135   fprintf_filtered (file,
 136                     "                       TOP: %d\n", ((status >> 11) & 7));
 137 }
 138
 139 /* Print the control word CONTROL.  If CONTROL_P is false, then
 140    CONTROL was unavailable.  */
 141
 142 static void
 143 print_i387_control_word (int control_p,
 144                          unsigned int control, struct ui_file *file)
 145 {
 146   fprintf_filtered (file, "Control Word:        ");
 147   if (!control_p)
 148     {
 149       fprintf_filtered (file, "%s\n", _("<unavailable>"));
 150       return;
 151     }
 152
 153   fprintf_filtered (file, "%s", hex_string_custom (control, 4));
 154   fputs_filtered ("  ", file);
 155   fprintf_filtered (file, " %s", (control & 0x0001) ? "IM" : "  ");
 156   fprintf_filtered (file, " %s", (control & 0x0002) ? "DM" : "  ");
 157   fprintf_filtered (file, " %s", (control & 0x0004) ? "ZM" : "  ");
 158   fprintf_filtered (file, " %s", (control & 0x0008) ? "OM" : "  ");
 159   fprintf_filtered (file, " %s", (control & 0x0010) ? "UM" : "  ");
 160   fprintf_filtered (file, " %s", (control & 0x0020) ? "PM" : "  ");
 161
 162   fputs_filtered ("\n", file);
 163
 164   fputs_filtered ("                       PC: ", file);
 165   switch ((control >> 8) & 3)
 166     {
 167     case 0:
 168       fputs_filtered ("Single Precision (24-bits)\n", file);
 169       break;
 170     case 1:
 171       fputs_filtered ("Reserved\n", file);
 172       break;
 173     case 2:
 174       fputs_filtered ("Double Precision (53-bits)\n", file);
 175       break;
 176     case 3:
 177       fputs_filtered ("Extended Precision (64-bits)\n", file);
 178       break;
 179     }
 180
 181   fputs_filtered ("                       RC: ", file);
 182   switch ((control >> 10) & 3)
 183     {
 184     case 0:
 185       fputs_filtered ("Round to nearest\n", file);
 186       break;
 187     case 1:
 188       fputs_filtered ("Round down\n", file);
 189       break;
 190     case 2:
 191       fputs_filtered ("Round up\n", file);
 192       break;
 193     case 3:
 194       fputs_filtered ("Round toward zero\n", file);
 195       break;
 196     }
 197 }
 198
 199 /* Print out the i387 floating point state.  Note that we ignore FRAME
 200    in the code below.  That's OK since floating-point registers are
 201    never saved on the stack.  */
 202
 203 void
 204 i387_print_float_info (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file,
 205                        struct frame_info *frame, const char *args)
 206 {
 207   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (get_frame_arch (frame));
 208   ULONGEST fctrl;
 209   int fctrl_p;
 210   ULONGEST fstat;
 211   int fstat_p;
 212   ULONGEST ftag;
 213   int ftag_p;
 214   ULONGEST fiseg;
 215   int fiseg_p;
 216   ULONGEST fioff;
 217   int fioff_p;
 218   ULONGEST foseg;
 219   int foseg_p;
 220   ULONGEST fooff;
 221   int fooff_p;
 222   ULONGEST fop;
 223   int fop_p;
 224   int fpreg;
 225   int top;
 226
 227   gdb_assert (gdbarch == get_frame_arch (frame));
 228
 229   fctrl_p = read_frame_register_unsigned (frame,
 230                                           I387_FCTRL_REGNUM (tdep), &fctrl);
 231   fstat_p = read_frame_register_unsigned (frame,
 232                                           I387_FSTAT_REGNUM (tdep), &fstat);
 233   ftag_p = read_frame_register_unsigned (frame,
 234                                          I387_FTAG_REGNUM (tdep), &ftag);
 235   fiseg_p = read_frame_register_unsigned (frame,
 236                                           I387_FISEG_REGNUM (tdep), &fiseg);
 237   fioff_p = read_frame_register_unsigned (frame,
 238                                           I387_FIOFF_REGNUM (tdep), &fioff);
 239   foseg_p = read_frame_register_unsigned (frame,
 240                                           I387_FOSEG_REGNUM (tdep), &foseg);
 241   fooff_p = read_frame_register_unsigned (frame,
 242                                           I387_FOOFF_REGNUM (tdep), &fooff);
 243   fop_p = read_frame_register_unsigned (frame,
 244                                         I387_FOP_REGNUM (tdep), &fop);
 245
 246   if (fstat_p)
 247     {
 248       top = ((fstat >> 11) & 7);
 249
 250       for (fpreg = 7; fpreg >= 0; fpreg--)
 251         {
 252           struct value *regval;
 253           int regnum;
 254           int i;
 255           int tag = -1;
 256
 257           fprintf_filtered (file, "%sR%d: ", fpreg == top ? "=>" : "  ", fpreg);
 258
 259           if (ftag_p)
 260             {
 261               tag = (ftag >> (fpreg * 2)) & 3;
 262
 263               switch (tag)
 264                 {
 265                 case 0:
 266                   fputs_filtered ("Valid   ", file);
 267                   break;
 268                 case 1:
 269                   fputs_filtered ("Zero    ", file);
 270                   break;
 271                 case 2:
 272                   fputs_filtered ("Special ", file);
 273                   break;
 274                 case 3:
 275                   fputs_filtered ("Empty   ", file);
 276                   break;
 277                 }
 278             }
 279           else
 280             fputs_filtered ("Unknown ", file);
 281
 282           regnum = (fpreg + 8 - top) % 8 + I387_ST0_REGNUM (tdep);
 283           regval = get_frame_register_value (frame, regnum);
 284
 285           if (value_entirely_available (regval))
 286             {
 287               const gdb_byte *raw = value_contents (regval);
 288
 289               fputs_filtered ("0x", file);
 290               for (i = 9; i >= 0; i--)
 291                 fprintf_filtered (file, "%02x", raw[i]);
 292
 293               if (tag != -1 && tag != 3)
 294                 print_i387_ext (gdbarch, raw, file);
 295             }
 296           else
 297             fprintf_filtered (file, "%s", _("<unavailable>"));
 298
 299           fputs_filtered ("\n", file);
 300         }
 301     }
 302
 303   fputs_filtered ("\n", file);
 304   print_i387_status_word (fstat_p, fstat, file);
 305   print_i387_control_word (fctrl_p, fctrl, file);
 306   fprintf_filtered (file, "Tag Word:            %s\n",
 307                     ftag_p ? hex_string_custom (ftag, 4) : _("<unavailable>"));
 308   fprintf_filtered (file, "Instruction Pointer: %s:",
 309                     fiseg_p ? hex_string_custom (fiseg, 2) : _("<unavailable>"));
 310   fprintf_filtered (file, "%s\n",
 311                     fioff_p ? hex_string_custom (fioff, 8) : _("<unavailable>"));
 312   fprintf_filtered (file, "Operand Pointer:     %s:",
 313                     foseg_p ? hex_string_custom (foseg, 2) : _("<unavailable>"));
 314   fprintf_filtered (file, "%s\n",
 315                     fooff_p ? hex_string_custom (fooff, 8) : _("<unavailable>"));
 316   fprintf_filtered (file, "Opcode:              %s\n",
 317                     fop_p
 318                     ? (hex_string_custom (fop ? (fop | 0xd800) : 0, 4))
 319                     : _("<unavailable>"));
 320 }
 321 \f
 322
 323 /* Return nonzero if a value of type TYPE stored in register REGNUM
 324    needs any special handling.  */
 325
 326 int
 327 i387_convert_register_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
 328                          struct type *type)
 329 {
 330   if (i386_fp_regnum_p (gdbarch, regnum))
 331     {
 332       /* Floating point registers must be converted unless we are
 333          accessing them in their hardware type or TYPE is not float.  */
 334       if (type == i387_ext_type (gdbarch)
 335           || TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_FLT)
 336         return 0;
 337       else
 338         return 1;
 339     }
 340
 341   return 0;
 342 }
 343
 344 /* Read a value of type TYPE from register REGNUM in frame FRAME, and
 345    return its contents in TO.  */
 346
 347 int
 348 i387_register_to_value (struct frame_info *frame, int regnum,
 349                         struct type *type, gdb_byte *to,
 350                         int *optimizedp, int *unavailablep)
 351 {
 352   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
 353   gdb_byte from[I386_MAX_REGISTER_SIZE];
 354
 355   gdb_assert (i386_fp_regnum_p (gdbarch, regnum));
 356
 357   /* We only support floating-point values.  */
 358   if (TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_FLT)
 359     {
 360       warning (_("Cannot convert floating-point register value "
 361                "to non-floating-point type."));
 362       *optimizedp = *unavailablep = 0;
 363       return 0;
 364     }
 365
 366   /* Convert to TYPE.  */
 367   if (!get_frame_register_bytes (frame, regnum, 0,
 368                                  register_size (gdbarch, regnum),
 369                                  from, optimizedp, unavailablep))
 370     return 0;
 371
 372   target_float_convert (from, i387_ext_type (gdbarch), to, type);
 373   *optimizedp = *unavailablep = 0;
 374   return 1;
 375 }
 376
 377 /* Write the contents FROM of a value of type TYPE into register
 378    REGNUM in frame FRAME.  */
 379
 380 void
 381 i387_value_to_register (struct frame_info *frame, int regnum,
 382                         struct type *type, const gdb_byte *from)
 383 {
 384   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
 385   gdb_byte to[I386_MAX_REGISTER_SIZE];
 386
 387   gdb_assert (i386_fp_regnum_p (gdbarch, regnum));
 388
 389   /* We only support floating-point values.  */
 390   if (TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_FLT)
 391     {
 392       warning (_("Cannot convert non-floating-point type "
 393                "to floating-point register value."));
 394       return;
 395     }
 396
 397   /* Convert from TYPE.  */
 398   target_float_convert (from, type, to, i387_ext_type (gdbarch));
 399   put_frame_register (frame, regnum, to);
 400 }
 401 \f
 402
 403 /* Handle FSAVE and FXSAVE formats.  */
 404
 405 /* At fsave_offset[REGNUM] you'll find the offset to the location in
 406    the data structure used by the "fsave" instruction where GDB
 407    register REGNUM is stored.  */
 408
 409 static int fsave_offset[] =
 410 {
 411   28 + 0 * 10,                  /* %st(0) ...  */
 412   28 + 1 * 10,
 413   28 + 2 * 10,
 414   28 + 3 * 10,
 415   28 + 4 * 10,
 416   28 + 5 * 10,
 417   28 + 6 * 10,
 418   28 + 7 * 10,                  /* ... %st(7).  */
 419   0,                            /* `fctrl' (16 bits).  */
 420   4,                            /* `fstat' (16 bits).  */
 421   8,                            /* `ftag' (16 bits).  */
 422   16,                           /* `fiseg' (16 bits).  */
 423   12,                           /* `fioff'.  */
 424   24,                           /* `foseg' (16 bits).  */
 425   20,                           /* `fooff'.  */
 426   18                            /* `fop' (bottom 11 bits).  */
 427 };
 428
 429 #define FSAVE_ADDR(tdep, fsave, regnum) \
 430   (fsave + fsave_offset[regnum - I387_ST0_REGNUM (tdep)])
 431 \f
 432
 433 /* Fill register REGNUM in REGCACHE with the appropriate value from
 434    *FSAVE.  This function masks off any of the reserved bits in
 435    *FSAVE.  */
 436
 437 void
 438 i387_supply_fsave (struct regcache *regcache, int regnum, const void *fsave)
 439 {
 440   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
 441   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
 442   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 443   const gdb_byte *regs = (const gdb_byte *) fsave;
 444   int i;
 445
 446   gdb_assert (tdep->st0_regnum >= I386_ST0_REGNUM);
 447
 448   for (i = I387_ST0_REGNUM (tdep); i < I387_XMM0_REGNUM (tdep); i++)
 449     if (regnum == -1 || regnum == i)
 450       {
 451         if (fsave == NULL)
 452           {
 453             regcache->raw_supply (i, NULL);
 454             continue;
 455           }
 456
 457         /* Most of the FPU control registers occupy only 16 bits in the
 458            fsave area.  Give those a special treatment.  */
 459         if (i >= I387_FCTRL_REGNUM (tdep)
 460             && i != I387_FIOFF_REGNUM (tdep) && i != I387_FOOFF_REGNUM (tdep))
 461           {
 462             gdb_byte val[4];
 463
 464             memcpy (val, FSAVE_ADDR (tdep, regs, i), 2);
 465             val[2] = val[3] = 0;
 466             if (i == I387_FOP_REGNUM (tdep))
 467               val[1] &= ((1 << 3) - 1);
 468             regcache->raw_supply (i, val);
 469           }
 470         else
 471           regcache->raw_supply (i, FSAVE_ADDR (tdep, regs, i));
 472       }
 473
 474   /* Provide dummy values for the SSE registers.  */
 475   for (i = I387_XMM0_REGNUM (tdep); i < I387_MXCSR_REGNUM (tdep); i++)
 476     if (regnum == -1 || regnum == i)
 477       regcache->raw_supply (i, NULL);
 478   if (regnum == -1 || regnum == I387_MXCSR_REGNUM (tdep))
 479     {
 480       gdb_byte buf[4];
 481
 482       store_unsigned_integer (buf, 4, byte_order, I387_MXCSR_INIT_VAL);
 483       regcache->raw_supply (I387_MXCSR_REGNUM (tdep), buf);
 484     }
 485 }
 486
 487 /* Fill register REGNUM (if it is a floating-point register) in *FSAVE
 488    with the value from REGCACHE.  If REGNUM is -1, do this for all
 489    registers.  This function doesn't touch any of the reserved bits in
 490    *FSAVE.  */
 491
 492 void
 493 i387_collect_fsave (const struct regcache *regcache, int regnum, void *fsave)
 494 {
 495   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (regcache->arch ());
 496   gdb_byte *regs = (gdb_byte *) fsave;
 497   int i;
 498
 499   gdb_assert (tdep->st0_regnum >= I386_ST0_REGNUM);
 500
 501   for (i = I387_ST0_REGNUM (tdep); i < I387_XMM0_REGNUM (tdep); i++)
 502     if (regnum == -1 || regnum == i)
 503       {
 504         /* Most of the FPU control registers occupy only 16 bits in
 505            the fsave area.  Give those a special treatment.  */
 506         if (i >= I387_FCTRL_REGNUM (tdep)
 507             && i != I387_FIOFF_REGNUM (tdep) && i != I387_FOOFF_REGNUM (tdep))
 508           {
 509             gdb_byte buf[4];
 510
 511             regcache->raw_collect (i, buf);
 512
 513             if (i == I387_FOP_REGNUM (tdep))
 514               {
 515                 /* The opcode occupies only 11 bits.  Make sure we
 516                    don't touch the other bits.  */
 517                 buf[1] &= ((1 << 3) - 1);
 518                 buf[1] |= ((FSAVE_ADDR (tdep, regs, i))[1] & ~((1 << 3) - 1));
 519               }
 520             memcpy (FSAVE_ADDR (tdep, regs, i), buf, 2);
 521           }
 522         else
 523           regcache->raw_collect (i, FSAVE_ADDR (tdep, regs, i));
 524       }
 525 }
 526 \f
 527
 528 /* At fxsave_offset[REGNUM] you'll find the offset to the location in
 529    the data structure used by the "fxsave" instruction where GDB
 530    register REGNUM is stored.  */
 531
 532 static int fxsave_offset[] =
 533 {
 534   32,                           /* %st(0) through ...  */
 535   48,
 536   64,
 537   80,
 538   96,
 539   112,
 540   128,
 541   144,                          /* ... %st(7) (80 bits each).  */
 542   0,                            /* `fctrl' (16 bits).  */
 543   2,                            /* `fstat' (16 bits).  */
 544   4,                            /* `ftag' (16 bits).  */
 545   12,                           /* `fiseg' (16 bits).  */
 546   8,                            /* `fioff'.  */
 547   20,                           /* `foseg' (16 bits).  */
 548   16,                           /* `fooff'.  */
 549   6,                            /* `fop' (bottom 11 bits).  */
 550   160 + 0 * 16,                 /* %xmm0 through ...  */
 551   160 + 1 * 16,
 552   160 + 2 * 16,
 553   160 + 3 * 16,
 554   160 + 4 * 16,
 555   160 + 5 * 16,
 556   160 + 6 * 16,
 557   160 + 7 * 16,
 558   160 + 8 * 16,
 559   160 + 9 * 16,
 560   160 + 10 * 16,
 561   160 + 11 * 16,
 562   160 + 12 * 16,
 563   160 + 13 * 16,
 564   160 + 14 * 16,
 565   160 + 15 * 16,                /* ... %xmm15 (128 bits each).  */
 566 };
 567
 568 #define FXSAVE_ADDR(tdep, fxsave, regnum) \
 569   (fxsave + fxsave_offset[regnum - I387_ST0_REGNUM (tdep)])
 570
 571 /* We made an unfortunate choice in putting %mxcsr after the SSE
 572    registers %xmm0-%xmm7 instead of before, since it makes supporting
 573    the registers %xmm8-%xmm15 on AMD64 a bit involved.  Therefore we
 574    don't include the offset for %mxcsr here above.  */
 575
 576 #define FXSAVE_MXCSR_ADDR(fxsave) (fxsave + 24)
 577
 578 static int i387_tag (const gdb_byte *raw);
 579 \f
 580
 581 /* Fill register REGNUM in REGCACHE with the appropriate
 582    floating-point or SSE register value from *FXSAVE.  This function
 583    masks off any of the reserved bits in *FXSAVE.  */
 584
 585 void
 586 i387_supply_fxsave (struct regcache *regcache, int regnum, const void *fxsave)
 587 {
 588   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (regcache->arch ());
 589   const gdb_byte *regs = (const gdb_byte *) fxsave;
 590   int i;
 591
 592   gdb_assert (tdep->st0_regnum >= I386_ST0_REGNUM);
 593   gdb_assert (tdep->num_xmm_regs > 0);
 594
 595   for (i = I387_ST0_REGNUM (tdep); i < I387_MXCSR_REGNUM (tdep); i++)
 596     if (regnum == -1 || regnum == i)
 597       {
 598         if (regs == NULL)
 599           {
 600             regcache->raw_supply (i, NULL);
 601             continue;
 602           }
 603
 604         /* Most of the FPU control registers occupy only 16 bits in
 605            the fxsave area.  Give those a special treatment.  */
 606         if (i >= I387_FCTRL_REGNUM (tdep) && i < I387_XMM0_REGNUM (tdep)
 607             && i != I387_FIOFF_REGNUM (tdep) && i != I387_FOOFF_REGNUM (tdep))
 608           {
 609             gdb_byte val[4];
 610
 611             memcpy (val, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i), 2);
 612             val[2] = val[3] = 0;
 613             if (i == I387_FOP_REGNUM (tdep))
 614               val[1] &= ((1 << 3) - 1);
 615             else if (i== I387_FTAG_REGNUM (tdep))
 616               {
 617                 /* The fxsave area contains a simplified version of
 618                    the tag word.  We have to look at the actual 80-bit
 619                    FP data to recreate the traditional i387 tag word.  */
 620
 621                 unsigned long ftag = 0;
 622                 int fpreg;
 623                 int top;
 624
 625                 top = ((FXSAVE_ADDR (tdep, regs,
 626                                      I387_FSTAT_REGNUM (tdep)))[1] >> 3);
 627                 top &= 0x7;
 628
 629                 for (fpreg = 7; fpreg >= 0; fpreg--)
 630                   {
 631                     int tag;
 632
 633                     if (val[0] & (1 << fpreg))
 634                       {
 635                         int thisreg = (fpreg + 8 - top) % 8
 636                                        + I387_ST0_REGNUM (tdep);
 637                         tag = i387_tag (FXSAVE_ADDR (tdep, regs, thisreg));
 638                       }
 639                     else
 640                       tag = 3;          /* Empty */
 641
 642                     ftag |= tag << (2 * fpreg);
 643                   }
 644                 val[0] = ftag & 0xff;
 645                 val[1] = (ftag >> 8) & 0xff;
 646               }
 647             regcache->raw_supply (i, val);
 648           }
 649         else
 650           regcache->raw_supply (i, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i));
 651       }
 652
 653   if (regnum == I387_MXCSR_REGNUM (tdep) || regnum == -1)
 654     {
 655       if (regs == NULL)
 656         regcache->raw_supply (I387_MXCSR_REGNUM (tdep), NULL);
 657       else
 658         regcache->raw_supply (I387_MXCSR_REGNUM (tdep),
 659                              FXSAVE_MXCSR_ADDR (regs));
 660     }
 661 }
 662
 663 /* Fill register REGNUM (if it is a floating-point or SSE register) in
 664    *FXSAVE with the value from REGCACHE.  If REGNUM is -1, do this for
 665    all registers.  This function doesn't touch any of the reserved
 666    bits in *FXSAVE.  */
 667
 668 void
 669 i387_collect_fxsave (const struct regcache *regcache, int regnum, void *fxsave)
 670 {
 671   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (regcache->arch ());
 672   gdb_byte *regs = (gdb_byte *) fxsave;
 673   int i;
 674
 675   gdb_assert (tdep->st0_regnum >= I386_ST0_REGNUM);
 676   gdb_assert (tdep->num_xmm_regs > 0);
 677
 678   for (i = I387_ST0_REGNUM (tdep); i < I387_MXCSR_REGNUM (tdep); i++)
 679     if (regnum == -1 || regnum == i)
 680       {
 681         /* Most of the FPU control registers occupy only 16 bits in
 682            the fxsave area.  Give those a special treatment.  */
 683         if (i >= I387_FCTRL_REGNUM (tdep) && i < I387_XMM0_REGNUM (tdep)
 684             && i != I387_FIOFF_REGNUM (tdep) && i != I387_FOOFF_REGNUM (tdep))
 685           {
 686             gdb_byte buf[4];
 687
 688             regcache->raw_collect (i, buf);
 689
 690             if (i == I387_FOP_REGNUM (tdep))
 691               {
 692                 /* The opcode occupies only 11 bits.  Make sure we
 693                    don't touch the other bits.  */
 694                 buf[1] &= ((1 << 3) - 1);
 695                 buf[1] |= ((FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i))[1] & ~((1 << 3) - 1));
 696               }
 697             else if (i == I387_FTAG_REGNUM (tdep))
 698               {
 699                 /* Converting back is much easier.  */
 700
 701                 unsigned short ftag;
 702                 int fpreg;
 703
 704                 ftag = (buf[1] << 8) | buf[0];
 705                 buf[0] = 0;
 706                 buf[1] = 0;
 707
 708                 for (fpreg = 7; fpreg >= 0; fpreg--)
 709                   {
 710                     int tag = (ftag >> (fpreg * 2)) & 3;
 711
 712                     if (tag != 3)
 713                       buf[0] |= (1 << fpreg);
 714                   }
 715               }
 716             memcpy (FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i), buf, 2);
 717           }
 718         else
 719           regcache->raw_collect (i, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i));
 720       }
 721
 722   if (regnum == I387_MXCSR_REGNUM (tdep) || regnum == -1)
 723     regcache->raw_collect (I387_MXCSR_REGNUM (tdep),
 724                           FXSAVE_MXCSR_ADDR (regs));
 725 }
 726
 727 /* `xstate_bv' is at byte offset 512.  */
 728 #define XSAVE_XSTATE_BV_ADDR(xsave) (xsave + 512)
 729
 730 /* At xsave_avxh_offset[REGNUM] you'll find the offset to the location in
 731    the upper 128bit of AVX register data structure used by the "xsave"
 732    instruction where GDB register REGNUM is stored.  */
 733
 734 static int xsave_avxh_offset[] =
 735 {
 736   576 + 0 * 16,         /* Upper 128bit of %ymm0 through ...  */
 737   576 + 1 * 16,
 738   576 + 2 * 16,
 739   576 + 3 * 16,
 740   576 + 4 * 16,
 741   576 + 5 * 16,
 742   576 + 6 * 16,
 743   576 + 7 * 16,
 744   576 + 8 * 16,
 745   576 + 9 * 16,
 746   576 + 10 * 16,
 747   576 + 11 * 16,
 748   576 + 12 * 16,
 749   576 + 13 * 16,
 750   576 + 14 * 16,
 751   576 + 15 * 16         /* Upper 128bit of ... %ymm15 (128 bits each).  */
 752 };
 753
 754 #define XSAVE_AVXH_ADDR(tdep, xsave, regnum) \
 755   (xsave + xsave_avxh_offset[regnum - I387_YMM0H_REGNUM (tdep)])
 756
 757 /* At xsave_ymm_avx512_offset[REGNUM] you'll find the offset to the location in
 758    the upper 128bit of ZMM register data structure used by the "xsave"
 759    instruction where GDB register REGNUM is stored.  */
 760
 761 static int xsave_ymm_avx512_offset[] =
 762 {
 763   /* HI16_ZMM_area + 16 bytes + regnum* 64 bytes.  */
 764   1664 + 16 + 0 * 64,           /* %ymm16 through...  */
 765   1664 + 16 + 1 * 64,
 766   1664 + 16 + 2 * 64,
 767   1664 + 16 + 3 * 64,
 768   1664 + 16 + 4 * 64,
 769   1664 + 16 + 5 * 64,
 770   1664 + 16 + 6 * 64,
 771   1664 + 16 + 7 * 64,
 772   1664 + 16 + 8 * 64,
 773   1664 + 16 + 9 * 64,
 774   1664 + 16 + 10 * 64,
 775   1664 + 16 + 11 * 64,
 776   1664 + 16 + 12 * 64,
 777   1664 + 16 + 13 * 64,
 778   1664 + 16 + 14 * 64,
 779   1664 + 16 + 15 * 64           /* ...  %ymm31 (128 bits each).  */
 780 };
 781
 782 #define XSAVE_YMM_AVX512_ADDR(tdep, xsave, regnum) \
 783   (xsave + xsave_ymm_avx512_offset[regnum - I387_YMM16H_REGNUM (tdep)])
 784
 785 static int xsave_xmm_avx512_offset[] =
 786 {
 787   1664 + 0 * 64,                /* %ymm16 through...  */
 788   1664 + 1 * 64,
 789   1664 + 2 * 64,
 790   1664 + 3 * 64,
 791   1664 + 4 * 64,
 792   1664 + 5 * 64,
 793   1664 + 6 * 64,
 794   1664 + 7 * 64,
 795   1664 + 8 * 64,
 796   1664 + 9 * 64,
 797   1664 + 10 * 64,
 798   1664 + 11 * 64,
 799   1664 + 12 * 64,
 800   1664 + 13 * 64,
 801   1664 + 14 * 64,
 802   1664 + 15 * 64                /* ...  %ymm31 (128 bits each).  */
 803 };
 804
 805 #define XSAVE_XMM_AVX512_ADDR(tdep, xsave, regnum) \
 806   (xsave + xsave_xmm_avx512_offset[regnum - I387_XMM16_REGNUM (tdep)])
 807
 808 static int xsave_mpx_offset[] = {
 809   960 + 0 * 16,                 /* bnd0r...bnd3r registers.  */
 810   960 + 1 * 16,
 811   960 + 2 * 16,
 812   960 + 3 * 16,
 813   1024 + 0 * 8,                 /* bndcfg ... bndstatus.  */
 814   1024 + 1 * 8,
 815 };
 816
 817 #define XSAVE_MPX_ADDR(tdep, xsave, regnum) \
 818   (xsave + xsave_mpx_offset[regnum - I387_BND0R_REGNUM (tdep)])
 819
 820   /* At xsave_avx512__h_offset[REGNUM] you find the offset to the location
 821    of the AVX512 opmask register data structure used by the "xsave"
 822    instruction where GDB register REGNUM is stored.  */
 823
 824 static int xsave_avx512_k_offset[] =
 825 {
 826   1088 + 0 * 8,                 /* %k0 through...  */
 827   1088 + 1 * 8,
 828   1088 + 2 * 8,
 829   1088 + 3 * 8,
 830   1088 + 4 * 8,
 831   1088 + 5 * 8,
 832   1088 + 6 * 8,
 833   1088 + 7 * 8                  /* %k7 (64 bits each).  */
 834 };
 835
 836 #define XSAVE_AVX512_K_ADDR(tdep, xsave, regnum) \
 837   (xsave + xsave_avx512_k_offset[regnum - I387_K0_REGNUM (tdep)])
 838
 839 /* At xsave_avx512_zmm_h_offset[REGNUM] you find the offset to the location in
 840    the upper 256bit of AVX512 ZMMH register data structure used by the "xsave"
 841    instruction where GDB register REGNUM is stored.  */
 842
 843 static int xsave_avx512_zmm_h_offset[] =
 844 {
 845   1152 + 0 * 32,
 846   1152 + 1 * 32,        /* Upper 256bit of %zmmh0 through...  */
 847   1152 + 2 * 32,
 848   1152 + 3 * 32,
 849   1152 + 4 * 32,
 850   1152 + 5 * 32,
 851   1152 + 6 * 32,
 852   1152 + 7 * 32,
 853   1152 + 8 * 32,
 854   1152 + 9 * 32,
 855   1152 + 10 * 32,
 856   1152 + 11 * 32,
 857   1152 + 12 * 32,
 858   1152 + 13 * 32,
 859   1152 + 14 * 32,
 860   1152 + 15 * 32,       /* Upper 256bit of...  %zmmh15 (256 bits each).  */
 861   1664 + 32 + 0 * 64,   /* Upper 256bit of...  %zmmh16 (256 bits each).  */
 862   1664 + 32 + 1 * 64,
 863   1664 + 32 + 2 * 64,
 864   1664 + 32 + 3 * 64,
 865   1664 + 32 + 4 * 64,
 866   1664 + 32 + 5 * 64,
 867   1664 + 32 + 6 * 64,
 868   1664 + 32 + 7 * 64,
 869   1664 + 32 + 8 * 64,
 870   1664 + 32 + 9 * 64,
 871   1664 + 32 + 10 * 64,
 872   1664 + 32 + 11 * 64,
 873   1664 + 32 + 12 * 64,
 874   1664 + 32 + 13 * 64,
 875   1664 + 32 + 14 * 64,
 876   1664 + 32 + 15 * 64   /* Upper 256bit of... %zmmh31 (256 bits each).  */
 877 };
 878
 879 #define XSAVE_AVX512_ZMM_H_ADDR(tdep, xsave, regnum) \
 880   (xsave + xsave_avx512_zmm_h_offset[regnum - I387_ZMM0H_REGNUM (tdep)])
 881
 882 /* At xsave_pkeys_offset[REGNUM] you find the offset to the location
 883    of the PKRU register data structure used by the "xsave"
 884    instruction where GDB register REGNUM is stored.  */
 885
 886 static int xsave_pkeys_offset[] =
 887 {
 888 2688 + 0 * 8            /* %pkru (64 bits in XSTATE, 32-bit actually used by
 889                            instructions and applications).  */
 890 };
 891
 892 #define XSAVE_PKEYS_ADDR(tdep, xsave, regnum) \
 893   (xsave + xsave_pkeys_offset[regnum - I387_PKRU_REGNUM (tdep)])
 894
 895
 896 /* Extract from XSAVE a bitset of the features that are available on the
 897    target, but which have not yet been enabled.  */
 898
 899 ULONGEST
 900 i387_xsave_get_clear_bv (struct gdbarch *gdbarch, const void *xsave)
 901 {
 902   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 903   const gdb_byte *regs = (const gdb_byte *) xsave;
 904   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
 905
 906   /* Get `xstat_bv'.  The supported bits in `xstat_bv' are 8 bytes.  */
 907   ULONGEST xstate_bv = extract_unsigned_integer (XSAVE_XSTATE_BV_ADDR (regs),
 908                                                  8, byte_order);
 909
 910   /* Clear part in vector registers if its bit in xstat_bv is zero.  */
 911   ULONGEST clear_bv = (~(xstate_bv)) & tdep->xcr0;
 912
 913   return clear_bv;
 914 }
 915
 916 /* Similar to i387_supply_fxsave, but use XSAVE extended state.  */
 917
 918 void
 919 i387_supply_xsave (struct regcache *regcache, int regnum,
 920                    const void *xsave)
 921 {
 922   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
 923   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 924   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
 925   const gdb_byte *regs = (const gdb_byte *) xsave;
 926   int i;
 927   /* In 64-bit mode the split between "low" and "high" ZMM registers is at
 928      ZMM16.  Outside of 64-bit mode there are no "high" ZMM registers at all.
 929      Precalculate the number to be used for the split point, with the all
 930      registers in the "low" portion outside of 64-bit mode.  */
 931   unsigned int zmm_endlo_regnum = I387_ZMM0H_REGNUM (tdep)
 932                                   + std::min (tdep->num_zmm_regs, 16);
 933   ULONGEST clear_bv;
 934   static const gdb_byte zero[I386_MAX_REGISTER_SIZE] = { 0 };
 935   enum
 936     {
 937       none = 0x0,
 938       x87 = 0x1,
 939       sse = 0x2,
 940       avxh = 0x4,
 941       mpx  = 0x8,
 942       avx512_k = 0x10,
 943       avx512_zmm_h = 0x20,
 944       avx512_ymmh_avx512 = 0x40,
 945       avx512_xmm_avx512 = 0x80,
 946       pkeys = 0x100,
 947       all = x87 | sse | avxh | mpx | avx512_k | avx512_zmm_h
 948             | avx512_ymmh_avx512 | avx512_xmm_avx512 | pkeys
 949     } regclass;
 950
 951   gdb_assert (regs != NULL);
 952   gdb_assert (tdep->st0_regnum >= I386_ST0_REGNUM);
 953   gdb_assert (tdep->num_xmm_regs > 0);
 954
 955   if (regnum == -1)
 956     regclass = all;
 957   else if (regnum >= I387_PKRU_REGNUM (tdep)
 958            && regnum < I387_PKEYSEND_REGNUM (tdep))
 959     regclass = pkeys;
 960   else if (regnum >= I387_ZMM0H_REGNUM (tdep)
 961            && regnum < I387_ZMMENDH_REGNUM (tdep))
 962     regclass = avx512_zmm_h;
 963   else if (regnum >= I387_K0_REGNUM (tdep)
 964            && regnum < I387_KEND_REGNUM (tdep))
 965     regclass = avx512_k;
 966   else if (regnum >= I387_YMM16H_REGNUM (tdep)
 967            && regnum < I387_YMMH_AVX512_END_REGNUM (tdep))
 968     regclass = avx512_ymmh_avx512;
 969   else if (regnum >= I387_XMM16_REGNUM (tdep)
 970            && regnum < I387_XMM_AVX512_END_REGNUM (tdep))
 971     regclass = avx512_xmm_avx512;
 972   else if (regnum >= I387_YMM0H_REGNUM (tdep)
 973            && regnum < I387_YMMENDH_REGNUM (tdep))
 974     regclass = avxh;
 975   else if (regnum >= I387_BND0R_REGNUM (tdep)
 976            && regnum < I387_MPXEND_REGNUM (tdep))
 977     regclass = mpx;
 978   else if (regnum >= I387_XMM0_REGNUM (tdep)
 979            && regnum < I387_MXCSR_REGNUM (tdep))
 980     regclass = sse;
 981   else if (regnum >= I387_ST0_REGNUM (tdep)
 982            && regnum < I387_FCTRL_REGNUM (tdep))
 983     regclass = x87;
 984   else
 985     regclass = none;
 986
 987   clear_bv = i387_xsave_get_clear_bv (gdbarch, xsave);
 988
 989   /* With the delayed xsave mechanism, in between the program
 990      starting, and the program accessing the vector registers for the
 991      first time, the register's values are invalid.  The kernel
 992      initializes register states to zero when they are set the first
 993      time in a program.  This means that from the user-space programs'
 994      perspective, it's the same as if the registers have always been
 995      zero from the start of the program.  Therefore, the debugger
 996      should provide the same illusion to the user.  */
 997
 998   switch (regclass)
 999     {
1000     case none:
1001       break;
1002
1003     case pkeys:
1004       if ((clear_bv & X86_XSTATE_PKRU))
1005         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1006       else
1007         regcache->raw_supply (regnum, XSAVE_PKEYS_ADDR (tdep, regs, regnum));
1008       return;
1009
1010     case avx512_zmm_h:
1011       if ((clear_bv & (regnum < zmm_endlo_regnum ? X86_XSTATE_ZMM_H
1012                                                  : X86_XSTATE_ZMM)))
1013         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1014       else
1015         regcache->raw_supply (regnum,
1016                               XSAVE_AVX512_ZMM_H_ADDR (tdep, regs, regnum));
1017       return;
1018
1019     case avx512_k:
1020       if ((clear_bv & X86_XSTATE_K))
1021         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1022       else
1023         regcache->raw_supply (regnum, XSAVE_AVX512_K_ADDR (tdep, regs, regnum));
1024       return;
1025
1026     case avx512_ymmh_avx512:
1027       if ((clear_bv & X86_XSTATE_ZMM))
1028         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1029       else
1030         regcache->raw_supply (regnum,
1031                               XSAVE_YMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, regnum));
1032       return;
1033
1034     case avx512_xmm_avx512:
1035       if ((clear_bv & X86_XSTATE_ZMM))
1036         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1037       else
1038         regcache->raw_supply (regnum,
1039                               XSAVE_XMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, regnum));
1040       return;
1041
1042     case avxh:
1043       if ((clear_bv & X86_XSTATE_AVX))
1044         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1045       else
1046         regcache->raw_supply (regnum, XSAVE_AVXH_ADDR (tdep, regs, regnum));
1047       return;
1048
1049     case mpx:
1050       if ((clear_bv & X86_XSTATE_BNDREGS))
1051         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1052       else
1053         regcache->raw_supply (regnum, XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, regnum));
1054       return;
1055
1056     case sse:
1057       if ((clear_bv & X86_XSTATE_SSE))
1058         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1059       else
1060         regcache->raw_supply (regnum, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, regnum));
1061       return;
1062
1063     case x87:
1064       if ((clear_bv & X86_XSTATE_X87))
1065         regcache->raw_supply (regnum, zero);
1066       else
1067         regcache->raw_supply (regnum, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, regnum));
1068       return;
1069
1070     case all:
1071       /* Handle PKEYS registers.  */
1072       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_PKRU))
1073         {
1074           if ((clear_bv & X86_XSTATE_PKRU))
1075             {
1076               for (i = I387_PKRU_REGNUM (tdep);
1077                    i < I387_PKEYSEND_REGNUM (tdep);
1078                    i++)
1079                 regcache->raw_supply (i, zero);
1080             }
1081           else
1082             {
1083               for (i = I387_PKRU_REGNUM (tdep);
1084                    i < I387_PKEYSEND_REGNUM (tdep);
1085                    i++)
1086                 regcache->raw_supply (i, XSAVE_PKEYS_ADDR (tdep, regs, i));
1087             }
1088         }
1089
1090       /* Handle the upper halves of the low 8/16 ZMM registers.  */
1091       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_ZMM_H))
1092         {
1093           if ((clear_bv & X86_XSTATE_ZMM_H))
1094             {
1095               for (i = I387_ZMM0H_REGNUM (tdep); i < zmm_endlo_regnum; i++)
1096                 regcache->raw_supply (i, zero);
1097             }
1098           else
1099             {
1100               for (i = I387_ZMM0H_REGNUM (tdep); i < zmm_endlo_regnum; i++)
1101                 regcache->raw_supply (i,
1102                                       XSAVE_AVX512_ZMM_H_ADDR (tdep, regs, i));
1103             }
1104         }
1105
1106       /* Handle AVX512 OpMask registers.  */
1107       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_K))
1108         {
1109           if ((clear_bv & X86_XSTATE_K))
1110             {
1111               for (i = I387_K0_REGNUM (tdep);
1112                    i < I387_KEND_REGNUM (tdep);
1113                    i++)
1114                 regcache->raw_supply (i, zero);
1115             }
1116           else
1117             {
1118               for (i = I387_K0_REGNUM (tdep);
1119                    i < I387_KEND_REGNUM (tdep);
1120                    i++)
1121                 regcache->raw_supply (i, XSAVE_AVX512_K_ADDR (tdep, regs, i));
1122             }
1123         }
1124
1125       /* Handle the upper 16 ZMM/YMM/XMM registers (if any).  */
1126       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_ZMM))
1127         {
1128           if ((clear_bv & X86_XSTATE_ZMM))
1129             {
1130               for (i = zmm_endlo_regnum; i < I387_ZMMENDH_REGNUM (tdep); i++)
1131                 regcache->raw_supply (i, zero);
1132               for (i = I387_YMM16H_REGNUM (tdep);
1133                    i < I387_YMMH_AVX512_END_REGNUM (tdep);
1134                    i++)
1135                 regcache->raw_supply (i, zero);
1136               for (i = I387_XMM16_REGNUM (tdep);
1137                    i < I387_XMM_AVX512_END_REGNUM (tdep);
1138                    i++)
1139                 regcache->raw_supply (i, zero);
1140             }
1141           else
1142             {
1143               for (i = zmm_endlo_regnum; i < I387_ZMMENDH_REGNUM (tdep); i++)
1144                 regcache->raw_supply (i,
1145                                       XSAVE_AVX512_ZMM_H_ADDR (tdep, regs, i));
1146               for (i = I387_YMM16H_REGNUM (tdep);
1147                    i < I387_YMMH_AVX512_END_REGNUM (tdep);
1148                    i++)
1149                 regcache->raw_supply (i, XSAVE_YMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, i));
1150               for (i = I387_XMM16_REGNUM (tdep);
1151                    i < I387_XMM_AVX512_END_REGNUM (tdep);
1152                    i++)
1153                 regcache->raw_supply (i, XSAVE_XMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, i));
1154             }
1155         }
1156       /* Handle the upper YMM registers.  */
1157       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_AVX))
1158         {
1159           if ((clear_bv & X86_XSTATE_AVX))
1160             {
1161               for (i = I387_YMM0H_REGNUM (tdep);
1162                    i < I387_YMMENDH_REGNUM (tdep);
1163                    i++)
1164                 regcache->raw_supply (i, zero);
1165             }
1166           else
1167             {
1168               for (i = I387_YMM0H_REGNUM (tdep);
1169                    i < I387_YMMENDH_REGNUM (tdep);
1170                    i++)
1171                 regcache->raw_supply (i, XSAVE_AVXH_ADDR (tdep, regs, i));
1172             }
1173         }
1174
1175       /* Handle the MPX registers.  */
1176       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_BNDREGS))
1177         {
1178           if (clear_bv & X86_XSTATE_BNDREGS)
1179             {
1180               for (i = I387_BND0R_REGNUM (tdep);
1181                    i < I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep); i++)
1182                 regcache->raw_supply (i, zero);
1183             }
1184           else
1185             {
1186               for (i = I387_BND0R_REGNUM (tdep);
1187                    i < I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep); i++)
1188                 regcache->raw_supply (i, XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, i));
1189             }
1190         }
1191
1192       /* Handle the MPX registers.  */
1193       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_BNDCFG))
1194         {
1195           if (clear_bv & X86_XSTATE_BNDCFG)
1196             {
1197               for (i = I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep);
1198                    i < I387_MPXEND_REGNUM (tdep); i++)
1199                 regcache->raw_supply (i, zero);
1200             }
1201           else
1202             {
1203               for (i = I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep);
1204                    i < I387_MPXEND_REGNUM (tdep); i++)
1205                 regcache->raw_supply (i, XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, i));
1206             }
1207         }
1208
1209       /* Handle the XMM registers.  */
1210       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_SSE))
1211         {
1212           if ((clear_bv & X86_XSTATE_SSE))
1213             {
1214               for (i = I387_XMM0_REGNUM (tdep);
1215                    i < I387_MXCSR_REGNUM (tdep);
1216                    i++)
1217                 regcache->raw_supply (i, zero);
1218             }
1219           else
1220             {
1221               for (i = I387_XMM0_REGNUM (tdep);
1222                    i < I387_MXCSR_REGNUM (tdep); i++)
1223                 regcache->raw_supply (i, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i));
1224             }
1225         }
1226
1227       /* Handle the x87 registers.  */
1228       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_X87))
1229         {
1230           if ((clear_bv & X86_XSTATE_X87))
1231             {
1232               for (i = I387_ST0_REGNUM (tdep);
1233                    i < I387_FCTRL_REGNUM (tdep);
1234                    i++)
1235                 regcache->raw_supply (i, zero);
1236             }
1237           else
1238             {
1239               for (i = I387_ST0_REGNUM (tdep);
1240                    i < I387_FCTRL_REGNUM (tdep);
1241                    i++)
1242                 regcache->raw_supply (i, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i));
1243             }
1244         }
1245       break;
1246     }
1247
1248   /* Only handle x87 control registers.  */
1249   for (i = I387_FCTRL_REGNUM (tdep); i < I387_XMM0_REGNUM (tdep); i++)
1250     if (regnum == -1 || regnum == i)
1251       {
1252         if (clear_bv & X86_XSTATE_X87)
1253           {
1254             if (i == I387_FCTRL_REGNUM (tdep))
1255               {
1256                 gdb_byte buf[4];
1257
1258                 store_unsigned_integer (buf, 4, byte_order,
1259                                         I387_FCTRL_INIT_VAL);
1260                 regcache->raw_supply (i, buf);
1261               }
1262             else if (i == I387_FTAG_REGNUM (tdep))
1263               {
1264                 gdb_byte buf[4];
1265
1266                 store_unsigned_integer (buf, 4, byte_order, 0xffff);
1267                 regcache->raw_supply (i, buf);
1268               }
1269             else
1270               regcache->raw_supply (i, zero);
1271           }
1272         /* Most of the FPU control registers occupy only 16 bits in
1273            the xsave extended state.  Give those a special treatment.  */
1274         else if (i != I387_FIOFF_REGNUM (tdep)
1275                  && i != I387_FOOFF_REGNUM (tdep))
1276           {
1277             gdb_byte val[4];
1278
1279             memcpy (val, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i), 2);
1280             val[2] = val[3] = 0;
1281             if (i == I387_FOP_REGNUM (tdep))
1282               val[1] &= ((1 << 3) - 1);
1283             else if (i == I387_FTAG_REGNUM (tdep))
1284               {
1285                 /* The fxsave area contains a simplified version of
1286                    the tag word.  We have to look at the actual 80-bit
1287                    FP data to recreate the traditional i387 tag word.  */
1288
1289                 unsigned long ftag = 0;
1290                 int fpreg;
1291                 int top;
1292
1293                 top = ((FXSAVE_ADDR (tdep, regs,
1294                                      I387_FSTAT_REGNUM (tdep)))[1] >> 3);
1295                 top &= 0x7;
1296
1297                 for (fpreg = 7; fpreg >= 0; fpreg--)
1298                   {
1299                     int tag;
1300
1301                     if (val[0] & (1 << fpreg))
1302                       {
1303                         int thisreg = (fpreg + 8 - top) % 8
1304                                        + I387_ST0_REGNUM (tdep);
1305                         tag = i387_tag (FXSAVE_ADDR (tdep, regs, thisreg));
1306                       }
1307                     else
1308                       tag = 3;          /* Empty */
1309
1310                     ftag |= tag << (2 * fpreg);
1311                   }
1312                 val[0] = ftag & 0xff;
1313                 val[1] = (ftag >> 8) & 0xff;
1314               }
1315             regcache->raw_supply (i, val);
1316           }
1317         else
1318           regcache->raw_supply (i, FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i));
1319       }
1320
1321   if (regnum == I387_MXCSR_REGNUM (tdep) || regnum == -1)
1322     {
1323       /* The MXCSR register is placed into the xsave buffer if either the
1324          AVX or SSE features are enabled.  */
1325       if ((clear_bv & (X86_XSTATE_AVX | X86_XSTATE_SSE))
1326           == (X86_XSTATE_AVX | X86_XSTATE_SSE))
1327         {
1328           gdb_byte buf[4];
1329
1330           store_unsigned_integer (buf, 4, byte_order, I387_MXCSR_INIT_VAL);
1331           regcache->raw_supply (I387_MXCSR_REGNUM (tdep), buf);
1332         }
1333       else
1334         regcache->raw_supply (I387_MXCSR_REGNUM (tdep),
1335                               FXSAVE_MXCSR_ADDR (regs));
1336     }
1337 }
1338
1339 /* Similar to i387_collect_fxsave, but use XSAVE extended state.  */
1340
1341 void
1342 i387_collect_xsave (const struct regcache *regcache, int regnum,
1343                     void *xsave, int gcore)
1344 {
1345   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1346   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1347   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1348   gdb_byte *p, *regs = (gdb_byte *) xsave;
1349   gdb_byte raw[I386_MAX_REGISTER_SIZE];
1350   ULONGEST initial_xstate_bv, clear_bv, xstate_bv = 0;
1351   unsigned int i;
1352   /* See the comment in i387_supply_xsave().  */
1353   unsigned int zmm_endlo_regnum = I387_ZMM0H_REGNUM (tdep)
1354                                   + std::min (tdep->num_zmm_regs, 16);
1355   enum
1356     {
1357       x87_ctrl_or_mxcsr = 0x1,
1358       x87 = 0x2,
1359       sse = 0x4,
1360       avxh = 0x8,
1361       mpx  = 0x10,
1362       avx512_k = 0x20,
1363       avx512_zmm_h = 0x40,
1364       avx512_ymmh_avx512 = 0x80,
1365       avx512_xmm_avx512 = 0x100,
1366       pkeys = 0x200,
1367       all = x87 | sse | avxh | mpx | avx512_k | avx512_zmm_h
1368             | avx512_ymmh_avx512 | avx512_xmm_avx512 | pkeys
1369     } regclass;
1370
1371   gdb_assert (tdep->st0_regnum >= I386_ST0_REGNUM);
1372   gdb_assert (tdep->num_xmm_regs > 0);
1373
1374   if (regnum == -1)
1375     regclass = all;
1376   else if (regnum >= I387_PKRU_REGNUM (tdep)
1377            && regnum < I387_PKEYSEND_REGNUM (tdep))
1378     regclass = pkeys;
1379   else if (regnum >= I387_ZMM0H_REGNUM (tdep)
1380            && regnum < I387_ZMMENDH_REGNUM (tdep))
1381     regclass = avx512_zmm_h;
1382   else if (regnum >= I387_K0_REGNUM (tdep)
1383            && regnum < I387_KEND_REGNUM (tdep))
1384     regclass = avx512_k;
1385   else if (regnum >= I387_YMM16H_REGNUM (tdep)
1386            && regnum < I387_YMMH_AVX512_END_REGNUM (tdep))
1387     regclass = avx512_ymmh_avx512;
1388   else if (regnum >= I387_XMM16_REGNUM (tdep)
1389            && regnum < I387_XMM_AVX512_END_REGNUM (tdep))
1390     regclass = avx512_xmm_avx512;
1391   else if (regnum >= I387_YMM0H_REGNUM (tdep)
1392            && regnum < I387_YMMENDH_REGNUM (tdep))
1393     regclass = avxh;
1394   else if (regnum >= I387_BND0R_REGNUM (tdep)
1395            && regnum < I387_MPXEND_REGNUM (tdep))
1396     regclass = mpx;
1397   else if (regnum >= I387_XMM0_REGNUM (tdep)
1398            && regnum < I387_MXCSR_REGNUM (tdep))
1399     regclass = sse;
1400   else if (regnum >= I387_ST0_REGNUM (tdep)
1401            && regnum < I387_FCTRL_REGNUM (tdep))
1402     regclass = x87;
1403   else if ((regnum >= I387_FCTRL_REGNUM (tdep)
1404             && regnum < I387_XMM0_REGNUM (tdep))
1405            || regnum == I387_MXCSR_REGNUM (tdep))
1406     regclass = x87_ctrl_or_mxcsr;
1407   else
1408     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid i387 regnum %d"), regnum);
1409
1410   if (gcore)
1411     {
1412       /* Clear XSAVE extended state.  */
1413       memset (regs, 0, X86_XSTATE_SIZE (tdep->xcr0));
1414
1415       /* Update XCR0 and `xstate_bv' with XCR0 for gcore.  */
1416       if (tdep->xsave_xcr0_offset != -1)
1417         memcpy (regs + tdep->xsave_xcr0_offset, &tdep->xcr0, 8);
1418       memcpy (XSAVE_XSTATE_BV_ADDR (regs), &tdep->xcr0, 8);
1419     }
1420
1421   /* The supported bits in `xstat_bv' are 8 bytes.  */
1422   initial_xstate_bv = extract_unsigned_integer (XSAVE_XSTATE_BV_ADDR (regs),
1423                                                 8, byte_order);
1424   clear_bv = (~(initial_xstate_bv)) & tdep->xcr0;
1425
1426   /* The XSAVE buffer was filled lazily by the kernel.  Only those
1427      features that are enabled were written into the buffer, disabled
1428      features left the buffer uninitialised.  In order to identify if any
1429      registers have changed we will be comparing the register cache
1430      version to the version in the XSAVE buffer, it is important then that
1431      at this point we initialise to the default values any features in
1432      XSAVE that are not yet initialised.
1433
1434      This could be made more efficient, we know which features (from
1435      REGNUM) we will be potentially updating, and could limit ourselves to
1436      only clearing that feature.  However, the extra complexity does not
1437      seem justified at this point.  */
1438   if (clear_bv)
1439     {
1440       if ((clear_bv & X86_XSTATE_PKRU))
1441         for (i = I387_PKRU_REGNUM (tdep);
1442              i < I387_PKEYSEND_REGNUM (tdep); i++)
1443           memset (XSAVE_PKEYS_ADDR (tdep, regs, i), 0, 4);
1444
1445       if ((clear_bv & X86_XSTATE_BNDREGS))
1446         for (i = I387_BND0R_REGNUM (tdep);
1447              i < I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep); i++)
1448           memset (XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, i), 0, 16);
1449
1450       if ((clear_bv & X86_XSTATE_BNDCFG))
1451         for (i = I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep);
1452              i < I387_MPXEND_REGNUM (tdep); i++)
1453           memset (XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, i), 0, 8);
1454
1455       if ((clear_bv & X86_XSTATE_ZMM_H))
1456         for (i = I387_ZMM0H_REGNUM (tdep); i < zmm_endlo_regnum; i++)
1457           memset (XSAVE_AVX512_ZMM_H_ADDR (tdep, regs, i), 0, 32);
1458
1459       if ((clear_bv & X86_XSTATE_K))
1460         for (i = I387_K0_REGNUM (tdep);
1461              i < I387_KEND_REGNUM (tdep); i++)
1462           memset (XSAVE_AVX512_K_ADDR (tdep, regs, i), 0, 8);
1463
1464       if ((clear_bv & X86_XSTATE_ZMM))
1465         {
1466           for (i = zmm_endlo_regnum; i < I387_ZMMENDH_REGNUM (tdep); i++)
1467             memset (XSAVE_AVX512_ZMM_H_ADDR (tdep, regs, i), 0, 32);
1468           for (i = I387_YMM16H_REGNUM (tdep);
1469                i < I387_YMMH_AVX512_END_REGNUM (tdep); i++)
1470             memset (XSAVE_YMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, i), 0, 16);
1471           for (i = I387_XMM16_REGNUM (tdep);
1472                i < I387_XMM_AVX512_END_REGNUM (tdep); i++)
1473             memset (XSAVE_XMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, i), 0, 16);
1474         }
1475
1476       if ((clear_bv & X86_XSTATE_AVX))
1477         for (i = I387_YMM0H_REGNUM (tdep);
1478              i < I387_YMMENDH_REGNUM (tdep); i++)
1479           memset (XSAVE_AVXH_ADDR (tdep, regs, i), 0, 16);
1480
1481       if ((clear_bv & X86_XSTATE_SSE))
1482         for (i = I387_XMM0_REGNUM (tdep);
1483              i < I387_MXCSR_REGNUM (tdep); i++)
1484           memset (FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i), 0, 16);
1485
1486       /* The mxcsr register is written into the xsave buffer if either AVX
1487          or SSE is enabled, so only clear it if both of those features
1488          require clearing.  */
1489       if ((clear_bv & (X86_XSTATE_AVX | X86_XSTATE_SSE))
1490           == (X86_XSTATE_AVX | X86_XSTATE_SSE))
1491         store_unsigned_integer (FXSAVE_MXCSR_ADDR (regs), 2, byte_order,
1492                                 I387_MXCSR_INIT_VAL);
1493
1494       if ((clear_bv & X86_XSTATE_X87))
1495         {
1496           for (i = I387_ST0_REGNUM (tdep);
1497                i < I387_FCTRL_REGNUM (tdep); i++)
1498             memset (FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i), 0, 10);
1499
1500           for (i = I387_FCTRL_REGNUM (tdep);
1501                i < I387_XMM0_REGNUM (tdep); i++)
1502             {
1503               if (i == I387_FCTRL_REGNUM (tdep))
1504                 store_unsigned_integer (FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i), 2,
1505                                         byte_order, I387_FCTRL_INIT_VAL);
1506               else
1507                 memset (FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i), 0,
1508                         regcache_register_size (regcache, i));
1509             }
1510         }
1511     }
1512
1513   if (regclass == all)
1514     {
1515       /* Check if any PKEYS registers are changed.  */
1516       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_PKRU))
1517         for (i = I387_PKRU_REGNUM (tdep);
1518              i < I387_PKEYSEND_REGNUM (tdep); i++)
1519           {
1520             regcache->raw_collect (i, raw);
1521             p = XSAVE_PKEYS_ADDR (tdep, regs, i);
1522             if (memcmp (raw, p, 4) != 0)
1523               {
1524                 xstate_bv |= X86_XSTATE_PKRU;
1525                 memcpy (p, raw, 4);
1526               }
1527           }
1528
1529       /* Check if any ZMMH registers are changed.  */
1530       if ((tdep->xcr0 & (X86_XSTATE_ZMM_H | X86_XSTATE_ZMM)))
1531         for (i = I387_ZMM0H_REGNUM (tdep);
1532              i < I387_ZMMENDH_REGNUM (tdep); i++)
1533           {
1534             regcache->raw_collect (i, raw);
1535             p = XSAVE_AVX512_ZMM_H_ADDR (tdep, regs, i);
1536             if (memcmp (raw, p, 32) != 0)
1537               {
1538                 xstate_bv |= (X86_XSTATE_ZMM_H | X86_XSTATE_ZMM);
1539                 memcpy (p, raw, 32);
1540               }
1541           }
1542
1543       /* Check if any K registers are changed.  */
1544       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_K))
1545         for (i = I387_K0_REGNUM (tdep);
1546              i < I387_KEND_REGNUM (tdep); i++)
1547           {
1548             regcache->raw_collect (i, raw);
1549             p = XSAVE_AVX512_K_ADDR (tdep, regs, i);
1550             if (memcmp (raw, p, 8) != 0)
1551               {
1552                 xstate_bv |= X86_XSTATE_K;
1553                 memcpy (p, raw, 8);
1554               }
1555           }
1556
1557       /* Check if any XMM or upper YMM registers are changed.  */
1558       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_ZMM))
1559         {
1560           for (i = I387_YMM16H_REGNUM (tdep);
1561                i < I387_YMMH_AVX512_END_REGNUM (tdep); i++)
1562             {
1563               regcache->raw_collect (i, raw);
1564               p = XSAVE_YMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, i);
1565               if (memcmp (raw, p, 16) != 0)
1566                 {
1567                   xstate_bv |= X86_XSTATE_ZMM;
1568                   memcpy (p, raw, 16);
1569                 }
1570             }
1571           for (i = I387_XMM16_REGNUM (tdep);
1572                i < I387_XMM_AVX512_END_REGNUM (tdep); i++)
1573             {
1574               regcache->raw_collect (i, raw);
1575               p = XSAVE_XMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, i);
1576               if (memcmp (raw, p, 16) != 0)
1577                 {
1578                   xstate_bv |= X86_XSTATE_ZMM;
1579                   memcpy (p, raw, 16);
1580                 }
1581             }
1582         }
1583
1584       /* Check if any upper MPX registers are changed.  */
1585       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_BNDREGS))
1586         for (i = I387_BND0R_REGNUM (tdep);
1587              i < I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep); i++)
1588           {
1589             regcache->raw_collect (i, raw);
1590             p = XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, i);
1591             if (memcmp (raw, p, 16))
1592               {
1593                 xstate_bv |= X86_XSTATE_BNDREGS;
1594                 memcpy (p, raw, 16);
1595               }
1596           }
1597
1598       /* Check if any upper MPX registers are changed.  */
1599       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_BNDCFG))
1600         for (i = I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep);
1601              i < I387_MPXEND_REGNUM (tdep); i++)
1602           {
1603             regcache->raw_collect (i, raw);
1604             p = XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, i);
1605             if (memcmp (raw, p, 8))
1606               {
1607                 xstate_bv |= X86_XSTATE_BNDCFG;
1608                 memcpy (p, raw, 8);
1609               }
1610           }
1611
1612       /* Check if any upper YMM registers are changed.  */
1613       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_AVX))
1614         for (i = I387_YMM0H_REGNUM (tdep);
1615              i < I387_YMMENDH_REGNUM (tdep); i++)
1616           {
1617             regcache->raw_collect (i, raw);
1618             p = XSAVE_AVXH_ADDR (tdep, regs, i);
1619             if (memcmp (raw, p, 16))
1620               {
1621                 xstate_bv |= X86_XSTATE_AVX;
1622                 memcpy (p, raw, 16);
1623               }
1624           }
1625
1626       /* Check if any SSE registers are changed.  */
1627       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_SSE))
1628         for (i = I387_XMM0_REGNUM (tdep);
1629              i < I387_MXCSR_REGNUM (tdep); i++)
1630           {
1631             regcache->raw_collect (i, raw);
1632             p = FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i);
1633             if (memcmp (raw, p, 16))
1634               {
1635                 xstate_bv |= X86_XSTATE_SSE;
1636                 memcpy (p, raw, 16);
1637               }
1638           }
1639
1640       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_AVX) || (tdep->xcr0 & X86_XSTATE_SSE))
1641         {
1642           i = I387_MXCSR_REGNUM (tdep);
1643           regcache->raw_collect (i, raw);
1644           p = FXSAVE_MXCSR_ADDR (regs);
1645           if (memcmp (raw, p, 4))
1646             {
1647               /* Now, we need to mark one of either SSE of AVX as enabled.
1648                  We could pick either.  What we do is check to see if one
1649                  of the features is already enabled, if it is then we leave
1650                  it at that, otherwise we pick SSE.  */
1651               if ((xstate_bv & (X86_XSTATE_SSE | X86_XSTATE_AVX)) == 0)
1652                 xstate_bv |= X86_XSTATE_SSE;
1653               memcpy (p, raw, 4);
1654             }
1655         }
1656
1657       /* Check if any X87 registers are changed.  Only the non-control
1658          registers are handled here, the control registers are all handled
1659          later on in this function.  */
1660       if ((tdep->xcr0 & X86_XSTATE_X87))
1661         for (i = I387_ST0_REGNUM (tdep);
1662              i < I387_FCTRL_REGNUM (tdep); i++)
1663           {
1664             regcache->raw_collect (i, raw);
1665             p = FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i);
1666             if (memcmp (raw, p, 10))
1667               {
1668                 xstate_bv |= X86_XSTATE_X87;
1669                 memcpy (p, raw, 10);
1670               }
1671           }
1672     }
1673   else
1674     {
1675       /* Check if REGNUM is changed.  */
1676       regcache->raw_collect (regnum, raw);
1677
1678       switch (regclass)
1679         {
1680         default:
1681           internal_error (__FILE__, __LINE__,
1682                           _("invalid i387 regclass"));
1683
1684         case pkeys:
1685           /* This is a PKEYS register.  */
1686           p = XSAVE_PKEYS_ADDR (tdep, regs, regnum);
1687           if (memcmp (raw, p, 4) != 0)
1688             {
1689               xstate_bv |= X86_XSTATE_PKRU;
1690               memcpy (p, raw, 4);
1691             }
1692           break;
1693
1694         case avx512_zmm_h:
1695           /* This is a ZMM register.  */
1696           p = XSAVE_AVX512_ZMM_H_ADDR (tdep, regs, regnum);
1697           if (memcmp (raw, p, 32) != 0)
1698             {
1699               xstate_bv |= (X86_XSTATE_ZMM_H | X86_XSTATE_ZMM);
1700               memcpy (p, raw, 32);
1701             }
1702           break;
1703         case avx512_k:
1704           /* This is a AVX512 mask register.  */
1705           p = XSAVE_AVX512_K_ADDR (tdep, regs, regnum);
1706           if (memcmp (raw, p, 8) != 0)
1707             {
1708               xstate_bv |= X86_XSTATE_K;
1709               memcpy (p, raw, 8);
1710             }
1711           break;
1712
1713         case avx512_ymmh_avx512:
1714           /* This is an upper YMM16-31 register.  */
1715           p = XSAVE_YMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, regnum);
1716           if (memcmp (raw, p, 16) != 0)
1717             {
1718               xstate_bv |= X86_XSTATE_ZMM;
1719               memcpy (p, raw, 16);
1720             }
1721           break;
1722
1723         case avx512_xmm_avx512:
1724           /* This is an upper XMM16-31 register.  */
1725           p = XSAVE_XMM_AVX512_ADDR (tdep, regs, regnum);
1726           if (memcmp (raw, p, 16) != 0)
1727             {
1728               xstate_bv |= X86_XSTATE_ZMM;
1729               memcpy (p, raw, 16);
1730             }
1731           break;
1732
1733         case avxh:
1734           /* This is an upper YMM register.  */
1735           p = XSAVE_AVXH_ADDR (tdep, regs, regnum);
1736           if (memcmp (raw, p, 16))
1737             {
1738               xstate_bv |= X86_XSTATE_AVX;
1739               memcpy (p, raw, 16);
1740             }
1741           break;
1742
1743         case mpx:
1744           if (regnum < I387_BNDCFGU_REGNUM (tdep))
1745             {
1746               regcache->raw_collect (regnum, raw);
1747               p = XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, regnum);
1748               if (memcmp (raw, p, 16))
1749                 {
1750                   xstate_bv |= X86_XSTATE_BNDREGS;
1751                   memcpy (p, raw, 16);
1752                 }
1753             }
1754           else
1755             {
1756               p = XSAVE_MPX_ADDR (tdep, regs, regnum);
1757               xstate_bv |= X86_XSTATE_BNDCFG;
1758               memcpy (p, raw, 8);
1759             }
1760           break;
1761
1762         case sse:
1763           /* This is an SSE register.  */
1764           p = FXSAVE_ADDR (tdep, regs, regnum);
1765           if (memcmp (raw, p, 16))
1766             {
1767               xstate_bv |= X86_XSTATE_SSE;
1768               memcpy (p, raw, 16);
1769             }
1770           break;
1771
1772         case x87:
1773           /* This is an x87 register.  */
1774           p = FXSAVE_ADDR (tdep, regs, regnum);
1775           if (memcmp (raw, p, 10))
1776             {
1777               xstate_bv |= X86_XSTATE_X87;
1778               memcpy (p, raw, 10);
1779             }
1780           break;
1781
1782         case x87_ctrl_or_mxcsr:
1783           /* We only handle MXCSR here.  All other x87 control registers
1784              are handled separately below.  */
1785           if (regnum == I387_MXCSR_REGNUM (tdep))
1786             {
1787               p = FXSAVE_MXCSR_ADDR (regs);
1788               if (memcmp (raw, p, 2))
1789                 {
1790                   /* We're only setting MXCSR, so check the initial state
1791                      to see if either of AVX or SSE are already enabled.
1792                      If they are then we'll attribute this changed MXCSR to
1793                      that feature.  If neither feature is enabled, then
1794                      we'll attribute this change to the SSE feature.  */
1795                   xstate_bv |= (initial_xstate_bv
1796                                 & (X86_XSTATE_AVX | X86_XSTATE_SSE));
1797                   if ((xstate_bv & (X86_XSTATE_AVX | X86_XSTATE_SSE)) == 0)
1798                     xstate_bv |= X86_XSTATE_SSE;
1799                   memcpy (p, raw, 2);
1800                 }
1801             }
1802         }
1803     }
1804
1805   /* Only handle x87 control registers.  */
1806   for (i = I387_FCTRL_REGNUM (tdep); i < I387_XMM0_REGNUM (tdep); i++)
1807     if (regnum == -1 || regnum == i)
1808       {
1809         /* Most of the FPU control registers occupy only 16 bits in
1810            the xsave extended state.  Give those a special treatment.  */
1811         if (i != I387_FIOFF_REGNUM (tdep)
1812             && i != I387_FOOFF_REGNUM (tdep))
1813           {
1814             gdb_byte buf[4];
1815
1816             regcache->raw_collect (i, buf);
1817
1818             if (i == I387_FOP_REGNUM (tdep))
1819               {
1820                 /* The opcode occupies only 11 bits.  Make sure we
1821                    don't touch the other bits.  */
1822                 buf[1] &= ((1 << 3) - 1);
1823                 buf[1] |= ((FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i))[1] & ~((1 << 3) - 1));
1824               }
1825             else if (i == I387_FTAG_REGNUM (tdep))
1826               {
1827                 /* Converting back is much easier.  */
1828
1829                 unsigned short ftag;
1830                 int fpreg;
1831
1832                 ftag = (buf[1] << 8) | buf[0];
1833                 buf[0] = 0;
1834                 buf[1] = 0;
1835
1836                 for (fpreg = 7; fpreg >= 0; fpreg--)
1837                   {
1838                     int tag = (ftag >> (fpreg * 2)) & 3;
1839
1840                     if (tag != 3)
1841                       buf[0] |= (1 << fpreg);
1842                   }
1843               }
1844             p = FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i);
1845             if (memcmp (p, buf, 2))
1846               {
1847                 xstate_bv |= X86_XSTATE_X87;
1848                 memcpy (p, buf, 2);
1849               }
1850           }
1851         else
1852           {
1853             int regsize;
1854
1855             regcache->raw_collect (i, raw);
1856             regsize = regcache_register_size (regcache, i);
1857             p = FXSAVE_ADDR (tdep, regs, i);
1858             if (memcmp (raw, p, regsize))
1859               {
1860                 xstate_bv |= X86_XSTATE_X87;
1861                 memcpy (p, raw, regsize);
1862               }
1863           }
1864       }
1865
1866   /* Update the corresponding bits in `xstate_bv' if any
1867      registers are changed.  */
1868   if (xstate_bv)
1869     {
1870       /* The supported bits in `xstat_bv' are 8 bytes.  */
1871       initial_xstate_bv |= xstate_bv;
1872       store_unsigned_integer (XSAVE_XSTATE_BV_ADDR (regs),
1873                               8, byte_order,
1874                               initial_xstate_bv);
1875     }
1876 }
1877
1878 /* Recreate the FTW (tag word) valid bits from the 80-bit FP data in
1879    *RAW.  */
1880
1881 static int
1882 i387_tag (const gdb_byte *raw)
1883 {
1884   int integer;
1885   unsigned int exponent;
1886   unsigned long fraction[2];
1887
1888   integer = raw[7] & 0x80;
1889   exponent = (((raw[9] & 0x7f) << 8) | raw[8]);
1890   fraction[0] = ((raw[3] << 24) | (raw[2] << 16) | (raw[1] << 8) | raw[0]);
1891   fraction[1] = (((raw[7] & 0x7f) << 24) | (raw[6] << 16)
1892                  | (raw[5] << 8) | raw[4]);
1893
1894   if (exponent == 0x7fff)
1895     {
1896       /* Special.  */
1897       return (2);
1898     }
1899   else if (exponent == 0x0000)
1900     {
1901       if (fraction[0] == 0x0000 && fraction[1] == 0x0000 && !integer)
1902         {
1903           /* Zero.  */
1904           return (1);
1905         }
1906       else
1907         {
1908           /* Special.  */
1909           return (2);
1910         }
1911     }
1912   else
1913     {
1914       if (integer)
1915         {
1916           /* Valid.  */
1917           return (0);
1918         }
1919       else
1920         {
1921           /* Special.  */
1922           return (2);
1923         }
1924     }
1925 }
1926
1927 /* Prepare the FPU stack in REGCACHE for a function return.  */
1928
1929 void
1930 i387_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache)
1931 {
1932   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1933   ULONGEST fstat;
1934
1935   /* Set the top of the floating-point register stack to 7.  The
1936      actual value doesn't really matter, but 7 is what a normal
1937      function return would end up with if the program started out with
1938      a freshly initialized FPU.  */
1939   regcache_raw_read_unsigned (regcache, I387_FSTAT_REGNUM (tdep), &fstat);
1940   fstat |= (7 << 11);
1941   regcache_raw_write_unsigned (regcache, I387_FSTAT_REGNUM (tdep), fstat);
1942
1943   /* Mark %st(1) through %st(7) as empty.  Since we set the top of the
1944      floating-point register stack to 7, the appropriate value for the
1945      tag word is 0x3fff.  */
1946   regcache_raw_write_unsigned (regcache, I387_FTAG_REGNUM (tdep), 0x3fff);
1947
1948 }
1949
1950 /* See i387-tdep.h.  */
1951
1952 void
1953 i387_reset_bnd_regs (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache)
1954 {
1955   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1956
1957   if (I387_BND0R_REGNUM (tdep) > 0)
1958     {
1959       gdb_byte bnd_buf[16];
1960
1961       memset (bnd_buf, 0, 16);
1962       for (int i = 0; i < I387_NUM_BND_REGS; i++)
1963         regcache->raw_write (I387_BND0R_REGNUM (tdep) + i, bnd_buf);
1964     }
1965 }