Add linux_get_hwcap
[external/binutils.git] / gdb / remote-sim.c
1 /* Generic remote debugging interface for simulators.
2
3    Copyright (C) 1993-2019 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 "process-stratum-target.h"
35 #include "gdbcore.h"
36 #include "gdb/callback.h"
37 #include "gdb/remote-sim.h"
38 #include "command.h"
39 #include "regcache.h"
40 #include "sim-regno.h"
41 #include "arch-utils.h"
42 #include "readline/readline.h"
43 #include "gdbthread.h"
44 #include "common/byte-vector.h"
45
46 /* Prototypes */
47
48 static void init_callbacks (void);
49
50 static void end_callbacks (void);
51
52 static int gdb_os_write_stdout (host_callback *, const char *, int);
53
54 static void gdb_os_flush_stdout (host_callback *);
55
56 static int gdb_os_write_stderr (host_callback *, const char *, int);
57
58 static void gdb_os_flush_stderr (host_callback *);
59
60 static int gdb_os_poll_quit (host_callback *);
61
62 /* printf_filtered is depreciated.  */
63 static void gdb_os_printf_filtered (host_callback *, const char *, ...);
64
65 static void gdb_os_vprintf_filtered (host_callback *, const char *, va_list);
66
67 static void gdb_os_evprintf_filtered (host_callback *, const char *, va_list);
68
69 static void gdb_os_error (host_callback *, const char *, ...)
70      ATTRIBUTE_NORETURN;
71
72 void simulator_command (char *args, int from_tty);
73
74 /* Naming convention:
75
76    sim_* are the interface to the simulator (see remote-sim.h).
77    gdbsim_* are stuff which is internal to gdb.  */
78
79 static const target_info gdbsim_target_info = {
80   "sim",
81   N_("simulator"),
82   N_("Use the compiled-in simulator.")
83 };
84
85 struct gdbsim_target final
86   : public memory_breakpoint_target<process_stratum_target>
87 {
88   gdbsim_target () = default;
89
90   const target_info &info () const override
91   { return gdbsim_target_info; }
92
93   void close () override;
94
95   void detach (inferior *inf, int) override;
96
97   void resume (ptid_t, int, enum gdb_signal) override;
98   ptid_t wait (ptid_t, struct target_waitstatus *, int) override;
99
100   void fetch_registers (struct regcache *, int) override;
101   void store_registers (struct regcache *, int) override;
102   void prepare_to_store (struct regcache *) override;
103
104   enum target_xfer_status xfer_partial (enum target_object object,
105                                         const char *annex,
106                                         gdb_byte *readbuf,
107                                         const gdb_byte *writebuf,
108                                         ULONGEST offset, ULONGEST len,
109                                         ULONGEST *xfered_len) override;
110
111   void files_info () override;
112
113   void kill () override;
114
115   void load (const char *, int) override;
116
117   bool can_create_inferior () override { return true; }
118   void create_inferior (const char *, const std::string &,
119                         char **, int) override;
120
121   void mourn_inferior () override;
122
123   void interrupt () override;
124
125   bool thread_alive (ptid_t ptid) override;
126
127   std::string pid_to_str (ptid_t) override;
128
129   bool has_all_memory ()  override;
130   bool has_memory ()  override;
131 };
132
133 static struct gdbsim_target gdbsim_ops;
134
135 static const struct inferior_data *sim_inferior_data_key;
136
137 /* Simulator-specific, per-inferior state.  */
138 struct sim_inferior_data {
139   /* Flag which indicates whether or not the program has been loaded.  */
140   int program_loaded;
141
142   /* Simulator descriptor for this inferior.  */
143   SIM_DESC gdbsim_desc;
144
145   /* This is the ptid we use for this particular simulator instance.  Its
146      value is somewhat arbitrary, as the simulator target don't have a
147      notion of tasks or threads, but we need something non-null to place
148      in inferior_ptid.  For simulators which permit multiple instances,
149      we also need a unique identifier to use for each inferior.  */
150   ptid_t remote_sim_ptid;
151
152   /* Signal with which to resume.  */
153   enum gdb_signal resume_siggnal;
154
155   /* Flag which indicates whether resume should step or not.  */
156   int resume_step;
157 };
158
159 /* Flag indicating the "open" status of this module.  It's set to 1
160    in gdbsim_open() and 0 in gdbsim_close().  */
161 static int gdbsim_is_open = 0;
162
163 /* Value of the next pid to allocate for an inferior.  As indicated
164    elsewhere, its initial value is somewhat arbitrary; it's critical
165    though that it's not zero or negative.  */
166 static int next_pid;
167 #define INITIAL_PID 42000
168
169 /* Argument list to pass to sim_open().  It is allocated in gdbsim_open()
170    and deallocated in gdbsim_close().  The lifetime needs to extend beyond
171    the call to gdbsim_open() due to the fact that other sim instances other
172    than the first will be allocated after the gdbsim_open() call.  */
173 static char **sim_argv = NULL;
174
175 /* OS-level callback functions for write, flush, etc.  */
176 static host_callback gdb_callback;
177 static int callbacks_initialized = 0;
178
179 /* Callback for iterate_over_inferiors.  It checks to see if the sim
180    descriptor passed via ARG is the same as that for the inferior
181    designated by INF.  Return true if so; false otherwise.  */
182
183 static int
184 check_for_duplicate_sim_descriptor (struct inferior *inf, void *arg)
185 {
186   struct sim_inferior_data *sim_data;
187   SIM_DESC new_sim_desc = (SIM_DESC) arg;
188
189   sim_data = ((struct sim_inferior_data *)
190               inferior_data (inf, sim_inferior_data_key));
191
192   return (sim_data != NULL && sim_data->gdbsim_desc == new_sim_desc);
193 }
194
195 /* Flags indicating whether or not a sim instance is needed.  One of these
196    flags should be passed to get_sim_inferior_data().  */
197
198 enum {SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED = 0, SIM_INSTANCE_NEEDED = 1};
199
200 /* Obtain pointer to per-inferior simulator data, allocating it if necessary.
201    Attempt to open the sim if SIM_INSTANCE_NEEDED is true.  */
202
203 static struct sim_inferior_data *
204 get_sim_inferior_data (struct inferior *inf, int sim_instance_needed)
205 {
206   SIM_DESC sim_desc = NULL;
207   struct sim_inferior_data *sim_data
208     = (struct sim_inferior_data *) inferior_data (inf, sim_inferior_data_key);
209
210   /* Try to allocate a new sim instance, if needed.  We do this ahead of
211      a potential allocation of a sim_inferior_data struct in order to
212      avoid needlessly allocating that struct in the event that the sim
213      instance allocation fails.  */
214   if (sim_instance_needed == SIM_INSTANCE_NEEDED
215       && (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL))
216     {
217       struct inferior *idup;
218       sim_desc = sim_open (SIM_OPEN_DEBUG, &gdb_callback, exec_bfd, sim_argv);
219       if (sim_desc == NULL)
220         error (_("Unable to create simulator instance for inferior %d."),
221                inf->num);
222
223       idup = iterate_over_inferiors (check_for_duplicate_sim_descriptor,
224                                      sim_desc);
225       if (idup != NULL)
226         {
227           /* We don't close the descriptor due to the fact that it's
228              shared with some other inferior.  If we were to close it,
229              that might needlessly muck up the other inferior.  Of
230              course, it's possible that the damage has already been
231              done...  Note that it *will* ultimately be closed during
232              cleanup of the other inferior.  */
233           sim_desc = NULL;
234           error (
235  _("Inferior %d and inferior %d would have identical simulator state.\n"
236    "(This simulator does not support the running of more than one inferior.)"),
237                  inf->num, idup->num);
238         }
239     }
240
241   if (sim_data == NULL)
242     {
243       sim_data = XCNEW(struct sim_inferior_data);
244       set_inferior_data (inf, sim_inferior_data_key, sim_data);
245
246       /* Allocate a ptid for this inferior.  */
247       sim_data->remote_sim_ptid = ptid_t (next_pid, 0, next_pid);
248       next_pid++;
249
250       /* Initialize the other instance variables.  */
251       sim_data->program_loaded = 0;
252       sim_data->gdbsim_desc = sim_desc;
253       sim_data->resume_siggnal = GDB_SIGNAL_0;
254       sim_data->resume_step = 0;
255     }
256   else if (sim_desc)
257     {
258       /* This handles the case where sim_data was allocated prior to
259          needing a sim instance.  */
260       sim_data->gdbsim_desc = sim_desc;
261     }
262
263
264   return sim_data;
265 }
266
267 /* Return pointer to per-inferior simulator data using PTID to find the
268    inferior in question.  Return NULL when no inferior is found or
269    when ptid has a zero or negative pid component.  */
270
271 static struct sim_inferior_data *
272 get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid_t ptid, int sim_instance_needed)
273 {
274   struct inferior *inf;
275   int pid = ptid.pid ();
276
277   if (pid <= 0)
278     return NULL;
279
280   inf = find_inferior_pid (pid);
281
282   if (inf)
283     return get_sim_inferior_data (inf, sim_instance_needed);
284   else
285     return NULL;
286 }
287
288 /* Free the per-inferior simulator data.  */
289
290 static void
291 sim_inferior_data_cleanup (struct inferior *inf, void *data)
292 {
293   struct sim_inferior_data *sim_data = (struct sim_inferior_data *) data;
294
295   if (sim_data != NULL)
296     {
297       if (sim_data->gdbsim_desc)
298         {
299           sim_close (sim_data->gdbsim_desc, 0);
300           sim_data->gdbsim_desc = NULL;
301         }
302       xfree (sim_data);
303     }
304 }
305
306 static void
307 dump_mem (const gdb_byte *buf, int len)
308 {
309   fputs_unfiltered ("\t", gdb_stdlog);
310
311   if (len == 8 || len == 4)
312     {
313       uint32_t l[2];
314
315       memcpy (l, buf, len);
316       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "0x%08x", l[0]);
317       if (len == 8)
318         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " 0x%08x", l[1]);
319     }
320   else
321     {
322       int i;
323
324       for (i = 0; i < len; i++)
325         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "0x%02x ", buf[i]);
326     }
327
328   fputs_unfiltered ("\n", gdb_stdlog);
329 }
330
331 /* Initialize gdb_callback.  */
332
333 static void
334 init_callbacks (void)
335 {
336   if (!callbacks_initialized)
337     {
338       gdb_callback = default_callback;
339       gdb_callback.init (&gdb_callback);
340       gdb_callback.write_stdout = gdb_os_write_stdout;
341       gdb_callback.flush_stdout = gdb_os_flush_stdout;
342       gdb_callback.write_stderr = gdb_os_write_stderr;
343       gdb_callback.flush_stderr = gdb_os_flush_stderr;
344       gdb_callback.printf_filtered = gdb_os_printf_filtered;
345       gdb_callback.vprintf_filtered = gdb_os_vprintf_filtered;
346       gdb_callback.evprintf_filtered = gdb_os_evprintf_filtered;
347       gdb_callback.error = gdb_os_error;
348       gdb_callback.poll_quit = gdb_os_poll_quit;
349       gdb_callback.magic = HOST_CALLBACK_MAGIC;
350       callbacks_initialized = 1;
351     }
352 }
353
354 /* Release callbacks (free resources used by them).  */
355
356 static void
357 end_callbacks (void)
358 {
359   if (callbacks_initialized)
360     {
361       gdb_callback.shutdown (&gdb_callback);
362       callbacks_initialized = 0;
363     }
364 }
365
366 /* GDB version of os_write_stdout callback.  */
367
368 static int
369 gdb_os_write_stdout (host_callback *p, const char *buf, int len)
370 {
371   ui_file_write (gdb_stdtarg, buf, len);
372   return len;
373 }
374
375 /* GDB version of os_flush_stdout callback.  */
376
377 static void
378 gdb_os_flush_stdout (host_callback *p)
379 {
380   gdb_flush (gdb_stdtarg);
381 }
382
383 /* GDB version of os_write_stderr callback.  */
384
385 static int
386 gdb_os_write_stderr (host_callback *p, const char *buf, int len)
387 {
388   int i;
389   char b[2];
390
391   for (i = 0; i < len; i++)
392     {
393       b[0] = buf[i];
394       b[1] = 0;
395       fputs_unfiltered (b, gdb_stdtargerr);
396     }
397   return len;
398 }
399
400 /* GDB version of os_flush_stderr callback.  */
401
402 static void
403 gdb_os_flush_stderr (host_callback *p)
404 {
405   gdb_flush (gdb_stdtargerr);
406 }
407
408 /* GDB version of printf_filtered callback.  */
409
410 static void ATTRIBUTE_PRINTF (2, 3)
411 gdb_os_printf_filtered (host_callback * p, const char *format, ...)
412 {
413   va_list args;
414
415   va_start (args, format);
416   vfprintf_filtered (gdb_stdout, format, args);
417   va_end (args);
418 }
419
420 /* GDB version of error vprintf_filtered.  */
421
422 static void ATTRIBUTE_PRINTF (2, 0)
423 gdb_os_vprintf_filtered (host_callback * p, const char *format, va_list ap)
424 {
425   vfprintf_filtered (gdb_stdout, format, ap);
426 }
427
428 /* GDB version of error evprintf_filtered.  */
429
430 static void ATTRIBUTE_PRINTF (2, 0)
431 gdb_os_evprintf_filtered (host_callback * p, const char *format, va_list ap)
432 {
433   vfprintf_filtered (gdb_stderr, format, ap);
434 }
435
436 /* GDB version of error callback.  */
437
438 static void ATTRIBUTE_PRINTF (2, 3)
439 gdb_os_error (host_callback * p, const char *format, ...)
440 {
441   va_list args;
442
443   va_start (args, format);
444   verror (format, args);
445   va_end (args);
446 }
447
448 int
449 one2one_register_sim_regno (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
450 {
451   /* Only makes sense to supply raw registers.  */
452   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch));
453   return regnum;
454 }
455
456 void
457 gdbsim_target::fetch_registers (struct regcache *regcache, int regno)
458 {
459   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
460   struct inferior *inf = find_inferior_ptid (regcache->ptid ());
461   struct sim_inferior_data *sim_data
462     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
463
464   if (regno == -1)
465     {
466       for (regno = 0; regno < gdbarch_num_regs (gdbarch); regno++)
467         fetch_registers (regcache, regno);
468       return;
469     }
470
471   switch (gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno))
472     {
473     case LEGACY_SIM_REGNO_IGNORE:
474       break;
475     case SIM_REGNO_DOES_NOT_EXIST:
476       {
477         /* For moment treat a `does not exist' register the same way
478            as an ``unavailable'' register.  */
479         regcache->raw_supply_zeroed (regno);
480         break;
481       }
482
483     default:
484       {
485         static int warn_user = 1;
486         int regsize = register_size (gdbarch, regno);
487         gdb::byte_vector buf (regsize, 0);
488         int nr_bytes;
489
490         gdb_assert (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch));
491         nr_bytes = sim_fetch_register (sim_data->gdbsim_desc,
492                                        gdbarch_register_sim_regno
493                                          (gdbarch, regno),
494                                        buf.data (), regsize);
495         if (nr_bytes > 0 && nr_bytes != regsize && warn_user)
496           {
497             fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
498                                 "Size of register %s (%d/%d) "
499                                 "incorrect (%d instead of %d))",
500                                 gdbarch_register_name (gdbarch, regno),
501                                 regno,
502                                 gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno),
503                                 nr_bytes, regsize);
504             warn_user = 0;
505           }
506         /* FIXME: cagney/2002-05-27: Should check `nr_bytes == 0'
507            indicating that GDB and the SIM have different ideas about
508            which registers are fetchable.  */
509         /* Else if (nr_bytes < 0): an old simulator, that doesn't
510            think to return the register size.  Just assume all is ok.  */
511         regcache->raw_supply (regno, buf.data ());
512         if (remote_debug)
513           {
514             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
515                                 "gdbsim_fetch_register: %d", regno);
516             /* FIXME: We could print something more intelligible.  */
517             dump_mem (buf.data (), regsize);
518           }
519         break;
520       }
521     }
522 }
523
524
525 void
526 gdbsim_target::store_registers (struct regcache *regcache, int regno)
527 {
528   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
529   struct inferior *inf = find_inferior_ptid (regcache->ptid ());
530   struct sim_inferior_data *sim_data
531     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
532
533   if (regno == -1)
534     {
535       for (regno = 0; regno < gdbarch_num_regs (gdbarch); regno++)
536         store_registers (regcache, regno);
537       return;
538     }
539   else if (gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno) >= 0)
540     {
541       int regsize = register_size (gdbarch, regno);
542       gdb::byte_vector tmp (regsize);
543       int nr_bytes;
544
545       regcache->cooked_read (regno, tmp.data ());
546       nr_bytes = sim_store_register (sim_data->gdbsim_desc,
547                                      gdbarch_register_sim_regno
548                                        (gdbarch, regno),
549                                      tmp.data (), regsize);
550
551       if (nr_bytes > 0 && nr_bytes != regsize)
552         internal_error (__FILE__, __LINE__,
553                         _("Register size different to expected"));
554       if (nr_bytes < 0)
555         internal_error (__FILE__, __LINE__,
556                         _("Register %d not updated"), regno);
557       if (nr_bytes == 0)
558         warning (_("Register %s not updated"),
559                  gdbarch_register_name (gdbarch, regno));
560
561       if (remote_debug)
562         {
563           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_store_register: %d", regno);
564           /* FIXME: We could print something more intelligible.  */
565           dump_mem (tmp.data (), regsize);
566         }
567     }
568 }
569
570 /* Kill the running program.  This may involve closing any open files
571    and releasing other resources acquired by the simulated program.  */
572
573 void
574 gdbsim_target::kill ()
575 {
576   if (remote_debug)
577     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_kill\n");
578
579   /* There is no need to `kill' running simulator - the simulator is
580      not running.  Mourning it is enough.  */
581   target_mourn_inferior (inferior_ptid);
582 }
583
584 /* Load an executable file into the target process.  This is expected to
585    not only bring new code into the target process, but also to update
586    GDB's symbol tables to match.  */
587
588 void
589 gdbsim_target::load (const char *args, int fromtty)
590 {
591   const char *prog;
592   struct sim_inferior_data *sim_data
593     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
594
595   if (args == NULL)
596       error_no_arg (_("program to load"));
597
598   gdb_argv argv (args);
599
600   prog = tilde_expand (argv[0]);
601
602   if (argv[1] != NULL)
603     error (_("GDB sim does not yet support a load offset."));
604
605   if (remote_debug)
606     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_load: prog \"%s\"\n", prog);
607
608   /* FIXME: We will print two messages on error.
609      Need error to either not print anything if passed NULL or need
610      another routine that doesn't take any arguments.  */
611   if (sim_load (sim_data->gdbsim_desc, prog, NULL, fromtty) == SIM_RC_FAIL)
612     error (_("unable to load program"));
613
614   /* FIXME: If a load command should reset the targets registers then
615      a call to sim_create_inferior() should go here.  */
616
617   sim_data->program_loaded = 1;
618 }
619
620
621 /* Start an inferior process and set inferior_ptid to its pid.
622    EXEC_FILE is the file to run.
623    ARGS is a string containing the arguments to the program.
624    ENV is the environment vector to pass.  Errors reported with error().
625    On VxWorks and various standalone systems, we ignore exec_file.  */
626 /* This is called not only when we first attach, but also when the
627    user types "run" after having attached.  */
628
629 void
630 gdbsim_target::create_inferior (const char *exec_file,
631                                 const std::string &allargs,
632                                 char **env, int from_tty)
633 {
634   struct sim_inferior_data *sim_data
635     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
636   int len;
637   char *arg_buf;
638   const char *args = allargs.c_str ();
639
640   if (exec_file == 0 || exec_bfd == 0)
641     warning (_("No executable file specified."));
642   if (!sim_data->program_loaded)
643     warning (_("No program loaded."));
644
645   if (remote_debug)
646     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
647                         "gdbsim_create_inferior: exec_file \"%s\", args \"%s\"\n",
648                         (exec_file ? exec_file : "(NULL)"),
649                         args);
650
651   if (inferior_ptid == sim_data->remote_sim_ptid)
652     kill ();
653   remove_breakpoints ();
654   init_wait_for_inferior ();
655
656   gdb_argv built_argv;
657   if (exec_file != NULL)
658     {
659       len = strlen (exec_file) + 1 + allargs.size () + 1 + /*slop */ 10;
660       arg_buf = (char *) alloca (len);
661       arg_buf[0] = '\0';
662       strcat (arg_buf, exec_file);
663       strcat (arg_buf, " ");
664       strcat (arg_buf, args);
665       built_argv.reset (arg_buf);
666     }
667
668   if (sim_create_inferior (sim_data->gdbsim_desc, exec_bfd,
669                            built_argv.get (), env)
670       != SIM_RC_OK)
671     error (_("Unable to create sim inferior."));
672
673   inferior_ptid = sim_data->remote_sim_ptid;
674   inferior_appeared (current_inferior (), inferior_ptid.pid ());
675   add_thread_silent (inferior_ptid);
676
677   insert_breakpoints ();        /* Needed to get correct instruction
678                                    in cache.  */
679
680   clear_proceed_status (0);
681 }
682
683 /* The open routine takes the rest of the parameters from the command,
684    and (if successful) pushes a new target onto the stack.
685    Targets should supply this routine, if only to provide an error message.  */
686 /* Called when selecting the simulator.  E.g. (gdb) target sim name.  */
687
688 static void
689 gdbsim_target_open (const char *args, int from_tty)
690 {
691   int len;
692   char *arg_buf;
693   struct sim_inferior_data *sim_data;
694   const char *sysroot;
695   SIM_DESC gdbsim_desc;
696
697   sysroot = gdb_sysroot;
698   if (is_target_filename (sysroot))
699     sysroot += strlen (TARGET_SYSROOT_PREFIX);
700
701   if (remote_debug)
702     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
703                         "gdbsim_open: args \"%s\"\n", args ? args : "(null)");
704
705   /* Ensure that the sim target is not on the target stack.  This is
706      necessary, because if it is on the target stack, the call to
707      push_target below will invoke sim_close(), thus freeing various
708      state (including a sim instance) that we allocate prior to
709      invoking push_target().  We want to delay the push_target()
710      operation until after we complete those operations which could
711      error out.  */
712   if (gdbsim_is_open)
713     unpush_target (&gdbsim_ops);
714
715   len = (7 + 1                  /* gdbsim */
716          + strlen (" -E little")
717          + strlen (" --architecture=xxxxxxxxxx")
718          + strlen (" --sysroot=") + strlen (sysroot) +
719          + (args ? strlen (args) : 0)
720          + 50) /* slack */ ;
721   arg_buf = (char *) alloca (len);
722   strcpy (arg_buf, "gdbsim");   /* 7 */
723   /* Specify the byte order for the target when it is explicitly
724      specified by the user (not auto detected).  */
725   switch (selected_byte_order ())
726     {
727     case BFD_ENDIAN_BIG:
728       strcat (arg_buf, " -E big");
729       break;
730     case BFD_ENDIAN_LITTLE:
731       strcat (arg_buf, " -E little");
732       break;
733     case BFD_ENDIAN_UNKNOWN:
734       break;
735     }
736   /* Specify the architecture of the target when it has been
737      explicitly specified */
738   if (selected_architecture_name () != NULL)
739     {
740       strcat (arg_buf, " --architecture=");
741       strcat (arg_buf, selected_architecture_name ());
742     }
743   /* Pass along gdb's concept of the sysroot.  */
744   strcat (arg_buf, " --sysroot=");
745   strcat (arg_buf, sysroot);
746   /* finally, any explicit args */
747   if (args)
748     {
749       strcat (arg_buf, " ");    /* 1 */
750       strcat (arg_buf, args);
751     }
752
753   gdb_argv argv (arg_buf);
754   sim_argv = argv.release ();
755
756   init_callbacks ();
757   gdbsim_desc = sim_open (SIM_OPEN_DEBUG, &gdb_callback, exec_bfd, sim_argv);
758
759   if (gdbsim_desc == 0)
760     {
761       freeargv (sim_argv);
762       sim_argv = NULL;
763       error (_("unable to create simulator instance"));
764     }
765
766   /* Reset the pid numberings for this batch of sim instances.  */
767   next_pid = INITIAL_PID;
768
769   /* Allocate the inferior data, but do not allocate a sim instance
770      since we've already just done that.  */
771   sim_data = get_sim_inferior_data (current_inferior (),
772                                     SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
773
774   sim_data->gdbsim_desc = gdbsim_desc;
775
776   push_target (&gdbsim_ops);
777   printf_filtered ("Connected to the simulator.\n");
778
779   /* There's nothing running after "target sim" or "load"; not until
780      "run".  */
781   inferior_ptid = null_ptid;
782
783   gdbsim_is_open = 1;
784 }
785
786 /* Callback for iterate_over_inferiors.  Called (indirectly) by
787    gdbsim_close().  */
788
789 static int
790 gdbsim_close_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
791 {
792   struct sim_inferior_data *sim_data
793     = (struct sim_inferior_data *) inferior_data (inf, sim_inferior_data_key);
794   if (sim_data != NULL)
795     {
796       ptid_t ptid = sim_data->remote_sim_ptid;
797
798       sim_inferior_data_cleanup (inf, sim_data);
799       set_inferior_data (inf, sim_inferior_data_key, NULL);
800
801       /* Having a ptid allocated and stored in remote_sim_ptid does
802          not mean that a corresponding inferior was ever created.
803          Thus we need to verify the existence of an inferior using the
804          pid in question before setting inferior_ptid via
805          switch_to_thread() or mourning the inferior.  */
806       if (find_inferior_ptid (ptid) != NULL)
807         {
808           switch_to_thread (ptid);
809           generic_mourn_inferior ();
810         }
811     }
812
813   return 0;
814 }
815
816 /* Close out all files and local state before this target loses control.  */
817
818 void
819 gdbsim_target::close ()
820 {
821   if (remote_debug)
822     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_close\n");
823
824   iterate_over_inferiors (gdbsim_close_inferior, NULL);
825
826   if (sim_argv != NULL)
827     {
828       freeargv (sim_argv);
829       sim_argv = NULL;
830     }
831
832   end_callbacks ();
833
834   gdbsim_is_open = 0;
835 }
836
837 /* Takes a program previously attached to and detaches it.
838    The program may resume execution (some targets do, some don't) and will
839    no longer stop on signals, etc.  We better not have left any breakpoints
840    in the program or it'll die when it hits one.  FROM_TTY says whether to be
841    verbose or not.  */
842 /* Terminate the open connection to the remote debugger.
843    Use this when you want to detach and do something else with your gdb.  */
844
845 void
846 gdbsim_target::detach (inferior *inf, int from_tty)
847 {
848   if (remote_debug)
849     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_detach\n");
850
851   unpush_target (this);         /* calls gdbsim_close to do the real work */
852   if (from_tty)
853     printf_filtered ("Ending simulator %s debugging\n", target_shortname);
854 }
855
856 /* Resume execution of the target process.  STEP says whether to single-step
857    or to run free; SIGGNAL is the signal value (e.g. SIGINT) to be given
858    to the target, or zero for no signal.  */
859
860 struct resume_data
861 {
862   enum gdb_signal siggnal;
863   int step;
864 };
865
866 static int
867 gdbsim_resume_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
868 {
869   struct sim_inferior_data *sim_data
870     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
871   struct resume_data *rd = (struct resume_data *) arg;
872
873   if (sim_data)
874     {
875       sim_data->resume_siggnal = rd->siggnal;
876       sim_data->resume_step = rd->step;
877
878       if (remote_debug)
879         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
880                             _("gdbsim_resume: pid %d, step %d, signal %d\n"),
881                             inf->pid, rd->step, rd->siggnal);
882     }
883
884   /* When called from iterate_over_inferiors, a zero return causes the
885      iteration process to proceed until there are no more inferiors to
886      consider.  */
887   return 0;
888 }
889
890 void
891 gdbsim_target::resume (ptid_t ptid, int step, enum gdb_signal siggnal)
892 {
893   struct resume_data rd;
894   struct sim_inferior_data *sim_data
895     = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
896
897   rd.siggnal = siggnal;
898   rd.step = step;
899
900   /* We don't access any sim_data members within this function.
901      What's of interest is whether or not the call to
902      get_sim_inferior_data_by_ptid(), above, is able to obtain a
903      non-NULL pointer.  If it managed to obtain a non-NULL pointer, we
904      know we have a single inferior to consider.  If it's NULL, we
905      either have multiple inferiors to resume or an error condition.  */
906
907   if (sim_data)
908     gdbsim_resume_inferior (find_inferior_ptid (ptid), &rd);
909   else if (ptid == minus_one_ptid)
910     iterate_over_inferiors (gdbsim_resume_inferior, &rd);
911   else
912     error (_("The program is not being run."));
913 }
914
915 /* Notify the simulator of an asynchronous request to interrupt.
916
917    The simulator shall ensure that the interrupt request is eventually
918    delivered to the simulator.  If the call is made while the
919    simulator is not running then the interrupt request is processed when
920    the simulator is next resumed.
921
922    For simulators that do not support this operation, just abort.  */
923
924 static int
925 gdbsim_interrupt_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
926 {
927   struct sim_inferior_data *sim_data
928     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
929
930   if (sim_data)
931     {
932       if (!sim_stop (sim_data->gdbsim_desc))
933         {
934           quit ();
935         }
936     }
937
938   /* When called from iterate_over_inferiors, a zero return causes the
939      iteration process to proceed until there are no more inferiors to
940      consider.  */
941   return 0;
942 }
943
944 void
945 gdbsim_target::interrupt ()
946 {
947   iterate_over_inferiors (gdbsim_interrupt_inferior, NULL);
948 }
949
950 /* GDB version of os_poll_quit callback.
951    Taken from gdb/util.c - should be in a library.  */
952
953 static int
954 gdb_os_poll_quit (host_callback *p)
955 {
956   if (deprecated_ui_loop_hook != NULL)
957     deprecated_ui_loop_hook (0);
958
959   if (check_quit_flag ())       /* gdb's idea of quit */
960     return 1;
961   return 0;
962 }
963
964 /* Wait for inferior process to do something.  Return pid of child,
965    or -1 in case of error; store status through argument pointer STATUS,
966    just as `wait' would.  */
967
968 static void
969 gdbsim_cntrl_c (int signo)
970 {
971   gdbsim_ops.interrupt ();
972 }
973
974 ptid_t
975 gdbsim_target::wait (ptid_t ptid, struct target_waitstatus *status, int options)
976 {
977   struct sim_inferior_data *sim_data;
978   static sighandler_t prev_sigint;
979   int sigrc = 0;
980   enum sim_stop reason = sim_running;
981
982   /* This target isn't able to (yet) resume more than one inferior at a time.
983      When ptid is minus_one_ptid, just use the current inferior.  If we're
984      given an explicit pid, we'll try to find it and use that instead.  */
985   if (ptid == minus_one_ptid)
986     sim_data = get_sim_inferior_data (current_inferior (),
987                                       SIM_INSTANCE_NEEDED);
988   else
989     {
990       sim_data = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NEEDED);
991       if (sim_data == NULL)
992         error (_("Unable to wait for pid %d.  Inferior not found."),
993                ptid.pid ());
994       inferior_ptid = ptid;
995     }
996
997   if (remote_debug)
998     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_wait\n");
999
1000 #if defined (HAVE_SIGACTION) && defined (SA_RESTART)
1001   {
1002     struct sigaction sa, osa;
1003     sa.sa_handler = gdbsim_cntrl_c;
1004     sigemptyset (&sa.sa_mask);
1005     sa.sa_flags = 0;
1006     sigaction (SIGINT, &sa, &osa);
1007     prev_sigint = osa.sa_handler;
1008   }
1009 #else
1010   prev_sigint = signal (SIGINT, gdbsim_cntrl_c);
1011 #endif
1012   sim_resume (sim_data->gdbsim_desc, sim_data->resume_step,
1013               sim_data->resume_siggnal);
1014
1015   signal (SIGINT, prev_sigint);
1016   sim_data->resume_step = 0;
1017
1018   sim_stop_reason (sim_data->gdbsim_desc, &reason, &sigrc);
1019
1020   switch (reason)
1021     {
1022     case sim_exited:
1023       status->kind = TARGET_WAITKIND_EXITED;
1024       status->value.integer = sigrc;
1025       break;
1026     case sim_stopped:
1027       switch (sigrc)
1028         {
1029         case GDB_SIGNAL_ABRT:
1030           quit ();
1031           break;
1032         case GDB_SIGNAL_INT:
1033         case GDB_SIGNAL_TRAP:
1034         default:
1035           status->kind = TARGET_WAITKIND_STOPPED;
1036           status->value.sig = (enum gdb_signal) sigrc;
1037           break;
1038         }
1039       break;
1040     case sim_signalled:
1041       status->kind = TARGET_WAITKIND_SIGNALLED;
1042       status->value.sig = (enum gdb_signal) sigrc;
1043       break;
1044     case sim_running:
1045     case sim_polling:
1046       /* FIXME: Is this correct?  */
1047       break;
1048     }
1049
1050   return inferior_ptid;
1051 }
1052
1053 /* Get ready to modify the registers array.  On machines which store
1054    individual registers, this doesn't need to do anything.  On machines
1055    which store all the registers in one fell swoop, this makes sure
1056    that registers contains all the registers from the program being
1057    debugged.  */
1058
1059 void
1060 gdbsim_target::prepare_to_store (struct regcache *regcache)
1061 {
1062   /* Do nothing, since we can store individual regs.  */
1063 }
1064
1065 /* Helper for gdbsim_xfer_partial that handles memory transfers.
1066    Arguments are like target_xfer_partial.  */
1067
1068 static enum target_xfer_status
1069 gdbsim_xfer_memory (struct target_ops *target,
1070                     gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf,
1071                     ULONGEST memaddr, ULONGEST len, ULONGEST *xfered_len)
1072 {
1073   struct sim_inferior_data *sim_data
1074     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1075   int l;
1076
1077   /* If this target doesn't have memory yet, return 0 causing the
1078      request to be passed to a lower target, hopefully an exec
1079      file.  */
1080   if (!target->has_memory ())
1081     return TARGET_XFER_EOF;
1082
1083   if (!sim_data->program_loaded)
1084     error (_("No program loaded."));
1085
1086   /* Note that we obtained the sim_data pointer above using
1087      SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED.  We do this so that we don't needlessly
1088      allocate a sim instance prior to loading a program.   If we
1089      get to this point in the code though, gdbsim_desc should be
1090      non-NULL.  (Note that a sim instance is needed in order to load
1091      the program...)  */
1092   gdb_assert (sim_data->gdbsim_desc != NULL);
1093
1094   if (remote_debug)
1095     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1096                         "gdbsim_xfer_memory: readbuf %s, writebuf %s, "
1097                         "memaddr %s, len %s\n",
1098                         host_address_to_string (readbuf),
1099                         host_address_to_string (writebuf),
1100                         paddress (target_gdbarch (), memaddr),
1101                         pulongest (len));
1102
1103   if (writebuf)
1104     {
1105       if (remote_debug && len > 0)
1106         dump_mem (writebuf, len);
1107       l = sim_write (sim_data->gdbsim_desc, memaddr, writebuf, len);
1108     }
1109   else
1110     {
1111       l = sim_read (sim_data->gdbsim_desc, memaddr, readbuf, len);
1112       if (remote_debug && len > 0)
1113         dump_mem (readbuf, len);
1114     }
1115   if (l > 0)
1116     {
1117       *xfered_len = (ULONGEST) l;
1118       return TARGET_XFER_OK;
1119     }
1120   else if (l == 0)
1121     return TARGET_XFER_EOF;
1122   else
1123     return TARGET_XFER_E_IO;
1124 }
1125
1126 /* Target to_xfer_partial implementation.  */
1127
1128 enum target_xfer_status
1129 gdbsim_target::xfer_partial (enum target_object object,
1130                              const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1131                              const gdb_byte *writebuf, ULONGEST offset, ULONGEST len,
1132                              ULONGEST *xfered_len)
1133 {
1134   switch (object)
1135     {
1136     case TARGET_OBJECT_MEMORY:
1137       return gdbsim_xfer_memory (this, readbuf, writebuf, offset, len,
1138                                  xfered_len);
1139
1140     default:
1141       return TARGET_XFER_E_IO;
1142     }
1143 }
1144
1145 void
1146 gdbsim_target::files_info ()
1147 {
1148   struct sim_inferior_data *sim_data
1149     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
1150   const char *file = "nothing";
1151
1152   if (exec_bfd)
1153     file = bfd_get_filename (exec_bfd);
1154
1155   if (remote_debug)
1156     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_files_info: file \"%s\"\n", file);
1157
1158   if (exec_bfd)
1159     {
1160       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\tAttached to %s running program %s\n",
1161                           target_shortname, file);
1162       sim_info (sim_data->gdbsim_desc, 0);
1163     }
1164 }
1165
1166 /* Clear the simulator's notion of what the break points are.  */
1167
1168 void
1169 gdbsim_target::mourn_inferior ()
1170 {
1171   if (remote_debug)
1172     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_mourn_inferior:\n");
1173
1174   remove_breakpoints ();
1175   generic_mourn_inferior ();
1176 }
1177
1178 /* Pass the command argument through to the simulator verbatim.  The
1179    simulator must do any command interpretation work.  */
1180
1181 void
1182 simulator_command (const char *args, int from_tty)
1183 {
1184   struct sim_inferior_data *sim_data;
1185
1186   /* We use inferior_data() instead of get_sim_inferior_data() here in
1187      order to avoid attaching a sim_inferior_data struct to an
1188      inferior unnecessarily.  The reason we take such care here is due
1189      to the fact that this function, simulator_command(), may be called
1190      even when the sim target is not active.  If we were to use
1191      get_sim_inferior_data() here, it is possible that this call would
1192      be made either prior to gdbsim_open() or after gdbsim_close(),
1193      thus allocating memory that would not be garbage collected until
1194      the ultimate destruction of the associated inferior.  */
1195
1196   sim_data  = ((struct sim_inferior_data *)
1197                inferior_data (current_inferior (), sim_inferior_data_key));
1198   if (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL)
1199     {
1200
1201       /* PREVIOUSLY: The user may give a command before the simulator
1202          is opened. [...] (??? assuming of course one wishes to
1203          continue to allow commands to be sent to unopened simulators,
1204          which isn't entirely unreasonable).  */
1205
1206       /* The simulator is a builtin abstraction of a remote target.
1207          Consistent with that model, access to the simulator, via sim
1208          commands, is restricted to the period when the channel to the
1209          simulator is open.  */
1210
1211       error (_("Not connected to the simulator target"));
1212     }
1213
1214   sim_do_command (sim_data->gdbsim_desc, args);
1215
1216   /* Invalidate the register cache, in case the simulator command does
1217      something funny.  */
1218   registers_changed ();
1219 }
1220
1221 static void
1222 sim_command_completer (struct cmd_list_element *ignore,
1223                        completion_tracker &tracker,
1224                        const char *text, const char *word)
1225 {
1226   struct sim_inferior_data *sim_data;
1227
1228   sim_data = ((struct sim_inferior_data *)
1229               inferior_data (current_inferior (), sim_inferior_data_key));
1230   if (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL)
1231     return;
1232
1233   /* sim_complete_command returns a NULL-terminated malloc'ed array of
1234      malloc'ed strings.  */
1235   struct sim_completions_deleter
1236   {
1237     void operator() (char **ptr) const
1238     {
1239       for (size_t i = 0; ptr[i] != NULL; i++)
1240         xfree (ptr[i]);
1241       xfree (ptr);
1242     }
1243   };
1244
1245   std::unique_ptr<char *[], sim_completions_deleter> sim_completions
1246     (sim_complete_command (sim_data->gdbsim_desc, text, word));
1247   if (sim_completions == NULL)
1248     return;
1249
1250   /* Count the elements and add completions from tail to head because
1251      below we'll swap elements out of the array in case add_completion
1252      throws and the deleter deletes until it finds a NULL element.  */
1253   size_t count = 0;
1254   while (sim_completions[count] != NULL)
1255     count++;
1256
1257   for (size_t i = count; i > 0; i--)
1258     {
1259       gdb::unique_xmalloc_ptr<char> match (sim_completions[i - 1]);
1260       sim_completions[i - 1] = NULL;
1261       tracker.add_completion (std::move (match));
1262     }
1263 }
1264
1265 /* Check to see if a thread is still alive.  */
1266
1267 bool
1268 gdbsim_target::thread_alive (ptid_t ptid)
1269 {
1270   struct sim_inferior_data *sim_data
1271     = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1272
1273   if (sim_data == NULL)
1274     return false;
1275
1276   if (ptid == sim_data->remote_sim_ptid)
1277     /* The simulators' task is always alive.  */
1278     return true;
1279
1280   return false;
1281 }
1282
1283 /* Convert a thread ID to a string.  */
1284
1285 std::string
1286 gdbsim_target::pid_to_str (ptid_t ptid)
1287 {
1288   return normal_pid_to_str (ptid);
1289 }
1290
1291 /* Simulator memory may be accessed after the program has been loaded.  */
1292
1293 bool
1294 gdbsim_target::has_all_memory ()
1295 {
1296   struct sim_inferior_data *sim_data
1297     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1298
1299   if (!sim_data->program_loaded)
1300     return false;
1301
1302   return true;
1303 }
1304
1305 bool
1306 gdbsim_target::has_memory ()
1307 {
1308   struct sim_inferior_data *sim_data
1309     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1310
1311   if (!sim_data->program_loaded)
1312     return false;
1313
1314   return true;
1315 }
1316
1317 void
1318 _initialize_remote_sim (void)
1319 {
1320   struct cmd_list_element *c;
1321
1322   add_target (gdbsim_target_info, gdbsim_target_open);
1323
1324   c = add_com ("sim", class_obscure, simulator_command,
1325                _("Send a command to the simulator."));
1326   set_cmd_completer (c, sim_command_completer);
1327
1328   sim_inferior_data_key
1329     = register_inferior_data_with_cleanup (NULL, sim_inferior_data_cleanup);
1330 }