This commit was generated by cvs2svn to track changes on a CVS vendor
[external/binutils.git] / gdb / m68klinux-nat.c
1 /* Motorola m68k native support for GNU/Linux.
2
3    Copyright 1996, 1998, 2000, 2001, 2002 Free Software Foundation,
4    Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; if not, write to the Free Software
20    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
21    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "frame.h"
25 #include "inferior.h"
26 #include "language.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "regcache.h"
29
30 #ifdef USG
31 #include <sys/types.h>
32 #endif
33
34 #include <sys/param.h>
35 #include <sys/dir.h>
36 #include <signal.h>
37 #include <sys/ptrace.h>
38 #include <sys/user.h>
39 #include <sys/ioctl.h>
40 #include <fcntl.h>
41 #include <sys/procfs.h>
42
43 #ifdef HAVE_SYS_REG_H
44 #include <sys/reg.h>
45 #endif
46
47 #include <sys/file.h>
48 #include "gdb_stat.h"
49
50 #include "floatformat.h"
51
52 #include "target.h"
53 \f
54
55 /* This table must line up with REGISTER_NAMES in tm-m68k.h */
56 static const int regmap[] =
57 {
58   PT_D0, PT_D1, PT_D2, PT_D3, PT_D4, PT_D5, PT_D6, PT_D7,
59   PT_A0, PT_A1, PT_A2, PT_A3, PT_A4, PT_A5, PT_A6, PT_USP,
60   PT_SR, PT_PC,
61   /* PT_FP0, ..., PT_FP7 */
62   21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42,
63   /* PT_FPCR, PT_FPSR, PT_FPIAR */
64   45, 46, 47
65 };
66
67 /* Which ptrace request retrieves which registers?
68    These apply to the corresponding SET requests as well.  */
69 #define NUM_GREGS (18)
70 #define MAX_NUM_REGS (NUM_GREGS + 11)
71
72 int
73 getregs_supplies (int regno)
74 {
75   return 0 <= regno && regno < NUM_GREGS;
76 }
77
78 int
79 getfpregs_supplies (int regno)
80 {
81   return FP0_REGNUM <= regno && regno <= FPI_REGNUM;
82 }
83
84 /* Does the current host support the GETREGS request?  */
85 int have_ptrace_getregs =
86 #ifdef HAVE_PTRACE_GETREGS
87   1
88 #else
89   0
90 #endif
91 ;
92
93 \f
94
95 /* BLOCKEND is the value of u.u_ar0, and points to the place where GS
96    is stored.  */
97
98 int
99 m68k_linux_register_u_addr (int blockend, int regnum)
100 {
101   return (blockend + 4 * regmap[regnum]);
102 }
103 \f
104
105 /* Fetching registers directly from the U area, one at a time.  */
106
107 /* FIXME: This duplicates code from `inptrace.c'.  The problem is that we
108    define FETCH_INFERIOR_REGISTERS since we want to use our own versions
109    of {fetch,store}_inferior_registers that use the GETREGS request.  This
110    means that the code in `infptrace.c' is #ifdef'd out.  But we need to
111    fall back on that code when GDB is running on top of a kernel that
112    doesn't support the GETREGS request.  */
113
114 #ifndef PT_READ_U
115 #define PT_READ_U PTRACE_PEEKUSR
116 #endif
117 #ifndef PT_WRITE_U
118 #define PT_WRITE_U PTRACE_POKEUSR
119 #endif
120
121 /* Default the type of the ptrace transfer to int.  */
122 #ifndef PTRACE_XFER_TYPE
123 #define PTRACE_XFER_TYPE int
124 #endif
125
126 /* Fetch one register.  */
127
128 static void
129 fetch_register (int regno)
130 {
131   /* This isn't really an address.  But ptrace thinks of it as one.  */
132   CORE_ADDR regaddr;
133   char mess[128];               /* For messages */
134   register int i;
135   unsigned int offset;          /* Offset of registers within the u area.  */
136   char buf[MAX_REGISTER_RAW_SIZE];
137   int tid;
138
139   if (CANNOT_FETCH_REGISTER (regno))
140     {
141       memset (buf, '\0', REGISTER_RAW_SIZE (regno));    /* Supply zeroes */
142       supply_register (regno, buf);
143       return;
144     }
145
146   /* Overload thread id onto process id */
147   if ((tid = TIDGET (inferior_ptid)) == 0)
148     tid = PIDGET (inferior_ptid);       /* no thread id, just use process id */
149
150   offset = U_REGS_OFFSET;
151
152   regaddr = register_addr (regno, offset);
153   for (i = 0; i < REGISTER_RAW_SIZE (regno); i += sizeof (PTRACE_XFER_TYPE))
154     {
155       errno = 0;
156       *(PTRACE_XFER_TYPE *) & buf[i] = ptrace (PT_READ_U, tid,
157                                                (PTRACE_ARG3_TYPE) regaddr, 0);
158       regaddr += sizeof (PTRACE_XFER_TYPE);
159       if (errno != 0)
160         {
161           sprintf (mess, "reading register %s (#%d)", 
162                    REGISTER_NAME (regno), regno);
163           perror_with_name (mess);
164         }
165     }
166   supply_register (regno, buf);
167 }
168
169 /* Fetch register values from the inferior.
170    If REGNO is negative, do this for all registers.
171    Otherwise, REGNO specifies which register (so we can save time). */
172
173 void
174 old_fetch_inferior_registers (int regno)
175 {
176   if (regno >= 0)
177     {
178       fetch_register (regno);
179     }
180   else
181     {
182       for (regno = 0; regno < NUM_REGS; regno++)
183         {
184           fetch_register (regno);
185         }
186     }
187 }
188
189 /* Store one register. */
190
191 static void
192 store_register (int regno)
193 {
194   /* This isn't really an address.  But ptrace thinks of it as one.  */
195   CORE_ADDR regaddr;
196   char mess[128];               /* For messages */
197   register int i;
198   unsigned int offset;          /* Offset of registers within the u area.  */
199   int tid;
200   char *buf = alloca (MAX_REGISTER_RAW_SIZE);
201
202   if (CANNOT_STORE_REGISTER (regno))
203     {
204       return;
205     }
206
207   /* Overload thread id onto process id */
208   if ((tid = TIDGET (inferior_ptid)) == 0)
209     tid = PIDGET (inferior_ptid);       /* no thread id, just use process id */
210
211   offset = U_REGS_OFFSET;
212
213   regaddr = register_addr (regno, offset);
214
215   /* Put the contents of regno into a local buffer */
216   regcache_collect (regno, buf);
217
218   /* Store the local buffer into the inferior a chunk at the time. */
219   for (i = 0; i < REGISTER_RAW_SIZE (regno); i += sizeof (PTRACE_XFER_TYPE))
220     {
221       errno = 0;
222       ptrace (PT_WRITE_U, tid, (PTRACE_ARG3_TYPE) regaddr,
223               *(PTRACE_XFER_TYPE *) (buf + i));
224       regaddr += sizeof (PTRACE_XFER_TYPE);
225       if (errno != 0)
226         {
227           sprintf (mess, "writing register %s (#%d)", 
228                    REGISTER_NAME (regno), regno);
229           perror_with_name (mess);
230         }
231     }
232 }
233
234 /* Store our register values back into the inferior.
235    If REGNO is negative, do this for all registers.
236    Otherwise, REGNO specifies which register (so we can save time).  */
237
238 void
239 old_store_inferior_registers (int regno)
240 {
241   if (regno >= 0)
242     {
243       store_register (regno);
244     }
245   else
246     {
247       for (regno = 0; regno < NUM_REGS; regno++)
248         {
249           store_register (regno);
250         }
251     }
252 }
253 \f
254 /*  Given a pointer to a general register set in /proc format
255    (elf_gregset_t *), unpack the register contents and supply
256    them as gdb's idea of the current register values. */
257
258
259 /* Note both m68k-tdep.c and m68klinux-nat.c contain definitions
260    for supply_gregset and supply_fpregset. The definitions
261    in m68k-tdep.c are valid if USE_PROC_FS is defined. Otherwise,
262    the definitions in m68klinux-nat.c will be used. This is a 
263    bit of a hack. The supply_* routines do not belong in 
264    *_tdep.c files. But, there are several lynx ports that currently 
265    depend on these definitions. */
266
267 #ifndef USE_PROC_FS
268
269 /* Prototypes for supply_gregset etc. */
270 #include "gregset.h"
271
272 void
273 supply_gregset (elf_gregset_t *gregsetp)
274 {
275   elf_greg_t *regp = (elf_greg_t *) gregsetp;
276   int regi;
277
278   for (regi = D0_REGNUM; regi <= SP_REGNUM; regi++)
279     supply_register (regi, (char *) &regp[regmap[regi]]);
280   supply_register (PS_REGNUM, (char *) &regp[PT_SR]);
281   supply_register (PC_REGNUM, (char *) &regp[PT_PC]);
282 }
283
284 /* Fill register REGNO (if it is a general-purpose register) in
285    *GREGSETPS with the value in GDB's register array.  If REGNO is -1,
286    do this for all registers.  */
287 void
288 fill_gregset (elf_gregset_t *gregsetp, int regno)
289 {
290   elf_greg_t *regp = (elf_greg_t *) gregsetp;
291   int i;
292
293   for (i = 0; i < NUM_GREGS; i++)
294     if ((regno == -1 || regno == i))
295       regcache_collect (i, regp + regmap[i]);
296 }
297
298 #ifdef HAVE_PTRACE_GETREGS
299
300 /* Fetch all general-purpose registers from process/thread TID and
301    store their values in GDB's register array.  */
302
303 static void
304 fetch_regs (int tid)
305 {
306   elf_gregset_t regs;
307
308   if (ptrace (PTRACE_GETREGS, tid, 0, (int) &regs) < 0)
309     {
310       if (errno == EIO)
311         {
312           /* The kernel we're running on doesn't support the GETREGS
313              request.  Reset `have_ptrace_getregs'.  */
314           have_ptrace_getregs = 0;
315           return;
316         }
317
318       perror_with_name ("Couldn't get registers");
319     }
320
321   supply_gregset (&regs);
322 }
323
324 /* Store all valid general-purpose registers in GDB's register array
325    into the process/thread specified by TID.  */
326
327 static void
328 store_regs (int tid, int regno)
329 {
330   elf_gregset_t regs;
331
332   if (ptrace (PTRACE_GETREGS, tid, 0, (int) &regs) < 0)
333     perror_with_name ("Couldn't get registers");
334
335   fill_gregset (&regs, regno);
336
337   if (ptrace (PTRACE_SETREGS, tid, 0, (int) &regs) < 0)
338     perror_with_name ("Couldn't write registers");
339 }
340
341 #else
342
343 static void fetch_regs (int tid) {}
344 static void store_regs (int tid, int regno) {}
345
346 #endif
347
348 \f
349 /* Transfering floating-point registers between GDB, inferiors and cores.  */
350
351 /* What is the address of fpN within the floating-point register set F?  */
352 #define FPREG_ADDR(f, n) ((char *) &(f)->fpregs[(n) * 3])
353
354 /* Fill GDB's register array with the floating-point register values in
355    *FPREGSETP.  */
356
357 void
358 supply_fpregset (elf_fpregset_t *fpregsetp)
359 {
360   int regi;
361
362   for (regi = FP0_REGNUM; regi < FPC_REGNUM; regi++)
363     supply_register (regi, FPREG_ADDR (fpregsetp, regi - FP0_REGNUM));
364   supply_register (FPC_REGNUM, (char *) &fpregsetp->fpcntl[0]);
365   supply_register (FPS_REGNUM, (char *) &fpregsetp->fpcntl[1]);
366   supply_register (FPI_REGNUM, (char *) &fpregsetp->fpcntl[2]);
367 }
368
369 /* Fill register REGNO (if it is a floating-point register) in
370    *FPREGSETP with the value in GDB's register array.  If REGNO is -1,
371    do this for all registers.  */
372
373 void
374 fill_fpregset (elf_fpregset_t *fpregsetp, int regno)
375 {
376   int i;
377
378   /* Fill in the floating-point registers.  */
379   for (i = FP0_REGNUM; i < FP0_REGNUM + 8; i++)
380     if (regno == -1 || regno == i)
381       regcache_collect (regno, FPREG_ADDR (fpregsetp, regno - FP0_REGNUM));
382
383   /* Fill in the floating-point control registers.  */
384   for (i = FPC_REGNUM; i <= FPI_REGNUM; i++)
385     if (regno == -1 || regno == i)
386       regcache_collect (regno, (char *) &fpregsetp->fpcntl[regno - FPC_REGNUM]);
387 }
388
389 #ifdef HAVE_PTRACE_GETREGS
390
391 /* Fetch all floating-point registers from process/thread TID and store
392    thier values in GDB's register array.  */
393
394 static void
395 fetch_fpregs (int tid)
396 {
397   elf_fpregset_t fpregs;
398
399   if (ptrace (PTRACE_GETFPREGS, tid, 0, (int) &fpregs) < 0)
400     perror_with_name ("Couldn't get floating point status");
401
402   supply_fpregset (&fpregs);
403 }
404
405 /* Store all valid floating-point registers in GDB's register array
406    into the process/thread specified by TID.  */
407
408 static void
409 store_fpregs (int tid, int regno)
410 {
411   elf_fpregset_t fpregs;
412
413   if (ptrace (PTRACE_GETFPREGS, tid, 0, (int) &fpregs) < 0)
414     perror_with_name ("Couldn't get floating point status");
415
416   fill_fpregset (&fpregs, regno);
417
418   if (ptrace (PTRACE_SETFPREGS, tid, 0, (int) &fpregs) < 0)
419     perror_with_name ("Couldn't write floating point status");
420 }
421
422 #else
423
424 static void fetch_fpregs (int tid) {}
425 static void store_fpregs (int tid, int regno) {}
426
427 #endif
428
429 #endif
430 \f
431 /* Transferring arbitrary registers between GDB and inferior.  */
432
433 /* Fetch register REGNO from the child process.  If REGNO is -1, do
434    this for all registers (including the floating point and SSE
435    registers).  */
436
437 void
438 fetch_inferior_registers (int regno)
439 {
440   int tid;
441
442   /* Use the old method of peeking around in `struct user' if the
443      GETREGS request isn't available.  */
444   if (! have_ptrace_getregs)
445     {
446       old_fetch_inferior_registers (regno);
447       return;
448     }
449
450   /* GNU/Linux LWP ID's are process ID's.  */
451   if ((tid = TIDGET (inferior_ptid)) == 0)
452     tid = PIDGET (inferior_ptid);               /* Not a threaded program.  */
453
454   /* Use the PTRACE_GETFPXREGS request whenever possible, since it
455      transfers more registers in one system call, and we'll cache the
456      results.  But remember that fetch_fpxregs can fail, and return
457      zero.  */
458   if (regno == -1)
459     {
460       fetch_regs (tid);
461
462       /* The call above might reset `have_ptrace_getregs'.  */
463       if (! have_ptrace_getregs)
464         {
465           old_fetch_inferior_registers (-1);
466           return;
467         }
468
469       fetch_fpregs (tid);
470       return;
471     }
472
473   if (getregs_supplies (regno))
474     {
475       fetch_regs (tid);
476       return;
477     }
478
479   if (getfpregs_supplies (regno))
480     {
481       fetch_fpregs (tid);
482       return;
483     }
484
485   internal_error (__FILE__, __LINE__,
486                   "Got request for bad register number %d.", regno);
487 }
488
489 /* Store register REGNO back into the child process.  If REGNO is -1,
490    do this for all registers (including the floating point and SSE
491    registers).  */
492 void
493 store_inferior_registers (int regno)
494 {
495   int tid;
496
497   /* Use the old method of poking around in `struct user' if the
498      SETREGS request isn't available.  */
499   if (! have_ptrace_getregs)
500     {
501       old_store_inferior_registers (regno);
502       return;
503     }
504
505   /* GNU/Linux LWP ID's are process ID's.  */
506   if ((tid = TIDGET (inferior_ptid)) == 0)
507     tid = PIDGET (inferior_ptid);       /* Not a threaded program.  */
508
509   /* Use the PTRACE_SETFPREGS requests whenever possible, since it
510      transfers more registers in one system call.  But remember that
511      store_fpregs can fail, and return zero.  */
512   if (regno == -1)
513     {
514       store_regs (tid, regno);
515       store_fpregs (tid, regno);
516       return;
517     }
518
519   if (getregs_supplies (regno))
520     {
521       store_regs (tid, regno);
522       return;
523     }
524
525   if (getfpregs_supplies (regno))
526     {
527       store_fpregs (tid, regno);
528       return;
529     }
530
531   internal_error (__FILE__, __LINE__,
532                   "Got request to store bad register number %d.", regno);
533 }
534 \f
535 /* Interpreting register set info found in core files.  */
536
537 /* Provide registers to GDB from a core file.
538
539    (We can't use the generic version of this function in
540    core-regset.c, because we need to use elf_gregset_t instead of
541    gregset_t.)
542
543    CORE_REG_SECT points to an array of bytes, which are the contents
544    of a `note' from a core file which BFD thinks might contain
545    register contents.  CORE_REG_SIZE is its size.
546
547    WHICH says which register set corelow suspects this is:
548      0 --- the general-purpose register set, in elf_gregset_t format
549      2 --- the floating-point register set, in elf_fpregset_t format
550
551    REG_ADDR isn't used on GNU/Linux.  */
552
553 static void
554 fetch_core_registers (char *core_reg_sect, unsigned core_reg_size,
555                       int which, CORE_ADDR reg_addr)
556 {
557   elf_gregset_t gregset;
558   elf_fpregset_t fpregset;
559
560   switch (which)
561     {
562     case 0:
563       if (core_reg_size != sizeof (gregset))
564         warning ("Wrong size gregset in core file.");
565       else
566         {
567           memcpy (&gregset, core_reg_sect, sizeof (gregset));
568           supply_gregset (&gregset);
569         }
570       break;
571
572     case 2:
573       if (core_reg_size != sizeof (fpregset))
574         warning ("Wrong size fpregset in core file.");
575       else
576         {
577           memcpy (&fpregset, core_reg_sect, sizeof (fpregset));
578           supply_fpregset (&fpregset);
579         }
580       break;
581
582     default:
583       /* We've covered all the kinds of registers we know about here,
584          so this must be something we wouldn't know what to do with
585          anyway.  Just ignore it.  */
586       break;
587     }
588 }
589 \f
590
591 int
592 kernel_u_size (void)
593 {
594   return (sizeof (struct user));
595 }
596 \f
597 /* Check whether insn1 and insn2 are parts of a signal trampoline.  */
598
599 #define IS_SIGTRAMP(insn1, insn2)                                       \
600   (/* addaw #20,sp; moveq #119,d0; trap #0 */                           \
601    (insn1 == 0xdefc0014 && insn2 == 0x70774e40)                         \
602    /* moveq #119,d0; trap #0 */                                         \
603    || insn1 == 0x70774e40)
604
605 #define IS_RT_SIGTRAMP(insn1, insn2)                                    \
606   (/* movel #173,d0; trap #0 */                                         \
607    (insn1 == 0x203c0000 && insn2 == 0x00ad4e40)                         \
608    /* moveq #82,d0; notb d0; trap #0 */                                 \
609    || (insn1 == 0x70524600 && (insn2 >> 16) == 0x4e40))
610
611 /* Return non-zero if PC points into the signal trampoline.  For the sake
612    of m68k_linux_frame_saved_pc we also distinguish between non-RT and RT
613    signal trampolines.  */
614
615 int
616 m68k_linux_in_sigtramp (CORE_ADDR pc)
617 {
618   CORE_ADDR sp;
619   char buf[12];
620   unsigned long insn0, insn1, insn2;
621
622   if (read_memory_nobpt (pc - 4, buf, sizeof (buf)))
623     return 0;
624   insn1 = extract_unsigned_integer (buf + 4, 4);
625   insn2 = extract_unsigned_integer (buf + 8, 4);
626   if (IS_SIGTRAMP (insn1, insn2))
627     return 1;
628   if (IS_RT_SIGTRAMP (insn1, insn2))
629     return 2;
630
631   insn0 = extract_unsigned_integer (buf, 4);
632   if (IS_SIGTRAMP (insn0, insn1))
633     return 1;
634   if (IS_RT_SIGTRAMP (insn0, insn1))
635     return 2;
636
637   insn0 = (insn0 << 16) | (insn1 >> 16);
638   insn1 = (insn1 << 16) | (insn2 >> 16);
639   if (IS_SIGTRAMP (insn0, insn1))
640     return 1;
641   if (IS_RT_SIGTRAMP (insn0, insn1))
642     return 2;
643
644   return 0;
645 }
646
647 /* Offset to saved PC in sigcontext, from <asm/sigcontext.h>.  */
648 #define SIGCONTEXT_PC_OFFSET 26
649
650 /* Offset to saved PC in ucontext, from <asm/ucontext.h>.  */
651 #define UCONTEXT_PC_OFFSET 88
652
653 /* Get saved user PC for sigtramp from sigcontext or ucontext.  */
654
655 static CORE_ADDR
656 m68k_linux_sigtramp_saved_pc (struct frame_info *frame)
657 {
658   CORE_ADDR sigcontext_addr;
659   char buf[TARGET_PTR_BIT / TARGET_CHAR_BIT];
660   int ptrbytes = TARGET_PTR_BIT / TARGET_CHAR_BIT;
661   int sigcontext_offs = (2 * TARGET_INT_BIT) / TARGET_CHAR_BIT;
662
663   /* Get sigcontext address, it is the third parameter on the stack.  */
664   if (frame->next)
665     sigcontext_addr = read_memory_integer (FRAME_ARGS_ADDRESS (frame->next)
666                                            + FRAME_ARGS_SKIP
667                                            + sigcontext_offs,
668                                            ptrbytes);
669   else
670     sigcontext_addr = read_memory_integer (read_register (SP_REGNUM)
671                                            + sigcontext_offs,
672                                            ptrbytes);
673
674   /* Don't cause a memory_error when accessing sigcontext in case the
675      stack layout has changed or the stack is corrupt.  */
676   if (m68k_linux_in_sigtramp (frame->pc) == 2)
677     target_read_memory (sigcontext_addr + UCONTEXT_PC_OFFSET, buf, ptrbytes);
678   else
679     target_read_memory (sigcontext_addr + SIGCONTEXT_PC_OFFSET, buf, ptrbytes);
680   return extract_unsigned_integer (buf, ptrbytes);
681 }
682
683 /* Return the saved program counter for FRAME.  */
684
685 CORE_ADDR
686 m68k_linux_frame_saved_pc (struct frame_info *frame)
687 {
688   if (frame->signal_handler_caller)
689     return m68k_linux_sigtramp_saved_pc (frame);
690
691   return read_memory_integer (frame->frame + 4, 4);
692 }
693 \f
694 /* Register that we are able to handle GNU/Linux ELF core file
695    formats.  */
696
697 static struct core_fns linux_elf_core_fns =
698 {
699   bfd_target_elf_flavour,               /* core_flavour */
700   default_check_format,                 /* check_format */
701   default_core_sniffer,                 /* core_sniffer */
702   fetch_core_registers,                 /* core_read_registers */
703   NULL                                  /* next */
704 };
705
706 void
707 _initialize_m68k_linux_nat (void)
708 {
709   add_core_fns (&linux_elf_core_fns);
710 }