regcache.c: Remove unused typedefs
[external/binutils.git] / gdb / regcache.c
1 /* Cache and manage the values of registers for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 1986-2018 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "inferior.h"
22 #include "target.h"
23 #include "gdbarch.h"
24 #include "gdbcmd.h"
25 #include "regcache.h"
26 #include "reggroups.h"
27 #include "observable.h"
28 #include "regset.h"
29 #include <forward_list>
30
31 /*
32  * DATA STRUCTURE
33  *
34  * Here is the actual register cache.
35  */
36
37 /* Per-architecture object describing the layout of a register cache.
38    Computed once when the architecture is created.  */
39
40 struct gdbarch_data *regcache_descr_handle;
41
42 struct regcache_descr
43 {
44   /* The architecture this descriptor belongs to.  */
45   struct gdbarch *gdbarch;
46
47   /* The raw register cache.  Each raw (or hard) register is supplied
48      by the target interface.  The raw cache should not contain
49      redundant information - if the PC is constructed from two
50      registers then those registers and not the PC lives in the raw
51      cache.  */
52   long sizeof_raw_registers;
53
54   /* The cooked register space.  Each cooked register in the range
55      [0..NR_RAW_REGISTERS) is direct-mapped onto the corresponding raw
56      register.  The remaining [NR_RAW_REGISTERS
57      .. NR_COOKED_REGISTERS) (a.k.a. pseudo registers) are mapped onto
58      both raw registers and memory by the architecture methods
59      gdbarch_pseudo_register_read and gdbarch_pseudo_register_write.  */
60   int nr_cooked_registers;
61   long sizeof_cooked_registers;
62
63   /* Offset and size (in 8 bit bytes), of each register in the
64      register cache.  All registers (including those in the range
65      [NR_RAW_REGISTERS .. NR_COOKED_REGISTERS) are given an
66      offset.  */
67   long *register_offset;
68   long *sizeof_register;
69
70   /* Cached table containing the type of each register.  */
71   struct type **register_type;
72 };
73
74 static void *
75 init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
76 {
77   int i;
78   struct regcache_descr *descr;
79   gdb_assert (gdbarch != NULL);
80
81   /* Create an initial, zero filled, table.  */
82   descr = GDBARCH_OBSTACK_ZALLOC (gdbarch, struct regcache_descr);
83   descr->gdbarch = gdbarch;
84
85   /* Total size of the register space.  The raw registers are mapped
86      directly onto the raw register cache while the pseudo's are
87      either mapped onto raw-registers or memory.  */
88   descr->nr_cooked_registers = gdbarch_num_regs (gdbarch)
89                                + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
90
91   /* Fill in a table of register types.  */
92   descr->register_type
93     = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers,
94                               struct type *);
95   for (i = 0; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
96     descr->register_type[i] = gdbarch_register_type (gdbarch, i);
97
98   /* Construct a strictly RAW register cache.  Don't allow pseudo's
99      into the register cache.  */
100
101   /* Lay out the register cache.
102
103      NOTE: cagney/2002-05-22: Only register_type() is used when
104      constructing the register cache.  It is assumed that the
105      register's raw size, virtual size and type length are all the
106      same.  */
107
108   {
109     long offset = 0;
110
111     descr->sizeof_register
112       = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, long);
113     descr->register_offset
114       = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, long);
115     for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++)
116       {
117         descr->sizeof_register[i] = TYPE_LENGTH (descr->register_type[i]);
118         descr->register_offset[i] = offset;
119         offset += descr->sizeof_register[i];
120       }
121     /* Set the real size of the raw register cache buffer.  */
122     descr->sizeof_raw_registers = offset;
123
124     for (; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
125       {
126         descr->sizeof_register[i] = TYPE_LENGTH (descr->register_type[i]);
127         descr->register_offset[i] = offset;
128         offset += descr->sizeof_register[i];
129       }
130     /* Set the real size of the readonly register cache buffer.  */
131     descr->sizeof_cooked_registers = offset;
132   }
133
134   return descr;
135 }
136
137 static struct regcache_descr *
138 regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
139 {
140   return (struct regcache_descr *) gdbarch_data (gdbarch,
141                                                  regcache_descr_handle);
142 }
143
144 /* Utility functions returning useful register attributes stored in
145    the regcache descr.  */
146
147 struct type *
148 register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
149 {
150   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
151
152   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
153   return descr->register_type[regnum];
154 }
155
156 /* Utility functions returning useful register attributes stored in
157    the regcache descr.  */
158
159 int
160 register_size (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
161 {
162   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
163   int size;
164
165   gdb_assert (regnum >= 0
166               && regnum < (gdbarch_num_regs (gdbarch)
167                            + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch)));
168   size = descr->sizeof_register[regnum];
169   return size;
170 }
171
172 /* See common/common-regcache.h.  */
173
174 int
175 regcache_register_size (const struct regcache *regcache, int n)
176 {
177   return register_size (regcache->arch (), n);
178 }
179
180 reg_buffer::reg_buffer (gdbarch *gdbarch, bool has_pseudo)
181   : m_has_pseudo (has_pseudo)
182 {
183   gdb_assert (gdbarch != NULL);
184   m_descr = regcache_descr (gdbarch);
185
186   if (has_pseudo)
187     {
188       m_registers = XCNEWVEC (gdb_byte, m_descr->sizeof_cooked_registers);
189       m_register_status = XCNEWVEC (signed char,
190                                     m_descr->nr_cooked_registers);
191     }
192   else
193     {
194       m_registers = XCNEWVEC (gdb_byte, m_descr->sizeof_raw_registers);
195       m_register_status = XCNEWVEC (signed char, gdbarch_num_regs (gdbarch));
196     }
197 }
198
199 regcache::regcache (gdbarch *gdbarch, const address_space *aspace_)
200 /* The register buffers.  A read/write register cache can only hold
201    [0 .. gdbarch_num_regs).  */
202   : detached_regcache (gdbarch, false), m_aspace (aspace_)
203 {
204   m_ptid = minus_one_ptid;
205 }
206
207 static enum register_status
208 do_cooked_read (void *src, int regnum, gdb_byte *buf)
209 {
210   struct regcache *regcache = (struct regcache *) src;
211
212   return regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
213 }
214
215 readonly_detached_regcache::readonly_detached_regcache (const regcache &src)
216   : readonly_detached_regcache (src.arch (), do_cooked_read, (void *) &src)
217 {
218 }
219
220 gdbarch *
221 reg_buffer::arch () const
222 {
223   return m_descr->gdbarch;
224 }
225
226 /* See regcache.h.  */
227
228 ptid_t
229 regcache_get_ptid (const struct regcache *regcache)
230 {
231   gdb_assert (!ptid_equal (regcache->ptid (), minus_one_ptid));
232
233   return regcache->ptid ();
234 }
235
236 /* Cleanup class for invalidating a register.  */
237
238 class regcache_invalidator
239 {
240 public:
241
242   regcache_invalidator (struct regcache *regcache, int regnum)
243     : m_regcache (regcache),
244       m_regnum (regnum)
245   {
246   }
247
248   ~regcache_invalidator ()
249   {
250     if (m_regcache != nullptr)
251       regcache_invalidate (m_regcache, m_regnum);
252   }
253
254   DISABLE_COPY_AND_ASSIGN (regcache_invalidator);
255
256   void release ()
257   {
258     m_regcache = nullptr;
259   }
260
261 private:
262
263   struct regcache *m_regcache;
264   int m_regnum;
265 };
266
267 /* Return  a pointer to register REGNUM's buffer cache.  */
268
269 gdb_byte *
270 reg_buffer::register_buffer (int regnum) const
271 {
272   return m_registers + m_descr->register_offset[regnum];
273 }
274
275 void
276 reg_buffer::save (regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
277                   void *src)
278 {
279   struct gdbarch *gdbarch = m_descr->gdbarch;
280   int regnum;
281
282   /* It should have pseudo registers.  */
283   gdb_assert (m_has_pseudo);
284   /* Clear the dest.  */
285   memset (m_registers, 0, m_descr->sizeof_cooked_registers);
286   memset (m_register_status, 0, m_descr->nr_cooked_registers);
287   /* Copy over any registers (identified by their membership in the
288      save_reggroup) and mark them as valid.  The full [0 .. gdbarch_num_regs +
289      gdbarch_num_pseudo_regs) range is checked since some architectures need
290      to save/restore `cooked' registers that live in memory.  */
291   for (regnum = 0; regnum < m_descr->nr_cooked_registers; regnum++)
292     {
293       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
294         {
295           gdb_byte *dst_buf = register_buffer (regnum);
296           enum register_status status = cooked_read (src, regnum, dst_buf);
297
298           gdb_assert (status != REG_UNKNOWN);
299
300           if (status != REG_VALID)
301             memset (dst_buf, 0, register_size (gdbarch, regnum));
302
303           m_register_status[regnum] = status;
304         }
305     }
306 }
307
308 void
309 regcache::restore (readonly_detached_regcache *src)
310 {
311   struct gdbarch *gdbarch = m_descr->gdbarch;
312   int regnum;
313
314   gdb_assert (src != NULL);
315   gdb_assert (src->m_has_pseudo);
316
317   gdb_assert (gdbarch == src->arch ());
318
319   /* Copy over any registers, being careful to only restore those that
320      were both saved and need to be restored.  The full [0 .. gdbarch_num_regs
321      + gdbarch_num_pseudo_regs) range is checked since some architectures need
322      to save/restore `cooked' registers that live in memory.  */
323   for (regnum = 0; regnum < m_descr->nr_cooked_registers; regnum++)
324     {
325       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, restore_reggroup))
326         {
327           if (src->m_register_status[regnum] == REG_VALID)
328             cooked_write (regnum, src->register_buffer (regnum));
329         }
330     }
331 }
332
333 enum register_status
334 regcache_register_status (const struct regcache *regcache, int regnum)
335 {
336   gdb_assert (regcache != NULL);
337   return regcache->get_register_status (regnum);
338 }
339
340 enum register_status
341 reg_buffer::get_register_status (int regnum) const
342 {
343   assert_regnum (regnum);
344
345   return (enum register_status) m_register_status[regnum];
346 }
347
348 void
349 regcache_invalidate (struct regcache *regcache, int regnum)
350 {
351   gdb_assert (regcache != NULL);
352   regcache->invalidate (regnum);
353 }
354
355 void
356 detached_regcache::invalidate (int regnum)
357 {
358   assert_regnum (regnum);
359   m_register_status[regnum] = REG_UNKNOWN;
360 }
361
362 void
363 reg_buffer::assert_regnum (int regnum) const
364 {
365   gdb_assert (regnum >= 0);
366   if (m_has_pseudo)
367     gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
368   else
369     gdb_assert (regnum < gdbarch_num_regs (arch ()));
370 }
371
372 /* Global structure containing the current regcache.  */
373
374 /* NOTE: this is a write-through cache.  There is no "dirty" bit for
375    recording if the register values have been changed (eg. by the
376    user).  Therefore all registers must be written back to the
377    target when appropriate.  */
378 std::forward_list<regcache *> regcache::current_regcache;
379
380 struct regcache *
381 get_thread_arch_aspace_regcache (ptid_t ptid, struct gdbarch *gdbarch,
382                                  struct address_space *aspace)
383 {
384   for (const auto &regcache : regcache::current_regcache)
385     if (ptid_equal (regcache->ptid (), ptid) && regcache->arch () == gdbarch)
386       return regcache;
387
388   regcache *new_regcache = new regcache (gdbarch, aspace);
389
390   regcache::current_regcache.push_front (new_regcache);
391   new_regcache->set_ptid (ptid);
392
393   return new_regcache;
394 }
395
396 struct regcache *
397 get_thread_arch_regcache (ptid_t ptid, struct gdbarch *gdbarch)
398 {
399   address_space *aspace = target_thread_address_space (ptid);
400
401   return get_thread_arch_aspace_regcache  (ptid, gdbarch, aspace);
402 }
403
404 static ptid_t current_thread_ptid;
405 static struct gdbarch *current_thread_arch;
406
407 struct regcache *
408 get_thread_regcache (ptid_t ptid)
409 {
410   if (!current_thread_arch || !ptid_equal (current_thread_ptid, ptid))
411     {
412       current_thread_ptid = ptid;
413       current_thread_arch = target_thread_architecture (ptid);
414     }
415
416   return get_thread_arch_regcache (ptid, current_thread_arch);
417 }
418
419 struct regcache *
420 get_current_regcache (void)
421 {
422   return get_thread_regcache (inferior_ptid);
423 }
424
425 /* See common/common-regcache.h.  */
426
427 struct regcache *
428 get_thread_regcache_for_ptid (ptid_t ptid)
429 {
430   return get_thread_regcache (ptid);
431 }
432
433 /* Observer for the target_changed event.  */
434
435 static void
436 regcache_observer_target_changed (struct target_ops *target)
437 {
438   registers_changed ();
439 }
440
441 /* Update global variables old ptids to hold NEW_PTID if they were
442    holding OLD_PTID.  */
443 void
444 regcache::regcache_thread_ptid_changed (ptid_t old_ptid, ptid_t new_ptid)
445 {
446   for (auto &regcache : regcache::current_regcache)
447     {
448       if (ptid_equal (regcache->ptid (), old_ptid))
449         regcache->set_ptid (new_ptid);
450     }
451 }
452
453 /* Low level examining and depositing of registers.
454
455    The caller is responsible for making sure that the inferior is
456    stopped before calling the fetching routines, or it will get
457    garbage.  (a change from GDB version 3, in which the caller got the
458    value from the last stop).  */
459
460 /* REGISTERS_CHANGED ()
461
462    Indicate that registers may have changed, so invalidate the cache.  */
463
464 void
465 registers_changed_ptid (ptid_t ptid)
466 {
467   for (auto oit = regcache::current_regcache.before_begin (),
468          it = std::next (oit);
469        it != regcache::current_regcache.end ();
470        )
471     {
472       if (ptid_match ((*it)->ptid (), ptid))
473         {
474           delete *it;
475           it = regcache::current_regcache.erase_after (oit);
476         }
477       else
478         oit = it++;
479     }
480
481   if (ptid_match (current_thread_ptid, ptid))
482     {
483       current_thread_ptid = null_ptid;
484       current_thread_arch = NULL;
485     }
486
487   if (ptid_match (inferior_ptid, ptid))
488     {
489       /* We just deleted the regcache of the current thread.  Need to
490          forget about any frames we have cached, too.  */
491       reinit_frame_cache ();
492     }
493 }
494
495 void
496 registers_changed (void)
497 {
498   registers_changed_ptid (minus_one_ptid);
499
500   /* Force cleanup of any alloca areas if using C alloca instead of
501      a builtin alloca.  This particular call is used to clean up
502      areas allocated by low level target code which may build up
503      during lengthy interactions between gdb and the target before
504      gdb gives control to the user (ie watchpoints).  */
505   alloca (0);
506 }
507
508 void
509 regcache_raw_update (struct regcache *regcache, int regnum)
510 {
511   gdb_assert (regcache != NULL);
512
513   regcache->raw_update (regnum);
514 }
515
516 void
517 regcache::raw_update (int regnum)
518 {
519   assert_regnum (regnum);
520
521   /* Make certain that the register cache is up-to-date with respect
522      to the current thread.  This switching shouldn't be necessary
523      only there is still only one target side register cache.  Sigh!
524      On the bright side, at least there is a regcache object.  */
525
526   if (get_register_status (regnum) == REG_UNKNOWN)
527     {
528       target_fetch_registers (this, regnum);
529
530       /* A number of targets can't access the whole set of raw
531          registers (because the debug API provides no means to get at
532          them).  */
533       if (m_register_status[regnum] == REG_UNKNOWN)
534         m_register_status[regnum] = REG_UNAVAILABLE;
535     }
536 }
537
538 enum register_status
539 regcache_raw_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
540 {
541   return regcache->raw_read (regnum, buf);
542 }
543
544 enum register_status
545 readable_regcache::raw_read (int regnum, gdb_byte *buf)
546 {
547   gdb_assert (buf != NULL);
548   raw_update (regnum);
549
550   if (m_register_status[regnum] != REG_VALID)
551     memset (buf, 0, m_descr->sizeof_register[regnum]);
552   else
553     memcpy (buf, register_buffer (regnum),
554             m_descr->sizeof_register[regnum]);
555
556   return (enum register_status) m_register_status[regnum];
557 }
558
559 enum register_status
560 regcache_raw_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST *val)
561 {
562   gdb_assert (regcache != NULL);
563   return regcache->raw_read (regnum, val);
564 }
565
566 template<typename T, typename>
567 enum register_status
568 readable_regcache::raw_read (int regnum, T *val)
569 {
570   gdb_byte *buf;
571   enum register_status status;
572
573   assert_regnum (regnum);
574   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
575   status = raw_read (regnum, buf);
576   if (status == REG_VALID)
577     *val = extract_integer<T> (buf,
578                                m_descr->sizeof_register[regnum],
579                                gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch));
580   else
581     *val = 0;
582   return status;
583 }
584
585 enum register_status
586 regcache_raw_read_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
587                             ULONGEST *val)
588 {
589   gdb_assert (regcache != NULL);
590   return regcache->raw_read (regnum, val);
591 }
592
593 void
594 regcache_raw_write_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST val)
595 {
596   gdb_assert (regcache != NULL);
597   regcache->raw_write (regnum, val);
598 }
599
600 template<typename T, typename>
601 void
602 regcache::raw_write (int regnum, T val)
603 {
604   gdb_byte *buf;
605
606   assert_regnum (regnum);
607   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
608   store_integer (buf, m_descr->sizeof_register[regnum],
609                  gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch), val);
610   raw_write (regnum, buf);
611 }
612
613 void
614 regcache_raw_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
615                              ULONGEST val)
616 {
617   gdb_assert (regcache != NULL);
618   regcache->raw_write (regnum, val);
619 }
620
621 LONGEST
622 regcache_raw_get_signed (struct regcache *regcache, int regnum)
623 {
624   LONGEST value;
625   enum register_status status;
626
627   status = regcache_raw_read_signed (regcache, regnum, &value);
628   if (status == REG_UNAVAILABLE)
629     throw_error (NOT_AVAILABLE_ERROR,
630                  _("Register %d is not available"), regnum);
631   return value;
632 }
633
634 enum register_status
635 regcache_cooked_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
636 {
637   return regcache->cooked_read (regnum, buf);
638 }
639
640 enum register_status
641 readable_regcache::cooked_read (int regnum, gdb_byte *buf)
642 {
643   gdb_assert (regnum >= 0);
644   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
645   if (regnum < num_raw_registers ())
646     return raw_read (regnum, buf);
647   else if (m_has_pseudo
648            && m_register_status[regnum] != REG_UNKNOWN)
649     {
650       if (m_register_status[regnum] == REG_VALID)
651         memcpy (buf, register_buffer (regnum),
652                 m_descr->sizeof_register[regnum]);
653       else
654         memset (buf, 0, m_descr->sizeof_register[regnum]);
655
656       return (enum register_status) m_register_status[regnum];
657     }
658   else if (gdbarch_pseudo_register_read_value_p (m_descr->gdbarch))
659     {
660       struct value *mark, *computed;
661       enum register_status result = REG_VALID;
662
663       mark = value_mark ();
664
665       computed = gdbarch_pseudo_register_read_value (m_descr->gdbarch,
666                                                      this, regnum);
667       if (value_entirely_available (computed))
668         memcpy (buf, value_contents_raw (computed),
669                 m_descr->sizeof_register[regnum]);
670       else
671         {
672           memset (buf, 0, m_descr->sizeof_register[regnum]);
673           result = REG_UNAVAILABLE;
674         }
675
676       value_free_to_mark (mark);
677
678       return result;
679     }
680   else
681     return gdbarch_pseudo_register_read (m_descr->gdbarch, this,
682                                          regnum, buf);
683 }
684
685 struct value *
686 regcache_cooked_read_value (struct regcache *regcache, int regnum)
687 {
688   return regcache->cooked_read_value (regnum);
689 }
690
691 struct value *
692 readable_regcache::cooked_read_value (int regnum)
693 {
694   gdb_assert (regnum >= 0);
695   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
696
697   if (regnum < num_raw_registers ()
698       || (m_has_pseudo && m_register_status[regnum] != REG_UNKNOWN)
699       || !gdbarch_pseudo_register_read_value_p (m_descr->gdbarch))
700     {
701       struct value *result;
702
703       result = allocate_value (register_type (m_descr->gdbarch, regnum));
704       VALUE_LVAL (result) = lval_register;
705       VALUE_REGNUM (result) = regnum;
706
707       /* It is more efficient in general to do this delegation in this
708          direction than in the other one, even though the value-based
709          API is preferred.  */
710       if (cooked_read (regnum,
711                        value_contents_raw (result)) == REG_UNAVAILABLE)
712         mark_value_bytes_unavailable (result, 0,
713                                       TYPE_LENGTH (value_type (result)));
714
715       return result;
716     }
717   else
718     return gdbarch_pseudo_register_read_value (m_descr->gdbarch,
719                                                this, regnum);
720 }
721
722 enum register_status
723 regcache_cooked_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
724                              LONGEST *val)
725 {
726   gdb_assert (regcache != NULL);
727   return regcache->cooked_read (regnum, val);
728 }
729
730 template<typename T, typename>
731 enum register_status
732 readable_regcache::cooked_read (int regnum, T *val)
733 {
734   enum register_status status;
735   gdb_byte *buf;
736
737   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
738   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
739   status = cooked_read (regnum, buf);
740   if (status == REG_VALID)
741     *val = extract_integer<T> (buf, m_descr->sizeof_register[regnum],
742                                gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch));
743   else
744     *val = 0;
745   return status;
746 }
747
748 enum register_status
749 regcache_cooked_read_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
750                                ULONGEST *val)
751 {
752   gdb_assert (regcache != NULL);
753   return regcache->cooked_read (regnum, val);
754 }
755
756 void
757 regcache_cooked_write_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
758                               LONGEST val)
759 {
760   gdb_assert (regcache != NULL);
761   regcache->cooked_write (regnum, val);
762 }
763
764 template<typename T, typename>
765 void
766 regcache::cooked_write (int regnum, T val)
767 {
768   gdb_byte *buf;
769
770   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
771   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
772   store_integer (buf, m_descr->sizeof_register[regnum],
773                  gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch), val);
774   cooked_write (regnum, buf);
775 }
776
777 void
778 regcache_cooked_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
779                                 ULONGEST val)
780 {
781   gdb_assert (regcache != NULL);
782   regcache->cooked_write (regnum, val);
783 }
784
785 void
786 regcache_raw_write (struct regcache *regcache, int regnum,
787                     const gdb_byte *buf)
788 {
789   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
790   regcache->raw_write (regnum, buf);
791 }
792
793 void
794 regcache::raw_write (int regnum, const gdb_byte *buf)
795 {
796
797   gdb_assert (buf != NULL);
798   assert_regnum (regnum);
799
800   /* On the sparc, writing %g0 is a no-op, so we don't even want to
801      change the registers array if something writes to this register.  */
802   if (gdbarch_cannot_store_register (arch (), regnum))
803     return;
804
805   /* If we have a valid copy of the register, and new value == old
806      value, then don't bother doing the actual store.  */
807   if (get_register_status (regnum) == REG_VALID
808       && (memcmp (register_buffer (regnum), buf,
809                   m_descr->sizeof_register[regnum]) == 0))
810     return;
811
812   target_prepare_to_store (this);
813   raw_supply (regnum, buf);
814
815   /* Invalidate the register after it is written, in case of a
816      failure.  */
817   regcache_invalidator invalidator (this, regnum);
818
819   target_store_registers (this, regnum);
820
821   /* The target did not throw an error so we can discard invalidating
822      the register.  */
823   invalidator.release ();
824 }
825
826 void
827 regcache_cooked_write (struct regcache *regcache, int regnum,
828                        const gdb_byte *buf)
829 {
830   regcache->cooked_write (regnum, buf);
831 }
832
833 void
834 regcache::cooked_write (int regnum, const gdb_byte *buf)
835 {
836   gdb_assert (regnum >= 0);
837   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
838   if (regnum < num_raw_registers ())
839     raw_write (regnum, buf);
840   else
841     gdbarch_pseudo_register_write (m_descr->gdbarch, this,
842                                    regnum, buf);
843 }
844
845 /* Perform a partial register transfer using a read, modify, write
846    operation.  */
847
848 enum register_status
849 readable_regcache::read_part (int regnum, int offset, int len, void *in,
850                               bool is_raw)
851 {
852   struct gdbarch *gdbarch = arch ();
853   gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (register_size (gdbarch, regnum));
854
855   gdb_assert (in != NULL);
856   gdb_assert (offset >= 0 && offset <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
857   gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
858   /* Something to do?  */
859   if (offset + len == 0)
860     return REG_VALID;
861   /* Read (when needed) ...  */
862   enum register_status status;
863
864   if (is_raw)
865     status = raw_read (regnum, reg);
866   else
867     status = cooked_read (regnum, reg);
868   if (status != REG_VALID)
869     return status;
870
871   /* ... modify ...  */
872   memcpy (in, reg + offset, len);
873
874   return REG_VALID;
875 }
876
877 enum register_status
878 regcache::write_part (int regnum, int offset, int len,
879                      const void *out, bool is_raw)
880 {
881   struct gdbarch *gdbarch = arch ();
882   gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (register_size (gdbarch, regnum));
883
884   gdb_assert (out != NULL);
885   gdb_assert (offset >= 0 && offset <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
886   gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
887   /* Something to do?  */
888   if (offset + len == 0)
889     return REG_VALID;
890   /* Read (when needed) ...  */
891   if (offset > 0
892       || offset + len < m_descr->sizeof_register[regnum])
893     {
894       enum register_status status;
895
896       if (is_raw)
897         status = raw_read (regnum, reg);
898       else
899         status = cooked_read (regnum, reg);
900       if (status != REG_VALID)
901         return status;
902     }
903
904   memcpy (reg + offset, out, len);
905   /* ... write (when needed).  */
906   if (is_raw)
907     raw_write (regnum, reg);
908   else
909     cooked_write (regnum, reg);
910
911   return REG_VALID;
912 }
913
914 enum register_status
915 regcache_raw_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
916                         int offset, int len, gdb_byte *buf)
917 {
918   return regcache->raw_read_part (regnum, offset, len, buf);
919 }
920
921 enum register_status
922 readable_regcache::raw_read_part (int regnum, int offset, int len, gdb_byte *buf)
923 {
924   assert_regnum (regnum);
925   return read_part (regnum, offset, len, buf, true);
926 }
927
928 void
929 regcache_raw_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
930                          int offset, int len, const gdb_byte *buf)
931 {
932   regcache->raw_write_part (regnum, offset, len, buf);
933 }
934
935 void
936 regcache::raw_write_part (int regnum, int offset, int len,
937                           const gdb_byte *buf)
938 {
939   assert_regnum (regnum);
940   write_part (regnum, offset, len, buf, true);
941 }
942
943 enum register_status
944 regcache_cooked_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
945                            int offset, int len, gdb_byte *buf)
946 {
947   return regcache->cooked_read_part (regnum, offset, len, buf);
948 }
949
950
951 enum register_status
952 readable_regcache::cooked_read_part (int regnum, int offset, int len,
953                                      gdb_byte *buf)
954 {
955   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
956   return read_part (regnum, offset, len, buf, false);
957 }
958
959 void
960 regcache_cooked_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
961                             int offset, int len, const gdb_byte *buf)
962 {
963   regcache->cooked_write_part (regnum, offset, len, buf);
964 }
965
966 void
967 regcache::cooked_write_part (int regnum, int offset, int len,
968                              const gdb_byte *buf)
969 {
970   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
971   write_part (regnum, offset, len, buf, false);
972 }
973
974 /* Supply register REGNUM, whose contents are stored in BUF, to REGCACHE.  */
975
976 void
977 regcache_raw_supply (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
978 {
979   gdb_assert (regcache != NULL);
980   regcache->raw_supply (regnum, buf);
981 }
982
983 void
984 detached_regcache::raw_supply (int regnum, const void *buf)
985 {
986   void *regbuf;
987   size_t size;
988
989   assert_regnum (regnum);
990
991   regbuf = register_buffer (regnum);
992   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
993
994   if (buf)
995     {
996       memcpy (regbuf, buf, size);
997       m_register_status[regnum] = REG_VALID;
998     }
999   else
1000     {
1001       /* This memset not strictly necessary, but better than garbage
1002          in case the register value manages to escape somewhere (due
1003          to a bug, no less).  */
1004       memset (regbuf, 0, size);
1005       m_register_status[regnum] = REG_UNAVAILABLE;
1006     }
1007 }
1008
1009 /* Supply register REGNUM to REGCACHE.  Value to supply is an integer stored at
1010    address ADDR, in target endian, with length ADDR_LEN and sign IS_SIGNED.  If
1011    the register size is greater than ADDR_LEN, then the integer will be sign or
1012    zero extended.  If the register size is smaller than the integer, then the
1013    most significant bytes of the integer will be truncated.  */
1014
1015 void
1016 detached_regcache::raw_supply_integer (int regnum, const gdb_byte *addr,
1017                                    int addr_len, bool is_signed)
1018 {
1019   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch);
1020   gdb_byte *regbuf;
1021   size_t regsize;
1022
1023   assert_regnum (regnum);
1024
1025   regbuf = register_buffer (regnum);
1026   regsize = m_descr->sizeof_register[regnum];
1027
1028   copy_integer_to_size (regbuf, regsize, addr, addr_len, is_signed,
1029                         byte_order);
1030   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
1031 }
1032
1033 /* Supply register REGNUM with zeroed value to REGCACHE.  This is not the same
1034    as calling raw_supply with NULL (which will set the state to
1035    unavailable).  */
1036
1037 void
1038 detached_regcache::raw_supply_zeroed (int regnum)
1039 {
1040   void *regbuf;
1041   size_t size;
1042
1043   assert_regnum (regnum);
1044
1045   regbuf = register_buffer (regnum);
1046   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
1047
1048   memset (regbuf, 0, size);
1049   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
1050 }
1051
1052 /* Collect register REGNUM from REGCACHE and store its contents in BUF.  */
1053
1054 void
1055 regcache_raw_collect (const struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
1056 {
1057   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
1058   regcache->raw_collect (regnum, buf);
1059 }
1060
1061 void
1062 regcache::raw_collect (int regnum, void *buf) const
1063 {
1064   const void *regbuf;
1065   size_t size;
1066
1067   gdb_assert (buf != NULL);
1068   assert_regnum (regnum);
1069
1070   regbuf = register_buffer (regnum);
1071   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
1072   memcpy (buf, regbuf, size);
1073 }
1074
1075 /* Transfer a single or all registers belonging to a certain register
1076    set to or from a buffer.  This is the main worker function for
1077    regcache_supply_regset and regcache_collect_regset.  */
1078
1079 /* Collect register REGNUM from REGCACHE.  Store collected value as an integer
1080    at address ADDR, in target endian, with length ADDR_LEN and sign IS_SIGNED.
1081    If ADDR_LEN is greater than the register size, then the integer will be sign
1082    or zero extended.  If ADDR_LEN is smaller than the register size, then the
1083    most significant bytes of the integer will be truncated.  */
1084
1085 void
1086 regcache::raw_collect_integer (int regnum, gdb_byte *addr, int addr_len,
1087                                bool is_signed) const
1088 {
1089   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch);
1090   const gdb_byte *regbuf;
1091   size_t regsize;
1092
1093   assert_regnum (regnum);
1094
1095   regbuf = register_buffer (regnum);
1096   regsize = m_descr->sizeof_register[regnum];
1097
1098   copy_integer_to_size (addr, addr_len, regbuf, regsize, is_signed,
1099                         byte_order);
1100 }
1101
1102 void
1103 regcache::transfer_regset (const struct regset *regset,
1104                            struct regcache *out_regcache,
1105                            int regnum, const void *in_buf,
1106                            void *out_buf, size_t size) const
1107 {
1108   const struct regcache_map_entry *map;
1109   int offs = 0, count;
1110
1111   for (map = (const struct regcache_map_entry *) regset->regmap;
1112        (count = map->count) != 0;
1113        map++)
1114     {
1115       int regno = map->regno;
1116       int slot_size = map->size;
1117
1118       if (slot_size == 0 && regno != REGCACHE_MAP_SKIP)
1119         slot_size = m_descr->sizeof_register[regno];
1120
1121       if (regno == REGCACHE_MAP_SKIP
1122           || (regnum != -1
1123               && (regnum < regno || regnum >= regno + count)))
1124           offs += count * slot_size;
1125
1126       else if (regnum == -1)
1127         for (; count--; regno++, offs += slot_size)
1128           {
1129             if (offs + slot_size > size)
1130               break;
1131
1132             if (out_buf)
1133               raw_collect (regno, (gdb_byte *) out_buf + offs);
1134             else
1135               out_regcache->raw_supply (regno, in_buf
1136                                         ? (const gdb_byte *) in_buf + offs
1137                                         : NULL);
1138           }
1139       else
1140         {
1141           /* Transfer a single register and return.  */
1142           offs += (regnum - regno) * slot_size;
1143           if (offs + slot_size > size)
1144             return;
1145
1146           if (out_buf)
1147             raw_collect (regnum, (gdb_byte *) out_buf + offs);
1148           else
1149             out_regcache->raw_supply (regnum, in_buf
1150                                       ? (const gdb_byte *) in_buf + offs
1151                                       : NULL);
1152           return;
1153         }
1154     }
1155 }
1156
1157 /* Supply register REGNUM from BUF to REGCACHE, using the register map
1158    in REGSET.  If REGNUM is -1, do this for all registers in REGSET.
1159    If BUF is NULL, set the register(s) to "unavailable" status. */
1160
1161 void
1162 regcache_supply_regset (const struct regset *regset,
1163                         struct regcache *regcache,
1164                         int regnum, const void *buf, size_t size)
1165 {
1166   regcache->supply_regset (regset, regnum, buf, size);
1167 }
1168
1169 void
1170 regcache::supply_regset (const struct regset *regset,
1171                          int regnum, const void *buf, size_t size)
1172 {
1173   transfer_regset (regset, this, regnum, buf, NULL, size);
1174 }
1175
1176 /* Collect register REGNUM from REGCACHE to BUF, using the register
1177    map in REGSET.  If REGNUM is -1, do this for all registers in
1178    REGSET.  */
1179
1180 void
1181 regcache_collect_regset (const struct regset *regset,
1182                          const struct regcache *regcache,
1183                          int regnum, void *buf, size_t size)
1184 {
1185   regcache->collect_regset (regset, regnum, buf, size);
1186 }
1187
1188 void
1189 regcache::collect_regset (const struct regset *regset,
1190                          int regnum, void *buf, size_t size) const
1191 {
1192   transfer_regset (regset, NULL, regnum, NULL, buf, size);
1193 }
1194
1195
1196 /* Special handling for register PC.  */
1197
1198 CORE_ADDR
1199 regcache_read_pc (struct regcache *regcache)
1200 {
1201   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1202
1203   CORE_ADDR pc_val;
1204
1205   if (gdbarch_read_pc_p (gdbarch))
1206     pc_val = gdbarch_read_pc (gdbarch, regcache);
1207   /* Else use per-frame method on get_current_frame.  */
1208   else if (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0)
1209     {
1210       ULONGEST raw_val;
1211
1212       if (regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
1213                                          gdbarch_pc_regnum (gdbarch),
1214                                          &raw_val) == REG_UNAVAILABLE)
1215         throw_error (NOT_AVAILABLE_ERROR, _("PC register is not available"));
1216
1217       pc_val = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, raw_val);
1218     }
1219   else
1220     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1221                     _("regcache_read_pc: Unable to find PC"));
1222   return pc_val;
1223 }
1224
1225 void
1226 regcache_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
1227 {
1228   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1229
1230   if (gdbarch_write_pc_p (gdbarch))
1231     gdbarch_write_pc (gdbarch, regcache, pc);
1232   else if (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0)
1233     regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1234                                     gdbarch_pc_regnum (gdbarch), pc);
1235   else
1236     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1237                     _("regcache_write_pc: Unable to update PC"));
1238
1239   /* Writing the PC (for instance, from "load") invalidates the
1240      current frame.  */
1241   reinit_frame_cache ();
1242 }
1243
1244 int
1245 reg_buffer::num_raw_registers () const
1246 {
1247   return gdbarch_num_regs (arch ());
1248 }
1249
1250 void
1251 regcache::debug_print_register (const char *func,  int regno)
1252 {
1253   struct gdbarch *gdbarch = arch ();
1254
1255   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%s ", func);
1256   if (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch)
1257       && gdbarch_register_name (gdbarch, regno) != NULL
1258       && gdbarch_register_name (gdbarch, regno)[0] != '\0')
1259     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(%s)",
1260                         gdbarch_register_name (gdbarch, regno));
1261   else
1262     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(%d)", regno);
1263   if (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch))
1264     {
1265       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1266       int size = register_size (gdbarch, regno);
1267       gdb_byte *buf = register_buffer (regno);
1268
1269       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " = ");
1270       for (int i = 0; i < size; i++)
1271         {
1272           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%02x", buf[i]);
1273         }
1274       if (size <= sizeof (LONGEST))
1275         {
1276           ULONGEST val = extract_unsigned_integer (buf, size, byte_order);
1277
1278           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s %s",
1279                               core_addr_to_string_nz (val), plongest (val));
1280         }
1281     }
1282   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\n");
1283 }
1284
1285 static void
1286 reg_flush_command (const char *command, int from_tty)
1287 {
1288   /* Force-flush the register cache.  */
1289   registers_changed ();
1290   if (from_tty)
1291     printf_filtered (_("Register cache flushed.\n"));
1292 }
1293
1294 void
1295 register_dump::dump (ui_file *file)
1296 {
1297   auto descr = regcache_descr (m_gdbarch);
1298   int regnum;
1299   int footnote_nr = 0;
1300   int footnote_register_offset = 0;
1301   int footnote_register_type_name_null = 0;
1302   long register_offset = 0;
1303
1304   gdb_assert (descr->nr_cooked_registers
1305               == (gdbarch_num_regs (m_gdbarch)
1306                   + gdbarch_num_pseudo_regs (m_gdbarch)));
1307
1308   for (regnum = -1; regnum < descr->nr_cooked_registers; regnum++)
1309     {
1310       /* Name.  */
1311       if (regnum < 0)
1312         fprintf_unfiltered (file, " %-10s", "Name");
1313       else
1314         {
1315           const char *p = gdbarch_register_name (m_gdbarch, regnum);
1316
1317           if (p == NULL)
1318             p = "";
1319           else if (p[0] == '\0')
1320             p = "''";
1321           fprintf_unfiltered (file, " %-10s", p);
1322         }
1323
1324       /* Number.  */
1325       if (regnum < 0)
1326         fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Nr");
1327       else
1328         fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
1329
1330       /* Relative number.  */
1331       if (regnum < 0)
1332         fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Rel");
1333       else if (regnum < gdbarch_num_regs (m_gdbarch))
1334         fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
1335       else
1336         fprintf_unfiltered (file, " %4d",
1337                             (regnum - gdbarch_num_regs (m_gdbarch)));
1338
1339       /* Offset.  */
1340       if (regnum < 0)
1341         fprintf_unfiltered (file, " %6s  ", "Offset");
1342       else
1343         {
1344           fprintf_unfiltered (file, " %6ld",
1345                               descr->register_offset[regnum]);
1346           if (register_offset != descr->register_offset[regnum]
1347               || (regnum > 0
1348                   && (descr->register_offset[regnum]
1349                       != (descr->register_offset[regnum - 1]
1350                           + descr->sizeof_register[regnum - 1])))
1351               )
1352             {
1353               if (!footnote_register_offset)
1354                 footnote_register_offset = ++footnote_nr;
1355               fprintf_unfiltered (file, "*%d", footnote_register_offset);
1356             }
1357           else
1358             fprintf_unfiltered (file, "  ");
1359           register_offset = (descr->register_offset[regnum]
1360                              + descr->sizeof_register[regnum]);
1361         }
1362
1363       /* Size.  */
1364       if (regnum < 0)
1365         fprintf_unfiltered (file, " %5s ", "Size");
1366       else
1367         fprintf_unfiltered (file, " %5ld", descr->sizeof_register[regnum]);
1368
1369       /* Type.  */
1370       {
1371         const char *t;
1372         std::string name_holder;
1373
1374         if (regnum < 0)
1375           t = "Type";
1376         else
1377           {
1378             static const char blt[] = "builtin_type";
1379
1380             t = TYPE_NAME (register_type (m_gdbarch, regnum));
1381             if (t == NULL)
1382               {
1383                 if (!footnote_register_type_name_null)
1384                   footnote_register_type_name_null = ++footnote_nr;
1385                 name_holder = string_printf ("*%d",
1386                                              footnote_register_type_name_null);
1387                 t = name_holder.c_str ();
1388               }
1389             /* Chop a leading builtin_type.  */
1390             if (startswith (t, blt))
1391               t += strlen (blt);
1392           }
1393         fprintf_unfiltered (file, " %-15s", t);
1394       }
1395
1396       /* Leading space always present.  */
1397       fprintf_unfiltered (file, " ");
1398
1399       dump_reg (file, regnum);
1400
1401       fprintf_unfiltered (file, "\n");
1402     }
1403
1404   if (footnote_register_offset)
1405     fprintf_unfiltered (file, "*%d: Inconsistent register offsets.\n",
1406                         footnote_register_offset);
1407   if (footnote_register_type_name_null)
1408     fprintf_unfiltered (file,
1409                         "*%d: Register type's name NULL.\n",
1410                         footnote_register_type_name_null);
1411 }
1412
1413 #if GDB_SELF_TEST
1414 #include "selftest.h"
1415 #include "selftest-arch.h"
1416 #include "gdbthread.h"
1417 #include "target-float.h"
1418
1419 namespace selftests {
1420
1421 class regcache_access : public regcache
1422 {
1423 public:
1424
1425   /* Return the number of elements in current_regcache.  */
1426
1427   static size_t
1428   current_regcache_size ()
1429   {
1430     return std::distance (regcache::current_regcache.begin (),
1431                           regcache::current_regcache.end ());
1432   }
1433 };
1434
1435 static void
1436 current_regcache_test (void)
1437 {
1438   /* It is empty at the start.  */
1439   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 0);
1440
1441   ptid_t ptid1 (1), ptid2 (2), ptid3 (3);
1442
1443   /* Get regcache from ptid1, a new regcache is added to
1444      current_regcache.  */
1445   regcache *regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid1,
1446                                                         target_gdbarch (),
1447                                                         NULL);
1448
1449   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1450   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid1);
1451   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 1);
1452
1453   /* Get regcache from ptid2, a new regcache is added to
1454      current_regcache.  */
1455   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid2,
1456                                               target_gdbarch (),
1457                                               NULL);
1458   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1459   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid2);
1460   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 2);
1461
1462   /* Get regcache from ptid3, a new regcache is added to
1463      current_regcache.  */
1464   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid3,
1465                                               target_gdbarch (),
1466                                               NULL);
1467   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1468   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid3);
1469   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 3);
1470
1471   /* Get regcache from ptid2 again, nothing is added to
1472      current_regcache.  */
1473   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid2,
1474                                               target_gdbarch (),
1475                                               NULL);
1476   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1477   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid2);
1478   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 3);
1479
1480   /* Mark ptid2 is changed, so regcache of ptid2 should be removed from
1481      current_regcache.  */
1482   registers_changed_ptid (ptid2);
1483   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 2);
1484 }
1485
1486 class target_ops_no_register : public test_target_ops
1487 {
1488 public:
1489   target_ops_no_register ()
1490     : test_target_ops {}
1491   {}
1492
1493   void reset ()
1494   {
1495     fetch_registers_called = 0;
1496     store_registers_called = 0;
1497     xfer_partial_called = 0;
1498   }
1499
1500   void fetch_registers (regcache *regs, int regno) override;
1501   void store_registers (regcache *regs, int regno) override;
1502
1503   enum target_xfer_status xfer_partial (enum target_object object,
1504                                         const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1505                                         const gdb_byte *writebuf,
1506                                         ULONGEST offset, ULONGEST len,
1507                                         ULONGEST *xfered_len) override;
1508
1509   unsigned int fetch_registers_called = 0;
1510   unsigned int store_registers_called = 0;
1511   unsigned int xfer_partial_called = 0;
1512 };
1513
1514 void
1515 target_ops_no_register::fetch_registers (regcache *regs, int regno)
1516 {
1517   /* Mark register available.  */
1518   regs->raw_supply_zeroed (regno);
1519   this->fetch_registers_called++;
1520 }
1521
1522 void
1523 target_ops_no_register::store_registers (regcache *regs, int regno)
1524 {
1525   this->store_registers_called++;
1526 }
1527
1528 enum target_xfer_status
1529 target_ops_no_register::xfer_partial (enum target_object object,
1530                                       const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1531                                       const gdb_byte *writebuf,
1532                                       ULONGEST offset, ULONGEST len,
1533                                       ULONGEST *xfered_len)
1534 {
1535   this->xfer_partial_called++;
1536
1537   *xfered_len = len;
1538   return TARGET_XFER_OK;
1539 }
1540
1541 class readwrite_regcache : public regcache
1542 {
1543 public:
1544   readwrite_regcache (struct gdbarch *gdbarch)
1545     : regcache (gdbarch, nullptr)
1546   {}
1547 };
1548
1549 /* Test regcache::cooked_read gets registers from raw registers and
1550    memory instead of target to_{fetch,store}_registers.  */
1551
1552 static void
1553 cooked_read_test (struct gdbarch *gdbarch)
1554 {
1555   /* Error out if debugging something, because we're going to push the
1556      test target, which would pop any existing target.  */
1557   if (target_stack->to_stratum >= process_stratum)
1558     error (_("target already pushed"));
1559
1560   /* Create a mock environment.  An inferior with a thread, with a
1561      process_stratum target pushed.  */
1562
1563   target_ops_no_register mock_target;
1564   ptid_t mock_ptid (1, 1);
1565   inferior mock_inferior (mock_ptid.pid ());
1566   address_space mock_aspace {};
1567   mock_inferior.gdbarch = gdbarch;
1568   mock_inferior.aspace = &mock_aspace;
1569   thread_info mock_thread (&mock_inferior, mock_ptid);
1570
1571   scoped_restore restore_thread_list
1572     = make_scoped_restore (&thread_list, &mock_thread);
1573
1574   /* Add the mock inferior to the inferior list so that look ups by
1575      target+ptid can find it.  */
1576   scoped_restore restore_inferior_list
1577     = make_scoped_restore (&inferior_list);
1578   inferior_list = &mock_inferior;
1579
1580   /* Switch to the mock inferior.  */
1581   scoped_restore_current_inferior restore_current_inferior;
1582   set_current_inferior (&mock_inferior);
1583
1584   /* Push the process_stratum target so we can mock accessing
1585      registers.  */
1586   push_target (&mock_target);
1587
1588   /* Pop it again on exit (return/exception).  */
1589   struct on_exit
1590   {
1591     ~on_exit ()
1592     {
1593       pop_all_targets_at_and_above (process_stratum);
1594     }
1595   } pop_targets;
1596
1597   /* Switch to the mock thread.  */
1598   scoped_restore restore_inferior_ptid
1599     = make_scoped_restore (&inferior_ptid, mock_ptid);
1600
1601   /* Test that read one raw register from regcache_no_target will go
1602      to the target layer.  */
1603   int regnum;
1604
1605   /* Find a raw register which size isn't zero.  */
1606   for (regnum = 0; regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch); regnum++)
1607     {
1608       if (register_size (gdbarch, regnum) != 0)
1609         break;
1610     }
1611
1612   readwrite_regcache readwrite (gdbarch);
1613   gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1614
1615   readwrite.raw_read (regnum, buf.data ());
1616
1617   /* raw_read calls target_fetch_registers.  */
1618   SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called > 0);
1619   mock_target.reset ();
1620
1621   /* Mark all raw registers valid, so the following raw registers
1622      accesses won't go to target.  */
1623   for (auto i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++)
1624     readwrite.raw_update (i);
1625
1626   mock_target.reset ();
1627   /* Then, read all raw and pseudo registers, and don't expect calling
1628      to_{fetch,store}_registers.  */
1629   for (int regnum = 0;
1630        regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
1631        regnum++)
1632     {
1633       if (register_size (gdbarch, regnum) == 0)
1634         continue;
1635
1636       gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1637
1638       SELF_CHECK (REG_VALID == readwrite.cooked_read (regnum, buf.data ()));
1639
1640       SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called == 0);
1641       SELF_CHECK (mock_target.store_registers_called == 0);
1642
1643       /* Some SPU pseudo registers are got via TARGET_OBJECT_SPU.  */
1644       if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch != bfd_arch_spu)
1645         SELF_CHECK (mock_target.xfer_partial_called == 0);
1646
1647       mock_target.reset ();
1648     }
1649
1650   readonly_detached_regcache readonly (readwrite);
1651
1652   /* GDB may go to target layer to fetch all registers and memory for
1653      readonly regcache.  */
1654   mock_target.reset ();
1655
1656   for (int regnum = 0;
1657        regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
1658        regnum++)
1659     {
1660       if (register_size (gdbarch, regnum) == 0)
1661         continue;
1662
1663       gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1664       enum register_status status = readonly.cooked_read (regnum,
1665                                                           buf.data ());
1666
1667       if (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
1668         {
1669           auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1670
1671           if (bfd_arch == bfd_arch_frv || bfd_arch == bfd_arch_h8300
1672               || bfd_arch == bfd_arch_m32c || bfd_arch == bfd_arch_sh
1673               || bfd_arch == bfd_arch_alpha || bfd_arch == bfd_arch_v850
1674               || bfd_arch == bfd_arch_msp430 || bfd_arch == bfd_arch_mep
1675               || bfd_arch == bfd_arch_mips || bfd_arch == bfd_arch_v850_rh850
1676               || bfd_arch == bfd_arch_tic6x || bfd_arch == bfd_arch_mn10300
1677               || bfd_arch == bfd_arch_rl78 || bfd_arch == bfd_arch_score
1678               || bfd_arch == bfd_arch_riscv)
1679             {
1680               /* Raw registers.  If raw registers are not in save_reggroup,
1681                  their status are unknown.  */
1682               if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
1683                 SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1684               else
1685                 SELF_CHECK (status == REG_UNKNOWN);
1686             }
1687           else
1688             SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1689         }
1690       else
1691         {
1692           if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
1693             SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1694           else
1695             {
1696               /* If pseudo registers are not in save_reggroup, some of
1697                  them can be computed from saved raw registers, but some
1698                  of them are unknown.  */
1699               auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1700
1701               if (bfd_arch == bfd_arch_frv
1702                   || bfd_arch == bfd_arch_m32c
1703                   || bfd_arch == bfd_arch_mep
1704                   || bfd_arch == bfd_arch_sh)
1705                 SELF_CHECK (status == REG_VALID || status == REG_UNKNOWN);
1706               else if (bfd_arch == bfd_arch_mips
1707                        || bfd_arch == bfd_arch_h8300)
1708                 SELF_CHECK (status == REG_UNKNOWN);
1709               else
1710                 SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1711             }
1712         }
1713
1714       SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called == 0);
1715       SELF_CHECK (mock_target.store_registers_called == 0);
1716       SELF_CHECK (mock_target.xfer_partial_called == 0);
1717
1718       mock_target.reset ();
1719     }
1720 }
1721
1722 /* Test regcache::cooked_write by writing some expected contents to
1723    registers, and checking that contents read from registers and the
1724    expected contents are the same.  */
1725
1726 static void
1727 cooked_write_test (struct gdbarch *gdbarch)
1728 {
1729   /* Error out if debugging something, because we're going to push the
1730      test target, which would pop any existing target.  */
1731   if (target_stack->to_stratum >= process_stratum)
1732     error (_("target already pushed"));
1733
1734   /* Create a mock environment.  A process_stratum target pushed.  */
1735
1736   target_ops_no_register mock_target;
1737
1738   /* Push the process_stratum target so we can mock accessing
1739      registers.  */
1740   push_target (&mock_target);
1741
1742   /* Pop it again on exit (return/exception).  */
1743   struct on_exit
1744   {
1745     ~on_exit ()
1746     {
1747       pop_all_targets_at_and_above (process_stratum);
1748     }
1749   } pop_targets;
1750
1751   readwrite_regcache readwrite (gdbarch);
1752
1753   const int num_regs = (gdbarch_num_regs (gdbarch)
1754                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch));
1755
1756   for (auto regnum = 0; regnum < num_regs; regnum++)
1757     {
1758       if (register_size (gdbarch, regnum) == 0
1759           || gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, regnum))
1760         continue;
1761
1762       auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1763
1764       if ((bfd_arch == bfd_arch_sparc
1765            /* SPARC64_CWP_REGNUM, SPARC64_PSTATE_REGNUM,
1766               SPARC64_ASI_REGNUM and SPARC64_CCR_REGNUM are hard to test.  */
1767            && gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64
1768            && (regnum >= gdbarch_num_regs (gdbarch)
1769                && regnum <= gdbarch_num_regs (gdbarch) + 4))
1770           || (bfd_arch == bfd_arch_spu
1771               /* SPU pseudo registers except SPU_SP_REGNUM are got by
1772                  TARGET_OBJECT_SPU.  */
1773               && regnum >= gdbarch_num_regs (gdbarch) && regnum != 130))
1774         continue;
1775
1776       std::vector<gdb_byte> expected (register_size (gdbarch, regnum), 0);
1777       std::vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum), 0);
1778       const auto type = register_type (gdbarch, regnum);
1779
1780       if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
1781           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
1782         {
1783           /* Generate valid float format.  */
1784           target_float_from_string (expected.data (), type, "1.25");
1785         }
1786       else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_INT
1787                || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY
1788                || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR
1789                || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION
1790                || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT)
1791         {
1792           if (bfd_arch == bfd_arch_ia64
1793               || (regnum >= gdbarch_num_regs (gdbarch)
1794                   && (bfd_arch == bfd_arch_xtensa
1795                       || bfd_arch == bfd_arch_bfin
1796                       || bfd_arch == bfd_arch_m32c
1797                       /* m68hc11 pseudo registers are in memory.  */
1798                       || bfd_arch == bfd_arch_m68hc11
1799                       || bfd_arch == bfd_arch_m68hc12
1800                       || bfd_arch == bfd_arch_s390))
1801               || (bfd_arch == bfd_arch_frv
1802                   /* FRV pseudo registers except iacc0.  */
1803                   && regnum > gdbarch_num_regs (gdbarch)))
1804             {
1805               /* Skip setting the expected values for some architecture
1806                  registers.  */
1807             }
1808           else if (bfd_arch == bfd_arch_rl78 && regnum == 40)
1809             {
1810               /* RL78_PC_REGNUM */
1811               for (auto j = 0; j < register_size (gdbarch, regnum) - 1; j++)
1812                 expected[j] = j;
1813             }
1814           else
1815             {
1816               for (auto j = 0; j < register_size (gdbarch, regnum); j++)
1817                 expected[j] = j;
1818             }
1819         }
1820       else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLAGS)
1821         {
1822           /* No idea how to test flags.  */
1823           continue;
1824         }
1825       else
1826         {
1827           /* If we don't know how to create the expected value for the
1828              this type, make it fail.  */
1829           SELF_CHECK (0);
1830         }
1831
1832       readwrite.cooked_write (regnum, expected.data ());
1833
1834       SELF_CHECK (readwrite.cooked_read (regnum, buf.data ()) == REG_VALID);
1835       SELF_CHECK (expected == buf);
1836     }
1837 }
1838
1839 } // namespace selftests
1840 #endif /* GDB_SELF_TEST */
1841
1842 void
1843 _initialize_regcache (void)
1844 {
1845   regcache_descr_handle
1846     = gdbarch_data_register_post_init (init_regcache_descr);
1847
1848   gdb::observers::target_changed.attach (regcache_observer_target_changed);
1849   gdb::observers::thread_ptid_changed.attach
1850     (regcache::regcache_thread_ptid_changed);
1851
1852   add_com ("flushregs", class_maintenance, reg_flush_command,
1853            _("Force gdb to flush its register cache (maintainer command)"));
1854
1855 #if GDB_SELF_TEST
1856   selftests::register_test ("current_regcache", selftests::current_regcache_test);
1857
1858   selftests::register_test_foreach_arch ("regcache::cooked_read_test",
1859                                          selftests::cooked_read_test);
1860   selftests::register_test_foreach_arch ("regcache::cooked_write_test",
1861                                          selftests::cooked_write_test);
1862 #endif
1863 }