75b1f56cb3411faaa74615857c732ffffa2c2731
[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   gdb_argv argv (args);
574
575   prog = tilde_expand (argv[0]);
576
577   if (argv[1] != NULL)
578     error (_("GDB sim does not yet support a load offset."));
579
580   if (remote_debug)
581     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_load: prog \"%s\"\n", prog);
582
583   /* FIXME: We will print two messages on error.
584      Need error to either not print anything if passed NULL or need
585      another routine that doesn't take any arguments.  */
586   if (sim_load (sim_data->gdbsim_desc, prog, NULL, fromtty) == SIM_RC_FAIL)
587     error (_("unable to load program"));
588
589   /* FIXME: If a load command should reset the targets registers then
590      a call to sim_create_inferior() should go here.  */
591
592   sim_data->program_loaded = 1;
593 }
594
595
596 /* Start an inferior process and set inferior_ptid to its pid.
597    EXEC_FILE is the file to run.
598    ARGS is a string containing the arguments to the program.
599    ENV is the environment vector to pass.  Errors reported with error().
600    On VxWorks and various standalone systems, we ignore exec_file.  */
601 /* This is called not only when we first attach, but also when the
602    user types "run" after having attached.  */
603
604 static void
605 gdbsim_create_inferior (struct target_ops *target, const char *exec_file,
606                         const std::string &allargs, char **env, int from_tty)
607 {
608   struct sim_inferior_data *sim_data
609     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
610   int len;
611   char *arg_buf;
612   const char *args = allargs.c_str ();
613
614   if (exec_file == 0 || exec_bfd == 0)
615     warning (_("No executable file specified."));
616   if (!sim_data->program_loaded)
617     warning (_("No program loaded."));
618
619   if (remote_debug)
620     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
621                         "gdbsim_create_inferior: exec_file \"%s\", args \"%s\"\n",
622                         (exec_file ? exec_file : "(NULL)"),
623                         args);
624
625   if (ptid_equal (inferior_ptid, sim_data->remote_sim_ptid))
626     gdbsim_kill (target);
627   remove_breakpoints ();
628   init_wait_for_inferior ();
629
630   gdb_argv built_argv;
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       built_argv.reset (arg_buf);
640     }
641
642   if (!have_inferiors ())
643     init_thread_list ();
644
645   if (sim_create_inferior (sim_data->gdbsim_desc, exec_bfd,
646                            built_argv.get (), env)
647       != SIM_RC_OK)
648     error (_("Unable to create sim inferior."));
649
650   inferior_ptid = sim_data->remote_sim_ptid;
651   inferior_appeared (current_inferior (), ptid_get_pid (inferior_ptid));
652   add_thread_silent (inferior_ptid);
653
654   insert_breakpoints ();        /* Needed to get correct instruction
655                                    in cache.  */
656
657   clear_proceed_status (0);
658 }
659
660 /* The open routine takes the rest of the parameters from the command,
661    and (if successful) pushes a new target onto the stack.
662    Targets should supply this routine, if only to provide an error message.  */
663 /* Called when selecting the simulator.  E.g. (gdb) target sim name.  */
664
665 static void
666 gdbsim_open (const char *args, int from_tty)
667 {
668   int len;
669   char *arg_buf;
670   struct sim_inferior_data *sim_data;
671   const char *sysroot;
672   SIM_DESC gdbsim_desc;
673
674   sysroot = gdb_sysroot;
675   if (is_target_filename (sysroot))
676     sysroot += strlen (TARGET_SYSROOT_PREFIX);
677
678   if (remote_debug)
679     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
680                         "gdbsim_open: args \"%s\"\n", args ? args : "(null)");
681
682   /* Ensure that the sim target is not on the target stack.  This is
683      necessary, because if it is on the target stack, the call to
684      push_target below will invoke sim_close(), thus freeing various
685      state (including a sim instance) that we allocate prior to
686      invoking push_target().  We want to delay the push_target()
687      operation until after we complete those operations which could
688      error out.  */
689   if (gdbsim_is_open)
690     unpush_target (&gdbsim_ops);
691
692   len = (7 + 1                  /* gdbsim */
693          + strlen (" -E little")
694          + strlen (" --architecture=xxxxxxxxxx")
695          + strlen (" --sysroot=") + strlen (sysroot) +
696          + (args ? strlen (args) : 0)
697          + 50) /* slack */ ;
698   arg_buf = (char *) alloca (len);
699   strcpy (arg_buf, "gdbsim");   /* 7 */
700   /* Specify the byte order for the target when it is explicitly
701      specified by the user (not auto detected).  */
702   switch (selected_byte_order ())
703     {
704     case BFD_ENDIAN_BIG:
705       strcat (arg_buf, " -E big");
706       break;
707     case BFD_ENDIAN_LITTLE:
708       strcat (arg_buf, " -E little");
709       break;
710     case BFD_ENDIAN_UNKNOWN:
711       break;
712     }
713   /* Specify the architecture of the target when it has been
714      explicitly specified */
715   if (selected_architecture_name () != NULL)
716     {
717       strcat (arg_buf, " --architecture=");
718       strcat (arg_buf, selected_architecture_name ());
719     }
720   /* Pass along gdb's concept of the sysroot.  */
721   strcat (arg_buf, " --sysroot=");
722   strcat (arg_buf, sysroot);
723   /* finally, any explicit args */
724   if (args)
725     {
726       strcat (arg_buf, " ");    /* 1 */
727       strcat (arg_buf, args);
728     }
729
730   gdb_argv args (arg_buf);
731   sim_argv = args.get ();
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       sim_argv = NULL;
739       error (_("unable to create simulator instance"));
740     }
741
742   args.release ();
743
744   /* Reset the pid numberings for this batch of sim instances.  */
745   next_pid = INITIAL_PID;
746
747   /* Allocate the inferior data, but do not allocate a sim instance
748      since we've already just done that.  */
749   sim_data = get_sim_inferior_data (current_inferior (),
750                                     SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
751
752   sim_data->gdbsim_desc = gdbsim_desc;
753
754   push_target (&gdbsim_ops);
755   printf_filtered ("Connected to the simulator.\n");
756
757   /* There's nothing running after "target sim" or "load"; not until
758      "run".  */
759   inferior_ptid = null_ptid;
760
761   gdbsim_is_open = 1;
762 }
763
764 /* Callback for iterate_over_inferiors.  Called (indirectly) by
765    gdbsim_close().  */
766
767 static int
768 gdbsim_close_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
769 {
770   struct sim_inferior_data *sim_data
771     = (struct sim_inferior_data *) inferior_data (inf, sim_inferior_data_key);
772   if (sim_data != NULL)
773     {
774       ptid_t ptid = sim_data->remote_sim_ptid;
775
776       sim_inferior_data_cleanup (inf, sim_data);
777       set_inferior_data (inf, sim_inferior_data_key, NULL);
778
779       /* Having a ptid allocated and stored in remote_sim_ptid does
780          not mean that a corresponding inferior was ever created.
781          Thus we need to verify the existence of an inferior using the
782          pid in question before setting inferior_ptid via
783          switch_to_thread() or mourning the inferior.  */
784       if (find_inferior_ptid (ptid) != NULL)
785         {
786           switch_to_thread (ptid);
787           generic_mourn_inferior ();
788         }
789     }
790
791   return 0;
792 }
793
794 /* Close out all files and local state before this target loses control.  */
795
796 static void
797 gdbsim_close (struct target_ops *self)
798 {
799   struct sim_inferior_data *sim_data
800     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
801
802   if (remote_debug)
803     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_close\n");
804
805   iterate_over_inferiors (gdbsim_close_inferior, NULL);
806
807   if (sim_argv != NULL)
808     {
809       freeargv (sim_argv);
810       sim_argv = NULL;
811     }
812
813   end_callbacks ();
814
815   gdbsim_is_open = 0;
816 }
817
818 /* Takes a program previously attached to and detaches it.
819    The program may resume execution (some targets do, some don't) and will
820    no longer stop on signals, etc.  We better not have left any breakpoints
821    in the program or it'll die when it hits one.  ARGS is arguments
822    typed by the user (e.g. a signal to send the process).  FROM_TTY
823    says whether to be verbose or not.  */
824 /* Terminate the open connection to the remote debugger.
825    Use this when you want to detach and do something else with your gdb.  */
826
827 static void
828 gdbsim_detach (struct target_ops *ops, const char *args, int from_tty)
829 {
830   if (remote_debug)
831     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_detach: args \"%s\"\n", args);
832
833   unpush_target (ops);          /* calls gdbsim_close to do the real work */
834   if (from_tty)
835     printf_filtered ("Ending simulator %s debugging\n", target_shortname);
836 }
837
838 /* Resume execution of the target process.  STEP says whether to single-step
839    or to run free; SIGGNAL is the signal value (e.g. SIGINT) to be given
840    to the target, or zero for no signal.  */
841
842 struct resume_data
843 {
844   enum gdb_signal siggnal;
845   int step;
846 };
847
848 static int
849 gdbsim_resume_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
850 {
851   struct sim_inferior_data *sim_data
852     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
853   struct resume_data *rd = (struct resume_data *) arg;
854
855   if (sim_data)
856     {
857       sim_data->resume_siggnal = rd->siggnal;
858       sim_data->resume_step = rd->step;
859
860       if (remote_debug)
861         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
862                             _("gdbsim_resume: pid %d, step %d, signal %d\n"),
863                             inf->pid, rd->step, rd->siggnal);
864     }
865
866   /* When called from iterate_over_inferiors, a zero return causes the
867      iteration process to proceed until there are no more inferiors to
868      consider.  */
869   return 0;
870 }
871
872 static void
873 gdbsim_resume (struct target_ops *ops,
874                ptid_t ptid, int step, enum gdb_signal siggnal)
875 {
876   struct resume_data rd;
877   struct sim_inferior_data *sim_data
878     = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
879
880   rd.siggnal = siggnal;
881   rd.step = step;
882
883   /* We don't access any sim_data members within this function.
884      What's of interest is whether or not the call to
885      get_sim_inferior_data_by_ptid(), above, is able to obtain a
886      non-NULL pointer.  If it managed to obtain a non-NULL pointer, we
887      know we have a single inferior to consider.  If it's NULL, we
888      either have multiple inferiors to resume or an error condition.  */
889
890   if (sim_data)
891     gdbsim_resume_inferior (find_inferior_ptid (ptid), &rd);
892   else if (ptid_equal (ptid, minus_one_ptid))
893     iterate_over_inferiors (gdbsim_resume_inferior, &rd);
894   else
895     error (_("The program is not being run."));
896 }
897
898 /* Notify the simulator of an asynchronous request to interrupt.
899
900    The simulator shall ensure that the interrupt request is eventually
901    delivered to the simulator.  If the call is made while the
902    simulator is not running then the interrupt request is processed when
903    the simulator is next resumed.
904
905    For simulators that do not support this operation, just abort.  */
906
907 static int
908 gdbsim_interrupt_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
909 {
910   struct sim_inferior_data *sim_data
911     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
912
913   if (sim_data)
914     {
915       if (!sim_stop (sim_data->gdbsim_desc))
916         {
917           quit ();
918         }
919     }
920
921   /* When called from iterate_over_inferiors, a zero return causes the
922      iteration process to proceed until there are no more inferiors to
923      consider.  */
924   return 0;
925 }
926
927 static void
928 gdbsim_interrupt (struct target_ops *self, ptid_t ptid)
929 {
930   struct sim_inferior_data *sim_data;
931
932   if (ptid_equal (ptid, minus_one_ptid))
933     {
934       iterate_over_inferiors (gdbsim_interrupt_inferior, NULL);
935     }
936   else
937     {
938       struct inferior *inf = find_inferior_ptid (ptid);
939
940       if (inf == NULL)
941         error (_("Can't stop pid %d.  No inferior found."),
942                ptid_get_pid (ptid));
943
944       gdbsim_interrupt_inferior (inf, NULL);
945     }
946 }
947
948 /* GDB version of os_poll_quit callback.
949    Taken from gdb/util.c - should be in a library.  */
950
951 static int
952 gdb_os_poll_quit (host_callback *p)
953 {
954   if (deprecated_ui_loop_hook != NULL)
955     deprecated_ui_loop_hook (0);
956
957   if (check_quit_flag ())       /* gdb's idea of quit */
958     return 1;
959   return 0;
960 }
961
962 /* Wait for inferior process to do something.  Return pid of child,
963    or -1 in case of error; store status through argument pointer STATUS,
964    just as `wait' would.  */
965
966 static void
967 gdbsim_cntrl_c (int signo)
968 {
969   gdbsim_interrupt (NULL, minus_one_ptid);
970 }
971
972 static ptid_t
973 gdbsim_wait (struct target_ops *ops,
974              ptid_t ptid, struct target_waitstatus *status, int options)
975 {
976   struct sim_inferior_data *sim_data;
977   static sighandler_t prev_sigint;
978   int sigrc = 0;
979   enum sim_stop reason = sim_running;
980
981   /* This target isn't able to (yet) resume more than one inferior at a time.
982      When ptid is minus_one_ptid, just use the current inferior.  If we're
983      given an explicit pid, we'll try to find it and use that instead.  */
984   if (ptid_equal (ptid, minus_one_ptid))
985     sim_data = get_sim_inferior_data (current_inferior (),
986                                       SIM_INSTANCE_NEEDED);
987   else
988     {
989       sim_data = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NEEDED);
990       if (sim_data == NULL)
991         error (_("Unable to wait for pid %d.  Inferior not found."),
992                ptid_get_pid (ptid));
993       inferior_ptid = ptid;
994     }
995
996   if (remote_debug)
997     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_wait\n");
998
999 #if defined (HAVE_SIGACTION) && defined (SA_RESTART)
1000   {
1001     struct sigaction sa, osa;
1002     sa.sa_handler = gdbsim_cntrl_c;
1003     sigemptyset (&sa.sa_mask);
1004     sa.sa_flags = 0;
1005     sigaction (SIGINT, &sa, &osa);
1006     prev_sigint = osa.sa_handler;
1007   }
1008 #else
1009   prev_sigint = signal (SIGINT, gdbsim_cntrl_c);
1010 #endif
1011   sim_resume (sim_data->gdbsim_desc, sim_data->resume_step,
1012               sim_data->resume_siggnal);
1013
1014   signal (SIGINT, prev_sigint);
1015   sim_data->resume_step = 0;
1016
1017   sim_stop_reason (sim_data->gdbsim_desc, &reason, &sigrc);
1018
1019   switch (reason)
1020     {
1021     case sim_exited:
1022       status->kind = TARGET_WAITKIND_EXITED;
1023       status->value.integer = sigrc;
1024       break;
1025     case sim_stopped:
1026       switch (sigrc)
1027         {
1028         case GDB_SIGNAL_ABRT:
1029           quit ();
1030           break;
1031         case GDB_SIGNAL_INT:
1032         case GDB_SIGNAL_TRAP:
1033         default:
1034           status->kind = TARGET_WAITKIND_STOPPED;
1035           status->value.sig = (enum gdb_signal) sigrc;
1036           break;
1037         }
1038       break;
1039     case sim_signalled:
1040       status->kind = TARGET_WAITKIND_SIGNALLED;
1041       status->value.sig = (enum gdb_signal) sigrc;
1042       break;
1043     case sim_running:
1044     case sim_polling:
1045       /* FIXME: Is this correct?  */
1046       break;
1047     }
1048
1049   return inferior_ptid;
1050 }
1051
1052 /* Get ready to modify the registers array.  On machines which store
1053    individual registers, this doesn't need to do anything.  On machines
1054    which store all the registers in one fell swoop, this makes sure
1055    that registers contains all the registers from the program being
1056    debugged.  */
1057
1058 static void
1059 gdbsim_prepare_to_store (struct target_ops *self, struct regcache *regcache)
1060 {
1061   /* Do nothing, since we can store individual regs.  */
1062 }
1063
1064 /* Helper for gdbsim_xfer_partial that handles memory transfers.
1065    Arguments are like target_xfer_partial.  */
1066
1067 static enum target_xfer_status
1068 gdbsim_xfer_memory (struct target_ops *target,
1069                     gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf,
1070                     ULONGEST memaddr, ULONGEST len, ULONGEST *xfered_len)
1071 {
1072   struct sim_inferior_data *sim_data
1073     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1074   int l;
1075
1076   /* If this target doesn't have memory yet, return 0 causing the
1077      request to be passed to a lower target, hopefully an exec
1078      file.  */
1079   if (!target->to_has_memory (target))
1080     return TARGET_XFER_EOF;
1081
1082   if (!sim_data->program_loaded)
1083     error (_("No program loaded."));
1084
1085   /* Note that we obtained the sim_data pointer above using
1086      SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED.  We do this so that we don't needlessly
1087      allocate a sim instance prior to loading a program.   If we
1088      get to this point in the code though, gdbsim_desc should be
1089      non-NULL.  (Note that a sim instance is needed in order to load
1090      the program...)  */
1091   gdb_assert (sim_data->gdbsim_desc != NULL);
1092
1093   if (remote_debug)
1094     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1095                         "gdbsim_xfer_memory: readbuf %s, writebuf %s, "
1096                         "memaddr %s, len %s\n",
1097                         host_address_to_string (readbuf),
1098                         host_address_to_string (writebuf),
1099                         paddress (target_gdbarch (), memaddr),
1100                         pulongest (len));
1101
1102   if (writebuf)
1103     {
1104       if (remote_debug && len > 0)
1105         dump_mem (writebuf, len);
1106       l = sim_write (sim_data->gdbsim_desc, memaddr, writebuf, len);
1107     }
1108   else
1109     {
1110       l = sim_read (sim_data->gdbsim_desc, memaddr, readbuf, len);
1111       if (remote_debug && len > 0)
1112         dump_mem (readbuf, len);
1113     }
1114   if (l > 0)
1115     {
1116       *xfered_len = (ULONGEST) l;
1117       return TARGET_XFER_OK;
1118     }
1119   else if (l == 0)
1120     return TARGET_XFER_EOF;
1121   else
1122     return TARGET_XFER_E_IO;
1123 }
1124
1125 /* Target to_xfer_partial implementation.  */
1126
1127 static enum target_xfer_status
1128 gdbsim_xfer_partial (struct target_ops *ops, enum target_object object,
1129                      const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1130                      const gdb_byte *writebuf, ULONGEST offset, ULONGEST len,
1131                      ULONGEST *xfered_len)
1132 {
1133   switch (object)
1134     {
1135     case TARGET_OBJECT_MEMORY:
1136       return gdbsim_xfer_memory (ops, readbuf, writebuf, offset, len,
1137                                  xfered_len);
1138
1139     default:
1140       return TARGET_XFER_E_IO;
1141     }
1142 }
1143
1144 static void
1145 gdbsim_files_info (struct target_ops *target)
1146 {
1147   struct sim_inferior_data *sim_data
1148     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
1149   const char *file = "nothing";
1150
1151   if (exec_bfd)
1152     file = bfd_get_filename (exec_bfd);
1153
1154   if (remote_debug)
1155     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_files_info: file \"%s\"\n", file);
1156
1157   if (exec_bfd)
1158     {
1159       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\tAttached to %s running program %s\n",
1160                           target_shortname, file);
1161       sim_info (sim_data->gdbsim_desc, 0);
1162     }
1163 }
1164
1165 /* Clear the simulator's notion of what the break points are.  */
1166
1167 static void
1168 gdbsim_mourn_inferior (struct target_ops *target)
1169 {
1170   struct sim_inferior_data *sim_data
1171     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1172
1173   if (remote_debug)
1174     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_mourn_inferior:\n");
1175
1176   remove_breakpoints ();
1177   generic_mourn_inferior ();
1178   delete_thread_silent (sim_data->remote_sim_ptid);
1179 }
1180
1181 /* Pass the command argument through to the simulator verbatim.  The
1182    simulator must do any command interpretation work.  */
1183
1184 void
1185 simulator_command (char *args, int from_tty)
1186 {
1187   struct sim_inferior_data *sim_data;
1188
1189   /* We use inferior_data() instead of get_sim_inferior_data() here in
1190      order to avoid attaching a sim_inferior_data struct to an
1191      inferior unnecessarily.  The reason we take such care here is due
1192      to the fact that this function, simulator_command(), may be called
1193      even when the sim target is not active.  If we were to use
1194      get_sim_inferior_data() here, it is possible that this call would
1195      be made either prior to gdbsim_open() or after gdbsim_close(),
1196      thus allocating memory that would not be garbage collected until
1197      the ultimate destruction of the associated inferior.  */
1198
1199   sim_data  = ((struct sim_inferior_data *)
1200                inferior_data (current_inferior (), sim_inferior_data_key));
1201   if (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL)
1202     {
1203
1204       /* PREVIOUSLY: The user may give a command before the simulator
1205          is opened. [...] (??? assuming of course one wishes to
1206          continue to allow commands to be sent to unopened simulators,
1207          which isn't entirely unreasonable).  */
1208
1209       /* The simulator is a builtin abstraction of a remote target.
1210          Consistent with that model, access to the simulator, via sim
1211          commands, is restricted to the period when the channel to the
1212          simulator is open.  */
1213
1214       error (_("Not connected to the simulator target"));
1215     }
1216
1217   sim_do_command (sim_data->gdbsim_desc, args);
1218
1219   /* Invalidate the register cache, in case the simulator command does
1220      something funny.  */
1221   registers_changed ();
1222 }
1223
1224 static void
1225 sim_command_completer (struct cmd_list_element *ignore,
1226                        completion_tracker &tracker,
1227                        const char *text, const char *word)
1228 {
1229   struct sim_inferior_data *sim_data;
1230
1231   sim_data = ((struct sim_inferior_data *)
1232               inferior_data (current_inferior (), sim_inferior_data_key));
1233   if (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL)
1234     return;
1235
1236   /* sim_complete_command returns a NULL-terminated malloc'ed array of
1237      malloc'ed strings.  */
1238   struct sim_completions_deleter
1239   {
1240     void operator() (char **ptr) const
1241     {
1242       for (size_t i = 0; ptr[i] != NULL; i++)
1243         xfree (ptr[i]);
1244       xfree (ptr);
1245     }
1246   };
1247
1248   std::unique_ptr<char *[], sim_completions_deleter> sim_completions
1249     (sim_complete_command (sim_data->gdbsim_desc, text, word));
1250   if (sim_completions == NULL)
1251     return;
1252
1253   /* Count the elements and add completions from tail to head because
1254      below we'll swap elements out of the array in case add_completion
1255      throws and the deleter deletes until it finds a NULL element.  */
1256   size_t count = 0;
1257   while (sim_completions[count] != NULL)
1258     count++;
1259
1260   for (size_t i = count; i > 0; i--)
1261     {
1262       gdb::unique_xmalloc_ptr<char> match (sim_completions[i - 1]);
1263       sim_completions[i - 1] = NULL;
1264       tracker.add_completion (std::move (match));
1265     }
1266 }
1267
1268 /* Check to see if a thread is still alive.  */
1269
1270 static int
1271 gdbsim_thread_alive (struct target_ops *ops, ptid_t ptid)
1272 {
1273   struct sim_inferior_data *sim_data
1274     = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1275
1276   if (sim_data == NULL)
1277     return 0;
1278
1279   if (ptid_equal (ptid, sim_data->remote_sim_ptid))
1280     /* The simulators' task is always alive.  */
1281     return 1;
1282
1283   return 0;
1284 }
1285
1286 /* Convert a thread ID to a string.  Returns the string in a static
1287    buffer.  */
1288
1289 static const char *
1290 gdbsim_pid_to_str (struct target_ops *ops, ptid_t ptid)
1291 {
1292   return normal_pid_to_str (ptid);
1293 }
1294
1295 /* Simulator memory may be accessed after the program has been loaded.  */
1296
1297 static int
1298 gdbsim_has_all_memory (struct target_ops *ops)
1299 {
1300   struct sim_inferior_data *sim_data
1301     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1302
1303   if (!sim_data->program_loaded)
1304     return 0;
1305
1306   return 1;
1307 }
1308
1309 static int
1310 gdbsim_has_memory (struct target_ops *ops)
1311 {
1312   struct sim_inferior_data *sim_data
1313     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1314
1315   if (!sim_data->program_loaded)
1316     return 0;
1317
1318   return 1;
1319 }
1320
1321 /* Define the target subroutine names.  */
1322
1323 struct target_ops gdbsim_ops;
1324
1325 static void
1326 init_gdbsim_ops (void)
1327 {
1328   gdbsim_ops.to_shortname = "sim";
1329   gdbsim_ops.to_longname = "simulator";
1330   gdbsim_ops.to_doc = "Use the compiled-in simulator.";
1331   gdbsim_ops.to_open = gdbsim_open;
1332   gdbsim_ops.to_close = gdbsim_close;
1333   gdbsim_ops.to_detach = gdbsim_detach;
1334   gdbsim_ops.to_resume = gdbsim_resume;
1335   gdbsim_ops.to_wait = gdbsim_wait;
1336   gdbsim_ops.to_fetch_registers = gdbsim_fetch_register;
1337   gdbsim_ops.to_store_registers = gdbsim_store_register;
1338   gdbsim_ops.to_prepare_to_store = gdbsim_prepare_to_store;
1339   gdbsim_ops.to_xfer_partial = gdbsim_xfer_partial;
1340   gdbsim_ops.to_files_info = gdbsim_files_info;
1341   gdbsim_ops.to_insert_breakpoint = memory_insert_breakpoint;
1342   gdbsim_ops.to_remove_breakpoint = memory_remove_breakpoint;
1343   gdbsim_ops.to_kill = gdbsim_kill;
1344   gdbsim_ops.to_load = gdbsim_load;
1345   gdbsim_ops.to_create_inferior = gdbsim_create_inferior;
1346   gdbsim_ops.to_mourn_inferior = gdbsim_mourn_inferior;
1347   gdbsim_ops.to_interrupt = gdbsim_interrupt;
1348   gdbsim_ops.to_thread_alive = gdbsim_thread_alive;
1349   gdbsim_ops.to_pid_to_str = gdbsim_pid_to_str;
1350   gdbsim_ops.to_stratum = process_stratum;
1351   gdbsim_ops.to_has_all_memory = gdbsim_has_all_memory;
1352   gdbsim_ops.to_has_memory = gdbsim_has_memory;
1353   gdbsim_ops.to_has_stack = default_child_has_stack;
1354   gdbsim_ops.to_has_registers = default_child_has_registers;
1355   gdbsim_ops.to_has_execution = default_child_has_execution;
1356   gdbsim_ops.to_magic = OPS_MAGIC;
1357 }
1358
1359 void
1360 _initialize_remote_sim (void)
1361 {
1362   struct cmd_list_element *c;
1363
1364   init_gdbsim_ops ();
1365   add_target (&gdbsim_ops);
1366
1367   c = add_com ("sim", class_obscure, simulator_command,
1368                _("Send a command to the simulator."));
1369   set_cmd_completer (c, sim_command_completer);
1370
1371   sim_inferior_data_key
1372     = register_inferior_data_with_cleanup (NULL, sim_inferior_data_cleanup);
1373 }