* remote-utils.c (remote_open): Print a status notice after
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / ppc-linux-nat.c
1 /* PPC GNU/Linux native support.
2
3    Copyright 1988, 1989, 1991, 1992, 1994, 1996, 2000, 2001, 2002,
4    2003 Free Software Foundation, 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 "gdb_string.h"
25 #include "frame.h"
26 #include "inferior.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "regcache.h"
29
30 #include <sys/types.h>
31 #include <sys/param.h>
32 #include <signal.h>
33 #include <sys/user.h>
34 #include <sys/ioctl.h>
35 #include "gdb_wait.h"
36 #include <fcntl.h>
37 #include <sys/procfs.h>
38 #include <sys/ptrace.h>
39
40 /* Prototypes for supply_gregset etc. */
41 #include "gregset.h"
42 #include "ppc-tdep.h"
43
44 #ifndef PT_READ_U
45 #define PT_READ_U PTRACE_PEEKUSR
46 #endif
47 #ifndef PT_WRITE_U
48 #define PT_WRITE_U PTRACE_POKEUSR
49 #endif
50
51 /* Default the type of the ptrace transfer to int.  */
52 #ifndef PTRACE_XFER_TYPE
53 #define PTRACE_XFER_TYPE int
54 #endif
55
56 /* Glibc's headers don't define PTRACE_GETVRREGS so we cannot use a
57    configure time check.  Some older glibc's (for instance 2.2.1)
58    don't have a specific powerpc version of ptrace.h, and fall back on
59    a generic one.  In such cases, sys/ptrace.h defines
60    PTRACE_GETFPXREGS and PTRACE_SETFPXREGS to the same numbers that
61    ppc kernel's asm/ptrace.h defines PTRACE_GETVRREGS and
62    PTRACE_SETVRREGS to be.  This also makes a configury check pretty
63    much useless.  */
64
65 /* These definitions should really come from the glibc header files,
66    but Glibc doesn't know about the vrregs yet.  */
67 #ifndef PTRACE_GETVRREGS
68 #define PTRACE_GETVRREGS 18
69 #define PTRACE_SETVRREGS 19
70 #endif
71
72 /* This oddity is because the Linux kernel defines elf_vrregset_t as
73    an array of 33 16 bytes long elements.  I.e. it leaves out vrsave.
74    However the PTRACE_GETVRREGS and PTRACE_SETVRREGS requests return
75    the vrsave as an extra 4 bytes at the end.  I opted for creating a
76    flat array of chars, so that it is easier to manipulate for gdb.
77
78    There are 32 vector registers 16 bytes longs, plus a VSCR register
79    which is only 4 bytes long, but is fetched as a 16 bytes
80    quantity. Up to here we have the elf_vrregset_t structure.
81    Appended to this there is space for the VRSAVE register: 4 bytes.
82    Even though this vrsave register is not included in the regset
83    typedef, it is handled by the ptrace requests.
84
85    Note that GNU/Linux doesn't support little endian PPC hardware,
86    therefore the offset at which the real value of the VSCR register
87    is located will be always 12 bytes.
88
89    The layout is like this (where x is the actual value of the vscr reg): */
90
91 /* *INDENT-OFF* */
92 /*
93    |.|.|.|.|.....|.|.|.|.||.|.|.|x||.|
94    <------->     <-------><-------><->
95      VR0           VR31     VSCR    VRSAVE
96 */
97 /* *INDENT-ON* */
98
99 #define SIZEOF_VRREGS 33*16+4
100
101 typedef char gdb_vrregset_t[SIZEOF_VRREGS];
102
103 /* For runtime check of ptrace support for VRREGS.  */
104 int have_ptrace_getvrregs = 1;
105
106 int
107 kernel_u_size (void)
108 {
109   return (sizeof (struct user));
110 }
111
112 /* *INDENT-OFF* */
113 /* registers layout, as presented by the ptrace interface:
114 PT_R0, PT_R1, PT_R2, PT_R3, PT_R4, PT_R5, PT_R6, PT_R7,
115 PT_R8, PT_R9, PT_R10, PT_R11, PT_R12, PT_R13, PT_R14, PT_R15,
116 PT_R16, PT_R17, PT_R18, PT_R19, PT_R20, PT_R21, PT_R22, PT_R23,
117 PT_R24, PT_R25, PT_R26, PT_R27, PT_R28, PT_R29, PT_R30, PT_R31,
118 PT_FPR0, PT_FPR0 + 2, PT_FPR0 + 4, PT_FPR0 + 6, PT_FPR0 + 8, PT_FPR0 + 10, PT_FPR0 + 12, PT_FPR0 + 14,
119 PT_FPR0 + 16, PT_FPR0 + 18, PT_FPR0 + 20, PT_FPR0 + 22, PT_FPR0 + 24, PT_FPR0 + 26, PT_FPR0 + 28, PT_FPR0 + 30,
120 PT_FPR0 + 32, PT_FPR0 + 34, PT_FPR0 + 36, PT_FPR0 + 38, PT_FPR0 + 40, PT_FPR0 + 42, PT_FPR0 + 44, PT_FPR0 + 46,
121 PT_FPR0 + 48, PT_FPR0 + 50, PT_FPR0 + 52, PT_FPR0 + 54, PT_FPR0 + 56, PT_FPR0 + 58, PT_FPR0 + 60, PT_FPR0 + 62,
122 PT_NIP, PT_MSR, PT_CCR, PT_LNK, PT_CTR, PT_XER, PT_MQ */
123 /* *INDENT_ON * */
124
125 static int
126 ppc_register_u_addr (int regno)
127 {
128   int u_addr = -1;
129   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
130   /* NOTE: cagney/2003-11-25: This is the word size used by the ptrace
131      interface, and not the wordsize of the program's ABI.  */
132   int wordsize = sizeof (PTRACE_XFER_TYPE);
133
134   /* General purpose registers occupy 1 slot each in the buffer */
135   if (regno >= tdep->ppc_gp0_regnum && regno <= tdep->ppc_gplast_regnum )
136     u_addr =  ((PT_R0 + regno) * wordsize);
137
138   /* Floating point regs: eight bytes each in both 32- and 64-bit
139      ptrace interfaces.  Thus, two slots each in 32-bit interface, one
140      slot each in 64-bit interface.  */
141   if (regno >= FP0_REGNUM && regno <= FPLAST_REGNUM)
142     u_addr = (PT_FPR0 * wordsize) + ((regno - FP0_REGNUM) * 8);
143
144   /* UISA special purpose registers: 1 slot each */
145   if (regno == PC_REGNUM)
146     u_addr = PT_NIP * wordsize;
147   if (regno == tdep->ppc_lr_regnum)
148     u_addr = PT_LNK * wordsize;
149   if (regno == tdep->ppc_cr_regnum)
150     u_addr = PT_CCR * wordsize;
151   if (regno == tdep->ppc_xer_regnum)
152     u_addr = PT_XER * wordsize;
153   if (regno == tdep->ppc_ctr_regnum)
154     u_addr = PT_CTR * wordsize;
155 #ifdef PT_MQ
156   if (regno == tdep->ppc_mq_regnum)
157     u_addr = PT_MQ * wordsize;
158 #endif
159   if (regno == tdep->ppc_ps_regnum)
160     u_addr = PT_MSR * wordsize;
161   if (regno == tdep->ppc_fpscr_regnum)
162     u_addr = PT_FPSCR * wordsize;
163
164   return u_addr;
165 }
166
167 static int
168 ppc_ptrace_cannot_fetch_store_register (int regno)
169 {
170   return (ppc_register_u_addr (regno) == -1);
171 }
172
173 /* The Linux kernel ptrace interface for AltiVec registers uses the
174    registers set mechanism, as opposed to the interface for all the
175    other registers, that stores/fetches each register individually.  */
176 static void
177 fetch_altivec_register (int tid, int regno)
178 {
179   int ret;
180   int offset = 0;
181   gdb_vrregset_t regs;
182   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
183   int vrregsize = DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (tdep->ppc_vr0_regnum);
184
185   ret = ptrace (PTRACE_GETVRREGS, tid, 0, &regs);
186   if (ret < 0)
187     {
188       if (errno == EIO)
189         {
190           have_ptrace_getvrregs = 0;
191           return;
192         }
193       perror_with_name ("Unable to fetch AltiVec register");
194     }
195  
196   /* VSCR is fetched as a 16 bytes quantity, but it is really 4 bytes
197      long on the hardware.  We deal only with the lower 4 bytes of the
198      vector.  VRSAVE is at the end of the array in a 4 bytes slot, so
199      there is no need to define an offset for it.  */
200   if (regno == (tdep->ppc_vrsave_regnum - 1))
201     offset = vrregsize - DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (tdep->ppc_vrsave_regnum);
202   
203   supply_register (regno,
204                    regs + (regno - tdep->ppc_vr0_regnum) * vrregsize + offset);
205 }
206
207 static void
208 fetch_register (int tid, int regno)
209 {
210   /* This isn't really an address.  But ptrace thinks of it as one.  */
211   char mess[128];              /* For messages */
212   int i;
213   unsigned int offset;         /* Offset of registers within the u area. */
214   char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
215   CORE_ADDR regaddr = ppc_register_u_addr (regno);
216
217   if (altivec_register_p (regno))
218     {
219       /* If this is the first time through, or if it is not the first
220          time through, and we have comfirmed that there is kernel
221          support for such a ptrace request, then go and fetch the
222          register.  */
223       if (have_ptrace_getvrregs)
224        {
225          fetch_altivec_register (tid, regno);
226          return;
227        }
228      /* If we have discovered that there is no ptrace support for
229         AltiVec registers, fall through and return zeroes, because
230         regaddr will be -1 in this case.  */
231     }
232
233   if (regaddr == -1)
234     {
235       memset (buf, '\0', DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regno));   /* Supply zeroes */
236       supply_register (regno, buf);
237       return;
238     }
239
240   /* Read the raw register using PTRACE_XFER_TYPE sized chunks.  On a
241      32-bit platform, 64-bit floating-point registers will require two
242      transfers.  */
243   for (i = 0; i < DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regno); i += sizeof (PTRACE_XFER_TYPE))
244     {
245       errno = 0;
246       *(PTRACE_XFER_TYPE *) & buf[i] = ptrace (PT_READ_U, tid,
247                                                (PTRACE_ARG3_TYPE) regaddr, 0);
248       regaddr += sizeof (PTRACE_XFER_TYPE);
249       if (errno != 0)
250         {
251           sprintf (mess, "reading register %s (#%d)", 
252                    REGISTER_NAME (regno), regno);
253           perror_with_name (mess);
254         }
255     }
256
257   /* Now supply the register.  Be careful to map between ptrace's and
258      the current_regcache's idea of the current wordsize.  */
259   if ((regno >= FP0_REGNUM && regno < FP0_REGNUM +32)
260       || gdbarch_byte_order (current_gdbarch) == BFD_ENDIAN_LITTLE)
261     /* FPs are always 64 bits.  Little endian values are always found
262        at the left-hand end of the register.  */
263     regcache_raw_supply (current_regcache, regno, buf);
264   else
265     /* Big endian register, need to fetch the right-hand end.  */
266     regcache_raw_supply (current_regcache, regno,
267                         (buf + sizeof (PTRACE_XFER_TYPE)
268                          - register_size (current_gdbarch, regno)));
269 }
270
271 static void
272 supply_vrregset (gdb_vrregset_t *vrregsetp)
273 {
274   int i;
275   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
276   int num_of_vrregs = tdep->ppc_vrsave_regnum - tdep->ppc_vr0_regnum + 1;
277   int vrregsize = DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (tdep->ppc_vr0_regnum);
278   int offset = vrregsize - DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (tdep->ppc_vrsave_regnum);
279
280   for (i = 0; i < num_of_vrregs; i++)
281     {
282       /* The last 2 registers of this set are only 32 bit long, not
283          128.  However an offset is necessary only for VSCR because it
284          occupies a whole vector, while VRSAVE occupies a full 4 bytes
285          slot.  */
286       if (i == (num_of_vrregs - 2))
287         supply_register (tdep->ppc_vr0_regnum + i,
288                          *vrregsetp + i * vrregsize + offset);
289       else
290         supply_register (tdep->ppc_vr0_regnum + i, *vrregsetp + i * vrregsize);
291     }
292 }
293
294 static void
295 fetch_altivec_registers (int tid)
296 {
297   int ret;
298   gdb_vrregset_t regs;
299   
300   ret = ptrace (PTRACE_GETVRREGS, tid, 0, &regs);
301   if (ret < 0)
302     {
303       if (errno == EIO)
304         {
305           have_ptrace_getvrregs = 0;
306           return;
307         }
308       perror_with_name ("Unable to fetch AltiVec registers");
309     }
310   supply_vrregset (&regs);
311 }
312
313 static void 
314 fetch_ppc_registers (int tid)
315 {
316   int i;
317   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
318
319   for (i = 0; i <= tdep->ppc_fpscr_regnum; i++)
320     fetch_register (tid, i);
321   if (tdep->ppc_mq_regnum != -1)
322     fetch_register (tid, tdep->ppc_mq_regnum);
323   if (have_ptrace_getvrregs)
324     if (tdep->ppc_vr0_regnum != -1 && tdep->ppc_vrsave_regnum != -1)
325       fetch_altivec_registers (tid);
326 }
327
328 /* Fetch registers from the child process.  Fetch all registers if
329    regno == -1, otherwise fetch all general registers or all floating
330    point registers depending upon the value of regno.  */
331 void
332 fetch_inferior_registers (int regno)
333 {
334   /* Overload thread id onto process id */
335   int tid = TIDGET (inferior_ptid);
336
337   /* No thread id, just use process id */
338   if (tid == 0)
339     tid = PIDGET (inferior_ptid);
340
341   if (regno == -1)
342     fetch_ppc_registers (tid);
343   else 
344     fetch_register (tid, regno);
345 }
346
347 /* Store one register. */
348 static void
349 store_altivec_register (int tid, int regno)
350 {
351   int ret;
352   int offset = 0;
353   gdb_vrregset_t regs;
354   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
355   int vrregsize = DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (tdep->ppc_vr0_regnum);
356
357   ret = ptrace (PTRACE_GETVRREGS, tid, 0, &regs);
358   if (ret < 0)
359     {
360       if (errno == EIO)
361         {
362           have_ptrace_getvrregs = 0;
363           return;
364         }
365       perror_with_name ("Unable to fetch AltiVec register");
366     }
367
368   /* VSCR is fetched as a 16 bytes quantity, but it is really 4 bytes
369      long on the hardware.  */
370   if (regno == (tdep->ppc_vrsave_regnum - 1))
371     offset = vrregsize - DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (tdep->ppc_vrsave_regnum);
372
373   regcache_collect (regno,
374                     regs + (regno - tdep->ppc_vr0_regnum) * vrregsize + offset);
375
376   ret = ptrace (PTRACE_SETVRREGS, tid, 0, &regs);
377   if (ret < 0)
378     perror_with_name ("Unable to store AltiVec register");
379 }
380
381 static void
382 store_register (int tid, int regno)
383 {
384   /* This isn't really an address.  But ptrace thinks of it as one.  */
385   CORE_ADDR regaddr = ppc_register_u_addr (regno);
386   char mess[128];              /* For messages */
387   int i;
388   unsigned int offset;         /* Offset of registers within the u area.  */
389   char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
390
391   if (altivec_register_p (regno))
392     {
393       store_altivec_register (tid, regno);
394       return;
395     }
396
397   if (regaddr == -1)
398     return;
399
400   /* First collect the register value from the regcache.  Be careful
401      to to convert the regcache's wordsize into ptrace's wordsize.  */
402   memset (buf, 0, sizeof buf);
403   if ((regno >= FP0_REGNUM && regno < FP0_REGNUM + 32)
404       || TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_LITTLE)
405     /* Floats are always 64-bit.  Little endian registers are always
406        at the left-hand end of the register cache.  */
407     regcache_raw_collect (current_regcache, regno, buf);
408   else
409     /* Big-endian registers belong at the right-hand end of the
410        buffer.  */
411     regcache_raw_collect (current_regcache, regno,
412                          (buf + sizeof (PTRACE_XFER_TYPE)
413                           - register_size (current_gdbarch, regno)));
414
415   for (i = 0; i < DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regno); i += sizeof (PTRACE_XFER_TYPE))
416     {
417       errno = 0;
418       ptrace (PT_WRITE_U, tid, (PTRACE_ARG3_TYPE) regaddr,
419               *(PTRACE_XFER_TYPE *) & buf[i]);
420       regaddr += sizeof (PTRACE_XFER_TYPE);
421
422       if (errno == EIO 
423           && regno == gdbarch_tdep (current_gdbarch)->ppc_fpscr_regnum)
424         {
425           /* Some older kernel versions don't allow fpscr to be written.  */
426           continue;
427         }
428
429       if (errno != 0)
430         {
431           sprintf (mess, "writing register %s (#%d)", 
432                    REGISTER_NAME (regno), regno);
433           perror_with_name (mess);
434         }
435     }
436 }
437
438 static void
439 fill_vrregset (gdb_vrregset_t *vrregsetp)
440 {
441   int i;
442   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
443   int num_of_vrregs = tdep->ppc_vrsave_regnum - tdep->ppc_vr0_regnum + 1;
444   int vrregsize = DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (tdep->ppc_vr0_regnum);
445   int offset = vrregsize - DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (tdep->ppc_vrsave_regnum);
446
447   for (i = 0; i < num_of_vrregs; i++)
448     {
449       /* The last 2 registers of this set are only 32 bit long, not
450          128, but only VSCR is fetched as a 16 bytes quantity.  */
451       if (i == (num_of_vrregs - 2))
452         regcache_collect (tdep->ppc_vr0_regnum + i,
453                           *vrregsetp + i * vrregsize + offset);
454       else
455         regcache_collect (tdep->ppc_vr0_regnum + i, *vrregsetp + i * vrregsize);
456     }
457 }
458
459 static void
460 store_altivec_registers (int tid)
461 {
462   int ret;
463   gdb_vrregset_t regs;
464
465   ret = ptrace (PTRACE_GETVRREGS, tid, 0, &regs);
466   if (ret < 0)
467     {
468       if (errno == EIO)
469         {
470           have_ptrace_getvrregs = 0;
471           return;
472         }
473       perror_with_name ("Couldn't get AltiVec registers");
474     }
475
476   fill_vrregset (&regs);
477   
478   if (ptrace (PTRACE_SETVRREGS, tid, 0, &regs) < 0)
479     perror_with_name ("Couldn't write AltiVec registers");
480 }
481
482 static void
483 store_ppc_registers (int tid)
484 {
485   int i;
486   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
487   
488   for (i = 0; i <= tdep->ppc_fpscr_regnum; i++)
489     store_register (tid, i);
490   if (tdep->ppc_mq_regnum != -1)
491     store_register (tid, tdep->ppc_mq_regnum);
492   if (have_ptrace_getvrregs)
493     if (tdep->ppc_vr0_regnum != -1 && tdep->ppc_vrsave_regnum != -1)
494       store_altivec_registers (tid);
495 }
496
497 void
498 store_inferior_registers (int regno)
499 {
500   /* Overload thread id onto process id */
501   int tid = TIDGET (inferior_ptid);
502
503   /* No thread id, just use process id */
504   if (tid == 0)
505     tid = PIDGET (inferior_ptid);
506
507   if (regno >= 0)
508     store_register (tid, regno);
509   else
510     store_ppc_registers (tid);
511 }
512
513 void
514 supply_gregset (gdb_gregset_t *gregsetp)
515 {
516   ppc_linux_supply_gregset ((char *) gregsetp);
517 }
518
519 void
520 fill_gregset (gdb_gregset_t *gregsetp, int regno)
521 {
522   int regi;
523   elf_greg_t *regp = (elf_greg_t *) gregsetp;
524   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch); 
525
526   for (regi = 0; regi < 32; regi++)
527     {
528       if ((regno == -1) || regno == regi)
529         regcache_collect (regi, regp + PT_R0 + regi);
530     }
531
532   if ((regno == -1) || regno == PC_REGNUM)
533     regcache_collect (PC_REGNUM, regp + PT_NIP);
534   if ((regno == -1) || regno == tdep->ppc_lr_regnum)
535     regcache_collect (tdep->ppc_lr_regnum, regp + PT_LNK);
536   if ((regno == -1) || regno == tdep->ppc_cr_regnum)
537     regcache_collect (tdep->ppc_cr_regnum, regp + PT_CCR);
538   if ((regno == -1) || regno == tdep->ppc_xer_regnum)
539     regcache_collect (tdep->ppc_xer_regnum, regp + PT_XER);
540   if ((regno == -1) || regno == tdep->ppc_ctr_regnum)
541     regcache_collect (tdep->ppc_ctr_regnum, regp + PT_CTR);
542 #ifdef PT_MQ
543   if (((regno == -1) || regno == tdep->ppc_mq_regnum)
544       && (tdep->ppc_mq_regnum != -1))
545     regcache_collect (tdep->ppc_mq_regnum, regp + PT_MQ);
546 #endif
547   if ((regno == -1) || regno == tdep->ppc_ps_regnum)
548     regcache_collect (tdep->ppc_ps_regnum, regp + PT_MSR);
549 }
550
551 void
552 supply_fpregset (gdb_fpregset_t * fpregsetp)
553 {
554   ppc_linux_supply_fpregset ((char *) fpregsetp);
555 }
556
557 /* Given a pointer to a floating point register set in /proc format
558    (fpregset_t *), update the register specified by REGNO from gdb's
559    idea of the current floating point register set.  If REGNO is -1,
560    update them all.  */
561 void
562 fill_fpregset (gdb_fpregset_t *fpregsetp, int regno)
563 {
564   int regi;
565   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch); 
566   
567   for (regi = 0; regi < 32; regi++)
568     {
569       if ((regno == -1) || (regno == FP0_REGNUM + regi))
570         regcache_collect (FP0_REGNUM + regi, (char *) (*fpregsetp + regi));
571     }
572   if ((regno == -1) || regno == tdep->ppc_fpscr_regnum)
573     regcache_collect (tdep->ppc_fpscr_regnum, (char *) (*fpregsetp + regi));
574 }