Fix GDB builds that include the simulator
[external/binutils.git] / gdb / remote-sim.c
1 /* Generic remote debugging interface for simulators.
2
3    Copyright (C) 1993-2017 Free Software Foundation, Inc.
4
5    Contributed by Cygnus Support.
6    Steve Chamberlain (sac@cygnus.com).
7
8    This file is part of GDB.
9
10    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11    it under the terms of the GNU General Public License as published by
12    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
13    (at your option) any later version.
14
15    This program is distributed in the hope that it will be useful,
16    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18    GNU General Public License for more details.
19
20    You should have received a copy of the GNU General Public License
21    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "gdb_bfd.h"
25 #include "inferior.h"
26 #include "infrun.h"
27 #include "value.h"
28 #include <ctype.h>
29 #include <fcntl.h>
30 #include <signal.h>
31 #include <setjmp.h>
32 #include "terminal.h"
33 #include "target.h"
34 #include "gdbcore.h"
35 #include "gdb/callback.h"
36 #include "gdb/remote-sim.h"
37 #include "command.h"
38 #include "regcache.h"
39 #include "sim-regno.h"
40 #include "arch-utils.h"
41 #include "readline/readline.h"
42 #include "gdbthread.h"
43 #include "common/byte-vector.h"
44
45 /* Prototypes */
46
47 extern void _initialize_remote_sim (void);
48
49 static void init_callbacks (void);
50
51 static void end_callbacks (void);
52
53 static int gdb_os_write_stdout (host_callback *, const char *, int);
54
55 static void gdb_os_flush_stdout (host_callback *);
56
57 static int gdb_os_write_stderr (host_callback *, const char *, int);
58
59 static void gdb_os_flush_stderr (host_callback *);
60
61 static int gdb_os_poll_quit (host_callback *);
62
63 /* printf_filtered is depreciated.  */
64 static void gdb_os_printf_filtered (host_callback *, const char *, ...);
65
66 static void gdb_os_vprintf_filtered (host_callback *, const char *, va_list);
67
68 static void gdb_os_evprintf_filtered (host_callback *, const char *, va_list);
69
70 static void gdb_os_error (host_callback *, const char *, ...)
71      ATTRIBUTE_NORETURN;
72
73 static void gdbsim_kill (struct target_ops *);
74
75 static void gdbsim_load (struct target_ops *self, const char *prog,
76                          int fromtty);
77
78 static void gdbsim_open (const char *args, int from_tty);
79
80 static void gdbsim_close (struct target_ops *self);
81
82 static void gdbsim_detach (struct target_ops *ops, const char *args,
83                            int from_tty);
84
85 static void gdbsim_prepare_to_store (struct target_ops *self,
86                                      struct regcache *regcache);
87
88 static void gdbsim_files_info (struct target_ops *target);
89
90 static void gdbsim_mourn_inferior (struct target_ops *target);
91
92 static void gdbsim_interrupt (struct target_ops *self, ptid_t ptid);
93
94 void simulator_command (char *args, int from_tty);
95
96 /* Naming convention:
97
98    sim_* are the interface to the simulator (see remote-sim.h).
99    gdbsim_* are stuff which is internal to gdb.  */
100
101 /* Forward data declarations */
102 extern struct target_ops gdbsim_ops;
103
104 static const struct inferior_data *sim_inferior_data_key;
105
106 /* Simulator-specific, per-inferior state.  */
107 struct sim_inferior_data {
108   /* Flag which indicates whether or not the program has been loaded.  */
109   int program_loaded;
110
111   /* Simulator descriptor for this inferior.  */
112   SIM_DESC gdbsim_desc;
113
114   /* This is the ptid we use for this particular simulator instance.  Its
115      value is somewhat arbitrary, as the simulator target don't have a
116      notion of tasks or threads, but we need something non-null to place
117      in inferior_ptid.  For simulators which permit multiple instances,
118      we also need a unique identifier to use for each inferior.  */
119   ptid_t remote_sim_ptid;
120
121   /* Signal with which to resume.  */
122   enum gdb_signal resume_siggnal;
123
124   /* Flag which indicates whether resume should step or not.  */
125   int resume_step;
126 };
127
128 /* Flag indicating the "open" status of this module.  It's set to 1
129    in gdbsim_open() and 0 in gdbsim_close().  */
130 static int gdbsim_is_open = 0;
131
132 /* Value of the next pid to allocate for an inferior.  As indicated
133    elsewhere, its initial value is somewhat arbitrary; it's critical
134    though that it's not zero or negative.  */
135 static int next_pid;
136 #define INITIAL_PID 42000
137
138 /* Argument list to pass to sim_open().  It is allocated in gdbsim_open()
139    and deallocated in gdbsim_close().  The lifetime needs to extend beyond
140    the call to gdbsim_open() due to the fact that other sim instances other
141    than the first will be allocated after the gdbsim_open() call.  */
142 static char **sim_argv = NULL;
143
144 /* OS-level callback functions for write, flush, etc.  */
145 static host_callback gdb_callback;
146 static int callbacks_initialized = 0;
147
148 /* Callback for iterate_over_inferiors.  It checks to see if the sim
149    descriptor passed via ARG is the same as that for the inferior
150    designated by INF.  Return true if so; false otherwise.  */
151
152 static int
153 check_for_duplicate_sim_descriptor (struct inferior *inf, void *arg)
154 {
155   struct sim_inferior_data *sim_data;
156   SIM_DESC new_sim_desc = (SIM_DESC) arg;
157
158   sim_data = ((struct sim_inferior_data *)
159               inferior_data (inf, sim_inferior_data_key));
160
161   return (sim_data != NULL && sim_data->gdbsim_desc == new_sim_desc);
162 }
163
164 /* Flags indicating whether or not a sim instance is needed.  One of these
165    flags should be passed to get_sim_inferior_data().  */
166
167 enum {SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED = 0, SIM_INSTANCE_NEEDED = 1};
168
169 /* Obtain pointer to per-inferior simulator data, allocating it if necessary.
170    Attempt to open the sim if SIM_INSTANCE_NEEDED is true.  */
171
172 static struct sim_inferior_data *
173 get_sim_inferior_data (struct inferior *inf, int sim_instance_needed)
174 {
175   SIM_DESC sim_desc = NULL;
176   struct sim_inferior_data *sim_data
177     = (struct sim_inferior_data *) inferior_data (inf, sim_inferior_data_key);
178
179   /* Try to allocate a new sim instance, if needed.  We do this ahead of
180      a potential allocation of a sim_inferior_data struct in order to
181      avoid needlessly allocating that struct in the event that the sim
182      instance allocation fails.  */
183   if (sim_instance_needed == SIM_INSTANCE_NEEDED
184       && (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL))
185     {
186       struct inferior *idup;
187       sim_desc = sim_open (SIM_OPEN_DEBUG, &gdb_callback, exec_bfd, sim_argv);
188       if (sim_desc == NULL)
189         error (_("Unable to create simulator instance for inferior %d."),
190                inf->num);
191
192       idup = iterate_over_inferiors (check_for_duplicate_sim_descriptor,
193                                      sim_desc);
194       if (idup != NULL)
195         {
196           /* We don't close the descriptor due to the fact that it's
197              shared with some other inferior.  If we were to close it,
198              that might needlessly muck up the other inferior.  Of
199              course, it's possible that the damage has already been
200              done...  Note that it *will* ultimately be closed during
201              cleanup of the other inferior.  */
202           sim_desc = NULL;
203           error (
204  _("Inferior %d and inferior %d would have identical simulator state.\n"
205    "(This simulator does not support the running of more than one inferior.)"),
206                  inf->num, idup->num);
207         }
208     }
209
210   if (sim_data == NULL)
211     {
212       sim_data = XCNEW(struct sim_inferior_data);
213       set_inferior_data (inf, sim_inferior_data_key, sim_data);
214
215       /* Allocate a ptid for this inferior.  */
216       sim_data->remote_sim_ptid = ptid_build (next_pid, 0, next_pid);
217       next_pid++;
218
219       /* Initialize the other instance variables.  */
220       sim_data->program_loaded = 0;
221       sim_data->gdbsim_desc = sim_desc;
222       sim_data->resume_siggnal = GDB_SIGNAL_0;
223       sim_data->resume_step = 0;
224     }
225   else if (sim_desc)
226     {
227       /* This handles the case where sim_data was allocated prior to
228          needing a sim instance.  */
229       sim_data->gdbsim_desc = sim_desc;
230     }
231
232
233   return sim_data;
234 }
235
236 /* Return pointer to per-inferior simulator data using PTID to find the
237    inferior in question.  Return NULL when no inferior is found or
238    when ptid has a zero or negative pid component.  */
239
240 static struct sim_inferior_data *
241 get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid_t ptid, int sim_instance_needed)
242 {
243   struct inferior *inf;
244   int pid = ptid_get_pid (ptid);
245
246   if (pid <= 0)
247     return NULL;
248
249   inf = find_inferior_pid (pid);
250
251   if (inf)
252     return get_sim_inferior_data (inf, sim_instance_needed);
253   else
254     return NULL;
255 }
256
257 /* Free the per-inferior simulator data.  */
258
259 static void
260 sim_inferior_data_cleanup (struct inferior *inf, void *data)
261 {
262   struct sim_inferior_data *sim_data = (struct sim_inferior_data *) data;
263
264   if (sim_data != NULL)
265     {
266       if (sim_data->gdbsim_desc)
267         {
268           sim_close (sim_data->gdbsim_desc, 0);
269           sim_data->gdbsim_desc = NULL;
270         }
271       xfree (sim_data);
272     }
273 }
274
275 static void
276 dump_mem (const gdb_byte *buf, int len)
277 {
278   fputs_unfiltered ("\t", gdb_stdlog);
279
280   if (len == 8 || len == 4)
281     {
282       uint32_t l[2];
283
284       memcpy (l, buf, len);
285       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "0x%08x", l[0]);
286       if (len == 8)
287         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " 0x%08x", l[1]);
288     }
289   else
290     {
291       int i;
292
293       for (i = 0; i < len; i++)
294         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "0x%02x ", buf[i]);
295     }
296
297   fputs_unfiltered ("\n", gdb_stdlog);
298 }
299
300 /* Initialize gdb_callback.  */
301
302 static void
303 init_callbacks (void)
304 {
305   if (!callbacks_initialized)
306     {
307       gdb_callback = default_callback;
308       gdb_callback.init (&gdb_callback);
309       gdb_callback.write_stdout = gdb_os_write_stdout;
310       gdb_callback.flush_stdout = gdb_os_flush_stdout;
311       gdb_callback.write_stderr = gdb_os_write_stderr;
312       gdb_callback.flush_stderr = gdb_os_flush_stderr;
313       gdb_callback.printf_filtered = gdb_os_printf_filtered;
314       gdb_callback.vprintf_filtered = gdb_os_vprintf_filtered;
315       gdb_callback.evprintf_filtered = gdb_os_evprintf_filtered;
316       gdb_callback.error = gdb_os_error;
317       gdb_callback.poll_quit = gdb_os_poll_quit;
318       gdb_callback.magic = HOST_CALLBACK_MAGIC;
319       callbacks_initialized = 1;
320     }
321 }
322
323 /* Release callbacks (free resources used by them).  */
324
325 static void
326 end_callbacks (void)
327 {
328   if (callbacks_initialized)
329     {
330       gdb_callback.shutdown (&gdb_callback);
331       callbacks_initialized = 0;
332     }
333 }
334
335 /* GDB version of os_write_stdout callback.  */
336
337 static int
338 gdb_os_write_stdout (host_callback *p, const char *buf, int len)
339 {
340   int i;
341   char b[2];
342
343   ui_file_write (gdb_stdtarg, buf, len);
344   return len;
345 }
346
347 /* GDB version of os_flush_stdout callback.  */
348
349 static void
350 gdb_os_flush_stdout (host_callback *p)
351 {
352   gdb_flush (gdb_stdtarg);
353 }
354
355 /* GDB version of os_write_stderr callback.  */
356
357 static int
358 gdb_os_write_stderr (host_callback *p, const char *buf, int len)
359 {
360   int i;
361   char b[2];
362
363   for (i = 0; i < len; i++)
364     {
365       b[0] = buf[i];
366       b[1] = 0;
367       fputs_unfiltered (b, gdb_stdtargerr);
368     }
369   return len;
370 }
371
372 /* GDB version of os_flush_stderr callback.  */
373
374 static void
375 gdb_os_flush_stderr (host_callback *p)
376 {
377   gdb_flush (gdb_stdtargerr);
378 }
379
380 /* GDB version of printf_filtered callback.  */
381
382 static void
383 gdb_os_printf_filtered (host_callback * p, const char *format,...)
384 {
385   va_list args;
386
387   va_start (args, format);
388   vfprintf_filtered (gdb_stdout, format, args);
389   va_end (args);
390 }
391
392 /* GDB version of error vprintf_filtered.  */
393
394 static void
395 gdb_os_vprintf_filtered (host_callback * p, const char *format, va_list ap)
396 {
397   vfprintf_filtered (gdb_stdout, format, ap);
398 }
399
400 /* GDB version of error evprintf_filtered.  */
401
402 static void
403 gdb_os_evprintf_filtered (host_callback * p, const char *format, va_list ap)
404 {
405   vfprintf_filtered (gdb_stderr, format, ap);
406 }
407
408 /* GDB version of error callback.  */
409
410 static void
411 gdb_os_error (host_callback * p, const char *format, ...)
412 {
413   va_list args;
414
415   va_start (args, format);
416   verror (format, args);
417   va_end (args);
418 }
419
420 int
421 one2one_register_sim_regno (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
422 {
423   /* Only makes sense to supply raw registers.  */
424   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch));
425   return regnum;
426 }
427
428 static void
429 gdbsim_fetch_register (struct target_ops *ops,
430                        struct regcache *regcache, int regno)
431 {
432   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
433   struct inferior *inf = find_inferior_ptid (regcache_get_ptid (regcache));
434   struct sim_inferior_data *sim_data
435     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
436
437   if (regno == -1)
438     {
439       for (regno = 0; regno < gdbarch_num_regs (gdbarch); regno++)
440         gdbsim_fetch_register (ops, regcache, regno);
441       return;
442     }
443
444   switch (gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno))
445     {
446     case LEGACY_SIM_REGNO_IGNORE:
447       break;
448     case SIM_REGNO_DOES_NOT_EXIST:
449       {
450         /* For moment treat a `does not exist' register the same way
451            as an ``unavailable'' register.  */
452         regcache->raw_supply_zeroed (regno);
453         break;
454       }
455
456     default:
457       {
458         static int warn_user = 1;
459         int regsize = register_size (gdbarch, regno);
460         gdb::byte_vector buf (regsize, 0);
461         int nr_bytes;
462
463         gdb_assert (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch));
464         nr_bytes = sim_fetch_register (sim_data->gdbsim_desc,
465                                        gdbarch_register_sim_regno
466                                          (gdbarch, regno),
467                                        buf.data (), regsize);
468         if (nr_bytes > 0 && nr_bytes != regsize && warn_user)
469           {
470             fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
471                                 "Size of register %s (%d/%d) "
472                                 "incorrect (%d instead of %d))",
473                                 gdbarch_register_name (gdbarch, regno),
474                                 regno,
475                                 gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno),
476                                 nr_bytes, regsize);
477             warn_user = 0;
478           }
479         /* FIXME: cagney/2002-05-27: Should check `nr_bytes == 0'
480            indicating that GDB and the SIM have different ideas about
481            which registers are fetchable.  */
482         /* Else if (nr_bytes < 0): an old simulator, that doesn't
483            think to return the register size.  Just assume all is ok.  */
484         regcache->raw_supply (regno, buf.data ());
485         if (remote_debug)
486           {
487             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
488                                 "gdbsim_fetch_register: %d", regno);
489             /* FIXME: We could print something more intelligible.  */
490             dump_mem (buf.data (), regsize);
491           }
492         break;
493       }
494     }
495 }
496
497
498 static void
499 gdbsim_store_register (struct target_ops *ops,
500                        struct regcache *regcache, int regno)
501 {
502   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
503   struct inferior *inf = find_inferior_ptid (regcache_get_ptid (regcache));
504   struct sim_inferior_data *sim_data
505     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
506
507   if (regno == -1)
508     {
509       for (regno = 0; regno < gdbarch_num_regs (gdbarch); regno++)
510         gdbsim_store_register (ops, regcache, regno);
511       return;
512     }
513   else if (gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno) >= 0)
514     {
515       int regsize = register_size (gdbarch, regno);
516       gdb::byte_vector tmp (regsize);
517       int nr_bytes;
518
519       regcache->cooked_read (regno, tmp.data ());
520       nr_bytes = sim_store_register (sim_data->gdbsim_desc,
521                                      gdbarch_register_sim_regno
522                                        (gdbarch, regno),
523                                      tmp.data (), regsize);
524
525       if (nr_bytes > 0 && nr_bytes != regsize)
526         internal_error (__FILE__, __LINE__,
527                         _("Register size different to expected"));
528       if (nr_bytes < 0)
529         internal_error (__FILE__, __LINE__,
530                         _("Register %d not updated"), regno);
531       if (nr_bytes == 0)
532         warning (_("Register %s not updated"),
533                  gdbarch_register_name (gdbarch, regno));
534
535       if (remote_debug)
536         {
537           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_store_register: %d", regno);
538           /* FIXME: We could print something more intelligible.  */
539           dump_mem (tmp.data (), regsize);
540         }
541     }
542 }
543
544 /* Kill the running program.  This may involve closing any open files
545    and releasing other resources acquired by the simulated program.  */
546
547 static void
548 gdbsim_kill (struct target_ops *ops)
549 {
550   if (remote_debug)
551     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_kill\n");
552
553   /* There is no need to `kill' running simulator - the simulator is
554      not running.  Mourning it is enough.  */
555   target_mourn_inferior (inferior_ptid);
556 }
557
558 /* Load an executable file into the target process.  This is expected to
559    not only bring new code into the target process, but also to update
560    GDB's symbol tables to match.  */
561
562 static void
563 gdbsim_load (struct target_ops *self, const char *args, int fromtty)
564 {
565   char **argv;
566   const char *prog;
567   struct sim_inferior_data *sim_data
568     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
569
570   if (args == NULL)
571       error_no_arg (_("program to load"));
572
573   argv = gdb_buildargv (args);
574   make_cleanup_freeargv (argv);
575
576   prog = tilde_expand (argv[0]);
577
578   if (argv[1] != NULL)
579     error (_("GDB sim does not yet support a load offset."));
580
581   if (remote_debug)
582     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_load: prog \"%s\"\n", prog);
583
584   /* FIXME: We will print two messages on error.
585      Need error to either not print anything if passed NULL or need
586      another routine that doesn't take any arguments.  */
587   if (sim_load (sim_data->gdbsim_desc, prog, NULL, fromtty) == SIM_RC_FAIL)
588     error (_("unable to load program"));
589
590   /* FIXME: If a load command should reset the targets registers then
591      a call to sim_create_inferior() should go here.  */
592
593   sim_data->program_loaded = 1;
594 }
595
596
597 /* Start an inferior process and set inferior_ptid to its pid.
598    EXEC_FILE is the file to run.
599    ARGS is a string containing the arguments to the program.
600    ENV is the environment vector to pass.  Errors reported with error().
601    On VxWorks and various standalone systems, we ignore exec_file.  */
602 /* This is called not only when we first attach, but also when the
603    user types "run" after having attached.  */
604
605 static void
606 gdbsim_create_inferior (struct target_ops *target, const char *exec_file,
607                         const std::string &allargs, char **env, int from_tty)
608 {
609   struct sim_inferior_data *sim_data
610     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
611   int len;
612   char *arg_buf, **argv;
613   const char *args = allargs.c_str ();
614
615   if (exec_file == 0 || exec_bfd == 0)
616     warning (_("No executable file specified."));
617   if (!sim_data->program_loaded)
618     warning (_("No program loaded."));
619
620   if (remote_debug)
621     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
622                         "gdbsim_create_inferior: exec_file \"%s\", args \"%s\"\n",
623                         (exec_file ? exec_file : "(NULL)"),
624                         args);
625
626   if (ptid_equal (inferior_ptid, sim_data->remote_sim_ptid))
627     gdbsim_kill (target);
628   remove_breakpoints ();
629   init_wait_for_inferior ();
630
631   if (exec_file != NULL)
632     {
633       len = strlen (exec_file) + 1 + allargs.size () + 1 + /*slop */ 10;
634       arg_buf = (char *) alloca (len);
635       arg_buf[0] = '\0';
636       strcat (arg_buf, exec_file);
637       strcat (arg_buf, " ");
638       strcat (arg_buf, args);
639       argv = gdb_buildargv (arg_buf);
640       make_cleanup_freeargv (argv);
641     }
642   else
643     argv = NULL;
644
645   if (!have_inferiors ())
646     init_thread_list ();
647
648   if (sim_create_inferior (sim_data->gdbsim_desc, exec_bfd, argv, env)
649       != SIM_RC_OK)
650     error (_("Unable to create sim inferior."));
651
652   inferior_ptid = sim_data->remote_sim_ptid;
653   inferior_appeared (current_inferior (), ptid_get_pid (inferior_ptid));
654   add_thread_silent (inferior_ptid);
655
656   insert_breakpoints ();        /* Needed to get correct instruction
657                                    in cache.  */
658
659   clear_proceed_status (0);
660 }
661
662 /* The open routine takes the rest of the parameters from the command,
663    and (if successful) pushes a new target onto the stack.
664    Targets should supply this routine, if only to provide an error message.  */
665 /* Called when selecting the simulator.  E.g. (gdb) target sim name.  */
666
667 static void
668 gdbsim_open (const char *args, int from_tty)
669 {
670   int len;
671   char *arg_buf;
672   struct sim_inferior_data *sim_data;
673   const char *sysroot;
674   SIM_DESC gdbsim_desc;
675
676   sysroot = gdb_sysroot;
677   if (is_target_filename (sysroot))
678     sysroot += strlen (TARGET_SYSROOT_PREFIX);
679
680   if (remote_debug)
681     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
682                         "gdbsim_open: args \"%s\"\n", args ? args : "(null)");
683
684   /* Ensure that the sim target is not on the target stack.  This is
685      necessary, because if it is on the target stack, the call to
686      push_target below will invoke sim_close(), thus freeing various
687      state (including a sim instance) that we allocate prior to
688      invoking push_target().  We want to delay the push_target()
689      operation until after we complete those operations which could
690      error out.  */
691   if (gdbsim_is_open)
692     unpush_target (&gdbsim_ops);
693
694   len = (7 + 1                  /* gdbsim */
695          + strlen (" -E little")
696          + strlen (" --architecture=xxxxxxxxxx")
697          + strlen (" --sysroot=") + strlen (sysroot) +
698          + (args ? strlen (args) : 0)
699          + 50) /* slack */ ;
700   arg_buf = (char *) alloca (len);
701   strcpy (arg_buf, "gdbsim");   /* 7 */
702   /* Specify the byte order for the target when it is explicitly
703      specified by the user (not auto detected).  */
704   switch (selected_byte_order ())
705     {
706     case BFD_ENDIAN_BIG:
707       strcat (arg_buf, " -E big");
708       break;
709     case BFD_ENDIAN_LITTLE:
710       strcat (arg_buf, " -E little");
711       break;
712     case BFD_ENDIAN_UNKNOWN:
713       break;
714     }
715   /* Specify the architecture of the target when it has been
716      explicitly specified */
717   if (selected_architecture_name () != NULL)
718     {
719       strcat (arg_buf, " --architecture=");
720       strcat (arg_buf, selected_architecture_name ());
721     }
722   /* Pass along gdb's concept of the sysroot.  */
723   strcat (arg_buf, " --sysroot=");
724   strcat (arg_buf, sysroot);
725   /* finally, any explicit args */
726   if (args)
727     {
728       strcat (arg_buf, " ");    /* 1 */
729       strcat (arg_buf, args);
730     }
731   sim_argv = gdb_buildargv (arg_buf);
732
733   init_callbacks ();
734   gdbsim_desc = sim_open (SIM_OPEN_DEBUG, &gdb_callback, exec_bfd, sim_argv);
735
736   if (gdbsim_desc == 0)
737     {
738       freeargv (sim_argv);
739       sim_argv = NULL;
740       error (_("unable to create simulator instance"));
741     }
742
743   /* Reset the pid numberings for this batch of sim instances.  */
744   next_pid = INITIAL_PID;
745
746   /* Allocate the inferior data, but do not allocate a sim instance
747      since we've already just done that.  */
748   sim_data = get_sim_inferior_data (current_inferior (),
749                                     SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
750
751   sim_data->gdbsim_desc = gdbsim_desc;
752
753   push_target (&gdbsim_ops);
754   printf_filtered ("Connected to the simulator.\n");
755
756   /* There's nothing running after "target sim" or "load"; not until
757      "run".  */
758   inferior_ptid = null_ptid;
759
760   gdbsim_is_open = 1;
761 }
762
763 /* Callback for iterate_over_inferiors.  Called (indirectly) by
764    gdbsim_close().  */
765
766 static int
767 gdbsim_close_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
768 {
769   struct sim_inferior_data *sim_data
770     = (struct sim_inferior_data *) inferior_data (inf, sim_inferior_data_key);
771   if (sim_data != NULL)
772     {
773       ptid_t ptid = sim_data->remote_sim_ptid;
774
775       sim_inferior_data_cleanup (inf, sim_data);
776       set_inferior_data (inf, sim_inferior_data_key, NULL);
777
778       /* Having a ptid allocated and stored in remote_sim_ptid does
779          not mean that a corresponding inferior was ever created.
780          Thus we need to verify the existence of an inferior using the
781          pid in question before setting inferior_ptid via
782          switch_to_thread() or mourning the inferior.  */
783       if (find_inferior_ptid (ptid) != NULL)
784         {
785           switch_to_thread (ptid);
786           generic_mourn_inferior ();
787         }
788     }
789
790   return 0;
791 }
792
793 /* Close out all files and local state before this target loses control.  */
794
795 static void
796 gdbsim_close (struct target_ops *self)
797 {
798   struct sim_inferior_data *sim_data
799     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
800
801   if (remote_debug)
802     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_close\n");
803
804   iterate_over_inferiors (gdbsim_close_inferior, NULL);
805
806   if (sim_argv != NULL)
807     {
808       freeargv (sim_argv);
809       sim_argv = NULL;
810     }
811
812   end_callbacks ();
813
814   gdbsim_is_open = 0;
815 }
816
817 /* Takes a program previously attached to and detaches it.
818    The program may resume execution (some targets do, some don't) and will
819    no longer stop on signals, etc.  We better not have left any breakpoints
820    in the program or it'll die when it hits one.  ARGS is arguments
821    typed by the user (e.g. a signal to send the process).  FROM_TTY
822    says whether to be verbose or not.  */
823 /* Terminate the open connection to the remote debugger.
824    Use this when you want to detach and do something else with your gdb.  */
825
826 static void
827 gdbsim_detach (struct target_ops *ops, const char *args, int from_tty)
828 {
829   if (remote_debug)
830     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_detach: args \"%s\"\n", args);
831
832   unpush_target (ops);          /* calls gdbsim_close to do the real work */
833   if (from_tty)
834     printf_filtered ("Ending simulator %s debugging\n", target_shortname);
835 }
836
837 /* Resume execution of the target process.  STEP says whether to single-step
838    or to run free; SIGGNAL is the signal value (e.g. SIGINT) to be given
839    to the target, or zero for no signal.  */
840
841 struct resume_data
842 {
843   enum gdb_signal siggnal;
844   int step;
845 };
846
847 static int
848 gdbsim_resume_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
849 {
850   struct sim_inferior_data *sim_data
851     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
852   struct resume_data *rd = (struct resume_data *) arg;
853
854   if (sim_data)
855     {
856       sim_data->resume_siggnal = rd->siggnal;
857       sim_data->resume_step = rd->step;
858
859       if (remote_debug)
860         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
861                             _("gdbsim_resume: pid %d, step %d, signal %d\n"),
862                             inf->pid, rd->step, rd->siggnal);
863     }
864
865   /* When called from iterate_over_inferiors, a zero return causes the
866      iteration process to proceed until there are no more inferiors to
867      consider.  */
868   return 0;
869 }
870
871 static void
872 gdbsim_resume (struct target_ops *ops,
873                ptid_t ptid, int step, enum gdb_signal siggnal)
874 {
875   struct resume_data rd;
876   struct sim_inferior_data *sim_data
877     = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
878
879   rd.siggnal = siggnal;
880   rd.step = step;
881
882   /* We don't access any sim_data members within this function.
883      What's of interest is whether or not the call to
884      get_sim_inferior_data_by_ptid(), above, is able to obtain a
885      non-NULL pointer.  If it managed to obtain a non-NULL pointer, we
886      know we have a single inferior to consider.  If it's NULL, we
887      either have multiple inferiors to resume or an error condition.  */
888
889   if (sim_data)
890     gdbsim_resume_inferior (find_inferior_ptid (ptid), &rd);
891   else if (ptid_equal (ptid, minus_one_ptid))
892     iterate_over_inferiors (gdbsim_resume_inferior, &rd);
893   else
894     error (_("The program is not being run."));
895 }
896
897 /* Notify the simulator of an asynchronous request to interrupt.
898
899    The simulator shall ensure that the interrupt request is eventually
900    delivered to the simulator.  If the call is made while the
901    simulator is not running then the interrupt request is processed when
902    the simulator is next resumed.
903
904    For simulators that do not support this operation, just abort.  */
905
906 static int
907 gdbsim_interrupt_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
908 {
909   struct sim_inferior_data *sim_data
910     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
911
912   if (sim_data)
913     {
914       if (!sim_stop (sim_data->gdbsim_desc))
915         {
916           quit ();
917         }
918     }
919
920   /* When called from iterate_over_inferiors, a zero return causes the
921      iteration process to proceed until there are no more inferiors to
922      consider.  */
923   return 0;
924 }
925
926 static void
927 gdbsim_interrupt (struct target_ops *self, ptid_t ptid)
928 {
929   struct sim_inferior_data *sim_data;
930
931   if (ptid_equal (ptid, minus_one_ptid))
932     {
933       iterate_over_inferiors (gdbsim_interrupt_inferior, NULL);
934     }
935   else
936     {
937       struct inferior *inf = find_inferior_ptid (ptid);
938
939       if (inf == NULL)
940         error (_("Can't stop pid %d.  No inferior found."),
941                ptid_get_pid (ptid));
942
943       gdbsim_interrupt_inferior (inf, NULL);
944     }
945 }
946
947 /* GDB version of os_poll_quit callback.
948    Taken from gdb/util.c - should be in a library.  */
949
950 static int
951 gdb_os_poll_quit (host_callback *p)
952 {
953   if (deprecated_ui_loop_hook != NULL)
954     deprecated_ui_loop_hook (0);
955
956   if (check_quit_flag ())       /* gdb's idea of quit */
957     return 1;
958   return 0;
959 }
960
961 /* Wait for inferior process to do something.  Return pid of child,
962    or -1 in case of error; store status through argument pointer STATUS,
963    just as `wait' would.  */
964
965 static void
966 gdbsim_cntrl_c (int signo)
967 {
968   gdbsim_interrupt (NULL, minus_one_ptid);
969 }
970
971 static ptid_t
972 gdbsim_wait (struct target_ops *ops,
973              ptid_t ptid, struct target_waitstatus *status, int options)
974 {
975   struct sim_inferior_data *sim_data;
976   static sighandler_t prev_sigint;
977   int sigrc = 0;
978   enum sim_stop reason = sim_running;
979
980   /* This target isn't able to (yet) resume more than one inferior at a time.
981      When ptid is minus_one_ptid, just use the current inferior.  If we're
982      given an explicit pid, we'll try to find it and use that instead.  */
983   if (ptid_equal (ptid, minus_one_ptid))
984     sim_data = get_sim_inferior_data (current_inferior (),
985                                       SIM_INSTANCE_NEEDED);
986   else
987     {
988       sim_data = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NEEDED);
989       if (sim_data == NULL)
990         error (_("Unable to wait for pid %d.  Inferior not found."),
991                ptid_get_pid (ptid));
992       inferior_ptid = ptid;
993     }
994
995   if (remote_debug)
996     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_wait\n");
997
998 #if defined (HAVE_SIGACTION) && defined (SA_RESTART)
999   {
1000     struct sigaction sa, osa;
1001     sa.sa_handler = gdbsim_cntrl_c;
1002     sigemptyset (&sa.sa_mask);
1003     sa.sa_flags = 0;
1004     sigaction (SIGINT, &sa, &osa);
1005     prev_sigint = osa.sa_handler;
1006   }
1007 #else
1008   prev_sigint = signal (SIGINT, gdbsim_cntrl_c);
1009 #endif
1010   sim_resume (sim_data->gdbsim_desc, sim_data->resume_step,
1011               sim_data->resume_siggnal);
1012
1013   signal (SIGINT, prev_sigint);
1014   sim_data->resume_step = 0;
1015
1016   sim_stop_reason (sim_data->gdbsim_desc, &reason, &sigrc);
1017
1018   switch (reason)
1019     {
1020     case sim_exited:
1021       status->kind = TARGET_WAITKIND_EXITED;
1022       status->value.integer = sigrc;
1023       break;
1024     case sim_stopped:
1025       switch (sigrc)
1026         {
1027         case GDB_SIGNAL_ABRT:
1028           quit ();
1029           break;
1030         case GDB_SIGNAL_INT:
1031         case GDB_SIGNAL_TRAP:
1032         default:
1033           status->kind = TARGET_WAITKIND_STOPPED;
1034           status->value.sig = (enum gdb_signal) sigrc;
1035           break;
1036         }
1037       break;
1038     case sim_signalled:
1039       status->kind = TARGET_WAITKIND_SIGNALLED;
1040       status->value.sig = (enum gdb_signal) sigrc;
1041       break;
1042     case sim_running:
1043     case sim_polling:
1044       /* FIXME: Is this correct?  */
1045       break;
1046     }
1047
1048   return inferior_ptid;
1049 }
1050
1051 /* Get ready to modify the registers array.  On machines which store
1052    individual registers, this doesn't need to do anything.  On machines
1053    which store all the registers in one fell swoop, this makes sure
1054    that registers contains all the registers from the program being
1055    debugged.  */
1056
1057 static void
1058 gdbsim_prepare_to_store (struct target_ops *self, struct regcache *regcache)
1059 {
1060   /* Do nothing, since we can store individual regs.  */
1061 }
1062
1063 /* Helper for gdbsim_xfer_partial that handles memory transfers.
1064    Arguments are like target_xfer_partial.  */
1065
1066 static enum target_xfer_status
1067 gdbsim_xfer_memory (struct target_ops *target,
1068                     gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf,
1069                     ULONGEST memaddr, ULONGEST len, ULONGEST *xfered_len)
1070 {
1071   struct sim_inferior_data *sim_data
1072     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1073   int l;
1074
1075   /* If this target doesn't have memory yet, return 0 causing the
1076      request to be passed to a lower target, hopefully an exec
1077      file.  */
1078   if (!target->to_has_memory (target))
1079     return TARGET_XFER_EOF;
1080
1081   if (!sim_data->program_loaded)
1082     error (_("No program loaded."));
1083
1084   /* Note that we obtained the sim_data pointer above using
1085      SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED.  We do this so that we don't needlessly
1086      allocate a sim instance prior to loading a program.   If we
1087      get to this point in the code though, gdbsim_desc should be
1088      non-NULL.  (Note that a sim instance is needed in order to load
1089      the program...)  */
1090   gdb_assert (sim_data->gdbsim_desc != NULL);
1091
1092   if (remote_debug)
1093     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1094                         "gdbsim_xfer_memory: readbuf %s, writebuf %s, "
1095                         "memaddr %s, len %s\n",
1096                         host_address_to_string (readbuf),
1097                         host_address_to_string (writebuf),
1098                         paddress (target_gdbarch (), memaddr),
1099                         pulongest (len));
1100
1101   if (writebuf)
1102     {
1103       if (remote_debug && len > 0)
1104         dump_mem (writebuf, len);
1105       l = sim_write (sim_data->gdbsim_desc, memaddr, writebuf, len);
1106     }
1107   else
1108     {
1109       l = sim_read (sim_data->gdbsim_desc, memaddr, readbuf, len);
1110       if (remote_debug && len > 0)
1111         dump_mem (readbuf, len);
1112     }
1113   if (l > 0)
1114     {
1115       *xfered_len = (ULONGEST) l;
1116       return TARGET_XFER_OK;
1117     }
1118   else if (l == 0)
1119     return TARGET_XFER_EOF;
1120   else
1121     return TARGET_XFER_E_IO;
1122 }
1123
1124 /* Target to_xfer_partial implementation.  */
1125
1126 static enum target_xfer_status
1127 gdbsim_xfer_partial (struct target_ops *ops, enum target_object object,
1128                      const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1129                      const gdb_byte *writebuf, ULONGEST offset, ULONGEST len,
1130                      ULONGEST *xfered_len)
1131 {
1132   switch (object)
1133     {
1134     case TARGET_OBJECT_MEMORY:
1135       return gdbsim_xfer_memory (ops, readbuf, writebuf, offset, len,
1136                                  xfered_len);
1137
1138     default:
1139       return TARGET_XFER_E_IO;
1140     }
1141 }
1142
1143 static void
1144 gdbsim_files_info (struct target_ops *target)
1145 {
1146   struct sim_inferior_data *sim_data
1147     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
1148   const char *file = "nothing";
1149
1150   if (exec_bfd)
1151     file = bfd_get_filename (exec_bfd);
1152
1153   if (remote_debug)
1154     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_files_info: file \"%s\"\n", file);
1155
1156   if (exec_bfd)
1157     {
1158       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\tAttached to %s running program %s\n",
1159                           target_shortname, file);
1160       sim_info (sim_data->gdbsim_desc, 0);
1161     }
1162 }
1163
1164 /* Clear the simulator's notion of what the break points are.  */
1165
1166 static void
1167 gdbsim_mourn_inferior (struct target_ops *target)
1168 {
1169   struct sim_inferior_data *sim_data
1170     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1171
1172   if (remote_debug)
1173     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_mourn_inferior:\n");
1174
1175   remove_breakpoints ();
1176   generic_mourn_inferior ();
1177   delete_thread_silent (sim_data->remote_sim_ptid);
1178 }
1179
1180 /* Pass the command argument through to the simulator verbatim.  The
1181    simulator must do any command interpretation work.  */
1182
1183 void
1184 simulator_command (char *args, int from_tty)
1185 {
1186   struct sim_inferior_data *sim_data;
1187
1188   /* We use inferior_data() instead of get_sim_inferior_data() here in
1189      order to avoid attaching a sim_inferior_data struct to an
1190      inferior unnecessarily.  The reason we take such care here is due
1191      to the fact that this function, simulator_command(), may be called
1192      even when the sim target is not active.  If we were to use
1193      get_sim_inferior_data() here, it is possible that this call would
1194      be made either prior to gdbsim_open() or after gdbsim_close(),
1195      thus allocating memory that would not be garbage collected until
1196      the ultimate destruction of the associated inferior.  */
1197
1198   sim_data  = ((struct sim_inferior_data *)
1199                inferior_data (current_inferior (), sim_inferior_data_key));
1200   if (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL)
1201     {
1202
1203       /* PREVIOUSLY: The user may give a command before the simulator
1204          is opened. [...] (??? assuming of course one wishes to
1205          continue to allow commands to be sent to unopened simulators,
1206          which isn't entirely unreasonable).  */
1207
1208       /* The simulator is a builtin abstraction of a remote target.
1209          Consistent with that model, access to the simulator, via sim
1210          commands, is restricted to the period when the channel to the
1211          simulator is open.  */
1212
1213       error (_("Not connected to the simulator target"));
1214     }
1215
1216   sim_do_command (sim_data->gdbsim_desc, args);
1217
1218   /* Invalidate the register cache, in case the simulator command does
1219      something funny.  */
1220   registers_changed ();
1221 }
1222
1223 static void
1224 sim_command_completer (struct cmd_list_element *ignore,
1225                        completion_tracker &tracker,
1226                        const char *text, const char *word)
1227 {
1228   struct sim_inferior_data *sim_data;
1229
1230   sim_data = ((struct sim_inferior_data *)
1231               inferior_data (current_inferior (), sim_inferior_data_key));
1232   if (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL)
1233     return;
1234
1235   /* sim_complete_command returns a NULL-terminated malloc'ed array of
1236      malloc'ed strings.  */
1237   struct sim_completions_deleter
1238   {
1239     void operator() (char **ptr) const
1240     {
1241       for (size_t i = 0; ptr[i] != NULL; i++)
1242         xfree (ptr[i]);
1243       xfree (ptr);
1244     }
1245   };
1246
1247   std::unique_ptr<char *[], sim_completions_deleter> sim_completions
1248     (sim_complete_command (sim_data->gdbsim_desc, text, word));
1249   if (sim_completions == NULL)
1250     return;
1251
1252   /* Count the elements and add completions from tail to head because
1253      below we'll swap elements out of the array in case add_completion
1254      throws and the deleter deletes until it finds a NULL element.  */
1255   size_t count = 0;
1256   while (sim_completions[count] != NULL)
1257     count++;
1258
1259   for (size_t i = count; i > 0; i--)
1260     {
1261       gdb::unique_xmalloc_ptr<char> match (sim_completions[i - 1]);
1262       sim_completions[i - 1] = NULL;
1263       tracker.add_completion (std::move (match));
1264     }
1265 }
1266
1267 /* Check to see if a thread is still alive.  */
1268
1269 static int
1270 gdbsim_thread_alive (struct target_ops *ops, ptid_t ptid)
1271 {
1272   struct sim_inferior_data *sim_data
1273     = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1274
1275   if (sim_data == NULL)
1276     return 0;
1277
1278   if (ptid_equal (ptid, sim_data->remote_sim_ptid))
1279     /* The simulators' task is always alive.  */
1280     return 1;
1281
1282   return 0;
1283 }
1284
1285 /* Convert a thread ID to a string.  Returns the string in a static
1286    buffer.  */
1287
1288 static const char *
1289 gdbsim_pid_to_str (struct target_ops *ops, ptid_t ptid)
1290 {
1291   return normal_pid_to_str (ptid);
1292 }
1293
1294 /* Simulator memory may be accessed after the program has been loaded.  */
1295
1296 static int
1297 gdbsim_has_all_memory (struct target_ops *ops)
1298 {
1299   struct sim_inferior_data *sim_data
1300     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1301
1302   if (!sim_data->program_loaded)
1303     return 0;
1304
1305   return 1;
1306 }
1307
1308 static int
1309 gdbsim_has_memory (struct target_ops *ops)
1310 {
1311   struct sim_inferior_data *sim_data
1312     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1313
1314   if (!sim_data->program_loaded)
1315     return 0;
1316
1317   return 1;
1318 }
1319
1320 /* Define the target subroutine names.  */
1321
1322 struct target_ops gdbsim_ops;
1323
1324 static void
1325 init_gdbsim_ops (void)
1326 {
1327   gdbsim_ops.to_shortname = "sim";
1328   gdbsim_ops.to_longname = "simulator";
1329   gdbsim_ops.to_doc = "Use the compiled-in simulator.";
1330   gdbsim_ops.to_open = gdbsim_open;
1331   gdbsim_ops.to_close = gdbsim_close;
1332   gdbsim_ops.to_detach = gdbsim_detach;
1333   gdbsim_ops.to_resume = gdbsim_resume;
1334   gdbsim_ops.to_wait = gdbsim_wait;
1335   gdbsim_ops.to_fetch_registers = gdbsim_fetch_register;
1336   gdbsim_ops.to_store_registers = gdbsim_store_register;
1337   gdbsim_ops.to_prepare_to_store = gdbsim_prepare_to_store;
1338   gdbsim_ops.to_xfer_partial = gdbsim_xfer_partial;
1339   gdbsim_ops.to_files_info = gdbsim_files_info;
1340   gdbsim_ops.to_insert_breakpoint = memory_insert_breakpoint;
1341   gdbsim_ops.to_remove_breakpoint = memory_remove_breakpoint;
1342   gdbsim_ops.to_kill = gdbsim_kill;
1343   gdbsim_ops.to_load = gdbsim_load;
1344   gdbsim_ops.to_create_inferior = gdbsim_create_inferior;
1345   gdbsim_ops.to_mourn_inferior = gdbsim_mourn_inferior;
1346   gdbsim_ops.to_interrupt = gdbsim_interrupt;
1347   gdbsim_ops.to_thread_alive = gdbsim_thread_alive;
1348   gdbsim_ops.to_pid_to_str = gdbsim_pid_to_str;
1349   gdbsim_ops.to_stratum = process_stratum;
1350   gdbsim_ops.to_has_all_memory = gdbsim_has_all_memory;
1351   gdbsim_ops.to_has_memory = gdbsim_has_memory;
1352   gdbsim_ops.to_has_stack = default_child_has_stack;
1353   gdbsim_ops.to_has_registers = default_child_has_registers;
1354   gdbsim_ops.to_has_execution = default_child_has_execution;
1355   gdbsim_ops.to_magic = OPS_MAGIC;
1356 }
1357
1358 void
1359 _initialize_remote_sim (void)
1360 {
1361   struct cmd_list_element *c;
1362
1363   init_gdbsim_ops ();
1364   add_target (&gdbsim_ops);
1365
1366   c = add_com ("sim", class_obscure, simulator_command,
1367                _("Send a command to the simulator."));
1368   set_cmd_completer (c, sim_command_completer);
1369
1370   sim_inferior_data_key
1371     = register_inferior_data_with_cleanup (NULL, sim_inferior_data_cleanup);
1372 }