gdb: Remove support for SH-5/SH64
[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 typedef void (regcache_read_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
849                                     void *buf);
850 typedef void (regcache_write_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
851                                      const void *buf);
852
853 enum register_status
854 readable_regcache::read_part (int regnum, int offset, int len, void *in,
855                               bool is_raw)
856 {
857   struct gdbarch *gdbarch = arch ();
858   gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (register_size (gdbarch, regnum));
859
860   gdb_assert (in != NULL);
861   gdb_assert (offset >= 0 && offset <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
862   gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
863   /* Something to do?  */
864   if (offset + len == 0)
865     return REG_VALID;
866   /* Read (when needed) ...  */
867   enum register_status status;
868
869   if (is_raw)
870     status = raw_read (regnum, reg);
871   else
872     status = cooked_read (regnum, reg);
873   if (status != REG_VALID)
874     return status;
875
876   /* ... modify ...  */
877   memcpy (in, reg + offset, len);
878
879   return REG_VALID;
880 }
881
882 enum register_status
883 regcache::write_part (int regnum, int offset, int len,
884                      const void *out, bool is_raw)
885 {
886   struct gdbarch *gdbarch = arch ();
887   gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (register_size (gdbarch, regnum));
888
889   gdb_assert (out != NULL);
890   gdb_assert (offset >= 0 && offset <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
891   gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
892   /* Something to do?  */
893   if (offset + len == 0)
894     return REG_VALID;
895   /* Read (when needed) ...  */
896   if (offset > 0
897       || offset + len < m_descr->sizeof_register[regnum])
898     {
899       enum register_status status;
900
901       if (is_raw)
902         status = raw_read (regnum, reg);
903       else
904         status = cooked_read (regnum, reg);
905       if (status != REG_VALID)
906         return status;
907     }
908
909   memcpy (reg + offset, out, len);
910   /* ... write (when needed).  */
911   if (is_raw)
912     raw_write (regnum, reg);
913   else
914     cooked_write (regnum, reg);
915
916   return REG_VALID;
917 }
918
919 enum register_status
920 regcache_raw_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
921                         int offset, int len, gdb_byte *buf)
922 {
923   return regcache->raw_read_part (regnum, offset, len, buf);
924 }
925
926 enum register_status
927 readable_regcache::raw_read_part (int regnum, int offset, int len, gdb_byte *buf)
928 {
929   assert_regnum (regnum);
930   return read_part (regnum, offset, len, buf, true);
931 }
932
933 void
934 regcache_raw_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
935                          int offset, int len, const gdb_byte *buf)
936 {
937   regcache->raw_write_part (regnum, offset, len, buf);
938 }
939
940 void
941 regcache::raw_write_part (int regnum, int offset, int len,
942                           const gdb_byte *buf)
943 {
944   assert_regnum (regnum);
945   write_part (regnum, offset, len, buf, true);
946 }
947
948 enum register_status
949 regcache_cooked_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
950                            int offset, int len, gdb_byte *buf)
951 {
952   return regcache->cooked_read_part (regnum, offset, len, buf);
953 }
954
955
956 enum register_status
957 readable_regcache::cooked_read_part (int regnum, int offset, int len,
958                                      gdb_byte *buf)
959 {
960   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
961   return read_part (regnum, offset, len, buf, false);
962 }
963
964 void
965 regcache_cooked_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
966                             int offset, int len, const gdb_byte *buf)
967 {
968   regcache->cooked_write_part (regnum, offset, len, buf);
969 }
970
971 void
972 regcache::cooked_write_part (int regnum, int offset, int len,
973                              const gdb_byte *buf)
974 {
975   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
976   write_part (regnum, offset, len, buf, false);
977 }
978
979 /* Supply register REGNUM, whose contents are stored in BUF, to REGCACHE.  */
980
981 void
982 regcache_raw_supply (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
983 {
984   gdb_assert (regcache != NULL);
985   regcache->raw_supply (regnum, buf);
986 }
987
988 void
989 detached_regcache::raw_supply (int regnum, const void *buf)
990 {
991   void *regbuf;
992   size_t size;
993
994   assert_regnum (regnum);
995
996   regbuf = register_buffer (regnum);
997   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
998
999   if (buf)
1000     {
1001       memcpy (regbuf, buf, size);
1002       m_register_status[regnum] = REG_VALID;
1003     }
1004   else
1005     {
1006       /* This memset not strictly necessary, but better than garbage
1007          in case the register value manages to escape somewhere (due
1008          to a bug, no less).  */
1009       memset (regbuf, 0, size);
1010       m_register_status[regnum] = REG_UNAVAILABLE;
1011     }
1012 }
1013
1014 /* Supply register REGNUM to REGCACHE.  Value to supply is an integer stored at
1015    address ADDR, in target endian, with length ADDR_LEN and sign IS_SIGNED.  If
1016    the register size is greater than ADDR_LEN, then the integer will be sign or
1017    zero extended.  If the register size is smaller than the integer, then the
1018    most significant bytes of the integer will be truncated.  */
1019
1020 void
1021 detached_regcache::raw_supply_integer (int regnum, const gdb_byte *addr,
1022                                    int addr_len, bool is_signed)
1023 {
1024   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch);
1025   gdb_byte *regbuf;
1026   size_t regsize;
1027
1028   assert_regnum (regnum);
1029
1030   regbuf = register_buffer (regnum);
1031   regsize = m_descr->sizeof_register[regnum];
1032
1033   copy_integer_to_size (regbuf, regsize, addr, addr_len, is_signed,
1034                         byte_order);
1035   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
1036 }
1037
1038 /* Supply register REGNUM with zeroed value to REGCACHE.  This is not the same
1039    as calling raw_supply with NULL (which will set the state to
1040    unavailable).  */
1041
1042 void
1043 detached_regcache::raw_supply_zeroed (int regnum)
1044 {
1045   void *regbuf;
1046   size_t size;
1047
1048   assert_regnum (regnum);
1049
1050   regbuf = register_buffer (regnum);
1051   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
1052
1053   memset (regbuf, 0, size);
1054   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
1055 }
1056
1057 /* Collect register REGNUM from REGCACHE and store its contents in BUF.  */
1058
1059 void
1060 regcache_raw_collect (const struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
1061 {
1062   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
1063   regcache->raw_collect (regnum, buf);
1064 }
1065
1066 void
1067 regcache::raw_collect (int regnum, void *buf) const
1068 {
1069   const void *regbuf;
1070   size_t size;
1071
1072   gdb_assert (buf != NULL);
1073   assert_regnum (regnum);
1074
1075   regbuf = register_buffer (regnum);
1076   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
1077   memcpy (buf, regbuf, size);
1078 }
1079
1080 /* Transfer a single or all registers belonging to a certain register
1081    set to or from a buffer.  This is the main worker function for
1082    regcache_supply_regset and regcache_collect_regset.  */
1083
1084 /* Collect register REGNUM from REGCACHE.  Store collected value as an integer
1085    at address ADDR, in target endian, with length ADDR_LEN and sign IS_SIGNED.
1086    If ADDR_LEN is greater than the register size, then the integer will be sign
1087    or zero extended.  If ADDR_LEN is smaller than the register size, then the
1088    most significant bytes of the integer will be truncated.  */
1089
1090 void
1091 regcache::raw_collect_integer (int regnum, gdb_byte *addr, int addr_len,
1092                                bool is_signed) const
1093 {
1094   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch);
1095   const gdb_byte *regbuf;
1096   size_t regsize;
1097
1098   assert_regnum (regnum);
1099
1100   regbuf = register_buffer (regnum);
1101   regsize = m_descr->sizeof_register[regnum];
1102
1103   copy_integer_to_size (addr, addr_len, regbuf, regsize, is_signed,
1104                         byte_order);
1105 }
1106
1107 void
1108 regcache::transfer_regset (const struct regset *regset,
1109                            struct regcache *out_regcache,
1110                            int regnum, const void *in_buf,
1111                            void *out_buf, size_t size) const
1112 {
1113   const struct regcache_map_entry *map;
1114   int offs = 0, count;
1115
1116   for (map = (const struct regcache_map_entry *) regset->regmap;
1117        (count = map->count) != 0;
1118        map++)
1119     {
1120       int regno = map->regno;
1121       int slot_size = map->size;
1122
1123       if (slot_size == 0 && regno != REGCACHE_MAP_SKIP)
1124         slot_size = m_descr->sizeof_register[regno];
1125
1126       if (regno == REGCACHE_MAP_SKIP
1127           || (regnum != -1
1128               && (regnum < regno || regnum >= regno + count)))
1129           offs += count * slot_size;
1130
1131       else if (regnum == -1)
1132         for (; count--; regno++, offs += slot_size)
1133           {
1134             if (offs + slot_size > size)
1135               break;
1136
1137             if (out_buf)
1138               raw_collect (regno, (gdb_byte *) out_buf + offs);
1139             else
1140               out_regcache->raw_supply (regno, in_buf
1141                                         ? (const gdb_byte *) in_buf + offs
1142                                         : NULL);
1143           }
1144       else
1145         {
1146           /* Transfer a single register and return.  */
1147           offs += (regnum - regno) * slot_size;
1148           if (offs + slot_size > size)
1149             return;
1150
1151           if (out_buf)
1152             raw_collect (regnum, (gdb_byte *) out_buf + offs);
1153           else
1154             out_regcache->raw_supply (regnum, in_buf
1155                                       ? (const gdb_byte *) in_buf + offs
1156                                       : NULL);
1157           return;
1158         }
1159     }
1160 }
1161
1162 /* Supply register REGNUM from BUF to REGCACHE, using the register map
1163    in REGSET.  If REGNUM is -1, do this for all registers in REGSET.
1164    If BUF is NULL, set the register(s) to "unavailable" status. */
1165
1166 void
1167 regcache_supply_regset (const struct regset *regset,
1168                         struct regcache *regcache,
1169                         int regnum, const void *buf, size_t size)
1170 {
1171   regcache->supply_regset (regset, regnum, buf, size);
1172 }
1173
1174 void
1175 regcache::supply_regset (const struct regset *regset,
1176                          int regnum, const void *buf, size_t size)
1177 {
1178   transfer_regset (regset, this, regnum, buf, NULL, size);
1179 }
1180
1181 /* Collect register REGNUM from REGCACHE to BUF, using the register
1182    map in REGSET.  If REGNUM is -1, do this for all registers in
1183    REGSET.  */
1184
1185 void
1186 regcache_collect_regset (const struct regset *regset,
1187                          const struct regcache *regcache,
1188                          int regnum, void *buf, size_t size)
1189 {
1190   regcache->collect_regset (regset, regnum, buf, size);
1191 }
1192
1193 void
1194 regcache::collect_regset (const struct regset *regset,
1195                          int regnum, void *buf, size_t size) const
1196 {
1197   transfer_regset (regset, NULL, regnum, NULL, buf, size);
1198 }
1199
1200
1201 /* Special handling for register PC.  */
1202
1203 CORE_ADDR
1204 regcache_read_pc (struct regcache *regcache)
1205 {
1206   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1207
1208   CORE_ADDR pc_val;
1209
1210   if (gdbarch_read_pc_p (gdbarch))
1211     pc_val = gdbarch_read_pc (gdbarch, regcache);
1212   /* Else use per-frame method on get_current_frame.  */
1213   else if (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0)
1214     {
1215       ULONGEST raw_val;
1216
1217       if (regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
1218                                          gdbarch_pc_regnum (gdbarch),
1219                                          &raw_val) == REG_UNAVAILABLE)
1220         throw_error (NOT_AVAILABLE_ERROR, _("PC register is not available"));
1221
1222       pc_val = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, raw_val);
1223     }
1224   else
1225     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1226                     _("regcache_read_pc: Unable to find PC"));
1227   return pc_val;
1228 }
1229
1230 void
1231 regcache_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
1232 {
1233   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1234
1235   if (gdbarch_write_pc_p (gdbarch))
1236     gdbarch_write_pc (gdbarch, regcache, pc);
1237   else if (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0)
1238     regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1239                                     gdbarch_pc_regnum (gdbarch), pc);
1240   else
1241     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1242                     _("regcache_write_pc: Unable to update PC"));
1243
1244   /* Writing the PC (for instance, from "load") invalidates the
1245      current frame.  */
1246   reinit_frame_cache ();
1247 }
1248
1249 int
1250 reg_buffer::num_raw_registers () const
1251 {
1252   return gdbarch_num_regs (arch ());
1253 }
1254
1255 void
1256 regcache::debug_print_register (const char *func,  int regno)
1257 {
1258   struct gdbarch *gdbarch = arch ();
1259
1260   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%s ", func);
1261   if (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch)
1262       && gdbarch_register_name (gdbarch, regno) != NULL
1263       && gdbarch_register_name (gdbarch, regno)[0] != '\0')
1264     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(%s)",
1265                         gdbarch_register_name (gdbarch, regno));
1266   else
1267     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(%d)", regno);
1268   if (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch))
1269     {
1270       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1271       int size = register_size (gdbarch, regno);
1272       gdb_byte *buf = register_buffer (regno);
1273
1274       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " = ");
1275       for (int i = 0; i < size; i++)
1276         {
1277           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%02x", buf[i]);
1278         }
1279       if (size <= sizeof (LONGEST))
1280         {
1281           ULONGEST val = extract_unsigned_integer (buf, size, byte_order);
1282
1283           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s %s",
1284                               core_addr_to_string_nz (val), plongest (val));
1285         }
1286     }
1287   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\n");
1288 }
1289
1290 static void
1291 reg_flush_command (const char *command, int from_tty)
1292 {
1293   /* Force-flush the register cache.  */
1294   registers_changed ();
1295   if (from_tty)
1296     printf_filtered (_("Register cache flushed.\n"));
1297 }
1298
1299 void
1300 register_dump::dump (ui_file *file)
1301 {
1302   auto descr = regcache_descr (m_gdbarch);
1303   int regnum;
1304   int footnote_nr = 0;
1305   int footnote_register_offset = 0;
1306   int footnote_register_type_name_null = 0;
1307   long register_offset = 0;
1308
1309   gdb_assert (descr->nr_cooked_registers
1310               == (gdbarch_num_regs (m_gdbarch)
1311                   + gdbarch_num_pseudo_regs (m_gdbarch)));
1312
1313   for (regnum = -1; regnum < descr->nr_cooked_registers; regnum++)
1314     {
1315       /* Name.  */
1316       if (regnum < 0)
1317         fprintf_unfiltered (file, " %-10s", "Name");
1318       else
1319         {
1320           const char *p = gdbarch_register_name (m_gdbarch, regnum);
1321
1322           if (p == NULL)
1323             p = "";
1324           else if (p[0] == '\0')
1325             p = "''";
1326           fprintf_unfiltered (file, " %-10s", p);
1327         }
1328
1329       /* Number.  */
1330       if (regnum < 0)
1331         fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Nr");
1332       else
1333         fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
1334
1335       /* Relative number.  */
1336       if (regnum < 0)
1337         fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Rel");
1338       else if (regnum < gdbarch_num_regs (m_gdbarch))
1339         fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
1340       else
1341         fprintf_unfiltered (file, " %4d",
1342                             (regnum - gdbarch_num_regs (m_gdbarch)));
1343
1344       /* Offset.  */
1345       if (regnum < 0)
1346         fprintf_unfiltered (file, " %6s  ", "Offset");
1347       else
1348         {
1349           fprintf_unfiltered (file, " %6ld",
1350                               descr->register_offset[regnum]);
1351           if (register_offset != descr->register_offset[regnum]
1352               || (regnum > 0
1353                   && (descr->register_offset[regnum]
1354                       != (descr->register_offset[regnum - 1]
1355                           + descr->sizeof_register[regnum - 1])))
1356               )
1357             {
1358               if (!footnote_register_offset)
1359                 footnote_register_offset = ++footnote_nr;
1360               fprintf_unfiltered (file, "*%d", footnote_register_offset);
1361             }
1362           else
1363             fprintf_unfiltered (file, "  ");
1364           register_offset = (descr->register_offset[regnum]
1365                              + descr->sizeof_register[regnum]);
1366         }
1367
1368       /* Size.  */
1369       if (regnum < 0)
1370         fprintf_unfiltered (file, " %5s ", "Size");
1371       else
1372         fprintf_unfiltered (file, " %5ld", descr->sizeof_register[regnum]);
1373
1374       /* Type.  */
1375       {
1376         const char *t;
1377         std::string name_holder;
1378
1379         if (regnum < 0)
1380           t = "Type";
1381         else
1382           {
1383             static const char blt[] = "builtin_type";
1384
1385             t = TYPE_NAME (register_type (m_gdbarch, regnum));
1386             if (t == NULL)
1387               {
1388                 if (!footnote_register_type_name_null)
1389                   footnote_register_type_name_null = ++footnote_nr;
1390                 name_holder = string_printf ("*%d",
1391                                              footnote_register_type_name_null);
1392                 t = name_holder.c_str ();
1393               }
1394             /* Chop a leading builtin_type.  */
1395             if (startswith (t, blt))
1396               t += strlen (blt);
1397           }
1398         fprintf_unfiltered (file, " %-15s", t);
1399       }
1400
1401       /* Leading space always present.  */
1402       fprintf_unfiltered (file, " ");
1403
1404       dump_reg (file, regnum);
1405
1406       fprintf_unfiltered (file, "\n");
1407     }
1408
1409   if (footnote_register_offset)
1410     fprintf_unfiltered (file, "*%d: Inconsistent register offsets.\n",
1411                         footnote_register_offset);
1412   if (footnote_register_type_name_null)
1413     fprintf_unfiltered (file,
1414                         "*%d: Register type's name NULL.\n",
1415                         footnote_register_type_name_null);
1416 }
1417
1418 #if GDB_SELF_TEST
1419 #include "selftest.h"
1420 #include "selftest-arch.h"
1421 #include "gdbthread.h"
1422 #include "target-float.h"
1423
1424 namespace selftests {
1425
1426 class regcache_access : public regcache
1427 {
1428 public:
1429
1430   /* Return the number of elements in current_regcache.  */
1431
1432   static size_t
1433   current_regcache_size ()
1434   {
1435     return std::distance (regcache::current_regcache.begin (),
1436                           regcache::current_regcache.end ());
1437   }
1438 };
1439
1440 static void
1441 current_regcache_test (void)
1442 {
1443   /* It is empty at the start.  */
1444   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 0);
1445
1446   ptid_t ptid1 (1), ptid2 (2), ptid3 (3);
1447
1448   /* Get regcache from ptid1, a new regcache is added to
1449      current_regcache.  */
1450   regcache *regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid1,
1451                                                         target_gdbarch (),
1452                                                         NULL);
1453
1454   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1455   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid1);
1456   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 1);
1457
1458   /* Get regcache from ptid2, a new regcache is added to
1459      current_regcache.  */
1460   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid2,
1461                                               target_gdbarch (),
1462                                               NULL);
1463   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1464   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid2);
1465   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 2);
1466
1467   /* Get regcache from ptid3, a new regcache is added to
1468      current_regcache.  */
1469   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid3,
1470                                               target_gdbarch (),
1471                                               NULL);
1472   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1473   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid3);
1474   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 3);
1475
1476   /* Get regcache from ptid2 again, nothing is added to
1477      current_regcache.  */
1478   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid2,
1479                                               target_gdbarch (),
1480                                               NULL);
1481   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1482   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid2);
1483   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 3);
1484
1485   /* Mark ptid2 is changed, so regcache of ptid2 should be removed from
1486      current_regcache.  */
1487   registers_changed_ptid (ptid2);
1488   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 2);
1489 }
1490
1491 static void test_target_fetch_registers (target_ops *self, regcache *regs,
1492                                          int regno);
1493 static void test_target_store_registers (target_ops *self, regcache *regs,
1494                                          int regno);
1495 static enum target_xfer_status
1496   test_target_xfer_partial (struct target_ops *ops,
1497                             enum target_object object,
1498                             const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1499                             const gdb_byte *writebuf,
1500                             ULONGEST offset, ULONGEST len,
1501                             ULONGEST *xfered_len);
1502
1503 class target_ops_no_register : public test_target_ops
1504 {
1505 public:
1506   target_ops_no_register ()
1507     : test_target_ops {}
1508   {
1509     to_fetch_registers = test_target_fetch_registers;
1510     to_store_registers = test_target_store_registers;
1511     to_xfer_partial = test_target_xfer_partial;
1512
1513     to_data = this;
1514   }
1515
1516   void reset ()
1517   {
1518     fetch_registers_called = 0;
1519     store_registers_called = 0;
1520     xfer_partial_called = 0;
1521   }
1522
1523   unsigned int fetch_registers_called = 0;
1524   unsigned int store_registers_called = 0;
1525   unsigned int xfer_partial_called = 0;
1526 };
1527
1528 static void
1529 test_target_fetch_registers (target_ops *self, regcache *regs, int regno)
1530 {
1531   auto ops = static_cast<target_ops_no_register *> (self->to_data);
1532
1533   /* Mark register available.  */
1534   regs->raw_supply_zeroed (regno);
1535   ops->fetch_registers_called++;
1536 }
1537
1538 static void
1539 test_target_store_registers (target_ops *self, regcache *regs, int regno)
1540 {
1541   auto ops = static_cast<target_ops_no_register *> (self->to_data);
1542
1543   ops->store_registers_called++;
1544 }
1545
1546 static enum target_xfer_status
1547 test_target_xfer_partial (struct target_ops *self, enum target_object object,
1548                           const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1549                           const gdb_byte *writebuf,
1550                           ULONGEST offset, ULONGEST len, ULONGEST *xfered_len)
1551 {
1552   auto ops = static_cast<target_ops_no_register *> (self->to_data);
1553
1554   ops->xfer_partial_called++;
1555
1556   *xfered_len = len;
1557   return TARGET_XFER_OK;
1558 }
1559
1560 class readwrite_regcache : public regcache
1561 {
1562 public:
1563   readwrite_regcache (struct gdbarch *gdbarch)
1564     : regcache (gdbarch, nullptr)
1565   {}
1566 };
1567
1568 /* Test regcache::cooked_read gets registers from raw registers and
1569    memory instead of target to_{fetch,store}_registers.  */
1570
1571 static void
1572 cooked_read_test (struct gdbarch *gdbarch)
1573 {
1574   /* Error out if debugging something, because we're going to push the
1575      test target, which would pop any existing target.  */
1576   if (current_target.to_stratum >= process_stratum)
1577     error (_("target already pushed"));
1578
1579   /* Create a mock environment.  An inferior with a thread, with a
1580      process_stratum target pushed.  */
1581
1582   target_ops_no_register mock_target;
1583   ptid_t mock_ptid (1, 1);
1584   inferior mock_inferior (mock_ptid.pid ());
1585   address_space mock_aspace {};
1586   mock_inferior.gdbarch = gdbarch;
1587   mock_inferior.aspace = &mock_aspace;
1588   thread_info mock_thread (&mock_inferior, mock_ptid);
1589
1590   scoped_restore restore_thread_list
1591     = make_scoped_restore (&thread_list, &mock_thread);
1592
1593   /* Add the mock inferior to the inferior list so that look ups by
1594      target+ptid can find it.  */
1595   scoped_restore restore_inferior_list
1596     = make_scoped_restore (&inferior_list);
1597   inferior_list = &mock_inferior;
1598
1599   /* Switch to the mock inferior.  */
1600   scoped_restore_current_inferior restore_current_inferior;
1601   set_current_inferior (&mock_inferior);
1602
1603   /* Push the process_stratum target so we can mock accessing
1604      registers.  */
1605   push_target (&mock_target);
1606
1607   /* Pop it again on exit (return/exception).  */
1608   struct on_exit
1609   {
1610     ~on_exit ()
1611     {
1612       pop_all_targets_at_and_above (process_stratum);
1613     }
1614   } pop_targets;
1615
1616   /* Switch to the mock thread.  */
1617   scoped_restore restore_inferior_ptid
1618     = make_scoped_restore (&inferior_ptid, mock_ptid);
1619
1620   /* Test that read one raw register from regcache_no_target will go
1621      to the target layer.  */
1622   int regnum;
1623
1624   /* Find a raw register which size isn't zero.  */
1625   for (regnum = 0; regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch); regnum++)
1626     {
1627       if (register_size (gdbarch, regnum) != 0)
1628         break;
1629     }
1630
1631   readwrite_regcache readwrite (gdbarch);
1632   gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1633
1634   readwrite.raw_read (regnum, buf.data ());
1635
1636   /* raw_read calls target_fetch_registers.  */
1637   SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called > 0);
1638   mock_target.reset ();
1639
1640   /* Mark all raw registers valid, so the following raw registers
1641      accesses won't go to target.  */
1642   for (auto i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++)
1643     readwrite.raw_update (i);
1644
1645   mock_target.reset ();
1646   /* Then, read all raw and pseudo registers, and don't expect calling
1647      to_{fetch,store}_registers.  */
1648   for (int regnum = 0;
1649        regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
1650        regnum++)
1651     {
1652       if (register_size (gdbarch, regnum) == 0)
1653         continue;
1654
1655       gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1656
1657       SELF_CHECK (REG_VALID == readwrite.cooked_read (regnum, buf.data ()));
1658
1659       SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called == 0);
1660       SELF_CHECK (mock_target.store_registers_called == 0);
1661
1662       /* Some SPU pseudo registers are got via TARGET_OBJECT_SPU.  */
1663       if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch != bfd_arch_spu)
1664         SELF_CHECK (mock_target.xfer_partial_called == 0);
1665
1666       mock_target.reset ();
1667     }
1668
1669   readonly_detached_regcache readonly (readwrite);
1670
1671   /* GDB may go to target layer to fetch all registers and memory for
1672      readonly regcache.  */
1673   mock_target.reset ();
1674
1675   for (int regnum = 0;
1676        regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
1677        regnum++)
1678     {
1679       if (register_size (gdbarch, regnum) == 0)
1680         continue;
1681
1682       gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1683       enum register_status status = readonly.cooked_read (regnum,
1684                                                           buf.data ());
1685
1686       if (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
1687         {
1688           auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1689
1690           if (bfd_arch == bfd_arch_frv || bfd_arch == bfd_arch_h8300
1691               || bfd_arch == bfd_arch_m32c || bfd_arch == bfd_arch_sh
1692               || bfd_arch == bfd_arch_alpha || bfd_arch == bfd_arch_v850
1693               || bfd_arch == bfd_arch_msp430 || bfd_arch == bfd_arch_mep
1694               || bfd_arch == bfd_arch_mips || bfd_arch == bfd_arch_v850_rh850
1695               || bfd_arch == bfd_arch_tic6x || bfd_arch == bfd_arch_mn10300
1696               || bfd_arch == bfd_arch_rl78 || bfd_arch == bfd_arch_score
1697               || bfd_arch == bfd_arch_riscv)
1698             {
1699               /* Raw registers.  If raw registers are not in save_reggroup,
1700                  their status are unknown.  */
1701               if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
1702                 SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1703               else
1704                 SELF_CHECK (status == REG_UNKNOWN);
1705             }
1706           else
1707             SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1708         }
1709       else
1710         {
1711           if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
1712             SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1713           else
1714             {
1715               /* If pseudo registers are not in save_reggroup, some of
1716                  them can be computed from saved raw registers, but some
1717                  of them are unknown.  */
1718               auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1719
1720               if (bfd_arch == bfd_arch_frv
1721                   || bfd_arch == bfd_arch_m32c
1722                   || bfd_arch == bfd_arch_mep
1723                   || bfd_arch == bfd_arch_sh)
1724                 SELF_CHECK (status == REG_VALID || status == REG_UNKNOWN);
1725               else if (bfd_arch == bfd_arch_mips
1726                        || bfd_arch == bfd_arch_h8300)
1727                 SELF_CHECK (status == REG_UNKNOWN);
1728               else
1729                 SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1730             }
1731         }
1732
1733       SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called == 0);
1734       SELF_CHECK (mock_target.store_registers_called == 0);
1735       SELF_CHECK (mock_target.xfer_partial_called == 0);
1736
1737       mock_target.reset ();
1738     }
1739 }
1740
1741 /* Test regcache::cooked_write by writing some expected contents to
1742    registers, and checking that contents read from registers and the
1743    expected contents are the same.  */
1744
1745 static void
1746 cooked_write_test (struct gdbarch *gdbarch)
1747 {
1748   /* Error out if debugging something, because we're going to push the
1749      test target, which would pop any existing target.  */
1750   if (current_target.to_stratum >= process_stratum)
1751     error (_("target already pushed"));
1752
1753   /* Create a mock environment.  A process_stratum target pushed.  */
1754
1755   target_ops_no_register mock_target;
1756
1757   /* Push the process_stratum target so we can mock accessing
1758      registers.  */
1759   push_target (&mock_target);
1760
1761   /* Pop it again on exit (return/exception).  */
1762   struct on_exit
1763   {
1764     ~on_exit ()
1765     {
1766       pop_all_targets_at_and_above (process_stratum);
1767     }
1768   } pop_targets;
1769
1770   readwrite_regcache readwrite (gdbarch);
1771
1772   const int num_regs = (gdbarch_num_regs (gdbarch)
1773                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch));
1774
1775   for (auto regnum = 0; regnum < num_regs; regnum++)
1776     {
1777       if (register_size (gdbarch, regnum) == 0
1778           || gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, regnum))
1779         continue;
1780
1781       auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1782
1783       if ((bfd_arch == bfd_arch_sparc
1784            /* SPARC64_CWP_REGNUM, SPARC64_PSTATE_REGNUM,
1785               SPARC64_ASI_REGNUM and SPARC64_CCR_REGNUM are hard to test.  */
1786            && gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64
1787            && (regnum >= gdbarch_num_regs (gdbarch)
1788                && regnum <= gdbarch_num_regs (gdbarch) + 4))
1789           || (bfd_arch == bfd_arch_spu
1790               /* SPU pseudo registers except SPU_SP_REGNUM are got by
1791                  TARGET_OBJECT_SPU.  */
1792               && regnum >= gdbarch_num_regs (gdbarch) && regnum != 130))
1793         continue;
1794
1795       std::vector<gdb_byte> expected (register_size (gdbarch, regnum), 0);
1796       std::vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum), 0);
1797       const auto type = register_type (gdbarch, regnum);
1798
1799       if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
1800           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
1801         {
1802           /* Generate valid float format.  */
1803           target_float_from_string (expected.data (), type, "1.25");
1804         }
1805       else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_INT
1806                || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY
1807                || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR
1808                || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION
1809                || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT)
1810         {
1811           if (bfd_arch == bfd_arch_ia64
1812               || (regnum >= gdbarch_num_regs (gdbarch)
1813                   && (bfd_arch == bfd_arch_xtensa
1814                       || bfd_arch == bfd_arch_bfin
1815                       || bfd_arch == bfd_arch_m32c
1816                       /* m68hc11 pseudo registers are in memory.  */
1817                       || bfd_arch == bfd_arch_m68hc11
1818                       || bfd_arch == bfd_arch_m68hc12
1819                       || bfd_arch == bfd_arch_s390))
1820               || (bfd_arch == bfd_arch_frv
1821                   /* FRV pseudo registers except iacc0.  */
1822                   && regnum > gdbarch_num_regs (gdbarch)))
1823             {
1824               /* Skip setting the expected values for some architecture
1825                  registers.  */
1826             }
1827           else if (bfd_arch == bfd_arch_rl78 && regnum == 40)
1828             {
1829               /* RL78_PC_REGNUM */
1830               for (auto j = 0; j < register_size (gdbarch, regnum) - 1; j++)
1831                 expected[j] = j;
1832             }
1833           else
1834             {
1835               for (auto j = 0; j < register_size (gdbarch, regnum); j++)
1836                 expected[j] = j;
1837             }
1838         }
1839       else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLAGS)
1840         {
1841           /* No idea how to test flags.  */
1842           continue;
1843         }
1844       else
1845         {
1846           /* If we don't know how to create the expected value for the
1847              this type, make it fail.  */
1848           SELF_CHECK (0);
1849         }
1850
1851       readwrite.cooked_write (regnum, expected.data ());
1852
1853       SELF_CHECK (readwrite.cooked_read (regnum, buf.data ()) == REG_VALID);
1854       SELF_CHECK (expected == buf);
1855     }
1856 }
1857
1858 } // namespace selftests
1859 #endif /* GDB_SELF_TEST */
1860
1861 void
1862 _initialize_regcache (void)
1863 {
1864   regcache_descr_handle
1865     = gdbarch_data_register_post_init (init_regcache_descr);
1866
1867   gdb::observers::target_changed.attach (regcache_observer_target_changed);
1868   gdb::observers::thread_ptid_changed.attach
1869     (regcache::regcache_thread_ptid_changed);
1870
1871   add_com ("flushregs", class_maintenance, reg_flush_command,
1872            _("Force gdb to flush its register cache (maintainer command)"));
1873
1874 #if GDB_SELF_TEST
1875   selftests::register_test ("current_regcache", selftests::current_regcache_test);
1876
1877   selftests::register_test_foreach_arch ("regcache::cooked_read_test",
1878                                          selftests::cooked_read_test);
1879   selftests::register_test_foreach_arch ("regcache::cooked_write_test",
1880                                          selftests::cooked_write_test);
1881 #endif
1882 }