cooked_read test for readonly regcache
[external/binutils.git] / gdb / regcache.c
1 /* Cache and manage the values of registers for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 1986-2017 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 "observer.h"
28 #include "remote.h"
29 #include "valprint.h"
30 #include "regset.h"
31 #include <forward_list>
32
33 /*
34  * DATA STRUCTURE
35  *
36  * Here is the actual register cache.
37  */
38
39 /* Per-architecture object describing the layout of a register cache.
40    Computed once when the architecture is created.  */
41
42 struct gdbarch_data *regcache_descr_handle;
43
44 struct regcache_descr
45 {
46   /* The architecture this descriptor belongs to.  */
47   struct gdbarch *gdbarch;
48
49   /* The raw register cache.  Each raw (or hard) register is supplied
50      by the target interface.  The raw cache should not contain
51      redundant information - if the PC is constructed from two
52      registers then those registers and not the PC lives in the raw
53      cache.  */
54   long sizeof_raw_registers;
55
56   /* The cooked register space.  Each cooked register in the range
57      [0..NR_RAW_REGISTERS) is direct-mapped onto the corresponding raw
58      register.  The remaining [NR_RAW_REGISTERS
59      .. NR_COOKED_REGISTERS) (a.k.a. pseudo registers) are mapped onto
60      both raw registers and memory by the architecture methods
61      gdbarch_pseudo_register_read and gdbarch_pseudo_register_write.  */
62   int nr_cooked_registers;
63   long sizeof_cooked_registers;
64
65   /* Offset and size (in 8 bit bytes), of each register in the
66      register cache.  All registers (including those in the range
67      [NR_RAW_REGISTERS .. NR_COOKED_REGISTERS) are given an
68      offset.  */
69   long *register_offset;
70   long *sizeof_register;
71
72   /* Cached table containing the type of each register.  */
73   struct type **register_type;
74 };
75
76 static void *
77 init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
78 {
79   int i;
80   struct regcache_descr *descr;
81   gdb_assert (gdbarch != NULL);
82
83   /* Create an initial, zero filled, table.  */
84   descr = GDBARCH_OBSTACK_ZALLOC (gdbarch, struct regcache_descr);
85   descr->gdbarch = gdbarch;
86
87   /* Total size of the register space.  The raw registers are mapped
88      directly onto the raw register cache while the pseudo's are
89      either mapped onto raw-registers or memory.  */
90   descr->nr_cooked_registers = gdbarch_num_regs (gdbarch)
91                                + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
92
93   /* Fill in a table of register types.  */
94   descr->register_type
95     = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers,
96                               struct type *);
97   for (i = 0; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
98     descr->register_type[i] = gdbarch_register_type (gdbarch, i);
99
100   /* Construct a strictly RAW register cache.  Don't allow pseudo's
101      into the register cache.  */
102
103   /* Lay out the register cache.
104
105      NOTE: cagney/2002-05-22: Only register_type() is used when
106      constructing the register cache.  It is assumed that the
107      register's raw size, virtual size and type length are all the
108      same.  */
109
110   {
111     long offset = 0;
112
113     descr->sizeof_register
114       = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, long);
115     descr->register_offset
116       = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, long);
117     for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++)
118       {
119         descr->sizeof_register[i] = TYPE_LENGTH (descr->register_type[i]);
120         descr->register_offset[i] = offset;
121         offset += descr->sizeof_register[i];
122         gdb_assert (MAX_REGISTER_SIZE >= descr->sizeof_register[i]);
123       }
124     /* Set the real size of the raw register cache buffer.  */
125     descr->sizeof_raw_registers = offset;
126
127     for (; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
128       {
129         descr->sizeof_register[i] = TYPE_LENGTH (descr->register_type[i]);
130         descr->register_offset[i] = offset;
131         offset += descr->sizeof_register[i];
132         gdb_assert (MAX_REGISTER_SIZE >= descr->sizeof_register[i]);
133       }
134     /* Set the real size of the readonly register cache buffer.  */
135     descr->sizeof_cooked_registers = offset;
136   }
137
138   return descr;
139 }
140
141 static struct regcache_descr *
142 regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
143 {
144   return (struct regcache_descr *) gdbarch_data (gdbarch,
145                                                  regcache_descr_handle);
146 }
147
148 /* Utility functions returning useful register attributes stored in
149    the regcache descr.  */
150
151 struct type *
152 register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
153 {
154   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
155
156   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
157   return descr->register_type[regnum];
158 }
159
160 /* Utility functions returning useful register attributes stored in
161    the regcache descr.  */
162
163 int
164 register_size (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
165 {
166   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
167   int size;
168
169   gdb_assert (regnum >= 0
170               && regnum < (gdbarch_num_regs (gdbarch)
171                            + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch)));
172   size = descr->sizeof_register[regnum];
173   return size;
174 }
175
176 /* See common/common-regcache.h.  */
177
178 int
179 regcache_register_size (const struct regcache *regcache, int n)
180 {
181   return register_size (regcache->arch (), n);
182 }
183
184 regcache::regcache (gdbarch *gdbarch, const address_space *aspace_,
185                     bool readonly_p_)
186   : m_aspace (aspace_), m_readonly_p (readonly_p_)
187 {
188   gdb_assert (gdbarch != NULL);
189   m_descr = regcache_descr (gdbarch);
190
191   if (m_readonly_p)
192     {
193       m_registers = XCNEWVEC (gdb_byte, m_descr->sizeof_cooked_registers);
194       m_register_status = XCNEWVEC (signed char,
195                                     m_descr->nr_cooked_registers);
196     }
197   else
198     {
199       m_registers = XCNEWVEC (gdb_byte, m_descr->sizeof_raw_registers);
200       m_register_status = XCNEWVEC (signed char, gdbarch_num_regs (gdbarch));
201     }
202   m_ptid = minus_one_ptid;
203 }
204
205 static enum register_status
206 do_cooked_read (void *src, int regnum, gdb_byte *buf)
207 {
208   struct regcache *regcache = (struct regcache *) src;
209
210   return regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
211 }
212
213 regcache::regcache (readonly_t, const regcache &src)
214   : regcache (src.arch (), nullptr, true)
215 {
216   gdb_assert (!src.m_readonly_p);
217   save (do_cooked_read, (void *) &src);
218 }
219
220 gdbarch *
221 regcache::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 regcache::register_buffer (int regnum) const
271 {
272   return m_registers + m_descr->register_offset[regnum];
273 }
274
275 void
276 regcache_save (struct regcache *regcache,
277                regcache_cooked_read_ftype *cooked_read, void *src)
278 {
279   regcache->save (cooked_read, src);
280 }
281
282 void
283 regcache::save (regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
284                 void *src)
285 {
286   struct gdbarch *gdbarch = m_descr->gdbarch;
287   int regnum;
288
289   /* The DST should be `read-only', if it wasn't then the save would
290      end up trying to write the register values back out to the
291      target.  */
292   gdb_assert (m_readonly_p);
293   /* Clear the dest.  */
294   memset (m_registers, 0, m_descr->sizeof_cooked_registers);
295   memset (m_register_status, 0, m_descr->nr_cooked_registers);
296   /* Copy over any registers (identified by their membership in the
297      save_reggroup) and mark them as valid.  The full [0 .. gdbarch_num_regs +
298      gdbarch_num_pseudo_regs) range is checked since some architectures need
299      to save/restore `cooked' registers that live in memory.  */
300   for (regnum = 0; regnum < m_descr->nr_cooked_registers; regnum++)
301     {
302       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
303         {
304           gdb_byte *dst_buf = register_buffer (regnum);
305           enum register_status status = cooked_read (src, regnum, dst_buf);
306
307           gdb_assert (status != REG_UNKNOWN);
308
309           if (status != REG_VALID)
310             memset (dst_buf, 0, register_size (gdbarch, regnum));
311
312           m_register_status[regnum] = status;
313         }
314     }
315 }
316
317 void
318 regcache::restore (struct regcache *src)
319 {
320   struct gdbarch *gdbarch = m_descr->gdbarch;
321   int regnum;
322
323   /* The dst had better not be read-only.  If it is, the `restore'
324      doesn't make much sense.  */
325   gdb_assert (!m_readonly_p);
326   gdb_assert (src->m_readonly_p);
327   /* Copy over any registers, being careful to only restore those that
328      were both saved and need to be restored.  The full [0 .. gdbarch_num_regs
329      + gdbarch_num_pseudo_regs) range is checked since some architectures need
330      to save/restore `cooked' registers that live in memory.  */
331   for (regnum = 0; regnum < m_descr->nr_cooked_registers; regnum++)
332     {
333       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, restore_reggroup))
334         {
335           if (src->m_register_status[regnum] == REG_VALID)
336             cooked_write (regnum, src->register_buffer (regnum));
337         }
338     }
339 }
340
341 void
342 regcache_cpy (struct regcache *dst, struct regcache *src)
343 {
344   gdb_assert (src != NULL && dst != NULL);
345   gdb_assert (src->m_descr->gdbarch == dst->m_descr->gdbarch);
346   gdb_assert (src != dst);
347   gdb_assert (src->m_readonly_p && !dst->m_readonly_p);
348
349   dst->restore (src);
350 }
351
352 struct regcache *
353 regcache_dup (struct regcache *src)
354 {
355   return new regcache (regcache::readonly, *src);
356 }
357
358 enum register_status
359 regcache_register_status (const struct regcache *regcache, int regnum)
360 {
361   gdb_assert (regcache != NULL);
362   return regcache->get_register_status (regnum);
363 }
364
365 enum register_status
366 regcache::get_register_status (int regnum) const
367 {
368   gdb_assert (regnum >= 0);
369   if (m_readonly_p)
370     gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
371   else
372     gdb_assert (regnum < num_raw_registers ());
373
374   return (enum register_status) m_register_status[regnum];
375 }
376
377 void
378 regcache_invalidate (struct regcache *regcache, int regnum)
379 {
380   gdb_assert (regcache != NULL);
381   regcache->invalidate (regnum);
382 }
383
384 void
385 regcache::invalidate (int regnum)
386 {
387   gdb_assert (!m_readonly_p);
388   assert_regnum (regnum);
389   m_register_status[regnum] = REG_UNKNOWN;
390 }
391
392 void
393 regcache::assert_regnum (int regnum) const
394 {
395   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (arch ()));
396 }
397
398 /* Global structure containing the current regcache.  */
399
400 /* NOTE: this is a write-through cache.  There is no "dirty" bit for
401    recording if the register values have been changed (eg. by the
402    user).  Therefore all registers must be written back to the
403    target when appropriate.  */
404 std::forward_list<regcache *> regcache::current_regcache;
405
406 struct regcache *
407 get_thread_arch_aspace_regcache (ptid_t ptid, struct gdbarch *gdbarch,
408                                  struct address_space *aspace)
409 {
410   for (const auto &regcache : regcache::current_regcache)
411     if (ptid_equal (regcache->ptid (), ptid) && regcache->arch () == gdbarch)
412       return regcache;
413
414   regcache *new_regcache = new regcache (gdbarch, aspace, false);
415
416   regcache::current_regcache.push_front (new_regcache);
417   new_regcache->set_ptid (ptid);
418
419   return new_regcache;
420 }
421
422 struct regcache *
423 get_thread_arch_regcache (ptid_t ptid, struct gdbarch *gdbarch)
424 {
425   address_space *aspace = target_thread_address_space (ptid);
426
427   return get_thread_arch_aspace_regcache  (ptid, gdbarch, aspace);
428 }
429
430 static ptid_t current_thread_ptid;
431 static struct gdbarch *current_thread_arch;
432
433 struct regcache *
434 get_thread_regcache (ptid_t ptid)
435 {
436   if (!current_thread_arch || !ptid_equal (current_thread_ptid, ptid))
437     {
438       current_thread_ptid = ptid;
439       current_thread_arch = target_thread_architecture (ptid);
440     }
441
442   return get_thread_arch_regcache (ptid, current_thread_arch);
443 }
444
445 struct regcache *
446 get_current_regcache (void)
447 {
448   return get_thread_regcache (inferior_ptid);
449 }
450
451 /* See common/common-regcache.h.  */
452
453 struct regcache *
454 get_thread_regcache_for_ptid (ptid_t ptid)
455 {
456   return get_thread_regcache (ptid);
457 }
458
459 /* Observer for the target_changed event.  */
460
461 static void
462 regcache_observer_target_changed (struct target_ops *target)
463 {
464   registers_changed ();
465 }
466
467 /* Update global variables old ptids to hold NEW_PTID if they were
468    holding OLD_PTID.  */
469 void
470 regcache::regcache_thread_ptid_changed (ptid_t old_ptid, ptid_t new_ptid)
471 {
472   for (auto &regcache : regcache::current_regcache)
473     {
474       if (ptid_equal (regcache->ptid (), old_ptid))
475         regcache->set_ptid (new_ptid);
476     }
477 }
478
479 /* Low level examining and depositing of registers.
480
481    The caller is responsible for making sure that the inferior is
482    stopped before calling the fetching routines, or it will get
483    garbage.  (a change from GDB version 3, in which the caller got the
484    value from the last stop).  */
485
486 /* REGISTERS_CHANGED ()
487
488    Indicate that registers may have changed, so invalidate the cache.  */
489
490 void
491 registers_changed_ptid (ptid_t ptid)
492 {
493   for (auto oit = regcache::current_regcache.before_begin (),
494          it = std::next (oit);
495        it != regcache::current_regcache.end ();
496        )
497     {
498       if (ptid_match ((*it)->ptid (), ptid))
499         {
500           delete *it;
501           it = regcache::current_regcache.erase_after (oit);
502         }
503       else
504         oit = it++;
505     }
506
507   if (ptid_match (current_thread_ptid, ptid))
508     {
509       current_thread_ptid = null_ptid;
510       current_thread_arch = NULL;
511     }
512
513   if (ptid_match (inferior_ptid, ptid))
514     {
515       /* We just deleted the regcache of the current thread.  Need to
516          forget about any frames we have cached, too.  */
517       reinit_frame_cache ();
518     }
519 }
520
521 void
522 registers_changed (void)
523 {
524   registers_changed_ptid (minus_one_ptid);
525
526   /* Force cleanup of any alloca areas if using C alloca instead of
527      a builtin alloca.  This particular call is used to clean up
528      areas allocated by low level target code which may build up
529      during lengthy interactions between gdb and the target before
530      gdb gives control to the user (ie watchpoints).  */
531   alloca (0);
532 }
533
534 void
535 regcache_raw_update (struct regcache *regcache, int regnum)
536 {
537   gdb_assert (regcache != NULL);
538
539   regcache->raw_update (regnum);
540 }
541
542 void
543 regcache::raw_update (int regnum)
544 {
545   assert_regnum (regnum);
546
547   /* Make certain that the register cache is up-to-date with respect
548      to the current thread.  This switching shouldn't be necessary
549      only there is still only one target side register cache.  Sigh!
550      On the bright side, at least there is a regcache object.  */
551
552   if (!m_readonly_p && get_register_status (regnum) == REG_UNKNOWN)
553     {
554       target_fetch_registers (this, regnum);
555
556       /* A number of targets can't access the whole set of raw
557          registers (because the debug API provides no means to get at
558          them).  */
559       if (m_register_status[regnum] == REG_UNKNOWN)
560         m_register_status[regnum] = REG_UNAVAILABLE;
561     }
562 }
563
564 enum register_status
565 regcache_raw_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
566 {
567   return regcache->raw_read (regnum, buf);
568 }
569
570 enum register_status
571 regcache::raw_read (int regnum, gdb_byte *buf)
572 {
573   gdb_assert (buf != NULL);
574   raw_update (regnum);
575
576   if (m_register_status[regnum] != REG_VALID)
577     memset (buf, 0, m_descr->sizeof_register[regnum]);
578   else
579     memcpy (buf, register_buffer (regnum),
580             m_descr->sizeof_register[regnum]);
581
582   return (enum register_status) m_register_status[regnum];
583 }
584
585 enum register_status
586 regcache_raw_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST *val)
587 {
588   gdb_assert (regcache != NULL);
589   return regcache->raw_read (regnum, val);
590 }
591
592 template<typename T, typename>
593 enum register_status
594 regcache::raw_read (int regnum, T *val)
595 {
596   gdb_byte *buf;
597   enum register_status status;
598
599   assert_regnum (regnum);
600   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
601   status = raw_read (regnum, buf);
602   if (status == REG_VALID)
603     *val = extract_integer<T> (buf,
604                                m_descr->sizeof_register[regnum],
605                                gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch));
606   else
607     *val = 0;
608   return status;
609 }
610
611 enum register_status
612 regcache_raw_read_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
613                             ULONGEST *val)
614 {
615   gdb_assert (regcache != NULL);
616   return regcache->raw_read (regnum, val);
617 }
618
619 void
620 regcache_raw_write_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST val)
621 {
622   gdb_assert (regcache != NULL);
623   regcache->raw_write (regnum, val);
624 }
625
626 template<typename T, typename>
627 void
628 regcache::raw_write (int regnum, T val)
629 {
630   gdb_byte *buf;
631
632   assert_regnum (regnum);
633   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
634   store_integer (buf, m_descr->sizeof_register[regnum],
635                  gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch), val);
636   raw_write (regnum, buf);
637 }
638
639 void
640 regcache_raw_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
641                              ULONGEST val)
642 {
643   gdb_assert (regcache != NULL);
644   regcache->raw_write (regnum, val);
645 }
646
647 LONGEST
648 regcache_raw_get_signed (struct regcache *regcache, int regnum)
649 {
650   LONGEST value;
651   enum register_status status;
652
653   status = regcache_raw_read_signed (regcache, regnum, &value);
654   if (status == REG_UNAVAILABLE)
655     throw_error (NOT_AVAILABLE_ERROR,
656                  _("Register %d is not available"), regnum);
657   return value;
658 }
659
660 enum register_status
661 regcache_cooked_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
662 {
663   return regcache->cooked_read (regnum, buf);
664 }
665
666 enum register_status
667 regcache::cooked_read (int regnum, gdb_byte *buf)
668 {
669   gdb_assert (regnum >= 0);
670   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
671   if (regnum < num_raw_registers ())
672     return raw_read (regnum, buf);
673   else if (m_readonly_p
674            && m_register_status[regnum] != REG_UNKNOWN)
675     {
676       /* Read-only register cache, perhaps the cooked value was
677          cached?  */
678       if (m_register_status[regnum] == REG_VALID)
679         memcpy (buf, register_buffer (regnum),
680                 m_descr->sizeof_register[regnum]);
681       else
682         memset (buf, 0, m_descr->sizeof_register[regnum]);
683
684       return (enum register_status) m_register_status[regnum];
685     }
686   else if (gdbarch_pseudo_register_read_value_p (m_descr->gdbarch))
687     {
688       struct value *mark, *computed;
689       enum register_status result = REG_VALID;
690
691       mark = value_mark ();
692
693       computed = gdbarch_pseudo_register_read_value (m_descr->gdbarch,
694                                                      this, regnum);
695       if (value_entirely_available (computed))
696         memcpy (buf, value_contents_raw (computed),
697                 m_descr->sizeof_register[regnum]);
698       else
699         {
700           memset (buf, 0, m_descr->sizeof_register[regnum]);
701           result = REG_UNAVAILABLE;
702         }
703
704       value_free_to_mark (mark);
705
706       return result;
707     }
708   else
709     return gdbarch_pseudo_register_read (m_descr->gdbarch, this,
710                                          regnum, buf);
711 }
712
713 struct value *
714 regcache_cooked_read_value (struct regcache *regcache, int regnum)
715 {
716   return regcache->cooked_read_value (regnum);
717 }
718
719 struct value *
720 regcache::cooked_read_value (int regnum)
721 {
722   gdb_assert (regnum >= 0);
723   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
724
725   if (regnum < num_raw_registers ()
726       || (m_readonly_p && m_register_status[regnum] != REG_UNKNOWN)
727       || !gdbarch_pseudo_register_read_value_p (m_descr->gdbarch))
728     {
729       struct value *result;
730
731       result = allocate_value (register_type (m_descr->gdbarch, regnum));
732       VALUE_LVAL (result) = lval_register;
733       VALUE_REGNUM (result) = regnum;
734
735       /* It is more efficient in general to do this delegation in this
736          direction than in the other one, even though the value-based
737          API is preferred.  */
738       if (cooked_read (regnum,
739                        value_contents_raw (result)) == REG_UNAVAILABLE)
740         mark_value_bytes_unavailable (result, 0,
741                                       TYPE_LENGTH (value_type (result)));
742
743       return result;
744     }
745   else
746     return gdbarch_pseudo_register_read_value (m_descr->gdbarch,
747                                                this, regnum);
748 }
749
750 enum register_status
751 regcache_cooked_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
752                              LONGEST *val)
753 {
754   gdb_assert (regcache != NULL);
755   return regcache->cooked_read (regnum, val);
756 }
757
758 template<typename T, typename>
759 enum register_status
760 regcache::cooked_read (int regnum, T *val)
761 {
762   enum register_status status;
763   gdb_byte *buf;
764
765   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
766   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
767   status = cooked_read (regnum, buf);
768   if (status == REG_VALID)
769     *val = extract_integer<T> (buf, m_descr->sizeof_register[regnum],
770                                gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch));
771   else
772     *val = 0;
773   return status;
774 }
775
776 enum register_status
777 regcache_cooked_read_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
778                                ULONGEST *val)
779 {
780   gdb_assert (regcache != NULL);
781   return regcache->cooked_read (regnum, val);
782 }
783
784 void
785 regcache_cooked_write_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
786                               LONGEST val)
787 {
788   gdb_assert (regcache != NULL);
789   regcache->cooked_write (regnum, val);
790 }
791
792 template<typename T, typename>
793 void
794 regcache::cooked_write (int regnum, T val)
795 {
796   gdb_byte *buf;
797
798   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
799   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
800   store_integer (buf, m_descr->sizeof_register[regnum],
801                  gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch), val);
802   cooked_write (regnum, buf);
803 }
804
805 void
806 regcache_cooked_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
807                                 ULONGEST val)
808 {
809   gdb_assert (regcache != NULL);
810   regcache->cooked_write (regnum, val);
811 }
812
813 /* See regcache.h.  */
814
815 void
816 regcache_raw_set_cached_value (struct regcache *regcache, int regnum,
817                                const gdb_byte *buf)
818 {
819   regcache->raw_set_cached_value (regnum, buf);
820 }
821
822 void
823 regcache::raw_set_cached_value (int regnum, const gdb_byte *buf)
824 {
825   memcpy (register_buffer (regnum), buf,
826           m_descr->sizeof_register[regnum]);
827   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
828 }
829
830 void
831 regcache_raw_write (struct regcache *regcache, int regnum,
832                     const gdb_byte *buf)
833 {
834   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
835   regcache->raw_write (regnum, buf);
836 }
837
838 void
839 regcache::raw_write (int regnum, const gdb_byte *buf)
840 {
841
842   gdb_assert (buf != NULL);
843   assert_regnum (regnum);
844   gdb_assert (!m_readonly_p);
845
846   /* On the sparc, writing %g0 is a no-op, so we don't even want to
847      change the registers array if something writes to this register.  */
848   if (gdbarch_cannot_store_register (arch (), regnum))
849     return;
850
851   /* If we have a valid copy of the register, and new value == old
852      value, then don't bother doing the actual store.  */
853   if (get_register_status (regnum) == REG_VALID
854       && (memcmp (register_buffer (regnum), buf,
855                   m_descr->sizeof_register[regnum]) == 0))
856     return;
857
858   target_prepare_to_store (this);
859   raw_set_cached_value (regnum, buf);
860
861   /* Invalidate the register after it is written, in case of a
862      failure.  */
863   regcache_invalidator invalidator (this, regnum);
864
865   target_store_registers (this, regnum);
866
867   /* The target did not throw an error so we can discard invalidating
868      the register.  */
869   invalidator.release ();
870 }
871
872 void
873 regcache_cooked_write (struct regcache *regcache, int regnum,
874                        const gdb_byte *buf)
875 {
876   regcache->cooked_write (regnum, buf);
877 }
878
879 void
880 regcache::cooked_write (int regnum, const gdb_byte *buf)
881 {
882   gdb_assert (regnum >= 0);
883   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
884   if (regnum < num_raw_registers ())
885     raw_write (regnum, buf);
886   else
887     gdbarch_pseudo_register_write (m_descr->gdbarch, this,
888                                    regnum, buf);
889 }
890
891 /* Perform a partial register transfer using a read, modify, write
892    operation.  */
893
894 typedef void (regcache_read_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
895                                     void *buf);
896 typedef void (regcache_write_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
897                                      const void *buf);
898
899 enum register_status
900 regcache::xfer_part (int regnum, int offset, int len, void *in,
901                      const void *out, bool is_raw)
902 {
903   struct gdbarch *gdbarch = arch ();
904   gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (register_size (gdbarch, regnum));
905
906   gdb_assert (offset >= 0 && offset <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
907   gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
908   /* Something to do?  */
909   if (offset + len == 0)
910     return REG_VALID;
911   /* Read (when needed) ...  */
912   if (in != NULL
913       || offset > 0
914       || offset + len < m_descr->sizeof_register[regnum])
915     {
916       enum register_status status;
917
918       if (is_raw)
919         status = raw_read (regnum, reg);
920       else
921         status = cooked_read (regnum, reg);
922       if (status != REG_VALID)
923         return status;
924     }
925   /* ... modify ...  */
926   if (in != NULL)
927     memcpy (in, reg + offset, len);
928   if (out != NULL)
929     memcpy (reg + offset, out, len);
930   /* ... write (when needed).  */
931   if (out != NULL)
932     {
933       if (is_raw)
934         raw_write (regnum, reg);
935       else
936         cooked_write (regnum, reg);
937     }
938
939   return REG_VALID;
940 }
941
942 enum register_status
943 regcache_raw_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
944                         int offset, int len, gdb_byte *buf)
945 {
946   return regcache->raw_read_part (regnum, offset, len, buf);
947 }
948
949 enum register_status
950 regcache::raw_read_part (int regnum, int offset, int len, gdb_byte *buf)
951 {
952   assert_regnum (regnum);
953   return xfer_part (regnum, offset, len, buf, NULL, true);
954 }
955
956 void
957 regcache_raw_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
958                          int offset, int len, const gdb_byte *buf)
959 {
960   regcache->raw_write_part (regnum, offset, len, buf);
961 }
962
963 void
964 regcache::raw_write_part (int regnum, int offset, int len,
965                           const gdb_byte *buf)
966 {
967   assert_regnum (regnum);
968   xfer_part (regnum, offset, len, NULL, buf, true);
969 }
970
971 enum register_status
972 regcache_cooked_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
973                            int offset, int len, gdb_byte *buf)
974 {
975   return regcache->cooked_read_part (regnum, offset, len, buf);
976 }
977
978
979 enum register_status
980 regcache::cooked_read_part (int regnum, int offset, int len, gdb_byte *buf)
981 {
982   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
983   return xfer_part (regnum, offset, len, buf, NULL, false);
984 }
985
986 void
987 regcache_cooked_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
988                             int offset, int len, const gdb_byte *buf)
989 {
990   regcache->cooked_write_part (regnum, offset, len, buf);
991 }
992
993 void
994 regcache::cooked_write_part (int regnum, int offset, int len,
995                              const gdb_byte *buf)
996 {
997   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
998   xfer_part (regnum, offset, len, NULL, buf, false);
999 }
1000
1001 /* Supply register REGNUM, whose contents are stored in BUF, to REGCACHE.  */
1002
1003 void
1004 regcache_raw_supply (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
1005 {
1006   gdb_assert (regcache != NULL);
1007   regcache->raw_supply (regnum, buf);
1008 }
1009
1010 void
1011 regcache::raw_supply (int regnum, const void *buf)
1012 {
1013   void *regbuf;
1014   size_t size;
1015
1016   assert_regnum (regnum);
1017   gdb_assert (!m_readonly_p);
1018
1019   regbuf = register_buffer (regnum);
1020   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
1021
1022   if (buf)
1023     {
1024       memcpy (regbuf, buf, size);
1025       m_register_status[regnum] = REG_VALID;
1026     }
1027   else
1028     {
1029       /* This memset not strictly necessary, but better than garbage
1030          in case the register value manages to escape somewhere (due
1031          to a bug, no less).  */
1032       memset (regbuf, 0, size);
1033       m_register_status[regnum] = REG_UNAVAILABLE;
1034     }
1035 }
1036
1037 /* Supply register REGNUM to REGCACHE.  Value to supply is an integer stored at
1038    address ADDR, in target endian, with length ADDR_LEN and sign IS_SIGNED.  If
1039    the register size is greater than ADDR_LEN, then the integer will be sign or
1040    zero extended.  If the register size is smaller than the integer, then the
1041    most significant bytes of the integer will be truncated.  */
1042
1043 void
1044 regcache::raw_supply_integer (int regnum, const gdb_byte *addr, int addr_len,
1045                               bool is_signed)
1046 {
1047   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch);
1048   gdb_byte *regbuf;
1049   size_t regsize;
1050
1051   assert_regnum (regnum);
1052   gdb_assert (!m_readonly_p);
1053
1054   regbuf = register_buffer (regnum);
1055   regsize = m_descr->sizeof_register[regnum];
1056
1057   copy_integer_to_size (regbuf, regsize, addr, addr_len, is_signed,
1058                         byte_order);
1059   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
1060 }
1061
1062 /* Supply register REGNUM with zeroed value to REGCACHE.  This is not the same
1063    as calling raw_supply with NULL (which will set the state to
1064    unavailable).  */
1065
1066 void
1067 regcache::raw_supply_zeroed (int regnum)
1068 {
1069   void *regbuf;
1070   size_t size;
1071
1072   assert_regnum (regnum);
1073   gdb_assert (!m_readonly_p);
1074
1075   regbuf = register_buffer (regnum);
1076   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
1077
1078   memset (regbuf, 0, size);
1079   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
1080 }
1081
1082 /* Collect register REGNUM from REGCACHE and store its contents in BUF.  */
1083
1084 void
1085 regcache_raw_collect (const struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
1086 {
1087   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
1088   regcache->raw_collect (regnum, buf);
1089 }
1090
1091 void
1092 regcache::raw_collect (int regnum, void *buf) const
1093 {
1094   const void *regbuf;
1095   size_t size;
1096
1097   gdb_assert (buf != NULL);
1098   assert_regnum (regnum);
1099
1100   regbuf = register_buffer (regnum);
1101   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
1102   memcpy (buf, regbuf, size);
1103 }
1104
1105 /* Transfer a single or all registers belonging to a certain register
1106    set to or from a buffer.  This is the main worker function for
1107    regcache_supply_regset and regcache_collect_regset.  */
1108
1109 /* Collect register REGNUM from REGCACHE.  Store collected value as an integer
1110    at address ADDR, in target endian, with length ADDR_LEN and sign IS_SIGNED.
1111    If ADDR_LEN is greater than the register size, then the integer will be sign
1112    or zero extended.  If ADDR_LEN is smaller than the register size, then the
1113    most significant bytes of the integer will be truncated.  */
1114
1115 void
1116 regcache::raw_collect_integer (int regnum, gdb_byte *addr, int addr_len,
1117                                bool is_signed) const
1118 {
1119   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch);
1120   const gdb_byte *regbuf;
1121   size_t regsize;
1122
1123   assert_regnum (regnum);
1124
1125   regbuf = register_buffer (regnum);
1126   regsize = m_descr->sizeof_register[regnum];
1127
1128   copy_integer_to_size (addr, addr_len, regbuf, regsize, is_signed,
1129                         byte_order);
1130 }
1131
1132 void
1133 regcache::transfer_regset (const struct regset *regset,
1134                            struct regcache *out_regcache,
1135                            int regnum, const void *in_buf,
1136                            void *out_buf, size_t size) const
1137 {
1138   const struct regcache_map_entry *map;
1139   int offs = 0, count;
1140
1141   for (map = (const struct regcache_map_entry *) regset->regmap;
1142        (count = map->count) != 0;
1143        map++)
1144     {
1145       int regno = map->regno;
1146       int slot_size = map->size;
1147
1148       if (slot_size == 0 && regno != REGCACHE_MAP_SKIP)
1149         slot_size = m_descr->sizeof_register[regno];
1150
1151       if (regno == REGCACHE_MAP_SKIP
1152           || (regnum != -1
1153               && (regnum < regno || regnum >= regno + count)))
1154           offs += count * slot_size;
1155
1156       else if (regnum == -1)
1157         for (; count--; regno++, offs += slot_size)
1158           {
1159             if (offs + slot_size > size)
1160               break;
1161
1162             if (out_buf)
1163               raw_collect (regno, (gdb_byte *) out_buf + offs);
1164             else
1165               out_regcache->raw_supply (regno, in_buf
1166                                         ? (const gdb_byte *) in_buf + offs
1167                                         : NULL);
1168           }
1169       else
1170         {
1171           /* Transfer a single register and return.  */
1172           offs += (regnum - regno) * slot_size;
1173           if (offs + slot_size > size)
1174             return;
1175
1176           if (out_buf)
1177             raw_collect (regnum, (gdb_byte *) out_buf + offs);
1178           else
1179             out_regcache->raw_supply (regnum, in_buf
1180                                       ? (const gdb_byte *) in_buf + offs
1181                                       : NULL);
1182           return;
1183         }
1184     }
1185 }
1186
1187 /* Supply register REGNUM from BUF to REGCACHE, using the register map
1188    in REGSET.  If REGNUM is -1, do this for all registers in REGSET.
1189    If BUF is NULL, set the register(s) to "unavailable" status. */
1190
1191 void
1192 regcache_supply_regset (const struct regset *regset,
1193                         struct regcache *regcache,
1194                         int regnum, const void *buf, size_t size)
1195 {
1196   regcache->supply_regset (regset, regnum, buf, size);
1197 }
1198
1199 void
1200 regcache::supply_regset (const struct regset *regset,
1201                          int regnum, const void *buf, size_t size)
1202 {
1203   transfer_regset (regset, this, regnum, buf, NULL, size);
1204 }
1205
1206 /* Collect register REGNUM from REGCACHE to BUF, using the register
1207    map in REGSET.  If REGNUM is -1, do this for all registers in
1208    REGSET.  */
1209
1210 void
1211 regcache_collect_regset (const struct regset *regset,
1212                          const struct regcache *regcache,
1213                          int regnum, void *buf, size_t size)
1214 {
1215   regcache->collect_regset (regset, regnum, buf, size);
1216 }
1217
1218 void
1219 regcache::collect_regset (const struct regset *regset,
1220                          int regnum, void *buf, size_t size) const
1221 {
1222   transfer_regset (regset, NULL, regnum, NULL, buf, size);
1223 }
1224
1225
1226 /* Special handling for register PC.  */
1227
1228 CORE_ADDR
1229 regcache_read_pc (struct regcache *regcache)
1230 {
1231   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1232
1233   CORE_ADDR pc_val;
1234
1235   if (gdbarch_read_pc_p (gdbarch))
1236     pc_val = gdbarch_read_pc (gdbarch, regcache);
1237   /* Else use per-frame method on get_current_frame.  */
1238   else if (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0)
1239     {
1240       ULONGEST raw_val;
1241
1242       if (regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
1243                                          gdbarch_pc_regnum (gdbarch),
1244                                          &raw_val) == REG_UNAVAILABLE)
1245         throw_error (NOT_AVAILABLE_ERROR, _("PC register is not available"));
1246
1247       pc_val = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, raw_val);
1248     }
1249   else
1250     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1251                     _("regcache_read_pc: Unable to find PC"));
1252   return pc_val;
1253 }
1254
1255 void
1256 regcache_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
1257 {
1258   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1259
1260   if (gdbarch_write_pc_p (gdbarch))
1261     gdbarch_write_pc (gdbarch, regcache, pc);
1262   else if (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0)
1263     regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1264                                     gdbarch_pc_regnum (gdbarch), pc);
1265   else
1266     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1267                     _("regcache_write_pc: Unable to update PC"));
1268
1269   /* Writing the PC (for instance, from "load") invalidates the
1270      current frame.  */
1271   reinit_frame_cache ();
1272 }
1273
1274 int
1275 regcache::num_raw_registers () const
1276 {
1277   return gdbarch_num_regs (arch ());
1278 }
1279
1280 void
1281 regcache::debug_print_register (const char *func,  int regno)
1282 {
1283   struct gdbarch *gdbarch = arch ();
1284
1285   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%s ", func);
1286   if (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch)
1287       && gdbarch_register_name (gdbarch, regno) != NULL
1288       && gdbarch_register_name (gdbarch, regno)[0] != '\0')
1289     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(%s)",
1290                         gdbarch_register_name (gdbarch, regno));
1291   else
1292     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(%d)", regno);
1293   if (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch))
1294     {
1295       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1296       int size = register_size (gdbarch, regno);
1297       gdb_byte *buf = register_buffer (regno);
1298
1299       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " = ");
1300       for (int i = 0; i < size; i++)
1301         {
1302           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%02x", buf[i]);
1303         }
1304       if (size <= sizeof (LONGEST))
1305         {
1306           ULONGEST val = extract_unsigned_integer (buf, size, byte_order);
1307
1308           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s %s",
1309                               core_addr_to_string_nz (val), plongest (val));
1310         }
1311     }
1312   fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\n");
1313 }
1314
1315 static void
1316 reg_flush_command (const char *command, int from_tty)
1317 {
1318   /* Force-flush the register cache.  */
1319   registers_changed ();
1320   if (from_tty)
1321     printf_filtered (_("Register cache flushed.\n"));
1322 }
1323
1324 void
1325 regcache::dump (ui_file *file, enum regcache_dump_what what_to_dump)
1326 {
1327   struct gdbarch *gdbarch = m_descr->gdbarch;
1328   int regnum;
1329   int footnote_nr = 0;
1330   int footnote_register_size = 0;
1331   int footnote_register_offset = 0;
1332   int footnote_register_type_name_null = 0;
1333   long register_offset = 0;
1334
1335   gdb_assert (m_descr->nr_cooked_registers
1336               == (gdbarch_num_regs (gdbarch)
1337                   + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch)));
1338
1339   for (regnum = -1; regnum < m_descr->nr_cooked_registers; regnum++)
1340     {
1341       /* Name.  */
1342       if (regnum < 0)
1343         fprintf_unfiltered (file, " %-10s", "Name");
1344       else
1345         {
1346           const char *p = gdbarch_register_name (gdbarch, regnum);
1347
1348           if (p == NULL)
1349             p = "";
1350           else if (p[0] == '\0')
1351             p = "''";
1352           fprintf_unfiltered (file, " %-10s", p);
1353         }
1354
1355       /* Number.  */
1356       if (regnum < 0)
1357         fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Nr");
1358       else
1359         fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
1360
1361       /* Relative number.  */
1362       if (regnum < 0)
1363         fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Rel");
1364       else if (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
1365         fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
1366       else
1367         fprintf_unfiltered (file, " %4d",
1368                             (regnum - gdbarch_num_regs (gdbarch)));
1369
1370       /* Offset.  */
1371       if (regnum < 0)
1372         fprintf_unfiltered (file, " %6s  ", "Offset");
1373       else
1374         {
1375           fprintf_unfiltered (file, " %6ld",
1376                               m_descr->register_offset[regnum]);
1377           if (register_offset != m_descr->register_offset[regnum]
1378               || (regnum > 0
1379                   && (m_descr->register_offset[regnum]
1380                       != (m_descr->register_offset[regnum - 1]
1381                           + m_descr->sizeof_register[regnum - 1])))
1382               )
1383             {
1384               if (!footnote_register_offset)
1385                 footnote_register_offset = ++footnote_nr;
1386               fprintf_unfiltered (file, "*%d", footnote_register_offset);
1387             }
1388           else
1389             fprintf_unfiltered (file, "  ");
1390           register_offset = (m_descr->register_offset[regnum]
1391                              + m_descr->sizeof_register[regnum]);
1392         }
1393
1394       /* Size.  */
1395       if (regnum < 0)
1396         fprintf_unfiltered (file, " %5s ", "Size");
1397       else
1398         fprintf_unfiltered (file, " %5ld", m_descr->sizeof_register[regnum]);
1399
1400       /* Type.  */
1401       {
1402         const char *t;
1403         std::string name_holder;
1404
1405         if (regnum < 0)
1406           t = "Type";
1407         else
1408           {
1409             static const char blt[] = "builtin_type";
1410
1411             t = TYPE_NAME (register_type (arch (), regnum));
1412             if (t == NULL)
1413               {
1414                 if (!footnote_register_type_name_null)
1415                   footnote_register_type_name_null = ++footnote_nr;
1416                 name_holder = string_printf ("*%d",
1417                                              footnote_register_type_name_null);
1418                 t = name_holder.c_str ();
1419               }
1420             /* Chop a leading builtin_type.  */
1421             if (startswith (t, blt))
1422               t += strlen (blt);
1423           }
1424         fprintf_unfiltered (file, " %-15s", t);
1425       }
1426
1427       /* Leading space always present.  */
1428       fprintf_unfiltered (file, " ");
1429
1430       /* Value, raw.  */
1431       if (what_to_dump == regcache_dump_raw)
1432         {
1433           if (regnum < 0)
1434             fprintf_unfiltered (file, "Raw value");
1435           else if (regnum >= num_raw_registers ())
1436             fprintf_unfiltered (file, "<cooked>");
1437           else if (get_register_status (regnum) == REG_UNKNOWN)
1438             fprintf_unfiltered (file, "<invalid>");
1439           else if (get_register_status (regnum) == REG_UNAVAILABLE)
1440             fprintf_unfiltered (file, "<unavailable>");
1441           else
1442             {
1443               raw_update (regnum);
1444               print_hex_chars (file, register_buffer (regnum),
1445                                m_descr->sizeof_register[regnum],
1446                                gdbarch_byte_order (gdbarch), true);
1447             }
1448         }
1449
1450       /* Value, cooked.  */
1451       if (what_to_dump == regcache_dump_cooked)
1452         {
1453           if (regnum < 0)
1454             fprintf_unfiltered (file, "Cooked value");
1455           else
1456             {
1457               const gdb_byte *buf = NULL;
1458               enum register_status status;
1459               struct value *value = NULL;
1460
1461               if (regnum < num_raw_registers ())
1462                 {
1463                   raw_update (regnum);
1464                   status = get_register_status (regnum);
1465                   buf = register_buffer (regnum);
1466                 }
1467               else
1468                 {
1469                   value = cooked_read_value (regnum);
1470
1471                   if (!value_optimized_out (value)
1472                       && value_entirely_available (value))
1473                     {
1474                       status = REG_VALID;
1475                       buf = value_contents_all (value);
1476                     }
1477                   else
1478                     status = REG_UNAVAILABLE;
1479                 }
1480
1481               if (status == REG_UNKNOWN)
1482                 fprintf_unfiltered (file, "<invalid>");
1483               else if (status == REG_UNAVAILABLE)
1484                 fprintf_unfiltered (file, "<unavailable>");
1485               else
1486                 print_hex_chars (file, buf,
1487                                  m_descr->sizeof_register[regnum],
1488                                  gdbarch_byte_order (gdbarch), true);
1489
1490               if (value != NULL)
1491                 {
1492                   release_value (value);
1493                   value_free (value);
1494                 }
1495             }
1496         }
1497
1498       /* Group members.  */
1499       if (what_to_dump == regcache_dump_groups)
1500         {
1501           if (regnum < 0)
1502             fprintf_unfiltered (file, "Groups");
1503           else
1504             {
1505               const char *sep = "";
1506               struct reggroup *group;
1507
1508               for (group = reggroup_next (gdbarch, NULL);
1509                    group != NULL;
1510                    group = reggroup_next (gdbarch, group))
1511                 {
1512                   if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group))
1513                     {
1514                       fprintf_unfiltered (file,
1515                                           "%s%s", sep, reggroup_name (group));
1516                       sep = ",";
1517                     }
1518                 }
1519             }
1520         }
1521
1522       /* Remote packet configuration.  */
1523       if (what_to_dump == regcache_dump_remote)
1524         {
1525           if (regnum < 0)
1526             {
1527               fprintf_unfiltered (file, "Rmt Nr  g/G Offset");
1528             }
1529           else if (regnum < num_raw_registers ())
1530             {
1531               int pnum, poffset;
1532
1533               if (remote_register_number_and_offset (arch (), regnum,
1534                                                      &pnum, &poffset))
1535                 fprintf_unfiltered (file, "%7d %11d", pnum, poffset);
1536             }
1537         }
1538
1539       fprintf_unfiltered (file, "\n");
1540     }
1541
1542   if (footnote_register_size)
1543     fprintf_unfiltered (file, "*%d: Inconsistent register sizes.\n",
1544                         footnote_register_size);
1545   if (footnote_register_offset)
1546     fprintf_unfiltered (file, "*%d: Inconsistent register offsets.\n",
1547                         footnote_register_offset);
1548   if (footnote_register_type_name_null)
1549     fprintf_unfiltered (file, 
1550                         "*%d: Register type's name NULL.\n",
1551                         footnote_register_type_name_null);
1552 }
1553
1554 static void
1555 regcache_print (const char *args, enum regcache_dump_what what_to_dump)
1556 {
1557   /* Where to send output.  */
1558   stdio_file file;
1559   ui_file *out;
1560
1561   if (args == NULL)
1562     out = gdb_stdout;
1563   else
1564     {
1565       if (!file.open (args, "w"))
1566         perror_with_name (_("maintenance print architecture"));
1567       out = &file;
1568     }
1569
1570   if (target_has_registers)
1571     get_current_regcache ()->dump (out, what_to_dump);
1572   else
1573     {
1574       /* For the benefit of "maint print registers" & co when
1575          debugging an executable, allow dumping a regcache even when
1576          there is no thread selected / no registers.  */
1577       regcache dummy_regs (target_gdbarch ());
1578       dummy_regs.dump (out, what_to_dump);
1579     }
1580 }
1581
1582 static void
1583 maintenance_print_registers (const char *args, int from_tty)
1584 {
1585   regcache_print (args, regcache_dump_none);
1586 }
1587
1588 static void
1589 maintenance_print_raw_registers (const char *args, int from_tty)
1590 {
1591   regcache_print (args, regcache_dump_raw);
1592 }
1593
1594 static void
1595 maintenance_print_cooked_registers (const char *args, int from_tty)
1596 {
1597   regcache_print (args, regcache_dump_cooked);
1598 }
1599
1600 static void
1601 maintenance_print_register_groups (const char *args, int from_tty)
1602 {
1603   regcache_print (args, regcache_dump_groups);
1604 }
1605
1606 static void
1607 maintenance_print_remote_registers (const char *args, int from_tty)
1608 {
1609   regcache_print (args, regcache_dump_remote);
1610 }
1611
1612 #if GDB_SELF_TEST
1613 #include "selftest.h"
1614 #include "selftest-arch.h"
1615 #include "gdbthread.h"
1616
1617 namespace selftests {
1618
1619 class regcache_access : public regcache
1620 {
1621 public:
1622
1623   /* Return the number of elements in current_regcache.  */
1624
1625   static size_t
1626   current_regcache_size ()
1627   {
1628     return std::distance (regcache::current_regcache.begin (),
1629                           regcache::current_regcache.end ());
1630   }
1631 };
1632
1633 static void
1634 current_regcache_test (void)
1635 {
1636   /* It is empty at the start.  */
1637   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 0);
1638
1639   ptid_t ptid1 (1), ptid2 (2), ptid3 (3);
1640
1641   /* Get regcache from ptid1, a new regcache is added to
1642      current_regcache.  */
1643   regcache *regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid1,
1644                                                         target_gdbarch (),
1645                                                         NULL);
1646
1647   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1648   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid1);
1649   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 1);
1650
1651   /* Get regcache from ptid2, a new regcache is added to
1652      current_regcache.  */
1653   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid2,
1654                                               target_gdbarch (),
1655                                               NULL);
1656   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1657   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid2);
1658   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 2);
1659
1660   /* Get regcache from ptid3, a new regcache is added to
1661      current_regcache.  */
1662   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid3,
1663                                               target_gdbarch (),
1664                                               NULL);
1665   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1666   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid3);
1667   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 3);
1668
1669   /* Get regcache from ptid2 again, nothing is added to
1670      current_regcache.  */
1671   regcache = get_thread_arch_aspace_regcache (ptid2,
1672                                               target_gdbarch (),
1673                                               NULL);
1674   SELF_CHECK (regcache != NULL);
1675   SELF_CHECK (regcache->ptid () == ptid2);
1676   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 3);
1677
1678   /* Mark ptid2 is changed, so regcache of ptid2 should be removed from
1679      current_regcache.  */
1680   registers_changed_ptid (ptid2);
1681   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 2);
1682 }
1683
1684 static void test_target_fetch_registers (target_ops *self, regcache *regs,
1685                                          int regno);
1686 static void test_target_store_registers (target_ops *self, regcache *regs,
1687                                          int regno);
1688 static enum target_xfer_status
1689   test_target_xfer_partial (struct target_ops *ops,
1690                             enum target_object object,
1691                             const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1692                             const gdb_byte *writebuf,
1693                             ULONGEST offset, ULONGEST len,
1694                             ULONGEST *xfered_len);
1695
1696 class target_ops_no_register : public test_target_ops
1697 {
1698 public:
1699   target_ops_no_register ()
1700     : test_target_ops {}
1701   {
1702     to_fetch_registers = test_target_fetch_registers;
1703     to_store_registers = test_target_store_registers;
1704     to_xfer_partial = test_target_xfer_partial;
1705
1706     to_data = this;
1707   }
1708
1709   void reset ()
1710   {
1711     fetch_registers_called = 0;
1712     store_registers_called = 0;
1713     xfer_partial_called = 0;
1714   }
1715
1716   unsigned int fetch_registers_called = 0;
1717   unsigned int store_registers_called = 0;
1718   unsigned int xfer_partial_called = 0;
1719 };
1720
1721 static void
1722 test_target_fetch_registers (target_ops *self, regcache *regs, int regno)
1723 {
1724   auto ops = static_cast<target_ops_no_register *> (self->to_data);
1725
1726   /* Mark register available.  */
1727   regs->raw_supply_zeroed (regno);
1728   ops->fetch_registers_called++;
1729 }
1730
1731 static void
1732 test_target_store_registers (target_ops *self, regcache *regs, int regno)
1733 {
1734   auto ops = static_cast<target_ops_no_register *> (self->to_data);
1735
1736   ops->store_registers_called++;
1737 }
1738
1739 static enum target_xfer_status
1740 test_target_xfer_partial (struct target_ops *self, enum target_object object,
1741                           const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1742                           const gdb_byte *writebuf,
1743                           ULONGEST offset, ULONGEST len, ULONGEST *xfered_len)
1744 {
1745   auto ops = static_cast<target_ops_no_register *> (self->to_data);
1746
1747   ops->xfer_partial_called++;
1748
1749   *xfered_len = len;
1750   return TARGET_XFER_OK;
1751 }
1752
1753 class readwrite_regcache : public regcache
1754 {
1755 public:
1756   readwrite_regcache (struct gdbarch *gdbarch)
1757     : regcache (gdbarch, nullptr, false)
1758   {}
1759 };
1760
1761 /* Test regcache::cooked_read gets registers from raw registers and
1762    memory instead of target to_{fetch,store}_registers.  */
1763
1764 static void
1765 cooked_read_test (struct gdbarch *gdbarch)
1766 {
1767   /* Error out if debugging something, because we're going to push the
1768      test target, which would pop any existing target.  */
1769   if (current_target.to_stratum >= process_stratum)
1770     error (_("target already pushed"));
1771
1772   /* Create a mock environment.  An inferior with a thread, with a
1773      process_stratum target pushed.  */
1774
1775   target_ops_no_register mock_target;
1776   ptid_t mock_ptid (1, 1);
1777   inferior mock_inferior (mock_ptid.pid ());
1778   address_space mock_aspace {};
1779   mock_inferior.gdbarch = gdbarch;
1780   mock_inferior.aspace = &mock_aspace;
1781   thread_info mock_thread (&mock_inferior, mock_ptid);
1782
1783   scoped_restore restore_thread_list
1784     = make_scoped_restore (&thread_list, &mock_thread);
1785
1786   /* Add the mock inferior to the inferior list so that look ups by
1787      target+ptid can find it.  */
1788   scoped_restore restore_inferior_list
1789     = make_scoped_restore (&inferior_list);
1790   inferior_list = &mock_inferior;
1791
1792   /* Switch to the mock inferior.  */
1793   scoped_restore_current_inferior restore_current_inferior;
1794   set_current_inferior (&mock_inferior);
1795
1796   /* Push the process_stratum target so we can mock accessing
1797      registers.  */
1798   push_target (&mock_target);
1799
1800   /* Pop it again on exit (return/exception).  */
1801   struct on_exit
1802   {
1803     ~on_exit ()
1804     {
1805       pop_all_targets_at_and_above (process_stratum);
1806     }
1807   } pop_targets;
1808
1809   /* Switch to the mock thread.  */
1810   scoped_restore restore_inferior_ptid
1811     = make_scoped_restore (&inferior_ptid, mock_ptid);
1812
1813   /* Test that read one raw register from regcache_no_target will go
1814      to the target layer.  */
1815   int regnum;
1816
1817   /* Find a raw register which size isn't zero.  */
1818   for (regnum = 0; regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch); regnum++)
1819     {
1820       if (register_size (gdbarch, regnum) != 0)
1821         break;
1822     }
1823
1824   readwrite_regcache readwrite (gdbarch);
1825   gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1826
1827   readwrite.raw_read (regnum, buf.data ());
1828
1829   /* raw_read calls target_fetch_registers.  */
1830   SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called > 0);
1831   mock_target.reset ();
1832
1833   /* Mark all raw registers valid, so the following raw registers
1834      accesses won't go to target.  */
1835   for (auto i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++)
1836     readwrite.raw_update (i);
1837
1838   mock_target.reset ();
1839   /* Then, read all raw and pseudo registers, and don't expect calling
1840      to_{fetch,store}_registers.  */
1841   for (int regnum = 0;
1842        regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
1843        regnum++)
1844     {
1845       if (register_size (gdbarch, regnum) == 0)
1846         continue;
1847
1848       gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1849
1850       SELF_CHECK (REG_VALID == readwrite.cooked_read (regnum, buf.data ()));
1851
1852       if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch != bfd_arch_mt)
1853         {
1854           /* MT pseudo registers are banked, and different banks are
1855              selected by a raw registers, so GDB needs to write to
1856              that raw register to get different banked pseudo registers.
1857              See mt_select_coprocessor.  */
1858           SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called == 0);
1859           SELF_CHECK (mock_target.store_registers_called == 0);
1860         }
1861
1862       /* Some SPU pseudo registers are got via TARGET_OBJECT_SPU.  */
1863       if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch != bfd_arch_spu)
1864         SELF_CHECK (mock_target.xfer_partial_called == 0);
1865
1866       mock_target.reset ();
1867     }
1868
1869   regcache readonly (regcache::readonly, readwrite);
1870
1871   /* GDB may go to target layer to fetch all registers and memory for
1872      readonly regcache.  */
1873   mock_target.reset ();
1874
1875   for (int regnum = 0;
1876        regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
1877        regnum++)
1878     {
1879       if (gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch == bfd_arch_mt)
1880         {
1881           /* Trigger an internal error otherwise.  */
1882           continue;
1883         }
1884
1885       if (register_size (gdbarch, regnum) == 0)
1886         continue;
1887
1888       gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum));
1889       enum register_status status = readonly.cooked_read (regnum,
1890                                                           buf.data ());
1891
1892       if (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
1893         {
1894           auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1895
1896           if (bfd_arch == bfd_arch_frv || bfd_arch == bfd_arch_h8300
1897               || bfd_arch == bfd_arch_m32c || bfd_arch == bfd_arch_sh
1898               || bfd_arch == bfd_arch_alpha || bfd_arch == bfd_arch_v850
1899               || bfd_arch == bfd_arch_msp430 || bfd_arch == bfd_arch_mep
1900               || bfd_arch == bfd_arch_mips || bfd_arch == bfd_arch_v850_rh850
1901               || bfd_arch == bfd_arch_tic6x || bfd_arch == bfd_arch_mn10300
1902               || bfd_arch == bfd_arch_rl78 || bfd_arch == bfd_arch_score)
1903             {
1904               /* Raw registers.  If raw registers are not in save_reggroup,
1905                  their status are unknown.  */
1906               if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
1907                 SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1908               else
1909                 SELF_CHECK (status == REG_UNKNOWN);
1910             }
1911           else
1912             SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1913         }
1914       else
1915         {
1916           if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
1917             SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1918           else
1919             {
1920               /* If pseudo registers are not in save_reggroup, some of
1921                  them can be computed from saved raw registers, but some
1922                  of them are unknown.  */
1923               auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1924
1925               if (bfd_arch == bfd_arch_frv
1926                   || bfd_arch == bfd_arch_m32c
1927                   || bfd_arch == bfd_arch_mep
1928                   || bfd_arch == bfd_arch_sh)
1929                 SELF_CHECK (status == REG_VALID || status == REG_UNKNOWN);
1930               else if (bfd_arch == bfd_arch_mips
1931                        || bfd_arch == bfd_arch_h8300)
1932                 SELF_CHECK (status == REG_UNKNOWN);
1933               else
1934                 SELF_CHECK (status == REG_VALID);
1935             }
1936         }
1937
1938       SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called == 0);
1939       SELF_CHECK (mock_target.store_registers_called == 0);
1940       SELF_CHECK (mock_target.xfer_partial_called == 0);
1941
1942       mock_target.reset ();
1943     }
1944 }
1945
1946 } // namespace selftests
1947 #endif /* GDB_SELF_TEST */
1948
1949 void
1950 _initialize_regcache (void)
1951 {
1952   regcache_descr_handle
1953     = gdbarch_data_register_post_init (init_regcache_descr);
1954
1955   observer_attach_target_changed (regcache_observer_target_changed);
1956   observer_attach_thread_ptid_changed (regcache::regcache_thread_ptid_changed);
1957
1958   add_com ("flushregs", class_maintenance, reg_flush_command,
1959            _("Force gdb to flush its register cache (maintainer command)"));
1960
1961   add_cmd ("registers", class_maintenance, maintenance_print_registers,
1962            _("Print the internal register configuration.\n"
1963              "Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
1964   add_cmd ("raw-registers", class_maintenance,
1965            maintenance_print_raw_registers,
1966            _("Print the internal register configuration "
1967              "including raw values.\n"
1968              "Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
1969   add_cmd ("cooked-registers", class_maintenance,
1970            maintenance_print_cooked_registers,
1971            _("Print the internal register configuration "
1972              "including cooked values.\n"
1973              "Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
1974   add_cmd ("register-groups", class_maintenance,
1975            maintenance_print_register_groups,
1976            _("Print the internal register configuration "
1977              "including each register's group.\n"
1978              "Takes an optional file parameter."),
1979            &maintenanceprintlist);
1980   add_cmd ("remote-registers", class_maintenance,
1981            maintenance_print_remote_registers, _("\
1982 Print the internal register configuration including each register's\n\
1983 remote register number and buffer offset in the g/G packets.\n\
1984 Takes an optional file parameter."),
1985            &maintenanceprintlist);
1986
1987 #if GDB_SELF_TEST
1988   selftests::register_test ("current_regcache", selftests::current_regcache_test);
1989
1990   selftests::register_test_foreach_arch ("regcache::cooked_read_test",
1991                                          selftests::cooked_read_test);
1992 #endif
1993 }