a8fdac96e6828375a9f29ae2509edbda67a24a89
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / regcache.c
1 /* Cache and manage the values of registers for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 1986, 1987, 1989, 1991, 1994, 1995, 1996, 1998, 2000, 2001,
4    2002, 2004, 2007 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., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
21    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "inferior.h"
25 #include "target.h"
26 #include "gdbarch.h"
27 #include "gdbcmd.h"
28 #include "regcache.h"
29 #include "reggroups.h"
30 #include "gdb_assert.h"
31 #include "gdb_string.h"
32 #include "gdbcmd.h"             /* For maintenanceprintlist.  */
33 #include "observer.h"
34
35 /*
36  * DATA STRUCTURE
37  *
38  * Here is the actual register cache.
39  */
40
41 /* Per-architecture object describing the layout of a register cache.
42    Computed once when the architecture is created */
43
44 struct gdbarch_data *regcache_descr_handle;
45
46 struct regcache_descr
47 {
48   /* The architecture this descriptor belongs to.  */
49   struct gdbarch *gdbarch;
50
51   /* The raw register cache.  Each raw (or hard) register is supplied
52      by the target interface.  The raw cache should not contain
53      redundant information - if the PC is constructed from two
54      registers then those registers and not the PC lives in the raw
55      cache.  */
56   int nr_raw_registers;
57   long sizeof_raw_registers;
58   long sizeof_raw_register_valid_p;
59
60   /* The cooked register space.  Each cooked register in the range
61      [0..NR_RAW_REGISTERS) is direct-mapped onto the corresponding raw
62      register.  The remaining [NR_RAW_REGISTERS
63      .. NR_COOKED_REGISTERS) (a.k.a. pseudo registers) are mapped onto
64      both raw registers and memory by the architecture methods
65      gdbarch_pseudo_register_read and gdbarch_pseudo_register_write.  */
66   int nr_cooked_registers;
67   long sizeof_cooked_registers;
68   long sizeof_cooked_register_valid_p;
69
70   /* Offset and size (in 8 bit bytes), of reach register in the
71      register cache.  All registers (including those in the range
72      [NR_RAW_REGISTERS .. NR_COOKED_REGISTERS) are given an offset.
73      Assigning all registers an offset makes it possible to keep
74      legacy code, such as that found in read_register_bytes() and
75      write_register_bytes() working.  */
76   long *register_offset;
77   long *sizeof_register;
78
79   /* Cached table containing the type of each register.  */
80   struct type **register_type;
81 };
82
83 static void *
84 init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
85 {
86   int i;
87   struct regcache_descr *descr;
88   gdb_assert (gdbarch != NULL);
89
90   /* Create an initial, zero filled, table.  */
91   descr = GDBARCH_OBSTACK_ZALLOC (gdbarch, struct regcache_descr);
92   descr->gdbarch = gdbarch;
93
94   /* Total size of the register space.  The raw registers are mapped
95      directly onto the raw register cache while the pseudo's are
96      either mapped onto raw-registers or memory.  */
97   descr->nr_cooked_registers = NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS;
98   descr->sizeof_cooked_register_valid_p = NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS;
99
100   /* Fill in a table of register types.  */
101   descr->register_type
102     = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, struct type *);
103   for (i = 0; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
104     descr->register_type[i] = gdbarch_register_type (gdbarch, i);
105
106   /* Construct a strictly RAW register cache.  Don't allow pseudo's
107      into the register cache.  */
108   descr->nr_raw_registers = NUM_REGS;
109
110   /* FIXME: cagney/2002-08-13: Overallocate the register_valid_p
111      array.  This pretects GDB from erant code that accesses elements
112      of the global register_valid_p[] array in the range [NUM_REGS
113      .. NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS).  */
114   descr->sizeof_raw_register_valid_p = descr->sizeof_cooked_register_valid_p;
115
116   /* Lay out the register cache.
117
118      NOTE: cagney/2002-05-22: Only register_type() is used when
119      constructing the register cache.  It is assumed that the
120      register's raw size, virtual size and type length are all the
121      same.  */
122
123   {
124     long offset = 0;
125     descr->sizeof_register
126       = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, long);
127     descr->register_offset
128       = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, long);
129     for (i = 0; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
130       {
131         descr->sizeof_register[i] = TYPE_LENGTH (descr->register_type[i]);
132         descr->register_offset[i] = offset;
133         offset += descr->sizeof_register[i];
134         gdb_assert (MAX_REGISTER_SIZE >= descr->sizeof_register[i]);
135       }
136     /* Set the real size of the register cache buffer.  */
137     descr->sizeof_cooked_registers = offset;
138   }
139
140   /* FIXME: cagney/2002-05-22: Should only need to allocate space for
141      the raw registers.  Unfortunately some code still accesses the
142      register array directly using the global registers[].  Until that
143      code has been purged, play safe and over allocating the register
144      buffer.  Ulgh!  */
145   descr->sizeof_raw_registers = descr->sizeof_cooked_registers;
146
147   return descr;
148 }
149
150 static struct regcache_descr *
151 regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
152 {
153   return gdbarch_data (gdbarch, regcache_descr_handle);
154 }
155
156 /* Utility functions returning useful register attributes stored in
157    the regcache descr.  */
158
159 struct type *
160 register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
161 {
162   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
163   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
164   return descr->register_type[regnum];
165 }
166
167 /* Utility functions returning useful register attributes stored in
168    the regcache descr.  */
169
170 int
171 register_size (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
172 {
173   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
174   int size;
175   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < (NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS));
176   size = descr->sizeof_register[regnum];
177   return size;
178 }
179
180 /* The register cache for storing raw register values.  */
181
182 struct regcache
183 {
184   struct regcache_descr *descr;
185   /* The register buffers.  A read-only register cache can hold the
186      full [0 .. NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS) while a read/write
187      register cache can only hold [0 .. NUM_REGS).  */
188   gdb_byte *registers;
189   /* Register cache status:
190      register_valid_p[REG] == 0 if REG value is not in the cache
191                             > 0 if REG value is in the cache
192                             < 0 if REG value is permanently unavailable */
193   signed char *register_valid_p;
194   /* Is this a read-only cache?  A read-only cache is used for saving
195      the target's register state (e.g, across an inferior function
196      call or just before forcing a function return).  A read-only
197      cache can only be updated via the methods regcache_dup() and
198      regcache_cpy().  The actual contents are determined by the
199      reggroup_save and reggroup_restore methods.  */
200   int readonly_p;
201 };
202
203 struct regcache *
204 regcache_xmalloc (struct gdbarch *gdbarch)
205 {
206   struct regcache_descr *descr;
207   struct regcache *regcache;
208   gdb_assert (gdbarch != NULL);
209   descr = regcache_descr (gdbarch);
210   regcache = XMALLOC (struct regcache);
211   regcache->descr = descr;
212   regcache->registers
213     = XCALLOC (descr->sizeof_raw_registers, gdb_byte);
214   regcache->register_valid_p
215     = XCALLOC (descr->sizeof_raw_register_valid_p, gdb_byte);
216   regcache->readonly_p = 1;
217   return regcache;
218 }
219
220 void
221 regcache_xfree (struct regcache *regcache)
222 {
223   if (regcache == NULL)
224     return;
225   xfree (regcache->registers);
226   xfree (regcache->register_valid_p);
227   xfree (regcache);
228 }
229
230 static void
231 do_regcache_xfree (void *data)
232 {
233   regcache_xfree (data);
234 }
235
236 struct cleanup *
237 make_cleanup_regcache_xfree (struct regcache *regcache)
238 {
239   return make_cleanup (do_regcache_xfree, regcache);
240 }
241
242 /* Return REGCACHE's architecture.  */
243
244 struct gdbarch *
245 get_regcache_arch (const struct regcache *regcache)
246 {
247   return regcache->descr->gdbarch;
248 }
249
250 /* Return  a pointer to register REGNUM's buffer cache.  */
251
252 static gdb_byte *
253 register_buffer (const struct regcache *regcache, int regnum)
254 {
255   return regcache->registers + regcache->descr->register_offset[regnum];
256 }
257
258 void
259 regcache_save (struct regcache *dst, regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
260                void *src)
261 {
262   struct gdbarch *gdbarch = dst->descr->gdbarch;
263   gdb_byte buf[MAX_REGISTER_SIZE];
264   int regnum;
265   /* The DST should be `read-only', if it wasn't then the save would
266      end up trying to write the register values back out to the
267      target.  */
268   gdb_assert (dst->readonly_p);
269   /* Clear the dest.  */
270   memset (dst->registers, 0, dst->descr->sizeof_cooked_registers);
271   memset (dst->register_valid_p, 0, dst->descr->sizeof_cooked_register_valid_p);
272   /* Copy over any registers (identified by their membership in the
273      save_reggroup) and mark them as valid.  The full [0 .. NUM_REGS +
274      NUM_PSEUDO_REGS) range is checked since some architectures need
275      to save/restore `cooked' registers that live in memory.  */
276   for (regnum = 0; regnum < dst->descr->nr_cooked_registers; regnum++)
277     {
278       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
279         {
280           int valid = cooked_read (src, regnum, buf);
281           if (valid)
282             {
283               memcpy (register_buffer (dst, regnum), buf,
284                       register_size (gdbarch, regnum));
285               dst->register_valid_p[regnum] = 1;
286             }
287         }
288     }
289 }
290
291 void
292 regcache_restore (struct regcache *dst,
293                   regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
294                   void *cooked_read_context)
295 {
296   struct gdbarch *gdbarch = dst->descr->gdbarch;
297   gdb_byte buf[MAX_REGISTER_SIZE];
298   int regnum;
299   /* The dst had better not be read-only.  If it is, the `restore'
300      doesn't make much sense.  */
301   gdb_assert (!dst->readonly_p);
302   /* Copy over any registers, being careful to only restore those that
303      were both saved and need to be restored.  The full [0 .. NUM_REGS
304      + NUM_PSEUDO_REGS) range is checked since some architectures need
305      to save/restore `cooked' registers that live in memory.  */
306   for (regnum = 0; regnum < dst->descr->nr_cooked_registers; regnum++)
307     {
308       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, restore_reggroup))
309         {
310           int valid = cooked_read (cooked_read_context, regnum, buf);
311           if (valid)
312             regcache_cooked_write (dst, regnum, buf);
313         }
314     }
315 }
316
317 static int
318 do_cooked_read (void *src, int regnum, gdb_byte *buf)
319 {
320   struct regcache *regcache = src;
321   if (!regcache->register_valid_p[regnum] && regcache->readonly_p)
322     /* Don't even think about fetching a register from a read-only
323        cache when the register isn't yet valid.  There isn't a target
324        from which the register value can be fetched.  */
325     return 0;
326   regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
327   return 1;
328 }
329
330
331 void
332 regcache_cpy (struct regcache *dst, struct regcache *src)
333 {
334   int i;
335   gdb_byte *buf;
336   gdb_assert (src != NULL && dst != NULL);
337   gdb_assert (src->descr->gdbarch == dst->descr->gdbarch);
338   gdb_assert (src != dst);
339   gdb_assert (src->readonly_p || dst->readonly_p);
340   if (!src->readonly_p)
341     regcache_save (dst, do_cooked_read, src);
342   else if (!dst->readonly_p)
343     regcache_restore (dst, do_cooked_read, src);
344   else
345     regcache_cpy_no_passthrough (dst, src);
346 }
347
348 void
349 regcache_cpy_no_passthrough (struct regcache *dst, struct regcache *src)
350 {
351   int i;
352   gdb_assert (src != NULL && dst != NULL);
353   gdb_assert (src->descr->gdbarch == dst->descr->gdbarch);
354   /* NOTE: cagney/2002-05-17: Don't let the caller do a no-passthrough
355      move of data into the current_regcache().  Doing this would be
356      silly - it would mean that valid_p would be completely invalid.  */
357   gdb_assert (dst != current_regcache);
358   memcpy (dst->registers, src->registers, dst->descr->sizeof_raw_registers);
359   memcpy (dst->register_valid_p, src->register_valid_p,
360           dst->descr->sizeof_raw_register_valid_p);
361 }
362
363 struct regcache *
364 regcache_dup (struct regcache *src)
365 {
366   struct regcache *newbuf;
367   gdb_assert (current_regcache != NULL);
368   newbuf = regcache_xmalloc (src->descr->gdbarch);
369   regcache_cpy (newbuf, src);
370   return newbuf;
371 }
372
373 struct regcache *
374 regcache_dup_no_passthrough (struct regcache *src)
375 {
376   struct regcache *newbuf;
377   gdb_assert (current_regcache != NULL);
378   newbuf = regcache_xmalloc (src->descr->gdbarch);
379   regcache_cpy_no_passthrough (newbuf, src);
380   return newbuf;
381 }
382
383 int
384 regcache_valid_p (struct regcache *regcache, int regnum)
385 {
386   gdb_assert (regcache != NULL);
387   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
388   return regcache->register_valid_p[regnum];
389 }
390
391 /* Global structure containing the current regcache.  */
392 /* FIXME: cagney/2002-05-11: The two global arrays registers[] and
393    deprecated_register_valid[] currently point into this structure.  */
394 struct regcache *current_regcache;
395
396 /* NOTE: this is a write-through cache.  There is no "dirty" bit for
397    recording if the register values have been changed (eg. by the
398    user).  Therefore all registers must be written back to the
399    target when appropriate.  */
400
401 /* The thread/process associated with the current set of registers. */
402
403 static ptid_t registers_ptid;
404
405 /*
406  * FUNCTIONS:
407  */
408
409 /* REGISTER_CACHED()
410
411    Returns 0 if the value is not in the cache (needs fetch).
412           >0 if the value is in the cache.
413           <0 if the value is permanently unavailable (don't ask again).  */
414
415 int
416 register_cached (int regnum)
417 {
418   return current_regcache->register_valid_p[regnum];
419 }
420
421 /* Record that REGNUM's value is cached if STATE is >0, uncached but
422    fetchable if STATE is 0, and uncached and unfetchable if STATE is <0.  */
423
424 void
425 set_register_cached (int regnum, int state)
426 {
427   gdb_assert (regnum >= 0);
428   gdb_assert (regnum < current_regcache->descr->nr_raw_registers);
429   current_regcache->register_valid_p[regnum] = state;
430 }
431
432 /* Observer for the target_changed event.  */
433
434 void
435 regcache_observer_target_changed (struct target_ops *target)
436 {
437   registers_changed ();
438 }
439
440 /* Low level examining and depositing of registers.
441
442    The caller is responsible for making sure that the inferior is
443    stopped before calling the fetching routines, or it will get
444    garbage.  (a change from GDB version 3, in which the caller got the
445    value from the last stop).  */
446
447 /* REGISTERS_CHANGED ()
448
449    Indicate that registers may have changed, so invalidate the cache.  */
450
451 void
452 registers_changed (void)
453 {
454   int i;
455
456   registers_ptid = pid_to_ptid (-1);
457
458   /* Force cleanup of any alloca areas if using C alloca instead of
459      a builtin alloca.  This particular call is used to clean up
460      areas allocated by low level target code which may build up
461      during lengthy interactions between gdb and the target before
462      gdb gives control to the user (ie watchpoints).  */
463   alloca (0);
464
465   for (i = 0; i < current_regcache->descr->nr_raw_registers; i++)
466     set_register_cached (i, 0);
467 }
468
469 /* DEPRECATED_REGISTERS_FETCHED ()
470
471    Indicate that all registers have been fetched, so mark them all valid.  */
472
473 /* FIXME: cagney/2001-12-04: This function is DEPRECATED.  The target
474    code was blatting the registers[] array and then calling this.
475    Since targets should only be using regcache_raw_supply() the need for
476    this function/hack is eliminated.  */
477
478 void
479 deprecated_registers_fetched (void)
480 {
481   int i;
482
483   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
484     set_register_cached (i, 1);
485   /* Do not assume that the pseudo-regs have also been fetched.
486      Fetching all real regs NEVER accounts for pseudo-regs.  */
487 }
488
489 void
490 regcache_raw_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
491 {
492   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
493   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
494   /* Make certain that the register cache is up-to-date with respect
495      to the current thread.  This switching shouldn't be necessary
496      only there is still only one target side register cache.  Sigh!
497      On the bright side, at least there is a regcache object.  */
498   if (!regcache->readonly_p)
499     {
500       gdb_assert (regcache == current_regcache);
501       if (! ptid_equal (registers_ptid, inferior_ptid))
502         {
503           registers_changed ();
504           registers_ptid = inferior_ptid;
505         }
506       if (!register_cached (regnum))
507         target_fetch_registers (regnum);
508 #if 0
509       /* FIXME: cagney/2004-08-07: At present a number of targets
510          forget (or didn't know that they needed) to set this leading to
511          panics.  Also is the problem that targets need to indicate
512          that a register is in one of the possible states: valid,
513          undefined, unknown.  The last of which isn't yet
514          possible.  */
515       gdb_assert (register_cached (regnum));
516 #endif
517     }
518   /* Copy the value directly into the register cache.  */
519   memcpy (buf, register_buffer (regcache, regnum),
520           regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
521 }
522
523 void
524 regcache_raw_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST *val)
525 {
526   gdb_byte *buf;
527   gdb_assert (regcache != NULL);
528   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
529   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
530   regcache_raw_read (regcache, regnum, buf);
531   (*val) = extract_signed_integer (buf,
532                                    regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
533 }
534
535 void
536 regcache_raw_read_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
537                             ULONGEST *val)
538 {
539   gdb_byte *buf;
540   gdb_assert (regcache != NULL);
541   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
542   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
543   regcache_raw_read (regcache, regnum, buf);
544   (*val) = extract_unsigned_integer (buf,
545                                      regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
546 }
547
548 void
549 regcache_raw_write_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST val)
550 {
551   void *buf;
552   gdb_assert (regcache != NULL);
553   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
554   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
555   store_signed_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum], val);
556   regcache_raw_write (regcache, regnum, buf);
557 }
558
559 void
560 regcache_raw_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
561                              ULONGEST val)
562 {
563   void *buf;
564   gdb_assert (regcache != NULL);
565   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
566   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
567   store_unsigned_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum], val);
568   regcache_raw_write (regcache, regnum, buf);
569 }
570
571 void
572 deprecated_read_register_gen (int regnum, gdb_byte *buf)
573 {
574   gdb_assert (current_regcache != NULL);
575   gdb_assert (current_regcache->descr->gdbarch == current_gdbarch);
576   regcache_cooked_read (current_regcache, regnum, buf);
577 }
578
579 void
580 regcache_cooked_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
581 {
582   gdb_assert (regnum >= 0);
583   gdb_assert (regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
584   if (regnum < regcache->descr->nr_raw_registers)
585     regcache_raw_read (regcache, regnum, buf);
586   else if (regcache->readonly_p
587            && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers
588            && regcache->register_valid_p[regnum])
589     /* Read-only register cache, perhaps the cooked value was cached?  */
590     memcpy (buf, register_buffer (regcache, regnum),
591             regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
592   else
593     gdbarch_pseudo_register_read (regcache->descr->gdbarch, regcache,
594                                   regnum, buf);
595 }
596
597 void
598 regcache_cooked_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
599                              LONGEST *val)
600 {
601   gdb_byte *buf;
602   gdb_assert (regcache != NULL);
603   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
604   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
605   regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
606   (*val) = extract_signed_integer (buf,
607                                    regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
608 }
609
610 void
611 regcache_cooked_read_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
612                                ULONGEST *val)
613 {
614   gdb_byte *buf;
615   gdb_assert (regcache != NULL);
616   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
617   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
618   regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
619   (*val) = extract_unsigned_integer (buf,
620                                      regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
621 }
622
623 void
624 regcache_cooked_write_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
625                               LONGEST val)
626 {
627   void *buf;
628   gdb_assert (regcache != NULL);
629   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
630   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
631   store_signed_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum], val);
632   regcache_cooked_write (regcache, regnum, buf);
633 }
634
635 void
636 regcache_cooked_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
637                                 ULONGEST val)
638 {
639   void *buf;
640   gdb_assert (regcache != NULL);
641   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
642   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
643   store_unsigned_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum], val);
644   regcache_cooked_write (regcache, regnum, buf);
645 }
646
647 void
648 regcache_raw_write (struct regcache *regcache, int regnum,
649                     const gdb_byte *buf)
650 {
651   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
652   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
653   gdb_assert (!regcache->readonly_p);
654
655   /* On the sparc, writing %g0 is a no-op, so we don't even want to
656      change the registers array if something writes to this register.  */
657   if (CANNOT_STORE_REGISTER (regnum))
658     return;
659
660   /* Make certain that the correct cache is selected.  */
661   gdb_assert (regcache == current_regcache);
662   if (! ptid_equal (registers_ptid, inferior_ptid))
663     {
664       registers_changed ();
665       registers_ptid = inferior_ptid;
666     }
667
668   /* If we have a valid copy of the register, and new value == old
669      value, then don't bother doing the actual store. */
670   if (regcache_valid_p (regcache, regnum)
671       && (memcmp (register_buffer (regcache, regnum), buf,
672                   regcache->descr->sizeof_register[regnum]) == 0))
673     return;
674
675   target_prepare_to_store ();
676   memcpy (register_buffer (regcache, regnum), buf,
677           regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
678   regcache->register_valid_p[regnum] = 1;
679   target_store_registers (regnum);
680 }
681
682 void
683 deprecated_write_register_gen (int regnum, gdb_byte *buf)
684 {
685   gdb_assert (current_regcache != NULL);
686   gdb_assert (current_regcache->descr->gdbarch == current_gdbarch);
687   regcache_cooked_write (current_regcache, regnum, buf);
688 }
689
690 void
691 regcache_cooked_write (struct regcache *regcache, int regnum,
692                        const gdb_byte *buf)
693 {
694   gdb_assert (regnum >= 0);
695   gdb_assert (regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
696   if (regnum < regcache->descr->nr_raw_registers)
697     regcache_raw_write (regcache, regnum, buf);
698   else
699     gdbarch_pseudo_register_write (regcache->descr->gdbarch, regcache,
700                                    regnum, buf);
701 }
702
703 /* Perform a partial register transfer using a read, modify, write
704    operation.  */
705
706 typedef void (regcache_read_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
707                                     void *buf);
708 typedef void (regcache_write_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
709                                      const void *buf);
710
711 static void
712 regcache_xfer_part (struct regcache *regcache, int regnum,
713                     int offset, int len, void *in, const void *out,
714                     void (*read) (struct regcache *regcache, int regnum,
715                                   gdb_byte *buf),
716                     void (*write) (struct regcache *regcache, int regnum,
717                                    const gdb_byte *buf))
718 {
719   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
720   gdb_byte reg[MAX_REGISTER_SIZE];
721   gdb_assert (offset >= 0 && offset <= descr->sizeof_register[regnum]);
722   gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= descr->sizeof_register[regnum]);
723   /* Something to do?  */
724   if (offset + len == 0)
725     return;
726   /* Read (when needed) ... */
727   if (in != NULL
728       || offset > 0
729       || offset + len < descr->sizeof_register[regnum])
730     {
731       gdb_assert (read != NULL);
732       read (regcache, regnum, reg);
733     }
734   /* ... modify ... */
735   if (in != NULL)
736     memcpy (in, reg + offset, len);
737   if (out != NULL)
738     memcpy (reg + offset, out, len);
739   /* ... write (when needed).  */
740   if (out != NULL)
741     {
742       gdb_assert (write != NULL);
743       write (regcache, regnum, reg);
744     }
745 }
746
747 void
748 regcache_raw_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
749                         int offset, int len, gdb_byte *buf)
750 {
751   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
752   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_raw_registers);
753   regcache_xfer_part (regcache, regnum, offset, len, buf, NULL,
754                       regcache_raw_read, regcache_raw_write);
755 }
756
757 void
758 regcache_raw_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
759                          int offset, int len, const gdb_byte *buf)
760 {
761   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
762   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_raw_registers);
763   regcache_xfer_part (regcache, regnum, offset, len, NULL, buf,
764                       regcache_raw_read, regcache_raw_write);
765 }
766
767 void
768 regcache_cooked_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
769                            int offset, int len, gdb_byte *buf)
770 {
771   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
772   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
773   regcache_xfer_part (regcache, regnum, offset, len, buf, NULL,
774                       regcache_cooked_read, regcache_cooked_write);
775 }
776
777 void
778 regcache_cooked_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
779                             int offset, int len, const gdb_byte *buf)
780 {
781   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
782   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
783   regcache_xfer_part (regcache, regnum, offset, len, NULL, buf,
784                       regcache_cooked_read, regcache_cooked_write);
785 }
786
787 /* Hack to keep code that view the register buffer as raw bytes
788    working.  */
789
790 int
791 register_offset_hack (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
792 {
793   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
794   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
795   return descr->register_offset[regnum];
796 }
797
798 /* Return the contents of register REGNUM as an unsigned integer.  */
799
800 ULONGEST
801 read_register (int regnum)
802 {
803   gdb_byte *buf = alloca (register_size (current_gdbarch, regnum));
804   deprecated_read_register_gen (regnum, buf);
805   return (extract_unsigned_integer (buf, register_size (current_gdbarch, regnum)));
806 }
807
808 ULONGEST
809 read_register_pid (int regnum, ptid_t ptid)
810 {
811   ptid_t save_ptid;
812   int save_pid;
813   CORE_ADDR retval;
814
815   if (ptid_equal (ptid, inferior_ptid))
816     return read_register (regnum);
817
818   save_ptid = inferior_ptid;
819
820   inferior_ptid = ptid;
821
822   retval = read_register (regnum);
823
824   inferior_ptid = save_ptid;
825
826   return retval;
827 }
828
829 /* Store VALUE into the raw contents of register number REGNUM.  */
830
831 void
832 write_register (int regnum, LONGEST val)
833 {
834   void *buf;
835   int size;
836   size = register_size (current_gdbarch, regnum);
837   buf = alloca (size);
838   store_signed_integer (buf, size, (LONGEST) val);
839   deprecated_write_register_gen (regnum, buf);
840 }
841
842 void
843 write_register_pid (int regnum, CORE_ADDR val, ptid_t ptid)
844 {
845   ptid_t save_ptid;
846
847   if (ptid_equal (ptid, inferior_ptid))
848     {
849       write_register (regnum, val);
850       return;
851     }
852
853   save_ptid = inferior_ptid;
854
855   inferior_ptid = ptid;
856
857   write_register (regnum, val);
858
859   inferior_ptid = save_ptid;
860 }
861
862 /* Supply register REGNUM, whose contents are stored in BUF, to REGCACHE.  */
863
864 void
865 regcache_raw_supply (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
866 {
867   void *regbuf;
868   size_t size;
869
870   gdb_assert (regcache != NULL);
871   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
872   gdb_assert (!regcache->readonly_p);
873
874   /* FIXME: kettenis/20030828: It shouldn't be necessary to handle
875      CURRENT_REGCACHE specially here.  */
876   if (regcache == current_regcache
877       && !ptid_equal (registers_ptid, inferior_ptid))
878     {
879       registers_changed ();
880       registers_ptid = inferior_ptid;
881     }
882
883   regbuf = register_buffer (regcache, regnum);
884   size = regcache->descr->sizeof_register[regnum];
885
886   if (buf)
887     memcpy (regbuf, buf, size);
888   else
889     memset (regbuf, 0, size);
890
891   /* Mark the register as cached.  */
892   regcache->register_valid_p[regnum] = 1;
893 }
894
895 /* Collect register REGNUM from REGCACHE and store its contents in BUF.  */
896
897 void
898 regcache_raw_collect (const struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
899 {
900   const void *regbuf;
901   size_t size;
902
903   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
904   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
905
906   regbuf = register_buffer (regcache, regnum);
907   size = regcache->descr->sizeof_register[regnum];
908   memcpy (buf, regbuf, size);
909 }
910
911
912 /* read_pc, write_pc, read_sp, etc.  Special handling for registers
913    PC, SP, and FP.  */
914
915 /* NOTE: cagney/2001-02-18: The functions read_pc_pid(), read_pc() and
916    read_sp(), will eventually be replaced by per-frame methods.
917    Instead of relying on the global INFERIOR_PTID, they will use the
918    contextual information provided by the FRAME.  These functions do
919    not belong in the register cache.  */
920
921 /* NOTE: cagney/2003-06-07: The functions generic_target_write_pc(),
922    write_pc_pid() and write_pc(), all need to be replaced by something
923    that does not rely on global state.  But what?  */
924
925 CORE_ADDR
926 read_pc_pid (ptid_t ptid)
927 {
928   ptid_t saved_inferior_ptid;
929   CORE_ADDR pc_val;
930
931   /* In case ptid != inferior_ptid. */
932   saved_inferior_ptid = inferior_ptid;
933   inferior_ptid = ptid;
934
935   if (TARGET_READ_PC_P ())
936     pc_val = TARGET_READ_PC (ptid);
937   /* Else use per-frame method on get_current_frame.  */
938   else if (PC_REGNUM >= 0)
939     {
940       CORE_ADDR raw_val = read_register_pid (PC_REGNUM, ptid);
941       pc_val = ADDR_BITS_REMOVE (raw_val);
942     }
943   else
944     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("read_pc_pid: Unable to find PC"));
945
946   inferior_ptid = saved_inferior_ptid;
947   return pc_val;
948 }
949
950 CORE_ADDR
951 read_pc (void)
952 {
953   return read_pc_pid (inferior_ptid);
954 }
955
956 void
957 generic_target_write_pc (CORE_ADDR pc, ptid_t ptid)
958 {
959   if (PC_REGNUM >= 0)
960     write_register_pid (PC_REGNUM, pc, ptid);
961   else
962     internal_error (__FILE__, __LINE__,
963                     _("generic_target_write_pc"));
964 }
965
966 void
967 write_pc_pid (CORE_ADDR pc, ptid_t ptid)
968 {
969   ptid_t saved_inferior_ptid;
970
971   /* In case ptid != inferior_ptid. */
972   saved_inferior_ptid = inferior_ptid;
973   inferior_ptid = ptid;
974
975   TARGET_WRITE_PC (pc, ptid);
976
977   inferior_ptid = saved_inferior_ptid;
978 }
979
980 void
981 write_pc (CORE_ADDR pc)
982 {
983   write_pc_pid (pc, inferior_ptid);
984 }
985
986 /* Cope with strage ways of getting to the stack and frame pointers */
987
988 CORE_ADDR
989 read_sp (void)
990 {
991   if (TARGET_READ_SP_P ())
992     return TARGET_READ_SP ();
993   else if (gdbarch_unwind_sp_p (current_gdbarch))
994     return get_frame_sp (get_current_frame ());
995   else if (SP_REGNUM >= 0)
996     /* Try SP_REGNUM last: this makes all sorts of [wrong] assumptions
997        about the architecture so put it at the end.  */
998     return read_register (SP_REGNUM);
999   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("read_sp: Unable to find SP"));
1000 }
1001
1002 static void
1003 reg_flush_command (char *command, int from_tty)
1004 {
1005   /* Force-flush the register cache.  */
1006   registers_changed ();
1007   if (from_tty)
1008     printf_filtered (_("Register cache flushed.\n"));
1009 }
1010
1011 static void
1012 build_regcache (void)
1013 {
1014   current_regcache = regcache_xmalloc (current_gdbarch);
1015   current_regcache->readonly_p = 0;
1016 }
1017
1018 static void
1019 dump_endian_bytes (struct ui_file *file, enum bfd_endian endian,
1020                    const unsigned char *buf, long len)
1021 {
1022   int i;
1023   switch (endian)
1024     {
1025     case BFD_ENDIAN_BIG:
1026       for (i = 0; i < len; i++)
1027         fprintf_unfiltered (file, "%02x", buf[i]);
1028       break;
1029     case BFD_ENDIAN_LITTLE:
1030       for (i = len - 1; i >= 0; i--)
1031         fprintf_unfiltered (file, "%02x", buf[i]);
1032       break;
1033     default:
1034       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Bad switch"));
1035     }
1036 }
1037
1038 enum regcache_dump_what
1039 {
1040   regcache_dump_none, regcache_dump_raw, regcache_dump_cooked, regcache_dump_groups
1041 };
1042
1043 static void
1044 regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
1045                enum regcache_dump_what what_to_dump)
1046 {
1047   struct cleanup *cleanups = make_cleanup (null_cleanup, NULL);
1048   struct gdbarch *gdbarch = regcache->descr->gdbarch;
1049   int regnum;
1050   int footnote_nr = 0;
1051   int footnote_register_size = 0;
1052   int footnote_register_offset = 0;
1053   int footnote_register_type_name_null = 0;
1054   long register_offset = 0;
1055   unsigned char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
1056
1057 #if 0
1058   fprintf_unfiltered (file, "nr_raw_registers %d\n",
1059                       regcache->descr->nr_raw_registers);
1060   fprintf_unfiltered (file, "nr_cooked_registers %d\n",
1061                       regcache->descr->nr_cooked_registers);
1062   fprintf_unfiltered (file, "sizeof_raw_registers %ld\n",
1063                       regcache->descr->sizeof_raw_registers);
1064   fprintf_unfiltered (file, "sizeof_raw_register_valid_p %ld\n",
1065                       regcache->descr->sizeof_raw_register_valid_p);
1066   fprintf_unfiltered (file, "NUM_REGS %d\n", NUM_REGS);
1067   fprintf_unfiltered (file, "NUM_PSEUDO_REGS %d\n", NUM_PSEUDO_REGS);
1068 #endif
1069
1070   gdb_assert (regcache->descr->nr_cooked_registers
1071               == (NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS));
1072
1073   for (regnum = -1; regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers; regnum++)
1074     {
1075       /* Name.  */
1076       if (regnum < 0)
1077         fprintf_unfiltered (file, " %-10s", "Name");
1078       else
1079         {
1080           const char *p = REGISTER_NAME (regnum);
1081           if (p == NULL)
1082             p = "";
1083           else if (p[0] == '\0')
1084             p = "''";
1085           fprintf_unfiltered (file, " %-10s", p);
1086         }
1087
1088       /* Number.  */
1089       if (regnum < 0)
1090         fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Nr");
1091       else
1092         fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
1093
1094       /* Relative number.  */
1095       if (regnum < 0)
1096         fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Rel");
1097       else if (regnum < NUM_REGS)
1098         fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
1099       else
1100         fprintf_unfiltered (file, " %4d", (regnum - NUM_REGS));
1101
1102       /* Offset.  */
1103       if (regnum < 0)
1104         fprintf_unfiltered (file, " %6s  ", "Offset");
1105       else
1106         {
1107           fprintf_unfiltered (file, " %6ld",
1108                               regcache->descr->register_offset[regnum]);
1109           if (register_offset != regcache->descr->register_offset[regnum]
1110               || register_offset != DEPRECATED_REGISTER_BYTE (regnum)
1111               || (regnum > 0
1112                   && (regcache->descr->register_offset[regnum]
1113                       != (regcache->descr->register_offset[regnum - 1]
1114                           + regcache->descr->sizeof_register[regnum - 1])))
1115               )
1116             {
1117               if (!footnote_register_offset)
1118                 footnote_register_offset = ++footnote_nr;
1119               fprintf_unfiltered (file, "*%d", footnote_register_offset);
1120             }
1121           else
1122             fprintf_unfiltered (file, "  ");
1123           register_offset = (regcache->descr->register_offset[regnum]
1124                              + regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
1125         }
1126
1127       /* Size.  */
1128       if (regnum < 0)
1129         fprintf_unfiltered (file, " %5s ", "Size");
1130       else
1131         fprintf_unfiltered (file, " %5ld",
1132                             regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
1133
1134       /* Type.  */
1135       {
1136         const char *t;
1137         if (regnum < 0)
1138           t = "Type";
1139         else
1140           {
1141             static const char blt[] = "builtin_type";
1142             t = TYPE_NAME (register_type (regcache->descr->gdbarch, regnum));
1143             if (t == NULL)
1144               {
1145                 char *n;
1146                 if (!footnote_register_type_name_null)
1147                   footnote_register_type_name_null = ++footnote_nr;
1148                 n = xstrprintf ("*%d", footnote_register_type_name_null);
1149                 make_cleanup (xfree, n);
1150                 t = n;
1151               }
1152             /* Chop a leading builtin_type.  */
1153             if (strncmp (t, blt, strlen (blt)) == 0)
1154               t += strlen (blt);
1155           }
1156         fprintf_unfiltered (file, " %-15s", t);
1157       }
1158
1159       /* Leading space always present.  */
1160       fprintf_unfiltered (file, " ");
1161
1162       /* Value, raw.  */
1163       if (what_to_dump == regcache_dump_raw)
1164         {
1165           if (regnum < 0)
1166             fprintf_unfiltered (file, "Raw value");
1167           else if (regnum >= regcache->descr->nr_raw_registers)
1168             fprintf_unfiltered (file, "<cooked>");
1169           else if (!regcache_valid_p (regcache, regnum))
1170             fprintf_unfiltered (file, "<invalid>");
1171           else
1172             {
1173               regcache_raw_read (regcache, regnum, buf);
1174               fprintf_unfiltered (file, "0x");
1175               dump_endian_bytes (file, TARGET_BYTE_ORDER, buf,
1176                                  regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
1177             }
1178         }
1179
1180       /* Value, cooked.  */
1181       if (what_to_dump == regcache_dump_cooked)
1182         {
1183           if (regnum < 0)
1184             fprintf_unfiltered (file, "Cooked value");
1185           else
1186             {
1187               regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
1188               fprintf_unfiltered (file, "0x");
1189               dump_endian_bytes (file, TARGET_BYTE_ORDER, buf,
1190                                  regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
1191             }
1192         }
1193
1194       /* Group members.  */
1195       if (what_to_dump == regcache_dump_groups)
1196         {
1197           if (regnum < 0)
1198             fprintf_unfiltered (file, "Groups");
1199           else
1200             {
1201               const char *sep = "";
1202               struct reggroup *group;
1203               for (group = reggroup_next (gdbarch, NULL);
1204                    group != NULL;
1205                    group = reggroup_next (gdbarch, group))
1206                 {
1207                   if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group))
1208                     {
1209                       fprintf_unfiltered (file, "%s%s", sep, reggroup_name (group));
1210                       sep = ",";
1211                     }
1212                 }
1213             }
1214         }
1215
1216       fprintf_unfiltered (file, "\n");
1217     }
1218
1219   if (footnote_register_size)
1220     fprintf_unfiltered (file, "*%d: Inconsistent register sizes.\n",
1221                         footnote_register_size);
1222   if (footnote_register_offset)
1223     fprintf_unfiltered (file, "*%d: Inconsistent register offsets.\n",
1224                         footnote_register_offset);
1225   if (footnote_register_type_name_null)
1226     fprintf_unfiltered (file, 
1227                         "*%d: Register type's name NULL.\n",
1228                         footnote_register_type_name_null);
1229   do_cleanups (cleanups);
1230 }
1231
1232 static void
1233 regcache_print (char *args, enum regcache_dump_what what_to_dump)
1234 {
1235   if (args == NULL)
1236     regcache_dump (current_regcache, gdb_stdout, what_to_dump);
1237   else
1238     {
1239       struct ui_file *file = gdb_fopen (args, "w");
1240       if (file == NULL)
1241         perror_with_name (_("maintenance print architecture"));
1242       regcache_dump (current_regcache, file, what_to_dump);    
1243       ui_file_delete (file);
1244     }
1245 }
1246
1247 static void
1248 maintenance_print_registers (char *args, int from_tty)
1249 {
1250   regcache_print (args, regcache_dump_none);
1251 }
1252
1253 static void
1254 maintenance_print_raw_registers (char *args, int from_tty)
1255 {
1256   regcache_print (args, regcache_dump_raw);
1257 }
1258
1259 static void
1260 maintenance_print_cooked_registers (char *args, int from_tty)
1261 {
1262   regcache_print (args, regcache_dump_cooked);
1263 }
1264
1265 static void
1266 maintenance_print_register_groups (char *args, int from_tty)
1267 {
1268   regcache_print (args, regcache_dump_groups);
1269 }
1270
1271 extern initialize_file_ftype _initialize_regcache; /* -Wmissing-prototype */
1272
1273 void
1274 _initialize_regcache (void)
1275 {
1276   regcache_descr_handle = gdbarch_data_register_post_init (init_regcache_descr);
1277   DEPRECATED_REGISTER_GDBARCH_SWAP (current_regcache);
1278   deprecated_register_gdbarch_swap (NULL, 0, build_regcache);
1279
1280   observer_attach_target_changed (regcache_observer_target_changed);
1281
1282   add_com ("flushregs", class_maintenance, reg_flush_command,
1283            _("Force gdb to flush its register cache (maintainer command)"));
1284
1285    /* Initialize the thread/process associated with the current set of
1286       registers.  For now, -1 is special, and means `no current process'.  */
1287   registers_ptid = pid_to_ptid (-1);
1288
1289   add_cmd ("registers", class_maintenance, maintenance_print_registers, _("\
1290 Print the internal register configuration.\n\
1291 Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
1292   add_cmd ("raw-registers", class_maintenance,
1293            maintenance_print_raw_registers, _("\
1294 Print the internal register configuration including raw values.\n\
1295 Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
1296   add_cmd ("cooked-registers", class_maintenance,
1297            maintenance_print_cooked_registers, _("\
1298 Print the internal register configuration including cooked values.\n\
1299 Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
1300   add_cmd ("register-groups", class_maintenance,
1301            maintenance_print_register_groups, _("\
1302 Print the internal register configuration including each register's group.\n\
1303 Takes an optional file parameter."),
1304            &maintenanceprintlist);
1305
1306 }