GDB: Add ChangeLog entry inadvertently omitted from commit.
[external/binutils.git] / gdb / remote-sim.c
1 /* Generic remote debugging interface for simulators.
2
3    Copyright (C) 1993-2018 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 static void init_callbacks (void);
48
49 static void end_callbacks (void);
50
51 static int gdb_os_write_stdout (host_callback *, const char *, int);
52
53 static void gdb_os_flush_stdout (host_callback *);
54
55 static int gdb_os_write_stderr (host_callback *, const char *, int);
56
57 static void gdb_os_flush_stderr (host_callback *);
58
59 static int gdb_os_poll_quit (host_callback *);
60
61 /* printf_filtered is depreciated.  */
62 static void gdb_os_printf_filtered (host_callback *, const char *, ...);
63
64 static void gdb_os_vprintf_filtered (host_callback *, const char *, va_list);
65
66 static void gdb_os_evprintf_filtered (host_callback *, const char *, va_list);
67
68 static void gdb_os_error (host_callback *, const char *, ...)
69      ATTRIBUTE_NORETURN;
70
71 void simulator_command (char *args, int from_tty);
72
73 /* Naming convention:
74
75    sim_* are the interface to the simulator (see remote-sim.h).
76    gdbsim_* are stuff which is internal to gdb.  */
77
78 static const target_info gdbsim_target_info = {
79   "sim",
80   N_("simulator"),
81   N_("Use the compiled-in simulator.")
82 };
83
84 struct gdbsim_target final
85   : public memory_breakpoint_target<target_ops>
86 {
87   gdbsim_target ()
88   { to_stratum = process_stratum; }
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   const char *pid_to_str (ptid_t) override;
128
129   bool has_all_memory ()  override;
130   bool has_memory ()  override;
131
132   bool has_stack ()  override
133   { return default_child_has_stack (); }
134
135   bool has_registers ()  override
136   { return default_child_has_registers (); }
137
138   bool has_execution (ptid_t ptid) override
139   { return default_child_has_execution (ptid); }
140 };
141
142 static struct gdbsim_target gdbsim_ops;
143
144 static const struct inferior_data *sim_inferior_data_key;
145
146 /* Simulator-specific, per-inferior state.  */
147 struct sim_inferior_data {
148   /* Flag which indicates whether or not the program has been loaded.  */
149   int program_loaded;
150
151   /* Simulator descriptor for this inferior.  */
152   SIM_DESC gdbsim_desc;
153
154   /* This is the ptid we use for this particular simulator instance.  Its
155      value is somewhat arbitrary, as the simulator target don't have a
156      notion of tasks or threads, but we need something non-null to place
157      in inferior_ptid.  For simulators which permit multiple instances,
158      we also need a unique identifier to use for each inferior.  */
159   ptid_t remote_sim_ptid;
160
161   /* Signal with which to resume.  */
162   enum gdb_signal resume_siggnal;
163
164   /* Flag which indicates whether resume should step or not.  */
165   int resume_step;
166 };
167
168 /* Flag indicating the "open" status of this module.  It's set to 1
169    in gdbsim_open() and 0 in gdbsim_close().  */
170 static int gdbsim_is_open = 0;
171
172 /* Value of the next pid to allocate for an inferior.  As indicated
173    elsewhere, its initial value is somewhat arbitrary; it's critical
174    though that it's not zero or negative.  */
175 static int next_pid;
176 #define INITIAL_PID 42000
177
178 /* Argument list to pass to sim_open().  It is allocated in gdbsim_open()
179    and deallocated in gdbsim_close().  The lifetime needs to extend beyond
180    the call to gdbsim_open() due to the fact that other sim instances other
181    than the first will be allocated after the gdbsim_open() call.  */
182 static char **sim_argv = NULL;
183
184 /* OS-level callback functions for write, flush, etc.  */
185 static host_callback gdb_callback;
186 static int callbacks_initialized = 0;
187
188 /* Callback for iterate_over_inferiors.  It checks to see if the sim
189    descriptor passed via ARG is the same as that for the inferior
190    designated by INF.  Return true if so; false otherwise.  */
191
192 static int
193 check_for_duplicate_sim_descriptor (struct inferior *inf, void *arg)
194 {
195   struct sim_inferior_data *sim_data;
196   SIM_DESC new_sim_desc = (SIM_DESC) arg;
197
198   sim_data = ((struct sim_inferior_data *)
199               inferior_data (inf, sim_inferior_data_key));
200
201   return (sim_data != NULL && sim_data->gdbsim_desc == new_sim_desc);
202 }
203
204 /* Flags indicating whether or not a sim instance is needed.  One of these
205    flags should be passed to get_sim_inferior_data().  */
206
207 enum {SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED = 0, SIM_INSTANCE_NEEDED = 1};
208
209 /* Obtain pointer to per-inferior simulator data, allocating it if necessary.
210    Attempt to open the sim if SIM_INSTANCE_NEEDED is true.  */
211
212 static struct sim_inferior_data *
213 get_sim_inferior_data (struct inferior *inf, int sim_instance_needed)
214 {
215   SIM_DESC sim_desc = NULL;
216   struct sim_inferior_data *sim_data
217     = (struct sim_inferior_data *) inferior_data (inf, sim_inferior_data_key);
218
219   /* Try to allocate a new sim instance, if needed.  We do this ahead of
220      a potential allocation of a sim_inferior_data struct in order to
221      avoid needlessly allocating that struct in the event that the sim
222      instance allocation fails.  */
223   if (sim_instance_needed == SIM_INSTANCE_NEEDED
224       && (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL))
225     {
226       struct inferior *idup;
227       sim_desc = sim_open (SIM_OPEN_DEBUG, &gdb_callback, exec_bfd, sim_argv);
228       if (sim_desc == NULL)
229         error (_("Unable to create simulator instance for inferior %d."),
230                inf->num);
231
232       idup = iterate_over_inferiors (check_for_duplicate_sim_descriptor,
233                                      sim_desc);
234       if (idup != NULL)
235         {
236           /* We don't close the descriptor due to the fact that it's
237              shared with some other inferior.  If we were to close it,
238              that might needlessly muck up the other inferior.  Of
239              course, it's possible that the damage has already been
240              done...  Note that it *will* ultimately be closed during
241              cleanup of the other inferior.  */
242           sim_desc = NULL;
243           error (
244  _("Inferior %d and inferior %d would have identical simulator state.\n"
245    "(This simulator does not support the running of more than one inferior.)"),
246                  inf->num, idup->num);
247         }
248     }
249
250   if (sim_data == NULL)
251     {
252       sim_data = XCNEW(struct sim_inferior_data);
253       set_inferior_data (inf, sim_inferior_data_key, sim_data);
254
255       /* Allocate a ptid for this inferior.  */
256       sim_data->remote_sim_ptid = ptid_t (next_pid, 0, next_pid);
257       next_pid++;
258
259       /* Initialize the other instance variables.  */
260       sim_data->program_loaded = 0;
261       sim_data->gdbsim_desc = sim_desc;
262       sim_data->resume_siggnal = GDB_SIGNAL_0;
263       sim_data->resume_step = 0;
264     }
265   else if (sim_desc)
266     {
267       /* This handles the case where sim_data was allocated prior to
268          needing a sim instance.  */
269       sim_data->gdbsim_desc = sim_desc;
270     }
271
272
273   return sim_data;
274 }
275
276 /* Return pointer to per-inferior simulator data using PTID to find the
277    inferior in question.  Return NULL when no inferior is found or
278    when ptid has a zero or negative pid component.  */
279
280 static struct sim_inferior_data *
281 get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid_t ptid, int sim_instance_needed)
282 {
283   struct inferior *inf;
284   int pid = ptid.pid ();
285
286   if (pid <= 0)
287     return NULL;
288
289   inf = find_inferior_pid (pid);
290
291   if (inf)
292     return get_sim_inferior_data (inf, sim_instance_needed);
293   else
294     return NULL;
295 }
296
297 /* Free the per-inferior simulator data.  */
298
299 static void
300 sim_inferior_data_cleanup (struct inferior *inf, void *data)
301 {
302   struct sim_inferior_data *sim_data = (struct sim_inferior_data *) data;
303
304   if (sim_data != NULL)
305     {
306       if (sim_data->gdbsim_desc)
307         {
308           sim_close (sim_data->gdbsim_desc, 0);
309           sim_data->gdbsim_desc = NULL;
310         }
311       xfree (sim_data);
312     }
313 }
314
315 static void
316 dump_mem (const gdb_byte *buf, int len)
317 {
318   fputs_unfiltered ("\t", gdb_stdlog);
319
320   if (len == 8 || len == 4)
321     {
322       uint32_t l[2];
323
324       memcpy (l, buf, len);
325       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "0x%08x", l[0]);
326       if (len == 8)
327         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " 0x%08x", l[1]);
328     }
329   else
330     {
331       int i;
332
333       for (i = 0; i < len; i++)
334         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "0x%02x ", buf[i]);
335     }
336
337   fputs_unfiltered ("\n", gdb_stdlog);
338 }
339
340 /* Initialize gdb_callback.  */
341
342 static void
343 init_callbacks (void)
344 {
345   if (!callbacks_initialized)
346     {
347       gdb_callback = default_callback;
348       gdb_callback.init (&gdb_callback);
349       gdb_callback.write_stdout = gdb_os_write_stdout;
350       gdb_callback.flush_stdout = gdb_os_flush_stdout;
351       gdb_callback.write_stderr = gdb_os_write_stderr;
352       gdb_callback.flush_stderr = gdb_os_flush_stderr;
353       gdb_callback.printf_filtered = gdb_os_printf_filtered;
354       gdb_callback.vprintf_filtered = gdb_os_vprintf_filtered;
355       gdb_callback.evprintf_filtered = gdb_os_evprintf_filtered;
356       gdb_callback.error = gdb_os_error;
357       gdb_callback.poll_quit = gdb_os_poll_quit;
358       gdb_callback.magic = HOST_CALLBACK_MAGIC;
359       callbacks_initialized = 1;
360     }
361 }
362
363 /* Release callbacks (free resources used by them).  */
364
365 static void
366 end_callbacks (void)
367 {
368   if (callbacks_initialized)
369     {
370       gdb_callback.shutdown (&gdb_callback);
371       callbacks_initialized = 0;
372     }
373 }
374
375 /* GDB version of os_write_stdout callback.  */
376
377 static int
378 gdb_os_write_stdout (host_callback *p, const char *buf, int len)
379 {
380   ui_file_write (gdb_stdtarg, buf, len);
381   return len;
382 }
383
384 /* GDB version of os_flush_stdout callback.  */
385
386 static void
387 gdb_os_flush_stdout (host_callback *p)
388 {
389   gdb_flush (gdb_stdtarg);
390 }
391
392 /* GDB version of os_write_stderr callback.  */
393
394 static int
395 gdb_os_write_stderr (host_callback *p, const char *buf, int len)
396 {
397   int i;
398   char b[2];
399
400   for (i = 0; i < len; i++)
401     {
402       b[0] = buf[i];
403       b[1] = 0;
404       fputs_unfiltered (b, gdb_stdtargerr);
405     }
406   return len;
407 }
408
409 /* GDB version of os_flush_stderr callback.  */
410
411 static void
412 gdb_os_flush_stderr (host_callback *p)
413 {
414   gdb_flush (gdb_stdtargerr);
415 }
416
417 /* GDB version of printf_filtered callback.  */
418
419 static void ATTRIBUTE_PRINTF (2, 3)
420 gdb_os_printf_filtered (host_callback * p, const char *format, ...)
421 {
422   va_list args;
423
424   va_start (args, format);
425   vfprintf_filtered (gdb_stdout, format, args);
426   va_end (args);
427 }
428
429 /* GDB version of error vprintf_filtered.  */
430
431 static void ATTRIBUTE_PRINTF (2, 0)
432 gdb_os_vprintf_filtered (host_callback * p, const char *format, va_list ap)
433 {
434   vfprintf_filtered (gdb_stdout, format, ap);
435 }
436
437 /* GDB version of error evprintf_filtered.  */
438
439 static void ATTRIBUTE_PRINTF (2, 0)
440 gdb_os_evprintf_filtered (host_callback * p, const char *format, va_list ap)
441 {
442   vfprintf_filtered (gdb_stderr, format, ap);
443 }
444
445 /* GDB version of error callback.  */
446
447 static void ATTRIBUTE_PRINTF (2, 3)
448 gdb_os_error (host_callback * p, const char *format, ...)
449 {
450   va_list args;
451
452   va_start (args, format);
453   verror (format, args);
454   va_end (args);
455 }
456
457 int
458 one2one_register_sim_regno (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
459 {
460   /* Only makes sense to supply raw registers.  */
461   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch));
462   return regnum;
463 }
464
465 void
466 gdbsim_target::fetch_registers (struct regcache *regcache, int regno)
467 {
468   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
469   struct inferior *inf = find_inferior_ptid (regcache->ptid ());
470   struct sim_inferior_data *sim_data
471     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
472
473   if (regno == -1)
474     {
475       for (regno = 0; regno < gdbarch_num_regs (gdbarch); regno++)
476         fetch_registers (regcache, regno);
477       return;
478     }
479
480   switch (gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno))
481     {
482     case LEGACY_SIM_REGNO_IGNORE:
483       break;
484     case SIM_REGNO_DOES_NOT_EXIST:
485       {
486         /* For moment treat a `does not exist' register the same way
487            as an ``unavailable'' register.  */
488         regcache->raw_supply_zeroed (regno);
489         break;
490       }
491
492     default:
493       {
494         static int warn_user = 1;
495         int regsize = register_size (gdbarch, regno);
496         gdb::byte_vector buf (regsize, 0);
497         int nr_bytes;
498
499         gdb_assert (regno >= 0 && regno < gdbarch_num_regs (gdbarch));
500         nr_bytes = sim_fetch_register (sim_data->gdbsim_desc,
501                                        gdbarch_register_sim_regno
502                                          (gdbarch, regno),
503                                        buf.data (), regsize);
504         if (nr_bytes > 0 && nr_bytes != regsize && warn_user)
505           {
506             fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
507                                 "Size of register %s (%d/%d) "
508                                 "incorrect (%d instead of %d))",
509                                 gdbarch_register_name (gdbarch, regno),
510                                 regno,
511                                 gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno),
512                                 nr_bytes, regsize);
513             warn_user = 0;
514           }
515         /* FIXME: cagney/2002-05-27: Should check `nr_bytes == 0'
516            indicating that GDB and the SIM have different ideas about
517            which registers are fetchable.  */
518         /* Else if (nr_bytes < 0): an old simulator, that doesn't
519            think to return the register size.  Just assume all is ok.  */
520         regcache->raw_supply (regno, buf.data ());
521         if (remote_debug)
522           {
523             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
524                                 "gdbsim_fetch_register: %d", regno);
525             /* FIXME: We could print something more intelligible.  */
526             dump_mem (buf.data (), regsize);
527           }
528         break;
529       }
530     }
531 }
532
533
534 void
535 gdbsim_target::store_registers (struct regcache *regcache, int regno)
536 {
537   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
538   struct inferior *inf = find_inferior_ptid (regcache->ptid ());
539   struct sim_inferior_data *sim_data
540     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
541
542   if (regno == -1)
543     {
544       for (regno = 0; regno < gdbarch_num_regs (gdbarch); regno++)
545         store_registers (regcache, regno);
546       return;
547     }
548   else if (gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, regno) >= 0)
549     {
550       int regsize = register_size (gdbarch, regno);
551       gdb::byte_vector tmp (regsize);
552       int nr_bytes;
553
554       regcache->cooked_read (regno, tmp.data ());
555       nr_bytes = sim_store_register (sim_data->gdbsim_desc,
556                                      gdbarch_register_sim_regno
557                                        (gdbarch, regno),
558                                      tmp.data (), regsize);
559
560       if (nr_bytes > 0 && nr_bytes != regsize)
561         internal_error (__FILE__, __LINE__,
562                         _("Register size different to expected"));
563       if (nr_bytes < 0)
564         internal_error (__FILE__, __LINE__,
565                         _("Register %d not updated"), regno);
566       if (nr_bytes == 0)
567         warning (_("Register %s not updated"),
568                  gdbarch_register_name (gdbarch, regno));
569
570       if (remote_debug)
571         {
572           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_store_register: %d", regno);
573           /* FIXME: We could print something more intelligible.  */
574           dump_mem (tmp.data (), regsize);
575         }
576     }
577 }
578
579 /* Kill the running program.  This may involve closing any open files
580    and releasing other resources acquired by the simulated program.  */
581
582 void
583 gdbsim_target::kill ()
584 {
585   if (remote_debug)
586     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_kill\n");
587
588   /* There is no need to `kill' running simulator - the simulator is
589      not running.  Mourning it is enough.  */
590   target_mourn_inferior (inferior_ptid);
591 }
592
593 /* Load an executable file into the target process.  This is expected to
594    not only bring new code into the target process, but also to update
595    GDB's symbol tables to match.  */
596
597 void
598 gdbsim_target::load (const char *args, int fromtty)
599 {
600   const char *prog;
601   struct sim_inferior_data *sim_data
602     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
603
604   if (args == NULL)
605       error_no_arg (_("program to load"));
606
607   gdb_argv argv (args);
608
609   prog = tilde_expand (argv[0]);
610
611   if (argv[1] != NULL)
612     error (_("GDB sim does not yet support a load offset."));
613
614   if (remote_debug)
615     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_load: prog \"%s\"\n", prog);
616
617   /* FIXME: We will print two messages on error.
618      Need error to either not print anything if passed NULL or need
619      another routine that doesn't take any arguments.  */
620   if (sim_load (sim_data->gdbsim_desc, prog, NULL, fromtty) == SIM_RC_FAIL)
621     error (_("unable to load program"));
622
623   /* FIXME: If a load command should reset the targets registers then
624      a call to sim_create_inferior() should go here.  */
625
626   sim_data->program_loaded = 1;
627 }
628
629
630 /* Start an inferior process and set inferior_ptid to its pid.
631    EXEC_FILE is the file to run.
632    ARGS is a string containing the arguments to the program.
633    ENV is the environment vector to pass.  Errors reported with error().
634    On VxWorks and various standalone systems, we ignore exec_file.  */
635 /* This is called not only when we first attach, but also when the
636    user types "run" after having attached.  */
637
638 void
639 gdbsim_target::create_inferior (const char *exec_file,
640                                 const std::string &allargs,
641                                 char **env, int from_tty)
642 {
643   struct sim_inferior_data *sim_data
644     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
645   int len;
646   char *arg_buf;
647   const char *args = allargs.c_str ();
648
649   if (exec_file == 0 || exec_bfd == 0)
650     warning (_("No executable file specified."));
651   if (!sim_data->program_loaded)
652     warning (_("No program loaded."));
653
654   if (remote_debug)
655     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
656                         "gdbsim_create_inferior: exec_file \"%s\", args \"%s\"\n",
657                         (exec_file ? exec_file : "(NULL)"),
658                         args);
659
660   if (inferior_ptid == sim_data->remote_sim_ptid)
661     kill ();
662   remove_breakpoints ();
663   init_wait_for_inferior ();
664
665   gdb_argv built_argv;
666   if (exec_file != NULL)
667     {
668       len = strlen (exec_file) + 1 + allargs.size () + 1 + /*slop */ 10;
669       arg_buf = (char *) alloca (len);
670       arg_buf[0] = '\0';
671       strcat (arg_buf, exec_file);
672       strcat (arg_buf, " ");
673       strcat (arg_buf, args);
674       built_argv.reset (arg_buf);
675     }
676
677   if (!have_inferiors ())
678     init_thread_list ();
679
680   if (sim_create_inferior (sim_data->gdbsim_desc, exec_bfd,
681                            built_argv.get (), env)
682       != SIM_RC_OK)
683     error (_("Unable to create sim inferior."));
684
685   inferior_ptid = sim_data->remote_sim_ptid;
686   inferior_appeared (current_inferior (), inferior_ptid.pid ());
687   add_thread_silent (inferior_ptid);
688
689   insert_breakpoints ();        /* Needed to get correct instruction
690                                    in cache.  */
691
692   clear_proceed_status (0);
693 }
694
695 /* The open routine takes the rest of the parameters from the command,
696    and (if successful) pushes a new target onto the stack.
697    Targets should supply this routine, if only to provide an error message.  */
698 /* Called when selecting the simulator.  E.g. (gdb) target sim name.  */
699
700 static void
701 gdbsim_target_open (const char *args, int from_tty)
702 {
703   int len;
704   char *arg_buf;
705   struct sim_inferior_data *sim_data;
706   const char *sysroot;
707   SIM_DESC gdbsim_desc;
708
709   sysroot = gdb_sysroot;
710   if (is_target_filename (sysroot))
711     sysroot += strlen (TARGET_SYSROOT_PREFIX);
712
713   if (remote_debug)
714     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
715                         "gdbsim_open: args \"%s\"\n", args ? args : "(null)");
716
717   /* Ensure that the sim target is not on the target stack.  This is
718      necessary, because if it is on the target stack, the call to
719      push_target below will invoke sim_close(), thus freeing various
720      state (including a sim instance) that we allocate prior to
721      invoking push_target().  We want to delay the push_target()
722      operation until after we complete those operations which could
723      error out.  */
724   if (gdbsim_is_open)
725     unpush_target (&gdbsim_ops);
726
727   len = (7 + 1                  /* gdbsim */
728          + strlen (" -E little")
729          + strlen (" --architecture=xxxxxxxxxx")
730          + strlen (" --sysroot=") + strlen (sysroot) +
731          + (args ? strlen (args) : 0)
732          + 50) /* slack */ ;
733   arg_buf = (char *) alloca (len);
734   strcpy (arg_buf, "gdbsim");   /* 7 */
735   /* Specify the byte order for the target when it is explicitly
736      specified by the user (not auto detected).  */
737   switch (selected_byte_order ())
738     {
739     case BFD_ENDIAN_BIG:
740       strcat (arg_buf, " -E big");
741       break;
742     case BFD_ENDIAN_LITTLE:
743       strcat (arg_buf, " -E little");
744       break;
745     case BFD_ENDIAN_UNKNOWN:
746       break;
747     }
748   /* Specify the architecture of the target when it has been
749      explicitly specified */
750   if (selected_architecture_name () != NULL)
751     {
752       strcat (arg_buf, " --architecture=");
753       strcat (arg_buf, selected_architecture_name ());
754     }
755   /* Pass along gdb's concept of the sysroot.  */
756   strcat (arg_buf, " --sysroot=");
757   strcat (arg_buf, sysroot);
758   /* finally, any explicit args */
759   if (args)
760     {
761       strcat (arg_buf, " ");    /* 1 */
762       strcat (arg_buf, args);
763     }
764
765   gdb_argv argv (arg_buf);
766   sim_argv = argv.get ();
767
768   init_callbacks ();
769   gdbsim_desc = sim_open (SIM_OPEN_DEBUG, &gdb_callback, exec_bfd, sim_argv);
770
771   if (gdbsim_desc == 0)
772     {
773       sim_argv = NULL;
774       error (_("unable to create simulator instance"));
775     }
776
777   argv.release ();
778
779   /* Reset the pid numberings for this batch of sim instances.  */
780   next_pid = INITIAL_PID;
781
782   /* Allocate the inferior data, but do not allocate a sim instance
783      since we've already just done that.  */
784   sim_data = get_sim_inferior_data (current_inferior (),
785                                     SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
786
787   sim_data->gdbsim_desc = gdbsim_desc;
788
789   push_target (&gdbsim_ops);
790   printf_filtered ("Connected to the simulator.\n");
791
792   /* There's nothing running after "target sim" or "load"; not until
793      "run".  */
794   inferior_ptid = null_ptid;
795
796   gdbsim_is_open = 1;
797 }
798
799 /* Callback for iterate_over_inferiors.  Called (indirectly) by
800    gdbsim_close().  */
801
802 static int
803 gdbsim_close_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
804 {
805   struct sim_inferior_data *sim_data
806     = (struct sim_inferior_data *) inferior_data (inf, sim_inferior_data_key);
807   if (sim_data != NULL)
808     {
809       ptid_t ptid = sim_data->remote_sim_ptid;
810
811       sim_inferior_data_cleanup (inf, sim_data);
812       set_inferior_data (inf, sim_inferior_data_key, NULL);
813
814       /* Having a ptid allocated and stored in remote_sim_ptid does
815          not mean that a corresponding inferior was ever created.
816          Thus we need to verify the existence of an inferior using the
817          pid in question before setting inferior_ptid via
818          switch_to_thread() or mourning the inferior.  */
819       if (find_inferior_ptid (ptid) != NULL)
820         {
821           switch_to_thread (ptid);
822           generic_mourn_inferior ();
823         }
824     }
825
826   return 0;
827 }
828
829 /* Close out all files and local state before this target loses control.  */
830
831 void
832 gdbsim_target::close ()
833 {
834   if (remote_debug)
835     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_close\n");
836
837   iterate_over_inferiors (gdbsim_close_inferior, NULL);
838
839   if (sim_argv != NULL)
840     {
841       freeargv (sim_argv);
842       sim_argv = NULL;
843     }
844
845   end_callbacks ();
846
847   gdbsim_is_open = 0;
848 }
849
850 /* Takes a program previously attached to and detaches it.
851    The program may resume execution (some targets do, some don't) and will
852    no longer stop on signals, etc.  We better not have left any breakpoints
853    in the program or it'll die when it hits one.  FROM_TTY says whether to be
854    verbose or not.  */
855 /* Terminate the open connection to the remote debugger.
856    Use this when you want to detach and do something else with your gdb.  */
857
858 void
859 gdbsim_target::detach (inferior *inf, int from_tty)
860 {
861   if (remote_debug)
862     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_detach\n");
863
864   unpush_target (this);         /* calls gdbsim_close to do the real work */
865   if (from_tty)
866     printf_filtered ("Ending simulator %s debugging\n", target_shortname);
867 }
868
869 /* Resume execution of the target process.  STEP says whether to single-step
870    or to run free; SIGGNAL is the signal value (e.g. SIGINT) to be given
871    to the target, or zero for no signal.  */
872
873 struct resume_data
874 {
875   enum gdb_signal siggnal;
876   int step;
877 };
878
879 static int
880 gdbsim_resume_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
881 {
882   struct sim_inferior_data *sim_data
883     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
884   struct resume_data *rd = (struct resume_data *) arg;
885
886   if (sim_data)
887     {
888       sim_data->resume_siggnal = rd->siggnal;
889       sim_data->resume_step = rd->step;
890
891       if (remote_debug)
892         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
893                             _("gdbsim_resume: pid %d, step %d, signal %d\n"),
894                             inf->pid, rd->step, rd->siggnal);
895     }
896
897   /* When called from iterate_over_inferiors, a zero return causes the
898      iteration process to proceed until there are no more inferiors to
899      consider.  */
900   return 0;
901 }
902
903 void
904 gdbsim_target::resume (ptid_t ptid, int step, enum gdb_signal siggnal)
905 {
906   struct resume_data rd;
907   struct sim_inferior_data *sim_data
908     = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
909
910   rd.siggnal = siggnal;
911   rd.step = step;
912
913   /* We don't access any sim_data members within this function.
914      What's of interest is whether or not the call to
915      get_sim_inferior_data_by_ptid(), above, is able to obtain a
916      non-NULL pointer.  If it managed to obtain a non-NULL pointer, we
917      know we have a single inferior to consider.  If it's NULL, we
918      either have multiple inferiors to resume or an error condition.  */
919
920   if (sim_data)
921     gdbsim_resume_inferior (find_inferior_ptid (ptid), &rd);
922   else if (ptid == minus_one_ptid)
923     iterate_over_inferiors (gdbsim_resume_inferior, &rd);
924   else
925     error (_("The program is not being run."));
926 }
927
928 /* Notify the simulator of an asynchronous request to interrupt.
929
930    The simulator shall ensure that the interrupt request is eventually
931    delivered to the simulator.  If the call is made while the
932    simulator is not running then the interrupt request is processed when
933    the simulator is next resumed.
934
935    For simulators that do not support this operation, just abort.  */
936
937 static int
938 gdbsim_interrupt_inferior (struct inferior *inf, void *arg)
939 {
940   struct sim_inferior_data *sim_data
941     = get_sim_inferior_data (inf, SIM_INSTANCE_NEEDED);
942
943   if (sim_data)
944     {
945       if (!sim_stop (sim_data->gdbsim_desc))
946         {
947           quit ();
948         }
949     }
950
951   /* When called from iterate_over_inferiors, a zero return causes the
952      iteration process to proceed until there are no more inferiors to
953      consider.  */
954   return 0;
955 }
956
957 void
958 gdbsim_target::interrupt ()
959 {
960   iterate_over_inferiors (gdbsim_interrupt_inferior, NULL);
961 }
962
963 /* GDB version of os_poll_quit callback.
964    Taken from gdb/util.c - should be in a library.  */
965
966 static int
967 gdb_os_poll_quit (host_callback *p)
968 {
969   if (deprecated_ui_loop_hook != NULL)
970     deprecated_ui_loop_hook (0);
971
972   if (check_quit_flag ())       /* gdb's idea of quit */
973     return 1;
974   return 0;
975 }
976
977 /* Wait for inferior process to do something.  Return pid of child,
978    or -1 in case of error; store status through argument pointer STATUS,
979    just as `wait' would.  */
980
981 static void
982 gdbsim_cntrl_c (int signo)
983 {
984   gdbsim_ops.interrupt ();
985 }
986
987 ptid_t
988 gdbsim_target::wait (ptid_t ptid, struct target_waitstatus *status, int options)
989 {
990   struct sim_inferior_data *sim_data;
991   static sighandler_t prev_sigint;
992   int sigrc = 0;
993   enum sim_stop reason = sim_running;
994
995   /* This target isn't able to (yet) resume more than one inferior at a time.
996      When ptid is minus_one_ptid, just use the current inferior.  If we're
997      given an explicit pid, we'll try to find it and use that instead.  */
998   if (ptid == minus_one_ptid)
999     sim_data = get_sim_inferior_data (current_inferior (),
1000                                       SIM_INSTANCE_NEEDED);
1001   else
1002     {
1003       sim_data = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NEEDED);
1004       if (sim_data == NULL)
1005         error (_("Unable to wait for pid %d.  Inferior not found."),
1006                ptid.pid ());
1007       inferior_ptid = ptid;
1008     }
1009
1010   if (remote_debug)
1011     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_wait\n");
1012
1013 #if defined (HAVE_SIGACTION) && defined (SA_RESTART)
1014   {
1015     struct sigaction sa, osa;
1016     sa.sa_handler = gdbsim_cntrl_c;
1017     sigemptyset (&sa.sa_mask);
1018     sa.sa_flags = 0;
1019     sigaction (SIGINT, &sa, &osa);
1020     prev_sigint = osa.sa_handler;
1021   }
1022 #else
1023   prev_sigint = signal (SIGINT, gdbsim_cntrl_c);
1024 #endif
1025   sim_resume (sim_data->gdbsim_desc, sim_data->resume_step,
1026               sim_data->resume_siggnal);
1027
1028   signal (SIGINT, prev_sigint);
1029   sim_data->resume_step = 0;
1030
1031   sim_stop_reason (sim_data->gdbsim_desc, &reason, &sigrc);
1032
1033   switch (reason)
1034     {
1035     case sim_exited:
1036       status->kind = TARGET_WAITKIND_EXITED;
1037       status->value.integer = sigrc;
1038       break;
1039     case sim_stopped:
1040       switch (sigrc)
1041         {
1042         case GDB_SIGNAL_ABRT:
1043           quit ();
1044           break;
1045         case GDB_SIGNAL_INT:
1046         case GDB_SIGNAL_TRAP:
1047         default:
1048           status->kind = TARGET_WAITKIND_STOPPED;
1049           status->value.sig = (enum gdb_signal) sigrc;
1050           break;
1051         }
1052       break;
1053     case sim_signalled:
1054       status->kind = TARGET_WAITKIND_SIGNALLED;
1055       status->value.sig = (enum gdb_signal) sigrc;
1056       break;
1057     case sim_running:
1058     case sim_polling:
1059       /* FIXME: Is this correct?  */
1060       break;
1061     }
1062
1063   return inferior_ptid;
1064 }
1065
1066 /* Get ready to modify the registers array.  On machines which store
1067    individual registers, this doesn't need to do anything.  On machines
1068    which store all the registers in one fell swoop, this makes sure
1069    that registers contains all the registers from the program being
1070    debugged.  */
1071
1072 void
1073 gdbsim_target::prepare_to_store (struct regcache *regcache)
1074 {
1075   /* Do nothing, since we can store individual regs.  */
1076 }
1077
1078 /* Helper for gdbsim_xfer_partial that handles memory transfers.
1079    Arguments are like target_xfer_partial.  */
1080
1081 static enum target_xfer_status
1082 gdbsim_xfer_memory (struct target_ops *target,
1083                     gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf,
1084                     ULONGEST memaddr, ULONGEST len, ULONGEST *xfered_len)
1085 {
1086   struct sim_inferior_data *sim_data
1087     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1088   int l;
1089
1090   /* If this target doesn't have memory yet, return 0 causing the
1091      request to be passed to a lower target, hopefully an exec
1092      file.  */
1093   if (!target->has_memory ())
1094     return TARGET_XFER_EOF;
1095
1096   if (!sim_data->program_loaded)
1097     error (_("No program loaded."));
1098
1099   /* Note that we obtained the sim_data pointer above using
1100      SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED.  We do this so that we don't needlessly
1101      allocate a sim instance prior to loading a program.   If we
1102      get to this point in the code though, gdbsim_desc should be
1103      non-NULL.  (Note that a sim instance is needed in order to load
1104      the program...)  */
1105   gdb_assert (sim_data->gdbsim_desc != NULL);
1106
1107   if (remote_debug)
1108     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1109                         "gdbsim_xfer_memory: readbuf %s, writebuf %s, "
1110                         "memaddr %s, len %s\n",
1111                         host_address_to_string (readbuf),
1112                         host_address_to_string (writebuf),
1113                         paddress (target_gdbarch (), memaddr),
1114                         pulongest (len));
1115
1116   if (writebuf)
1117     {
1118       if (remote_debug && len > 0)
1119         dump_mem (writebuf, len);
1120       l = sim_write (sim_data->gdbsim_desc, memaddr, writebuf, len);
1121     }
1122   else
1123     {
1124       l = sim_read (sim_data->gdbsim_desc, memaddr, readbuf, len);
1125       if (remote_debug && len > 0)
1126         dump_mem (readbuf, len);
1127     }
1128   if (l > 0)
1129     {
1130       *xfered_len = (ULONGEST) l;
1131       return TARGET_XFER_OK;
1132     }
1133   else if (l == 0)
1134     return TARGET_XFER_EOF;
1135   else
1136     return TARGET_XFER_E_IO;
1137 }
1138
1139 /* Target to_xfer_partial implementation.  */
1140
1141 enum target_xfer_status
1142 gdbsim_target::xfer_partial (enum target_object object,
1143                              const char *annex, gdb_byte *readbuf,
1144                              const gdb_byte *writebuf, ULONGEST offset, ULONGEST len,
1145                              ULONGEST *xfered_len)
1146 {
1147   switch (object)
1148     {
1149     case TARGET_OBJECT_MEMORY:
1150       return gdbsim_xfer_memory (this, readbuf, writebuf, offset, len,
1151                                  xfered_len);
1152
1153     default:
1154       return TARGET_XFER_E_IO;
1155     }
1156 }
1157
1158 void
1159 gdbsim_target::files_info ()
1160 {
1161   struct sim_inferior_data *sim_data
1162     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NEEDED);
1163   const char *file = "nothing";
1164
1165   if (exec_bfd)
1166     file = bfd_get_filename (exec_bfd);
1167
1168   if (remote_debug)
1169     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_files_info: file \"%s\"\n", file);
1170
1171   if (exec_bfd)
1172     {
1173       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "\tAttached to %s running program %s\n",
1174                           target_shortname, file);
1175       sim_info (sim_data->gdbsim_desc, 0);
1176     }
1177 }
1178
1179 /* Clear the simulator's notion of what the break points are.  */
1180
1181 void
1182 gdbsim_target::mourn_inferior ()
1183 {
1184   if (remote_debug)
1185     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "gdbsim_mourn_inferior:\n");
1186
1187   remove_breakpoints ();
1188   generic_mourn_inferior ();
1189 }
1190
1191 /* Pass the command argument through to the simulator verbatim.  The
1192    simulator must do any command interpretation work.  */
1193
1194 void
1195 simulator_command (const char *args, int from_tty)
1196 {
1197   struct sim_inferior_data *sim_data;
1198
1199   /* We use inferior_data() instead of get_sim_inferior_data() here in
1200      order to avoid attaching a sim_inferior_data struct to an
1201      inferior unnecessarily.  The reason we take such care here is due
1202      to the fact that this function, simulator_command(), may be called
1203      even when the sim target is not active.  If we were to use
1204      get_sim_inferior_data() here, it is possible that this call would
1205      be made either prior to gdbsim_open() or after gdbsim_close(),
1206      thus allocating memory that would not be garbage collected until
1207      the ultimate destruction of the associated inferior.  */
1208
1209   sim_data  = ((struct sim_inferior_data *)
1210                inferior_data (current_inferior (), sim_inferior_data_key));
1211   if (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL)
1212     {
1213
1214       /* PREVIOUSLY: The user may give a command before the simulator
1215          is opened. [...] (??? assuming of course one wishes to
1216          continue to allow commands to be sent to unopened simulators,
1217          which isn't entirely unreasonable).  */
1218
1219       /* The simulator is a builtin abstraction of a remote target.
1220          Consistent with that model, access to the simulator, via sim
1221          commands, is restricted to the period when the channel to the
1222          simulator is open.  */
1223
1224       error (_("Not connected to the simulator target"));
1225     }
1226
1227   sim_do_command (sim_data->gdbsim_desc, args);
1228
1229   /* Invalidate the register cache, in case the simulator command does
1230      something funny.  */
1231   registers_changed ();
1232 }
1233
1234 static void
1235 sim_command_completer (struct cmd_list_element *ignore,
1236                        completion_tracker &tracker,
1237                        const char *text, const char *word)
1238 {
1239   struct sim_inferior_data *sim_data;
1240
1241   sim_data = ((struct sim_inferior_data *)
1242               inferior_data (current_inferior (), sim_inferior_data_key));
1243   if (sim_data == NULL || sim_data->gdbsim_desc == NULL)
1244     return;
1245
1246   /* sim_complete_command returns a NULL-terminated malloc'ed array of
1247      malloc'ed strings.  */
1248   struct sim_completions_deleter
1249   {
1250     void operator() (char **ptr) const
1251     {
1252       for (size_t i = 0; ptr[i] != NULL; i++)
1253         xfree (ptr[i]);
1254       xfree (ptr);
1255     }
1256   };
1257
1258   std::unique_ptr<char *[], sim_completions_deleter> sim_completions
1259     (sim_complete_command (sim_data->gdbsim_desc, text, word));
1260   if (sim_completions == NULL)
1261     return;
1262
1263   /* Count the elements and add completions from tail to head because
1264      below we'll swap elements out of the array in case add_completion
1265      throws and the deleter deletes until it finds a NULL element.  */
1266   size_t count = 0;
1267   while (sim_completions[count] != NULL)
1268     count++;
1269
1270   for (size_t i = count; i > 0; i--)
1271     {
1272       gdb::unique_xmalloc_ptr<char> match (sim_completions[i - 1]);
1273       sim_completions[i - 1] = NULL;
1274       tracker.add_completion (std::move (match));
1275     }
1276 }
1277
1278 /* Check to see if a thread is still alive.  */
1279
1280 bool
1281 gdbsim_target::thread_alive (ptid_t ptid)
1282 {
1283   struct sim_inferior_data *sim_data
1284     = get_sim_inferior_data_by_ptid (ptid, SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1285
1286   if (sim_data == NULL)
1287     return false;
1288
1289   if (ptid == sim_data->remote_sim_ptid)
1290     /* The simulators' task is always alive.  */
1291     return true;
1292
1293   return false;
1294 }
1295
1296 /* Convert a thread ID to a string.  Returns the string in a static
1297    buffer.  */
1298
1299 const char *
1300 gdbsim_target::pid_to_str (ptid_t ptid)
1301 {
1302   return normal_pid_to_str (ptid);
1303 }
1304
1305 /* Simulator memory may be accessed after the program has been loaded.  */
1306
1307 bool
1308 gdbsim_target::has_all_memory ()
1309 {
1310   struct sim_inferior_data *sim_data
1311     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1312
1313   if (!sim_data->program_loaded)
1314     return false;
1315
1316   return true;
1317 }
1318
1319 bool
1320 gdbsim_target::has_memory ()
1321 {
1322   struct sim_inferior_data *sim_data
1323     = get_sim_inferior_data (current_inferior (), SIM_INSTANCE_NOT_NEEDED);
1324
1325   if (!sim_data->program_loaded)
1326     return false;
1327
1328   return true;
1329 }
1330
1331 void
1332 _initialize_remote_sim (void)
1333 {
1334   struct cmd_list_element *c;
1335
1336   add_target (gdbsim_target_info, gdbsim_target_open);
1337
1338   c = add_com ("sim", class_obscure, simulator_command,
1339                _("Send a command to the simulator."));
1340   set_cmd_completer (c, sim_command_completer);
1341
1342   sim_inferior_data_key
1343     = register_inferior_data_with_cleanup (NULL, sim_inferior_data_cleanup);
1344 }