Add target_ops argument to to_record_is_replaying
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / record-btrace.c
1 /* Branch trace support for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2013-2014 Free Software Foundation, Inc.
4
5    Contributed by Intel Corp. <markus.t.metzger@intel.com>
6
7    This file is part of GDB.
8
9    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10    it under the terms of the GNU General Public License as published by
11    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
12    (at your option) any later version.
13
14    This program is distributed in the hope that it will be useful,
15    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17    GNU General Public License for more details.
18
19    You should have received a copy of the GNU General Public License
20    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "defs.h"
23 #include "record.h"
24 #include "gdbthread.h"
25 #include "target.h"
26 #include "gdbcmd.h"
27 #include "disasm.h"
28 #include "observer.h"
29 #include "exceptions.h"
30 #include "cli/cli-utils.h"
31 #include "source.h"
32 #include "ui-out.h"
33 #include "symtab.h"
34 #include "filenames.h"
35 #include "regcache.h"
36 #include "frame-unwind.h"
37 #include "hashtab.h"
38
39 /* The target_ops of record-btrace.  */
40 static struct target_ops record_btrace_ops;
41
42 /* A new thread observer enabling branch tracing for the new thread.  */
43 static struct observer *record_btrace_thread_observer;
44
45 /* Temporarily allow memory accesses.  */
46 static int record_btrace_allow_memory_access;
47
48 /* Print a record-btrace debug message.  Use do ... while (0) to avoid
49    ambiguities when used in if statements.  */
50
51 #define DEBUG(msg, args...)                                             \
52   do                                                                    \
53     {                                                                   \
54       if (record_debug != 0)                                            \
55         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,                                 \
56                             "[record-btrace] " msg "\n", ##args);       \
57     }                                                                   \
58   while (0)
59
60
61 /* Update the branch trace for the current thread and return a pointer to its
62    thread_info.
63
64    Throws an error if there is no thread or no trace.  This function never
65    returns NULL.  */
66
67 static struct thread_info *
68 require_btrace_thread (void)
69 {
70   struct thread_info *tp;
71
72   DEBUG ("require");
73
74   tp = find_thread_ptid (inferior_ptid);
75   if (tp == NULL)
76     error (_("No thread."));
77
78   btrace_fetch (tp);
79
80   if (btrace_is_empty (tp))
81     error (_("No trace."));
82
83   return tp;
84 }
85
86 /* Update the branch trace for the current thread and return a pointer to its
87    branch trace information struct.
88
89    Throws an error if there is no thread or no trace.  This function never
90    returns NULL.  */
91
92 static struct btrace_thread_info *
93 require_btrace (void)
94 {
95   struct thread_info *tp;
96
97   tp = require_btrace_thread ();
98
99   return &tp->btrace;
100 }
101
102 /* Enable branch tracing for one thread.  Warn on errors.  */
103
104 static void
105 record_btrace_enable_warn (struct thread_info *tp)
106 {
107   volatile struct gdb_exception error;
108
109   TRY_CATCH (error, RETURN_MASK_ERROR)
110     btrace_enable (tp);
111
112   if (error.message != NULL)
113     warning ("%s", error.message);
114 }
115
116 /* Callback function to disable branch tracing for one thread.  */
117
118 static void
119 record_btrace_disable_callback (void *arg)
120 {
121   struct thread_info *tp;
122
123   tp = arg;
124
125   btrace_disable (tp);
126 }
127
128 /* Enable automatic tracing of new threads.  */
129
130 static void
131 record_btrace_auto_enable (void)
132 {
133   DEBUG ("attach thread observer");
134
135   record_btrace_thread_observer
136     = observer_attach_new_thread (record_btrace_enable_warn);
137 }
138
139 /* Disable automatic tracing of new threads.  */
140
141 static void
142 record_btrace_auto_disable (void)
143 {
144   /* The observer may have been detached, already.  */
145   if (record_btrace_thread_observer == NULL)
146     return;
147
148   DEBUG ("detach thread observer");
149
150   observer_detach_new_thread (record_btrace_thread_observer);
151   record_btrace_thread_observer = NULL;
152 }
153
154 /* The to_open method of target record-btrace.  */
155
156 static void
157 record_btrace_open (char *args, int from_tty)
158 {
159   struct cleanup *disable_chain;
160   struct thread_info *tp;
161
162   DEBUG ("open");
163
164   record_preopen ();
165
166   if (!target_has_execution)
167     error (_("The program is not being run."));
168
169   if (!target_supports_btrace ())
170     error (_("Target does not support branch tracing."));
171
172   if (non_stop)
173     error (_("Record btrace can't debug inferior in non-stop mode."));
174
175   gdb_assert (record_btrace_thread_observer == NULL);
176
177   disable_chain = make_cleanup (null_cleanup, NULL);
178   ALL_THREADS (tp)
179     if (args == NULL || *args == 0 || number_is_in_list (args, tp->num))
180       {
181         btrace_enable (tp);
182
183         make_cleanup (record_btrace_disable_callback, tp);
184       }
185
186   record_btrace_auto_enable ();
187
188   push_target (&record_btrace_ops);
189
190   observer_notify_record_changed (current_inferior (),  1);
191
192   discard_cleanups (disable_chain);
193 }
194
195 /* The to_stop_recording method of target record-btrace.  */
196
197 static void
198 record_btrace_stop_recording (struct target_ops *self)
199 {
200   struct thread_info *tp;
201
202   DEBUG ("stop recording");
203
204   record_btrace_auto_disable ();
205
206   ALL_THREADS (tp)
207     if (tp->btrace.target != NULL)
208       btrace_disable (tp);
209 }
210
211 /* The to_close method of target record-btrace.  */
212
213 static void
214 record_btrace_close (struct target_ops *self)
215 {
216   struct thread_info *tp;
217
218   /* Make sure automatic recording gets disabled even if we did not stop
219      recording before closing the record-btrace target.  */
220   record_btrace_auto_disable ();
221
222   /* We should have already stopped recording.
223      Tear down btrace in case we have not.  */
224   ALL_THREADS (tp)
225     btrace_teardown (tp);
226 }
227
228 /* The to_info_record method of target record-btrace.  */
229
230 static void
231 record_btrace_info (struct target_ops *self)
232 {
233   struct btrace_thread_info *btinfo;
234   struct thread_info *tp;
235   unsigned int insns, calls;
236
237   DEBUG ("info");
238
239   tp = find_thread_ptid (inferior_ptid);
240   if (tp == NULL)
241     error (_("No thread."));
242
243   btrace_fetch (tp);
244
245   insns = 0;
246   calls = 0;
247
248   btinfo = &tp->btrace;
249
250   if (!btrace_is_empty (tp))
251     {
252       struct btrace_call_iterator call;
253       struct btrace_insn_iterator insn;
254
255       btrace_call_end (&call, btinfo);
256       btrace_call_prev (&call, 1);
257       calls = btrace_call_number (&call);
258
259       btrace_insn_end (&insn, btinfo);
260       btrace_insn_prev (&insn, 1);
261       insns = btrace_insn_number (&insn);
262     }
263
264   printf_unfiltered (_("Recorded %u instructions in %u functions for thread "
265                        "%d (%s).\n"), insns, calls, tp->num,
266                      target_pid_to_str (tp->ptid));
267
268   if (btrace_is_replaying (tp))
269     printf_unfiltered (_("Replay in progress.  At instruction %u.\n"),
270                        btrace_insn_number (btinfo->replay));
271 }
272
273 /* Print an unsigned int.  */
274
275 static void
276 ui_out_field_uint (struct ui_out *uiout, const char *fld, unsigned int val)
277 {
278   ui_out_field_fmt (uiout, fld, "%u", val);
279 }
280
281 /* Disassemble a section of the recorded instruction trace.  */
282
283 static void
284 btrace_insn_history (struct ui_out *uiout,
285                      const struct btrace_insn_iterator *begin,
286                      const struct btrace_insn_iterator *end, int flags)
287 {
288   struct gdbarch *gdbarch;
289   struct btrace_insn_iterator it;
290
291   DEBUG ("itrace (0x%x): [%u; %u)", flags, btrace_insn_number (begin),
292          btrace_insn_number (end));
293
294   gdbarch = target_gdbarch ();
295
296   for (it = *begin; btrace_insn_cmp (&it, end) != 0; btrace_insn_next (&it, 1))
297     {
298       const struct btrace_insn *insn;
299
300       insn = btrace_insn_get (&it);
301
302       /* Print the instruction index.  */
303       ui_out_field_uint (uiout, "index", btrace_insn_number (&it));
304       ui_out_text (uiout, "\t");
305
306       /* Disassembly with '/m' flag may not produce the expected result.
307          See PR gdb/11833.  */
308       gdb_disassembly (gdbarch, uiout, NULL, flags, 1, insn->pc, insn->pc + 1);
309     }
310 }
311
312 /* The to_insn_history method of target record-btrace.  */
313
314 static void
315 record_btrace_insn_history (int size, int flags)
316 {
317   struct btrace_thread_info *btinfo;
318   struct btrace_insn_history *history;
319   struct btrace_insn_iterator begin, end;
320   struct cleanup *uiout_cleanup;
321   struct ui_out *uiout;
322   unsigned int context, covered;
323
324   uiout = current_uiout;
325   uiout_cleanup = make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end (uiout,
326                                                        "insn history");
327   context = abs (size);
328   if (context == 0)
329     error (_("Bad record instruction-history-size."));
330
331   btinfo = require_btrace ();
332   history = btinfo->insn_history;
333   if (history == NULL)
334     {
335       struct btrace_insn_iterator *replay;
336
337       DEBUG ("insn-history (0x%x): %d", flags, size);
338
339       /* If we're replaying, we start at the replay position.  Otherwise, we
340          start at the tail of the trace.  */
341       replay = btinfo->replay;
342       if (replay != NULL)
343         begin = *replay;
344       else
345         btrace_insn_end (&begin, btinfo);
346
347       /* We start from here and expand in the requested direction.  Then we
348          expand in the other direction, as well, to fill up any remaining
349          context.  */
350       end = begin;
351       if (size < 0)
352         {
353           /* We want the current position covered, as well.  */
354           covered = btrace_insn_next (&end, 1);
355           covered += btrace_insn_prev (&begin, context - covered);
356           covered += btrace_insn_next (&end, context - covered);
357         }
358       else
359         {
360           covered = btrace_insn_next (&end, context);
361           covered += btrace_insn_prev (&begin, context - covered);
362         }
363     }
364   else
365     {
366       begin = history->begin;
367       end = history->end;
368
369       DEBUG ("insn-history (0x%x): %d, prev: [%u; %u)", flags, size,
370              btrace_insn_number (&begin), btrace_insn_number (&end));
371
372       if (size < 0)
373         {
374           end = begin;
375           covered = btrace_insn_prev (&begin, context);
376         }
377       else
378         {
379           begin = end;
380           covered = btrace_insn_next (&end, context);
381         }
382     }
383
384   if (covered > 0)
385     btrace_insn_history (uiout, &begin, &end, flags);
386   else
387     {
388       if (size < 0)
389         printf_unfiltered (_("At the start of the branch trace record.\n"));
390       else
391         printf_unfiltered (_("At the end of the branch trace record.\n"));
392     }
393
394   btrace_set_insn_history (btinfo, &begin, &end);
395   do_cleanups (uiout_cleanup);
396 }
397
398 /* The to_insn_history_range method of target record-btrace.  */
399
400 static void
401 record_btrace_insn_history_range (ULONGEST from, ULONGEST to, int flags)
402 {
403   struct btrace_thread_info *btinfo;
404   struct btrace_insn_history *history;
405   struct btrace_insn_iterator begin, end;
406   struct cleanup *uiout_cleanup;
407   struct ui_out *uiout;
408   unsigned int low, high;
409   int found;
410
411   uiout = current_uiout;
412   uiout_cleanup = make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end (uiout,
413                                                        "insn history");
414   low = from;
415   high = to;
416
417   DEBUG ("insn-history (0x%x): [%u; %u)", flags, low, high);
418
419   /* Check for wrap-arounds.  */
420   if (low != from || high != to)
421     error (_("Bad range."));
422
423   if (high < low)
424     error (_("Bad range."));
425
426   btinfo = require_btrace ();
427
428   found = btrace_find_insn_by_number (&begin, btinfo, low);
429   if (found == 0)
430     error (_("Range out of bounds."));
431
432   found = btrace_find_insn_by_number (&end, btinfo, high);
433   if (found == 0)
434     {
435       /* Silently truncate the range.  */
436       btrace_insn_end (&end, btinfo);
437     }
438   else
439     {
440       /* We want both begin and end to be inclusive.  */
441       btrace_insn_next (&end, 1);
442     }
443
444   btrace_insn_history (uiout, &begin, &end, flags);
445   btrace_set_insn_history (btinfo, &begin, &end);
446
447   do_cleanups (uiout_cleanup);
448 }
449
450 /* The to_insn_history_from method of target record-btrace.  */
451
452 static void
453 record_btrace_insn_history_from (ULONGEST from, int size, int flags)
454 {
455   ULONGEST begin, end, context;
456
457   context = abs (size);
458   if (context == 0)
459     error (_("Bad record instruction-history-size."));
460
461   if (size < 0)
462     {
463       end = from;
464
465       if (from < context)
466         begin = 0;
467       else
468         begin = from - context + 1;
469     }
470   else
471     {
472       begin = from;
473       end = from + context - 1;
474
475       /* Check for wrap-around.  */
476       if (end < begin)
477         end = ULONGEST_MAX;
478     }
479
480   record_btrace_insn_history_range (begin, end, flags);
481 }
482
483 /* Print the instruction number range for a function call history line.  */
484
485 static void
486 btrace_call_history_insn_range (struct ui_out *uiout,
487                                 const struct btrace_function *bfun)
488 {
489   unsigned int begin, end, size;
490
491   size = VEC_length (btrace_insn_s, bfun->insn);
492   gdb_assert (size > 0);
493
494   begin = bfun->insn_offset;
495   end = begin + size - 1;
496
497   ui_out_field_uint (uiout, "insn begin", begin);
498   ui_out_text (uiout, ",");
499   ui_out_field_uint (uiout, "insn end", end);
500 }
501
502 /* Print the source line information for a function call history line.  */
503
504 static void
505 btrace_call_history_src_line (struct ui_out *uiout,
506                               const struct btrace_function *bfun)
507 {
508   struct symbol *sym;
509   int begin, end;
510
511   sym = bfun->sym;
512   if (sym == NULL)
513     return;
514
515   ui_out_field_string (uiout, "file",
516                        symtab_to_filename_for_display (sym->symtab));
517
518   begin = bfun->lbegin;
519   end = bfun->lend;
520
521   if (end < begin)
522     return;
523
524   ui_out_text (uiout, ":");
525   ui_out_field_int (uiout, "min line", begin);
526
527   if (end == begin)
528     return;
529
530   ui_out_text (uiout, ",");
531   ui_out_field_int (uiout, "max line", end);
532 }
533
534 /* Get the name of a branch trace function.  */
535
536 static const char *
537 btrace_get_bfun_name (const struct btrace_function *bfun)
538 {
539   struct minimal_symbol *msym;
540   struct symbol *sym;
541
542   if (bfun == NULL)
543     return "??";
544
545   msym = bfun->msym;
546   sym = bfun->sym;
547
548   if (sym != NULL)
549     return SYMBOL_PRINT_NAME (sym);
550   else if (msym != NULL)
551     return SYMBOL_PRINT_NAME (msym);
552   else
553     return "??";
554 }
555
556 /* Disassemble a section of the recorded function trace.  */
557
558 static void
559 btrace_call_history (struct ui_out *uiout,
560                      const struct btrace_thread_info *btinfo,
561                      const struct btrace_call_iterator *begin,
562                      const struct btrace_call_iterator *end,
563                      enum record_print_flag flags)
564 {
565   struct btrace_call_iterator it;
566
567   DEBUG ("ftrace (0x%x): [%u; %u)", flags, btrace_call_number (begin),
568          btrace_call_number (end));
569
570   for (it = *begin; btrace_call_cmp (&it, end) < 0; btrace_call_next (&it, 1))
571     {
572       const struct btrace_function *bfun;
573       struct minimal_symbol *msym;
574       struct symbol *sym;
575
576       bfun = btrace_call_get (&it);
577       sym = bfun->sym;
578       msym = bfun->msym;
579
580       /* Print the function index.  */
581       ui_out_field_uint (uiout, "index", bfun->number);
582       ui_out_text (uiout, "\t");
583
584       if ((flags & RECORD_PRINT_INDENT_CALLS) != 0)
585         {
586           int level = bfun->level + btinfo->level, i;
587
588           for (i = 0; i < level; ++i)
589             ui_out_text (uiout, "  ");
590         }
591
592       if (sym != NULL)
593         ui_out_field_string (uiout, "function", SYMBOL_PRINT_NAME (sym));
594       else if (msym != NULL)
595         ui_out_field_string (uiout, "function", SYMBOL_PRINT_NAME (msym));
596       else if (!ui_out_is_mi_like_p (uiout))
597         ui_out_field_string (uiout, "function", "??");
598
599       if ((flags & RECORD_PRINT_INSN_RANGE) != 0)
600         {
601           ui_out_text (uiout, _("\tinst "));
602           btrace_call_history_insn_range (uiout, bfun);
603         }
604
605       if ((flags & RECORD_PRINT_SRC_LINE) != 0)
606         {
607           ui_out_text (uiout, _("\tat "));
608           btrace_call_history_src_line (uiout, bfun);
609         }
610
611       ui_out_text (uiout, "\n");
612     }
613 }
614
615 /* The to_call_history method of target record-btrace.  */
616
617 static void
618 record_btrace_call_history (int size, int flags)
619 {
620   struct btrace_thread_info *btinfo;
621   struct btrace_call_history *history;
622   struct btrace_call_iterator begin, end;
623   struct cleanup *uiout_cleanup;
624   struct ui_out *uiout;
625   unsigned int context, covered;
626
627   uiout = current_uiout;
628   uiout_cleanup = make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end (uiout,
629                                                        "insn history");
630   context = abs (size);
631   if (context == 0)
632     error (_("Bad record function-call-history-size."));
633
634   btinfo = require_btrace ();
635   history = btinfo->call_history;
636   if (history == NULL)
637     {
638       struct btrace_insn_iterator *replay;
639
640       DEBUG ("call-history (0x%x): %d", flags, size);
641
642       /* If we're replaying, we start at the replay position.  Otherwise, we
643          start at the tail of the trace.  */
644       replay = btinfo->replay;
645       if (replay != NULL)
646         {
647           begin.function = replay->function;
648           begin.btinfo = btinfo;
649         }
650       else
651         btrace_call_end (&begin, btinfo);
652
653       /* We start from here and expand in the requested direction.  Then we
654          expand in the other direction, as well, to fill up any remaining
655          context.  */
656       end = begin;
657       if (size < 0)
658         {
659           /* We want the current position covered, as well.  */
660           covered = btrace_call_next (&end, 1);
661           covered += btrace_call_prev (&begin, context - covered);
662           covered += btrace_call_next (&end, context - covered);
663         }
664       else
665         {
666           covered = btrace_call_next (&end, context);
667           covered += btrace_call_prev (&begin, context- covered);
668         }
669     }
670   else
671     {
672       begin = history->begin;
673       end = history->end;
674
675       DEBUG ("call-history (0x%x): %d, prev: [%u; %u)", flags, size,
676              btrace_call_number (&begin), btrace_call_number (&end));
677
678       if (size < 0)
679         {
680           end = begin;
681           covered = btrace_call_prev (&begin, context);
682         }
683       else
684         {
685           begin = end;
686           covered = btrace_call_next (&end, context);
687         }
688     }
689
690   if (covered > 0)
691     btrace_call_history (uiout, btinfo, &begin, &end, flags);
692   else
693     {
694       if (size < 0)
695         printf_unfiltered (_("At the start of the branch trace record.\n"));
696       else
697         printf_unfiltered (_("At the end of the branch trace record.\n"));
698     }
699
700   btrace_set_call_history (btinfo, &begin, &end);
701   do_cleanups (uiout_cleanup);
702 }
703
704 /* The to_call_history_range method of target record-btrace.  */
705
706 static void
707 record_btrace_call_history_range (ULONGEST from, ULONGEST to, int flags)
708 {
709   struct btrace_thread_info *btinfo;
710   struct btrace_call_history *history;
711   struct btrace_call_iterator begin, end;
712   struct cleanup *uiout_cleanup;
713   struct ui_out *uiout;
714   unsigned int low, high;
715   int found;
716
717   uiout = current_uiout;
718   uiout_cleanup = make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end (uiout,
719                                                        "func history");
720   low = from;
721   high = to;
722
723   DEBUG ("call-history (0x%x): [%u; %u)", flags, low, high);
724
725   /* Check for wrap-arounds.  */
726   if (low != from || high != to)
727     error (_("Bad range."));
728
729   if (high < low)
730     error (_("Bad range."));
731
732   btinfo = require_btrace ();
733
734   found = btrace_find_call_by_number (&begin, btinfo, low);
735   if (found == 0)
736     error (_("Range out of bounds."));
737
738   found = btrace_find_call_by_number (&end, btinfo, high);
739   if (found == 0)
740     {
741       /* Silently truncate the range.  */
742       btrace_call_end (&end, btinfo);
743     }
744   else
745     {
746       /* We want both begin and end to be inclusive.  */
747       btrace_call_next (&end, 1);
748     }
749
750   btrace_call_history (uiout, btinfo, &begin, &end, flags);
751   btrace_set_call_history (btinfo, &begin, &end);
752
753   do_cleanups (uiout_cleanup);
754 }
755
756 /* The to_call_history_from method of target record-btrace.  */
757
758 static void
759 record_btrace_call_history_from (ULONGEST from, int size, int flags)
760 {
761   ULONGEST begin, end, context;
762
763   context = abs (size);
764   if (context == 0)
765     error (_("Bad record function-call-history-size."));
766
767   if (size < 0)
768     {
769       end = from;
770
771       if (from < context)
772         begin = 0;
773       else
774         begin = from - context + 1;
775     }
776   else
777     {
778       begin = from;
779       end = from + context - 1;
780
781       /* Check for wrap-around.  */
782       if (end < begin)
783         end = ULONGEST_MAX;
784     }
785
786   record_btrace_call_history_range (begin, end, flags);
787 }
788
789 /* The to_record_is_replaying method of target record-btrace.  */
790
791 static int
792 record_btrace_is_replaying (struct target_ops *self)
793 {
794   struct thread_info *tp;
795
796   ALL_THREADS (tp)
797     if (btrace_is_replaying (tp))
798       return 1;
799
800   return 0;
801 }
802
803 /* The to_xfer_partial method of target record-btrace.  */
804
805 static enum target_xfer_status
806 record_btrace_xfer_partial (struct target_ops *ops, enum target_object object,
807                             const char *annex, gdb_byte *readbuf,
808                             const gdb_byte *writebuf, ULONGEST offset,
809                             ULONGEST len, ULONGEST *xfered_len)
810 {
811   struct target_ops *t;
812
813   /* Filter out requests that don't make sense during replay.  */
814   if (!record_btrace_allow_memory_access && record_btrace_is_replaying (ops))
815     {
816       switch (object)
817         {
818         case TARGET_OBJECT_MEMORY:
819           {
820             struct target_section *section;
821
822             /* We do not allow writing memory in general.  */
823             if (writebuf != NULL)
824               {
825                 *xfered_len = len;
826                 return TARGET_XFER_E_UNAVAILABLE;
827               }
828
829             /* We allow reading readonly memory.  */
830             section = target_section_by_addr (ops, offset);
831             if (section != NULL)
832               {
833                 /* Check if the section we found is readonly.  */
834                 if ((bfd_get_section_flags (section->the_bfd_section->owner,
835                                             section->the_bfd_section)
836                      & SEC_READONLY) != 0)
837                   {
838                     /* Truncate the request to fit into this section.  */
839                     len = min (len, section->endaddr - offset);
840                     break;
841                   }
842               }
843
844             *xfered_len = len;
845             return TARGET_XFER_E_UNAVAILABLE;
846           }
847         }
848     }
849
850   /* Forward the request.  */
851   for (ops = ops->beneath; ops != NULL; ops = ops->beneath)
852     if (ops->to_xfer_partial != NULL)
853       return ops->to_xfer_partial (ops, object, annex, readbuf, writebuf,
854                                    offset, len, xfered_len);
855
856   *xfered_len = len;
857   return TARGET_XFER_E_UNAVAILABLE;
858 }
859
860 /* The to_insert_breakpoint method of target record-btrace.  */
861
862 static int
863 record_btrace_insert_breakpoint (struct target_ops *ops,
864                                  struct gdbarch *gdbarch,
865                                  struct bp_target_info *bp_tgt)
866 {
867   volatile struct gdb_exception except;
868   int old, ret;
869
870   /* Inserting breakpoints requires accessing memory.  Allow it for the
871      duration of this function.  */
872   old = record_btrace_allow_memory_access;
873   record_btrace_allow_memory_access = 1;
874
875   ret = 0;
876   TRY_CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
877     ret = ops->beneath->to_insert_breakpoint (ops->beneath, gdbarch, bp_tgt);
878
879   record_btrace_allow_memory_access = old;
880
881   if (except.reason < 0)
882     throw_exception (except);
883
884   return ret;
885 }
886
887 /* The to_remove_breakpoint method of target record-btrace.  */
888
889 static int
890 record_btrace_remove_breakpoint (struct target_ops *ops,
891                                  struct gdbarch *gdbarch,
892                                  struct bp_target_info *bp_tgt)
893 {
894   volatile struct gdb_exception except;
895   int old, ret;
896
897   /* Removing breakpoints requires accessing memory.  Allow it for the
898      duration of this function.  */
899   old = record_btrace_allow_memory_access;
900   record_btrace_allow_memory_access = 1;
901
902   ret = 0;
903   TRY_CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
904     ret = ops->beneath->to_remove_breakpoint (ops->beneath, gdbarch, bp_tgt);
905
906   record_btrace_allow_memory_access = old;
907
908   if (except.reason < 0)
909     throw_exception (except);
910
911   return ret;
912 }
913
914 /* The to_fetch_registers method of target record-btrace.  */
915
916 static void
917 record_btrace_fetch_registers (struct target_ops *ops,
918                                struct regcache *regcache, int regno)
919 {
920   struct btrace_insn_iterator *replay;
921   struct thread_info *tp;
922
923   tp = find_thread_ptid (inferior_ptid);
924   gdb_assert (tp != NULL);
925
926   replay = tp->btrace.replay;
927   if (replay != NULL)
928     {
929       const struct btrace_insn *insn;
930       struct gdbarch *gdbarch;
931       int pcreg;
932
933       gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
934       pcreg = gdbarch_pc_regnum (gdbarch);
935       if (pcreg < 0)
936         return;
937
938       /* We can only provide the PC register.  */
939       if (regno >= 0 && regno != pcreg)
940         return;
941
942       insn = btrace_insn_get (replay);
943       gdb_assert (insn != NULL);
944
945       regcache_raw_supply (regcache, regno, &insn->pc);
946     }
947   else
948     {
949       struct target_ops *t;
950
951       for (t = ops->beneath; t != NULL; t = t->beneath)
952         if (t->to_fetch_registers != NULL)
953           {
954             t->to_fetch_registers (t, regcache, regno);
955             break;
956           }
957     }
958 }
959
960 /* The to_store_registers method of target record-btrace.  */
961
962 static void
963 record_btrace_store_registers (struct target_ops *ops,
964                                struct regcache *regcache, int regno)
965 {
966   struct target_ops *t;
967
968   if (record_btrace_is_replaying (ops))
969     error (_("This record target does not allow writing registers."));
970
971   gdb_assert (may_write_registers != 0);
972
973   for (t = ops->beneath; t != NULL; t = t->beneath)
974     if (t->to_store_registers != NULL)
975       {
976         t->to_store_registers (t, regcache, regno);
977         return;
978       }
979
980   noprocess ();
981 }
982
983 /* The to_prepare_to_store method of target record-btrace.  */
984
985 static void
986 record_btrace_prepare_to_store (struct target_ops *ops,
987                                 struct regcache *regcache)
988 {
989   struct target_ops *t;
990
991   if (record_btrace_is_replaying (ops))
992     return;
993
994   for (t = ops->beneath; t != NULL; t = t->beneath)
995     if (t->to_prepare_to_store != NULL)
996       {
997         t->to_prepare_to_store (t, regcache);
998         return;
999       }
1000 }
1001
1002 /* The branch trace frame cache.  */
1003
1004 struct btrace_frame_cache
1005 {
1006   /* The thread.  */
1007   struct thread_info *tp;
1008
1009   /* The frame info.  */
1010   struct frame_info *frame;
1011
1012   /* The branch trace function segment.  */
1013   const struct btrace_function *bfun;
1014 };
1015
1016 /* A struct btrace_frame_cache hash table indexed by NEXT.  */
1017
1018 static htab_t bfcache;
1019
1020 /* hash_f for htab_create_alloc of bfcache.  */
1021
1022 static hashval_t
1023 bfcache_hash (const void *arg)
1024 {
1025   const struct btrace_frame_cache *cache = arg;
1026
1027   return htab_hash_pointer (cache->frame);
1028 }
1029
1030 /* eq_f for htab_create_alloc of bfcache.  */
1031
1032 static int
1033 bfcache_eq (const void *arg1, const void *arg2)
1034 {
1035   const struct btrace_frame_cache *cache1 = arg1;
1036   const struct btrace_frame_cache *cache2 = arg2;
1037
1038   return cache1->frame == cache2->frame;
1039 }
1040
1041 /* Create a new btrace frame cache.  */
1042
1043 static struct btrace_frame_cache *
1044 bfcache_new (struct frame_info *frame)
1045 {
1046   struct btrace_frame_cache *cache;
1047   void **slot;
1048
1049   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct btrace_frame_cache);
1050   cache->frame = frame;
1051
1052   slot = htab_find_slot (bfcache, cache, INSERT);
1053   gdb_assert (*slot == NULL);
1054   *slot = cache;
1055
1056   return cache;
1057 }
1058
1059 /* Extract the branch trace function from a branch trace frame.  */
1060
1061 static const struct btrace_function *
1062 btrace_get_frame_function (struct frame_info *frame)
1063 {
1064   const struct btrace_frame_cache *cache;
1065   const struct btrace_function *bfun;
1066   struct btrace_frame_cache pattern;
1067   void **slot;
1068
1069   pattern.frame = frame;
1070
1071   slot = htab_find_slot (bfcache, &pattern, NO_INSERT);
1072   if (slot == NULL)
1073     return NULL;
1074
1075   cache = *slot;
1076   return cache->bfun;
1077 }
1078
1079 /* Implement stop_reason method for record_btrace_frame_unwind.  */
1080
1081 static enum unwind_stop_reason
1082 record_btrace_frame_unwind_stop_reason (struct frame_info *this_frame,
1083                                         void **this_cache)
1084 {
1085   const struct btrace_frame_cache *cache;
1086   const struct btrace_function *bfun;
1087
1088   cache = *this_cache;
1089   bfun = cache->bfun;
1090   gdb_assert (bfun != NULL);
1091
1092   if (bfun->up == NULL)
1093     return UNWIND_UNAVAILABLE;
1094
1095   return UNWIND_NO_REASON;
1096 }
1097
1098 /* Implement this_id method for record_btrace_frame_unwind.  */
1099
1100 static void
1101 record_btrace_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
1102                              struct frame_id *this_id)
1103 {
1104   const struct btrace_frame_cache *cache;
1105   const struct btrace_function *bfun;
1106   CORE_ADDR code, special;
1107
1108   cache = *this_cache;
1109
1110   bfun = cache->bfun;
1111   gdb_assert (bfun != NULL);
1112
1113   while (bfun->segment.prev != NULL)
1114     bfun = bfun->segment.prev;
1115
1116   code = get_frame_func (this_frame);
1117   special = bfun->number;
1118
1119   *this_id = frame_id_build_unavailable_stack_special (code, special);
1120
1121   DEBUG ("[frame] %s id: (!stack, pc=%s, special=%s)",
1122          btrace_get_bfun_name (cache->bfun),
1123          core_addr_to_string_nz (this_id->code_addr),
1124          core_addr_to_string_nz (this_id->special_addr));
1125 }
1126
1127 /* Implement prev_register method for record_btrace_frame_unwind.  */
1128
1129 static struct value *
1130 record_btrace_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1131                                    void **this_cache,
1132                                    int regnum)
1133 {
1134   const struct btrace_frame_cache *cache;
1135   const struct btrace_function *bfun, *caller;
1136   const struct btrace_insn *insn;
1137   struct gdbarch *gdbarch;
1138   CORE_ADDR pc;
1139   int pcreg;
1140
1141   gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1142   pcreg = gdbarch_pc_regnum (gdbarch);
1143   if (pcreg < 0 || regnum != pcreg)
1144     throw_error (NOT_AVAILABLE_ERROR,
1145                  _("Registers are not available in btrace record history"));
1146
1147   cache = *this_cache;
1148   bfun = cache->bfun;
1149   gdb_assert (bfun != NULL);
1150
1151   caller = bfun->up;
1152   if (caller == NULL)
1153     throw_error (NOT_AVAILABLE_ERROR,
1154                  _("No caller in btrace record history"));
1155
1156   if ((bfun->flags & BFUN_UP_LINKS_TO_RET) != 0)
1157     {
1158       insn = VEC_index (btrace_insn_s, caller->insn, 0);
1159       pc = insn->pc;
1160     }
1161   else
1162     {
1163       insn = VEC_last (btrace_insn_s, caller->insn);
1164       pc = insn->pc;
1165
1166       pc += gdb_insn_length (gdbarch, pc);
1167     }
1168
1169   DEBUG ("[frame] unwound PC in %s on level %d: %s",
1170          btrace_get_bfun_name (bfun), bfun->level,
1171          core_addr_to_string_nz (pc));
1172
1173   return frame_unwind_got_address (this_frame, regnum, pc);
1174 }
1175
1176 /* Implement sniffer method for record_btrace_frame_unwind.  */
1177
1178 static int
1179 record_btrace_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
1180                              struct frame_info *this_frame,
1181                              void **this_cache)
1182 {
1183   const struct btrace_function *bfun;
1184   struct btrace_frame_cache *cache;
1185   struct thread_info *tp;
1186   struct frame_info *next;
1187
1188   /* THIS_FRAME does not contain a reference to its thread.  */
1189   tp = find_thread_ptid (inferior_ptid);
1190   gdb_assert (tp != NULL);
1191
1192   bfun = NULL;
1193   next = get_next_frame (this_frame);
1194   if (next == NULL)
1195     {
1196       const struct btrace_insn_iterator *replay;
1197
1198       replay = tp->btrace.replay;
1199       if (replay != NULL)
1200         bfun = replay->function;
1201     }
1202   else
1203     {
1204       const struct btrace_function *callee;
1205
1206       callee = btrace_get_frame_function (next);
1207       if (callee != NULL && (callee->flags & BFUN_UP_LINKS_TO_TAILCALL) == 0)
1208         bfun = callee->up;
1209     }
1210
1211   if (bfun == NULL)
1212     return 0;
1213
1214   DEBUG ("[frame] sniffed frame for %s on level %d",
1215          btrace_get_bfun_name (bfun), bfun->level);
1216
1217   /* This is our frame.  Initialize the frame cache.  */
1218   cache = bfcache_new (this_frame);
1219   cache->tp = tp;
1220   cache->bfun = bfun;
1221
1222   *this_cache = cache;
1223   return 1;
1224 }
1225
1226 /* Implement sniffer method for record_btrace_tailcall_frame_unwind.  */
1227
1228 static int
1229 record_btrace_tailcall_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
1230                                       struct frame_info *this_frame,
1231                                       void **this_cache)
1232 {
1233   const struct btrace_function *bfun, *callee;
1234   struct btrace_frame_cache *cache;
1235   struct frame_info *next;
1236
1237   next = get_next_frame (this_frame);
1238   if (next == NULL)
1239     return 0;
1240
1241   callee = btrace_get_frame_function (next);
1242   if (callee == NULL)
1243     return 0;
1244
1245   if ((callee->flags & BFUN_UP_LINKS_TO_TAILCALL) == 0)
1246     return 0;
1247
1248   bfun = callee->up;
1249   if (bfun == NULL)
1250     return 0;
1251
1252   DEBUG ("[frame] sniffed tailcall frame for %s on level %d",
1253          btrace_get_bfun_name (bfun), bfun->level);
1254
1255   /* This is our frame.  Initialize the frame cache.  */
1256   cache = bfcache_new (this_frame);
1257   cache->tp = find_thread_ptid (inferior_ptid);
1258   cache->bfun = bfun;
1259
1260   *this_cache = cache;
1261   return 1;
1262 }
1263
1264 static void
1265 record_btrace_frame_dealloc_cache (struct frame_info *self, void *this_cache)
1266 {
1267   struct btrace_frame_cache *cache;
1268   void **slot;
1269
1270   cache = this_cache;
1271
1272   slot = htab_find_slot (bfcache, cache, NO_INSERT);
1273   gdb_assert (slot != NULL);
1274
1275   htab_remove_elt (bfcache, cache);
1276 }
1277
1278 /* btrace recording does not store previous memory content, neither the stack
1279    frames content.  Any unwinding would return errorneous results as the stack
1280    contents no longer matches the changed PC value restored from history.
1281    Therefore this unwinder reports any possibly unwound registers as
1282    <unavailable>.  */
1283
1284 const struct frame_unwind record_btrace_frame_unwind =
1285 {
1286   NORMAL_FRAME,
1287   record_btrace_frame_unwind_stop_reason,
1288   record_btrace_frame_this_id,
1289   record_btrace_frame_prev_register,
1290   NULL,
1291   record_btrace_frame_sniffer,
1292   record_btrace_frame_dealloc_cache
1293 };
1294
1295 const struct frame_unwind record_btrace_tailcall_frame_unwind =
1296 {
1297   TAILCALL_FRAME,
1298   record_btrace_frame_unwind_stop_reason,
1299   record_btrace_frame_this_id,
1300   record_btrace_frame_prev_register,
1301   NULL,
1302   record_btrace_tailcall_frame_sniffer,
1303   record_btrace_frame_dealloc_cache
1304 };
1305
1306 /* Indicate that TP should be resumed according to FLAG.  */
1307
1308 static void
1309 record_btrace_resume_thread (struct thread_info *tp,
1310                              enum btrace_thread_flag flag)
1311 {
1312   struct btrace_thread_info *btinfo;
1313
1314   DEBUG ("resuming %d (%s): %u", tp->num, target_pid_to_str (tp->ptid), flag);
1315
1316   btinfo = &tp->btrace;
1317
1318   if ((btinfo->flags & BTHR_MOVE) != 0)
1319     error (_("Thread already moving."));
1320
1321   /* Fetch the latest branch trace.  */
1322   btrace_fetch (tp);
1323
1324   btinfo->flags |= flag;
1325 }
1326
1327 /* Find the thread to resume given a PTID.  */
1328
1329 static struct thread_info *
1330 record_btrace_find_resume_thread (ptid_t ptid)
1331 {
1332   struct thread_info *tp;
1333
1334   /* When asked to resume everything, we pick the current thread.  */
1335   if (ptid_equal (minus_one_ptid, ptid) || ptid_is_pid (ptid))
1336     ptid = inferior_ptid;
1337
1338   return find_thread_ptid (ptid);
1339 }
1340
1341 /* Start replaying a thread.  */
1342
1343 static struct btrace_insn_iterator *
1344 record_btrace_start_replaying (struct thread_info *tp)
1345 {
1346   volatile struct gdb_exception except;
1347   struct btrace_insn_iterator *replay;
1348   struct btrace_thread_info *btinfo;
1349   int executing;
1350
1351   btinfo = &tp->btrace;
1352   replay = NULL;
1353
1354   /* We can't start replaying without trace.  */
1355   if (btinfo->begin == NULL)
1356     return NULL;
1357
1358   /* Clear the executing flag to allow changes to the current frame.
1359      We are not actually running, yet.  We just started a reverse execution
1360      command or a record goto command.
1361      For the latter, EXECUTING is false and this has no effect.
1362      For the former, EXECUTING is true and we're in to_wait, about to
1363      move the thread.  Since we need to recompute the stack, we temporarily
1364      set EXECUTING to flase.  */
1365   executing = is_executing (tp->ptid);
1366   set_executing (tp->ptid, 0);
1367
1368   /* GDB stores the current frame_id when stepping in order to detects steps
1369      into subroutines.
1370      Since frames are computed differently when we're replaying, we need to
1371      recompute those stored frames and fix them up so we can still detect
1372      subroutines after we started replaying.  */
1373   TRY_CATCH (except, RETURN_MASK_ALL)
1374     {
1375       struct frame_info *frame;
1376       struct frame_id frame_id;
1377       int upd_step_frame_id, upd_step_stack_frame_id;
1378
1379       /* The current frame without replaying - computed via normal unwind.  */
1380       frame = get_current_frame ();
1381       frame_id = get_frame_id (frame);
1382
1383       /* Check if we need to update any stepping-related frame id's.  */
1384       upd_step_frame_id = frame_id_eq (frame_id,
1385                                        tp->control.step_frame_id);
1386       upd_step_stack_frame_id = frame_id_eq (frame_id,
1387                                              tp->control.step_stack_frame_id);
1388
1389       /* We start replaying at the end of the branch trace.  This corresponds
1390          to the current instruction.  */
1391       replay = xmalloc (sizeof (*replay));
1392       btrace_insn_end (replay, btinfo);
1393
1394       /* We're not replaying, yet.  */
1395       gdb_assert (btinfo->replay == NULL);
1396       btinfo->replay = replay;
1397
1398       /* Make sure we're not using any stale registers.  */
1399       registers_changed_ptid (tp->ptid);
1400
1401       /* The current frame with replaying - computed via btrace unwind.  */
1402       frame = get_current_frame ();
1403       frame_id = get_frame_id (frame);
1404
1405       /* Replace stepping related frames where necessary.  */
1406       if (upd_step_frame_id)
1407         tp->control.step_frame_id = frame_id;
1408       if (upd_step_stack_frame_id)
1409         tp->control.step_stack_frame_id = frame_id;
1410     }
1411
1412   /* Restore the previous execution state.  */
1413   set_executing (tp->ptid, executing);
1414
1415   if (except.reason < 0)
1416     {
1417       xfree (btinfo->replay);
1418       btinfo->replay = NULL;
1419
1420       registers_changed_ptid (tp->ptid);
1421
1422       throw_exception (except);
1423     }
1424
1425   return replay;
1426 }
1427
1428 /* Stop replaying a thread.  */
1429
1430 static void
1431 record_btrace_stop_replaying (struct thread_info *tp)
1432 {
1433   struct btrace_thread_info *btinfo;
1434
1435   btinfo = &tp->btrace;
1436
1437   xfree (btinfo->replay);
1438   btinfo->replay = NULL;
1439
1440   /* Make sure we're not leaving any stale registers.  */
1441   registers_changed_ptid (tp->ptid);
1442 }
1443
1444 /* The to_resume method of target record-btrace.  */
1445
1446 static void
1447 record_btrace_resume (struct target_ops *ops, ptid_t ptid, int step,
1448                       enum gdb_signal signal)
1449 {
1450   struct thread_info *tp, *other;
1451   enum btrace_thread_flag flag;
1452
1453   DEBUG ("resume %s: %s", target_pid_to_str (ptid), step ? "step" : "cont");
1454
1455   tp = record_btrace_find_resume_thread (ptid);
1456   if (tp == NULL)
1457     error (_("Cannot find thread to resume."));
1458
1459   /* Stop replaying other threads if the thread to resume is not replaying.  */
1460   if (!btrace_is_replaying (tp) && execution_direction != EXEC_REVERSE)
1461     ALL_THREADS (other)
1462       record_btrace_stop_replaying (other);
1463
1464   /* As long as we're not replaying, just forward the request.  */
1465   if (!record_btrace_is_replaying (ops) && execution_direction != EXEC_REVERSE)
1466     {
1467       for (ops = ops->beneath; ops != NULL; ops = ops->beneath)
1468         if (ops->to_resume != NULL)
1469           return ops->to_resume (ops, ptid, step, signal);
1470
1471       error (_("Cannot find target for stepping."));
1472     }
1473
1474   /* Compute the btrace thread flag for the requested move.  */
1475   if (step == 0)
1476     flag = execution_direction == EXEC_REVERSE ? BTHR_RCONT : BTHR_CONT;
1477   else
1478     flag = execution_direction == EXEC_REVERSE ? BTHR_RSTEP : BTHR_STEP;
1479
1480   /* At the moment, we only move a single thread.  We could also move
1481      all threads in parallel by single-stepping each resumed thread
1482      until the first runs into an event.
1483      When we do that, we would want to continue all other threads.
1484      For now, just resume one thread to not confuse to_wait.  */
1485   record_btrace_resume_thread (tp, flag);
1486
1487   /* We just indicate the resume intent here.  The actual stepping happens in
1488      record_btrace_wait below.  */
1489 }
1490
1491 /* Find a thread to move.  */
1492
1493 static struct thread_info *
1494 record_btrace_find_thread_to_move (ptid_t ptid)
1495 {
1496   struct thread_info *tp;
1497
1498   /* First check the parameter thread.  */
1499   tp = find_thread_ptid (ptid);
1500   if (tp != NULL && (tp->btrace.flags & BTHR_MOVE) != 0)
1501     return tp;
1502
1503   /* Otherwise, find one other thread that has been resumed.  */
1504   ALL_THREADS (tp)
1505     if ((tp->btrace.flags & BTHR_MOVE) != 0)
1506       return tp;
1507
1508   return NULL;
1509 }
1510
1511 /* Return a target_waitstatus indicating that we ran out of history.  */
1512
1513 static struct target_waitstatus
1514 btrace_step_no_history (void)
1515 {
1516   struct target_waitstatus status;
1517
1518   status.kind = TARGET_WAITKIND_NO_HISTORY;
1519
1520   return status;
1521 }
1522
1523 /* Return a target_waitstatus indicating that a step finished.  */
1524
1525 static struct target_waitstatus
1526 btrace_step_stopped (void)
1527 {
1528   struct target_waitstatus status;
1529
1530   status.kind = TARGET_WAITKIND_STOPPED;
1531   status.value.sig = GDB_SIGNAL_TRAP;
1532
1533   return status;
1534 }
1535
1536 /* Clear the record histories.  */
1537
1538 static void
1539 record_btrace_clear_histories (struct btrace_thread_info *btinfo)
1540 {
1541   xfree (btinfo->insn_history);
1542   xfree (btinfo->call_history);
1543
1544   btinfo->insn_history = NULL;
1545   btinfo->call_history = NULL;
1546 }
1547
1548 /* Step a single thread.  */
1549
1550 static struct target_waitstatus
1551 record_btrace_step_thread (struct thread_info *tp)
1552 {
1553   struct btrace_insn_iterator *replay, end;
1554   struct btrace_thread_info *btinfo;
1555   struct address_space *aspace;
1556   struct inferior *inf;
1557   enum btrace_thread_flag flags;
1558   unsigned int steps;
1559
1560   btinfo = &tp->btrace;
1561   replay = btinfo->replay;
1562
1563   flags = btinfo->flags & BTHR_MOVE;
1564   btinfo->flags &= ~BTHR_MOVE;
1565
1566   DEBUG ("stepping %d (%s): %u", tp->num, target_pid_to_str (tp->ptid), flags);
1567
1568   switch (flags)
1569     {
1570     default:
1571       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid stepping type."));
1572
1573     case BTHR_STEP:
1574       /* We're done if we're not replaying.  */
1575       if (replay == NULL)
1576         return btrace_step_no_history ();
1577
1578       /* We are always able to step at least once.  */
1579       steps = btrace_insn_next (replay, 1);
1580       gdb_assert (steps == 1);
1581
1582       /* Determine the end of the instruction trace.  */
1583       btrace_insn_end (&end, btinfo);
1584
1585       /* We stop replaying if we reached the end of the trace.  */
1586       if (btrace_insn_cmp (replay, &end) == 0)
1587         record_btrace_stop_replaying (tp);
1588
1589       return btrace_step_stopped ();
1590
1591     case BTHR_RSTEP:
1592       /* Start replaying if we're not already doing so.  */
1593       if (replay == NULL)
1594         replay = record_btrace_start_replaying (tp);
1595
1596       /* If we can't step any further, we reached the end of the history.  */
1597       steps = btrace_insn_prev (replay, 1);
1598       if (steps == 0)
1599         return btrace_step_no_history ();
1600
1601       return btrace_step_stopped ();
1602
1603     case BTHR_CONT:
1604       /* We're done if we're not replaying.  */
1605       if (replay == NULL)
1606         return btrace_step_no_history ();
1607
1608       inf = find_inferior_pid (ptid_get_pid (tp->ptid));
1609       aspace = inf->aspace;
1610
1611       /* Determine the end of the instruction trace.  */
1612       btrace_insn_end (&end, btinfo);
1613
1614       for (;;)
1615         {
1616           const struct btrace_insn *insn;
1617
1618           /* We are always able to step at least once.  */
1619           steps = btrace_insn_next (replay, 1);
1620           gdb_assert (steps == 1);
1621
1622           /* We stop replaying if we reached the end of the trace.  */
1623           if (btrace_insn_cmp (replay, &end) == 0)
1624             {
1625               record_btrace_stop_replaying (tp);
1626               return btrace_step_no_history ();
1627             }
1628
1629           insn = btrace_insn_get (replay);
1630           gdb_assert (insn);
1631
1632           DEBUG ("stepping %d (%s) ... %s", tp->num,
1633                  target_pid_to_str (tp->ptid),
1634                  core_addr_to_string_nz (insn->pc));
1635
1636           if (breakpoint_here_p (aspace, insn->pc))
1637             return btrace_step_stopped ();
1638         }
1639
1640     case BTHR_RCONT:
1641       /* Start replaying if we're not already doing so.  */
1642       if (replay == NULL)
1643         replay = record_btrace_start_replaying (tp);
1644
1645       inf = find_inferior_pid (ptid_get_pid (tp->ptid));
1646       aspace = inf->aspace;
1647
1648       for (;;)
1649         {
1650           const struct btrace_insn *insn;
1651
1652           /* If we can't step any further, we're done.  */
1653           steps = btrace_insn_prev (replay, 1);
1654           if (steps == 0)
1655             return btrace_step_no_history ();
1656
1657           insn = btrace_insn_get (replay);
1658           gdb_assert (insn);
1659
1660           DEBUG ("reverse-stepping %d (%s) ... %s", tp->num,
1661                  target_pid_to_str (tp->ptid),
1662                  core_addr_to_string_nz (insn->pc));
1663
1664           if (breakpoint_here_p (aspace, insn->pc))
1665             return btrace_step_stopped ();
1666         }
1667     }
1668 }
1669
1670 /* The to_wait method of target record-btrace.  */
1671
1672 static ptid_t
1673 record_btrace_wait (struct target_ops *ops, ptid_t ptid,
1674                     struct target_waitstatus *status, int options)
1675 {
1676   struct thread_info *tp, *other;
1677
1678   DEBUG ("wait %s (0x%x)", target_pid_to_str (ptid), options);
1679
1680   /* As long as we're not replaying, just forward the request.  */
1681   if (!record_btrace_is_replaying (ops) && execution_direction != EXEC_REVERSE)
1682     {
1683       for (ops = ops->beneath; ops != NULL; ops = ops->beneath)
1684         if (ops->to_wait != NULL)
1685           return ops->to_wait (ops, ptid, status, options);
1686
1687       error (_("Cannot find target for waiting."));
1688     }
1689
1690   /* Let's find a thread to move.  */
1691   tp = record_btrace_find_thread_to_move (ptid);
1692   if (tp == NULL)
1693     {
1694       DEBUG ("wait %s: no thread", target_pid_to_str (ptid));
1695
1696       status->kind = TARGET_WAITKIND_IGNORE;
1697       return minus_one_ptid;
1698     }
1699
1700   /* We only move a single thread.  We're not able to correlate threads.  */
1701   *status = record_btrace_step_thread (tp);
1702
1703   /* Stop all other threads. */
1704   if (!non_stop)
1705     ALL_THREADS (other)
1706       other->btrace.flags &= ~BTHR_MOVE;
1707
1708   /* Start record histories anew from the current position.  */
1709   record_btrace_clear_histories (&tp->btrace);
1710
1711   /* We moved the replay position but did not update registers.  */
1712   registers_changed_ptid (tp->ptid);
1713
1714   return tp->ptid;
1715 }
1716
1717 /* The to_can_execute_reverse method of target record-btrace.  */
1718
1719 static int
1720 record_btrace_can_execute_reverse (struct target_ops *self)
1721 {
1722   return 1;
1723 }
1724
1725 /* The to_decr_pc_after_break method of target record-btrace.  */
1726
1727 static CORE_ADDR
1728 record_btrace_decr_pc_after_break (struct target_ops *ops,
1729                                    struct gdbarch *gdbarch)
1730 {
1731   /* When replaying, we do not actually execute the breakpoint instruction
1732      so there is no need to adjust the PC after hitting a breakpoint.  */
1733   if (record_btrace_is_replaying (ops))
1734     return 0;
1735
1736   return forward_target_decr_pc_after_break (ops->beneath, gdbarch);
1737 }
1738
1739 /* The to_find_new_threads method of target record-btrace.  */
1740
1741 static void
1742 record_btrace_find_new_threads (struct target_ops *ops)
1743 {
1744   /* Don't expect new threads if we're replaying.  */
1745   if (record_btrace_is_replaying (ops))
1746     return;
1747
1748   /* Forward the request.  */
1749   for (ops = ops->beneath; ops != NULL; ops = ops->beneath)
1750     if (ops->to_find_new_threads != NULL)
1751       {
1752         ops->to_find_new_threads (ops);
1753         break;
1754       }
1755 }
1756
1757 /* The to_thread_alive method of target record-btrace.  */
1758
1759 static int
1760 record_btrace_thread_alive (struct target_ops *ops, ptid_t ptid)
1761 {
1762   /* We don't add or remove threads during replay.  */
1763   if (record_btrace_is_replaying (ops))
1764     return find_thread_ptid (ptid) != NULL;
1765
1766   /* Forward the request.  */
1767   for (ops = ops->beneath; ops != NULL; ops = ops->beneath)
1768     if (ops->to_thread_alive != NULL)
1769       return ops->to_thread_alive (ops, ptid);
1770
1771   return 0;
1772 }
1773
1774 /* Set the replay branch trace instruction iterator.  If IT is NULL, replay
1775    is stopped.  */
1776
1777 static void
1778 record_btrace_set_replay (struct thread_info *tp,
1779                           const struct btrace_insn_iterator *it)
1780 {
1781   struct btrace_thread_info *btinfo;
1782
1783   btinfo = &tp->btrace;
1784
1785   if (it == NULL || it->function == NULL)
1786     record_btrace_stop_replaying (tp);
1787   else
1788     {
1789       if (btinfo->replay == NULL)
1790         record_btrace_start_replaying (tp);
1791       else if (btrace_insn_cmp (btinfo->replay, it) == 0)
1792         return;
1793
1794       *btinfo->replay = *it;
1795       registers_changed_ptid (tp->ptid);
1796     }
1797
1798   /* Start anew from the new replay position.  */
1799   record_btrace_clear_histories (btinfo);
1800 }
1801
1802 /* The to_goto_record_begin method of target record-btrace.  */
1803
1804 static void
1805 record_btrace_goto_begin (void)
1806 {
1807   struct thread_info *tp;
1808   struct btrace_insn_iterator begin;
1809
1810   tp = require_btrace_thread ();
1811
1812   btrace_insn_begin (&begin, &tp->btrace);
1813   record_btrace_set_replay (tp, &begin);
1814
1815   print_stack_frame (get_selected_frame (NULL), 1, SRC_AND_LOC, 1);
1816 }
1817
1818 /* The to_goto_record_end method of target record-btrace.  */
1819
1820 static void
1821 record_btrace_goto_end (void)
1822 {
1823   struct thread_info *tp;
1824
1825   tp = require_btrace_thread ();
1826
1827   record_btrace_set_replay (tp, NULL);
1828
1829   print_stack_frame (get_selected_frame (NULL), 1, SRC_AND_LOC, 1);
1830 }
1831
1832 /* The to_goto_record method of target record-btrace.  */
1833
1834 static void
1835 record_btrace_goto (ULONGEST insn)
1836 {
1837   struct thread_info *tp;
1838   struct btrace_insn_iterator it;
1839   unsigned int number;
1840   int found;
1841
1842   number = insn;
1843
1844   /* Check for wrap-arounds.  */
1845   if (number != insn)
1846     error (_("Instruction number out of range."));
1847
1848   tp = require_btrace_thread ();
1849
1850   found = btrace_find_insn_by_number (&it, &tp->btrace, number);
1851   if (found == 0)
1852     error (_("No such instruction."));
1853
1854   record_btrace_set_replay (tp, &it);
1855
1856   print_stack_frame (get_selected_frame (NULL), 1, SRC_AND_LOC, 1);
1857 }
1858
1859 /* Initialize the record-btrace target ops.  */
1860
1861 static void
1862 init_record_btrace_ops (void)
1863 {
1864   struct target_ops *ops;
1865
1866   ops = &record_btrace_ops;
1867   ops->to_shortname = "record-btrace";
1868   ops->to_longname = "Branch tracing target";
1869   ops->to_doc = "Collect control-flow trace and provide the execution history.";
1870   ops->to_open = record_btrace_open;
1871   ops->to_close = record_btrace_close;
1872   ops->to_detach = record_detach;
1873   ops->to_disconnect = record_disconnect;
1874   ops->to_mourn_inferior = record_mourn_inferior;
1875   ops->to_kill = record_kill;
1876   ops->to_create_inferior = find_default_create_inferior;
1877   ops->to_stop_recording = record_btrace_stop_recording;
1878   ops->to_info_record = record_btrace_info;
1879   ops->to_insn_history = record_btrace_insn_history;
1880   ops->to_insn_history_from = record_btrace_insn_history_from;
1881   ops->to_insn_history_range = record_btrace_insn_history_range;
1882   ops->to_call_history = record_btrace_call_history;
1883   ops->to_call_history_from = record_btrace_call_history_from;
1884   ops->to_call_history_range = record_btrace_call_history_range;
1885   ops->to_record_is_replaying = record_btrace_is_replaying;
1886   ops->to_xfer_partial = record_btrace_xfer_partial;
1887   ops->to_remove_breakpoint = record_btrace_remove_breakpoint;
1888   ops->to_insert_breakpoint = record_btrace_insert_breakpoint;
1889   ops->to_fetch_registers = record_btrace_fetch_registers;
1890   ops->to_store_registers = record_btrace_store_registers;
1891   ops->to_prepare_to_store = record_btrace_prepare_to_store;
1892   ops->to_get_unwinder = &record_btrace_frame_unwind;
1893   ops->to_get_tailcall_unwinder = &record_btrace_tailcall_frame_unwind;
1894   ops->to_resume = record_btrace_resume;
1895   ops->to_wait = record_btrace_wait;
1896   ops->to_find_new_threads = record_btrace_find_new_threads;
1897   ops->to_thread_alive = record_btrace_thread_alive;
1898   ops->to_goto_record_begin = record_btrace_goto_begin;
1899   ops->to_goto_record_end = record_btrace_goto_end;
1900   ops->to_goto_record = record_btrace_goto;
1901   ops->to_can_execute_reverse = record_btrace_can_execute_reverse;
1902   ops->to_decr_pc_after_break = record_btrace_decr_pc_after_break;
1903   ops->to_stratum = record_stratum;
1904   ops->to_magic = OPS_MAGIC;
1905 }
1906
1907 /* Alias for "target record".  */
1908
1909 static void
1910 cmd_record_btrace_start (char *args, int from_tty)
1911 {
1912   if (args != NULL && *args != 0)
1913     error (_("Invalid argument."));
1914
1915   execute_command ("target record-btrace", from_tty);
1916 }
1917
1918 void _initialize_record_btrace (void);
1919
1920 /* Initialize btrace commands.  */
1921
1922 void
1923 _initialize_record_btrace (void)
1924 {
1925   add_cmd ("btrace", class_obscure, cmd_record_btrace_start,
1926            _("Start branch trace recording."),
1927            &record_cmdlist);
1928   add_alias_cmd ("b", "btrace", class_obscure, 1, &record_cmdlist);
1929
1930   init_record_btrace_ops ();
1931   add_target (&record_btrace_ops);
1932
1933   bfcache = htab_create_alloc (50, bfcache_hash, bfcache_eq, NULL,
1934                                xcalloc, xfree);
1935 }