OSDN Git Service

* gdbarch.sh (fetch_tls_load_module_address): New architecture method.
[pf3gnuchains/pf3gnuchains4x.git] / gdb / ppc-linux-tdep.c
1 /* Target-dependent code for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright 1986, 1987, 1989, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996,
4    1997, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; if not, write to the Free Software
20    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
21    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "frame.h"
25 #include "inferior.h"
26 #include "symtab.h"
27 #include "target.h"
28 #include "gdbcore.h"
29 #include "gdbcmd.h"
30 #include "symfile.h"
31 #include "objfiles.h"
32 #include "regcache.h"
33 #include "value.h"
34 #include "osabi.h"
35 #include "regset.h"
36 #include "solib-svr4.h"
37 #include "ppc-tdep.h"
38 #include "trad-frame.h"
39 #include "frame-unwind.h"
40 #include "tramp-frame.h"
41
42 /* The following instructions are used in the signal trampoline code
43    on GNU/Linux PPC. The kernel used to use magic syscalls 0x6666 and
44    0x7777 but now uses the sigreturn syscalls.  We check for both.  */
45 #define INSTR_LI_R0_0x6666              0x38006666
46 #define INSTR_LI_R0_0x7777              0x38007777
47 #define INSTR_LI_R0_NR_sigreturn        0x38000077
48 #define INSTR_LI_R0_NR_rt_sigreturn     0x380000AC
49
50 #define INSTR_SC                        0x44000002
51
52 /* Since the *-tdep.c files are platform independent (i.e, they may be
53    used to build cross platform debuggers), we can't include system
54    headers.  Therefore, details concerning the sigcontext structure
55    must be painstakingly rerecorded.  What's worse, if these details
56    ever change in the header files, they'll have to be changed here
57    as well. */
58
59 /* __SIGNAL_FRAMESIZE from <asm/ptrace.h> */
60 #define PPC_LINUX_SIGNAL_FRAMESIZE 64
61
62 /* From <asm/sigcontext.h>, offsetof(struct sigcontext_struct, regs) == 0x1c */
63 #define PPC_LINUX_REGS_PTR_OFFSET (PPC_LINUX_SIGNAL_FRAMESIZE + 0x1c)
64
65 /* From <asm/sigcontext.h>, 
66    offsetof(struct sigcontext_struct, handler) == 0x14 */
67 #define PPC_LINUX_HANDLER_PTR_OFFSET (PPC_LINUX_SIGNAL_FRAMESIZE + 0x14)
68
69 /* From <asm/ptrace.h>, values for PT_NIP, PT_R1, and PT_LNK */
70 #define PPC_LINUX_PT_R0         0
71 #define PPC_LINUX_PT_R1         1
72 #define PPC_LINUX_PT_R2         2
73 #define PPC_LINUX_PT_R3         3
74 #define PPC_LINUX_PT_R4         4
75 #define PPC_LINUX_PT_R5         5
76 #define PPC_LINUX_PT_R6         6
77 #define PPC_LINUX_PT_R7         7
78 #define PPC_LINUX_PT_R8         8
79 #define PPC_LINUX_PT_R9         9
80 #define PPC_LINUX_PT_R10        10
81 #define PPC_LINUX_PT_R11        11
82 #define PPC_LINUX_PT_R12        12
83 #define PPC_LINUX_PT_R13        13
84 #define PPC_LINUX_PT_R14        14
85 #define PPC_LINUX_PT_R15        15
86 #define PPC_LINUX_PT_R16        16
87 #define PPC_LINUX_PT_R17        17
88 #define PPC_LINUX_PT_R18        18
89 #define PPC_LINUX_PT_R19        19
90 #define PPC_LINUX_PT_R20        20
91 #define PPC_LINUX_PT_R21        21
92 #define PPC_LINUX_PT_R22        22
93 #define PPC_LINUX_PT_R23        23
94 #define PPC_LINUX_PT_R24        24
95 #define PPC_LINUX_PT_R25        25
96 #define PPC_LINUX_PT_R26        26
97 #define PPC_LINUX_PT_R27        27
98 #define PPC_LINUX_PT_R28        28
99 #define PPC_LINUX_PT_R29        29
100 #define PPC_LINUX_PT_R30        30
101 #define PPC_LINUX_PT_R31        31
102 #define PPC_LINUX_PT_NIP        32
103 #define PPC_LINUX_PT_MSR        33
104 #define PPC_LINUX_PT_CTR        35
105 #define PPC_LINUX_PT_LNK        36
106 #define PPC_LINUX_PT_XER        37
107 #define PPC_LINUX_PT_CCR        38
108 #define PPC_LINUX_PT_MQ         39
109 #define PPC_LINUX_PT_FPR0       48      /* each FP reg occupies 2 slots in this space */
110 #define PPC_LINUX_PT_FPR31 (PPC_LINUX_PT_FPR0 + 2*31)
111 #define PPC_LINUX_PT_FPSCR (PPC_LINUX_PT_FPR0 + 2*32 + 1)
112
113 static int ppc_linux_at_sigtramp_return_path (CORE_ADDR pc);
114
115 /* Determine if pc is in a signal trampoline...
116
117    Ha!  That's not what this does at all.  wait_for_inferior in
118    infrun.c calls get_frame_type() in order to detect entry into a
119    signal trampoline just after delivery of a signal.  But on
120    GNU/Linux, signal trampolines are used for the return path only.
121    The kernel sets things up so that the signal handler is called
122    directly.
123
124    If we use in_sigtramp2() in place of in_sigtramp() (see below)
125    we'll (often) end up with stop_pc in the trampoline and prev_pc in
126    the (now exited) handler.  The code there will cause a temporary
127    breakpoint to be set on prev_pc which is not very likely to get hit
128    again.
129
130    If this is confusing, think of it this way...  the code in
131    wait_for_inferior() needs to be able to detect entry into a signal
132    trampoline just after a signal is delivered, not after the handler
133    has been run.
134
135    So, we define in_sigtramp() below to return 1 if the following is
136    true:
137
138    1) The previous frame is a real signal trampoline.
139
140    - and -
141
142    2) pc is at the first or second instruction of the corresponding
143    handler.
144
145    Why the second instruction?  It seems that wait_for_inferior()
146    never sees the first instruction when single stepping.  When a
147    signal is delivered while stepping, the next instruction that
148    would've been stepped over isn't, instead a signal is delivered and
149    the first instruction of the handler is stepped over instead.  That
150    puts us on the second instruction.  (I added the test for the first
151    instruction long after the fact, just in case the observed behavior
152    is ever fixed.)  */
153
154 int
155 ppc_linux_in_sigtramp (CORE_ADDR pc, char *func_name)
156 {
157   CORE_ADDR lr;
158   CORE_ADDR sp;
159   CORE_ADDR tramp_sp;
160   char buf[4];
161   CORE_ADDR handler;
162
163   lr = read_register (gdbarch_tdep (current_gdbarch)->ppc_lr_regnum);
164   if (!ppc_linux_at_sigtramp_return_path (lr))
165     return 0;
166
167   sp = read_register (SP_REGNUM);
168
169   if (target_read_memory (sp, buf, sizeof (buf)) != 0)
170     return 0;
171
172   tramp_sp = extract_unsigned_integer (buf, 4);
173
174   if (target_read_memory (tramp_sp + PPC_LINUX_HANDLER_PTR_OFFSET, buf,
175                           sizeof (buf)) != 0)
176     return 0;
177
178   handler = extract_unsigned_integer (buf, 4);
179
180   return (pc == handler || pc == handler + 4);
181 }
182
183 static int
184 insn_is_sigreturn (unsigned long pcinsn)
185 {
186   switch(pcinsn)
187     {
188     case INSTR_LI_R0_0x6666:
189     case INSTR_LI_R0_0x7777:
190     case INSTR_LI_R0_NR_sigreturn:
191     case INSTR_LI_R0_NR_rt_sigreturn:
192       return 1;
193     default:
194       return 0;
195     }
196 }
197
198 /*
199  * The signal handler trampoline is on the stack and consists of exactly
200  * two instructions.  The easiest and most accurate way of determining
201  * whether the pc is in one of these trampolines is by inspecting the
202  * instructions.  It'd be faster though if we could find a way to do this
203  * via some simple address comparisons.
204  */
205 static int
206 ppc_linux_at_sigtramp_return_path (CORE_ADDR pc)
207 {
208   char buf[12];
209   unsigned long pcinsn;
210   if (target_read_memory (pc - 4, buf, sizeof (buf)) != 0)
211     return 0;
212
213   /* extract the instruction at the pc */
214   pcinsn = extract_unsigned_integer (buf + 4, 4);
215
216   return (
217            (insn_is_sigreturn (pcinsn)
218             && extract_unsigned_integer (buf + 8, 4) == INSTR_SC)
219            ||
220            (pcinsn == INSTR_SC
221             && insn_is_sigreturn (extract_unsigned_integer (buf, 4))));
222 }
223
224 static CORE_ADDR
225 ppc_linux_skip_trampoline_code (CORE_ADDR pc)
226 {
227   char buf[4];
228   struct obj_section *sect;
229   struct objfile *objfile;
230   unsigned long insn;
231   CORE_ADDR plt_start = 0;
232   CORE_ADDR symtab = 0;
233   CORE_ADDR strtab = 0;
234   int num_slots = -1;
235   int reloc_index = -1;
236   CORE_ADDR plt_table;
237   CORE_ADDR reloc;
238   CORE_ADDR sym;
239   long symidx;
240   char symname[1024];
241   struct minimal_symbol *msymbol;
242
243   /* Find the section pc is in; return if not in .plt */
244   sect = find_pc_section (pc);
245   if (!sect || strcmp (sect->the_bfd_section->name, ".plt") != 0)
246     return 0;
247
248   objfile = sect->objfile;
249
250   /* Pick up the instruction at pc.  It had better be of the
251      form
252      li r11, IDX
253
254      where IDX is an index into the plt_table.  */
255
256   if (target_read_memory (pc, buf, 4) != 0)
257     return 0;
258   insn = extract_unsigned_integer (buf, 4);
259
260   if ((insn & 0xffff0000) != 0x39600000 /* li r11, VAL */ )
261     return 0;
262
263   reloc_index = (insn << 16) >> 16;
264
265   /* Find the objfile that pc is in and obtain the information
266      necessary for finding the symbol name. */
267   for (sect = objfile->sections; sect < objfile->sections_end; ++sect)
268     {
269       const char *secname = sect->the_bfd_section->name;
270       if (strcmp (secname, ".plt") == 0)
271         plt_start = sect->addr;
272       else if (strcmp (secname, ".rela.plt") == 0)
273         num_slots = ((int) sect->endaddr - (int) sect->addr) / 12;
274       else if (strcmp (secname, ".dynsym") == 0)
275         symtab = sect->addr;
276       else if (strcmp (secname, ".dynstr") == 0)
277         strtab = sect->addr;
278     }
279
280   /* Make sure we have all the information we need. */
281   if (plt_start == 0 || num_slots == -1 || symtab == 0 || strtab == 0)
282     return 0;
283
284   /* Compute the value of the plt table */
285   plt_table = plt_start + 72 + 8 * num_slots;
286
287   /* Get address of the relocation entry (Elf32_Rela) */
288   if (target_read_memory (plt_table + reloc_index, buf, 4) != 0)
289     return 0;
290   reloc = extract_unsigned_integer (buf, 4);
291
292   sect = find_pc_section (reloc);
293   if (!sect)
294     return 0;
295
296   if (strcmp (sect->the_bfd_section->name, ".text") == 0)
297     return reloc;
298
299   /* Now get the r_info field which is the relocation type and symbol
300      index. */
301   if (target_read_memory (reloc + 4, buf, 4) != 0)
302     return 0;
303   symidx = extract_unsigned_integer (buf, 4);
304
305   /* Shift out the relocation type leaving just the symbol index */
306   /* symidx = ELF32_R_SYM(symidx); */
307   symidx = symidx >> 8;
308
309   /* compute the address of the symbol */
310   sym = symtab + symidx * 4;
311
312   /* Fetch the string table index */
313   if (target_read_memory (sym, buf, 4) != 0)
314     return 0;
315   symidx = extract_unsigned_integer (buf, 4);
316
317   /* Fetch the string; we don't know how long it is.  Is it possible
318      that the following will fail because we're trying to fetch too
319      much? */
320   if (target_read_memory (strtab + symidx, symname, sizeof (symname)) != 0)
321     return 0;
322
323   /* This might not work right if we have multiple symbols with the
324      same name; the only way to really get it right is to perform
325      the same sort of lookup as the dynamic linker. */
326   msymbol = lookup_minimal_symbol_text (symname, NULL);
327   if (!msymbol)
328     return 0;
329
330   return SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msymbol);
331 }
332
333 /* ppc_linux_memory_remove_breakpoints attempts to remove a breakpoint
334    in much the same fashion as memory_remove_breakpoint in mem-break.c,
335    but is careful not to write back the previous contents if the code
336    in question has changed in between inserting the breakpoint and
337    removing it.
338
339    Here is the problem that we're trying to solve...
340
341    Once upon a time, before introducing this function to remove
342    breakpoints from the inferior, setting a breakpoint on a shared
343    library function prior to running the program would not work
344    properly.  In order to understand the problem, it is first
345    necessary to understand a little bit about dynamic linking on
346    this platform.
347
348    A call to a shared library function is accomplished via a bl
349    (branch-and-link) instruction whose branch target is an entry
350    in the procedure linkage table (PLT).  The PLT in the object
351    file is uninitialized.  To gdb, prior to running the program, the
352    entries in the PLT are all zeros.
353
354    Once the program starts running, the shared libraries are loaded
355    and the procedure linkage table is initialized, but the entries in
356    the table are not (necessarily) resolved.  Once a function is
357    actually called, the code in the PLT is hit and the function is
358    resolved.  In order to better illustrate this, an example is in
359    order; the following example is from the gdb testsuite.
360             
361         We start the program shmain.
362
363             [kev@arroyo testsuite]$ ../gdb gdb.base/shmain
364             [...]
365
366         We place two breakpoints, one on shr1 and the other on main.
367
368             (gdb) b shr1
369             Breakpoint 1 at 0x100409d4
370             (gdb) b main
371             Breakpoint 2 at 0x100006a0: file gdb.base/shmain.c, line 44.
372
373         Examine the instruction (and the immediatly following instruction)
374         upon which the breakpoint was placed.  Note that the PLT entry
375         for shr1 contains zeros.
376
377             (gdb) x/2i 0x100409d4
378             0x100409d4 <shr1>:      .long 0x0
379             0x100409d8 <shr1+4>:    .long 0x0
380
381         Now run 'til main.
382
383             (gdb) r
384             Starting program: gdb.base/shmain 
385             Breakpoint 1 at 0xffaf790: file gdb.base/shr1.c, line 19.
386
387             Breakpoint 2, main ()
388                 at gdb.base/shmain.c:44
389             44        g = 1;
390
391         Examine the PLT again.  Note that the loading of the shared
392         library has initialized the PLT to code which loads a constant
393         (which I think is an index into the GOT) into r11 and then
394         branchs a short distance to the code which actually does the
395         resolving.
396
397             (gdb) x/2i 0x100409d4
398             0x100409d4 <shr1>:      li      r11,4
399             0x100409d8 <shr1+4>:    b       0x10040984 <sg+4>
400             (gdb) c
401             Continuing.
402
403             Breakpoint 1, shr1 (x=1)
404                 at gdb.base/shr1.c:19
405             19        l = 1;
406
407         Now we've hit the breakpoint at shr1.  (The breakpoint was
408         reset from the PLT entry to the actual shr1 function after the
409         shared library was loaded.) Note that the PLT entry has been
410         resolved to contain a branch that takes us directly to shr1. 
411         (The real one, not the PLT entry.)
412
413             (gdb) x/2i 0x100409d4
414             0x100409d4 <shr1>:      b       0xffaf76c <shr1>
415             0x100409d8 <shr1+4>:    b       0x10040984 <sg+4>
416
417    The thing to note here is that the PLT entry for shr1 has been
418    changed twice.
419
420    Now the problem should be obvious.  GDB places a breakpoint (a
421    trap instruction) on the zero value of the PLT entry for shr1. 
422    Later on, after the shared library had been loaded and the PLT
423    initialized, GDB gets a signal indicating this fact and attempts
424    (as it always does when it stops) to remove all the breakpoints.
425
426    The breakpoint removal was causing the former contents (a zero
427    word) to be written back to the now initialized PLT entry thus
428    destroying a portion of the initialization that had occurred only a
429    short time ago.  When execution continued, the zero word would be
430    executed as an instruction an an illegal instruction trap was
431    generated instead.  (0 is not a legal instruction.)
432
433    The fix for this problem was fairly straightforward.  The function
434    memory_remove_breakpoint from mem-break.c was copied to this file,
435    modified slightly, and renamed to ppc_linux_memory_remove_breakpoint.
436    In tm-linux.h, MEMORY_REMOVE_BREAKPOINT is defined to call this new
437    function.
438
439    The differences between ppc_linux_memory_remove_breakpoint () and
440    memory_remove_breakpoint () are minor.  All that the former does
441    that the latter does not is check to make sure that the breakpoint
442    location actually contains a breakpoint (trap instruction) prior
443    to attempting to write back the old contents.  If it does contain
444    a trap instruction, we allow the old contents to be written back. 
445    Otherwise, we silently do nothing.
446
447    The big question is whether memory_remove_breakpoint () should be
448    changed to have the same functionality.  The downside is that more
449    traffic is generated for remote targets since we'll have an extra
450    fetch of a memory word each time a breakpoint is removed.
451
452    For the time being, we'll leave this self-modifying-code-friendly
453    version in ppc-linux-tdep.c, but it ought to be migrated somewhere
454    else in the event that some other platform has similar needs with
455    regard to removing breakpoints in some potentially self modifying
456    code.  */
457 int
458 ppc_linux_memory_remove_breakpoint (CORE_ADDR addr, char *contents_cache)
459 {
460   const unsigned char *bp;
461   int val;
462   int bplen;
463   char old_contents[BREAKPOINT_MAX];
464
465   /* Determine appropriate breakpoint contents and size for this address.  */
466   bp = BREAKPOINT_FROM_PC (&addr, &bplen);
467   if (bp == NULL)
468     error (_("Software breakpoints not implemented for this target."));
469
470   val = target_read_memory (addr, old_contents, bplen);
471
472   /* If our breakpoint is no longer at the address, this means that the
473      program modified the code on us, so it is wrong to put back the
474      old value */
475   if (val == 0 && memcmp (bp, old_contents, bplen) == 0)
476     val = target_write_memory (addr, contents_cache, bplen);
477
478   return val;
479 }
480
481 /* For historic reasons, PPC 32 GNU/Linux follows PowerOpen rather
482    than the 32 bit SYSV R4 ABI structure return convention - all
483    structures, no matter their size, are put in memory.  Vectors,
484    which were added later, do get returned in a register though.  */
485
486 static enum return_value_convention
487 ppc_linux_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *valtype,
488                         struct regcache *regcache, void *readbuf,
489                         const void *writebuf)
490 {  
491   if ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
492        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION)
493       && !((TYPE_LENGTH (valtype) == 16 || TYPE_LENGTH (valtype) == 8)
494            && TYPE_VECTOR (valtype)))
495     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
496   else
497     return ppc_sysv_abi_return_value (gdbarch, valtype, regcache, readbuf,
498                                       writebuf);
499 }
500
501 /* Fetch (and possibly build) an appropriate link_map_offsets
502    structure for GNU/Linux PPC targets using the struct offsets
503    defined in link.h (but without actual reference to that file).
504
505    This makes it possible to access GNU/Linux PPC shared libraries
506    from a GDB that was not built on an GNU/Linux PPC host (for cross
507    debugging).  */
508
509 struct link_map_offsets *
510 ppc_linux_svr4_fetch_link_map_offsets (void)
511 {
512   static struct link_map_offsets lmo;
513   static struct link_map_offsets *lmp = NULL;
514
515   if (lmp == NULL)
516     {
517       lmp = &lmo;
518
519       lmo.r_debug_size = 8;     /* The actual size is 20 bytes, but
520                                    this is all we need.  */
521       lmo.r_map_offset = 4;
522       lmo.r_map_size   = 4;
523
524       lmo.link_map_size = 20;   /* The actual size is 560 bytes, but
525                                    this is all we need.  */
526       lmo.l_addr_offset = 0;
527       lmo.l_addr_size   = 4;
528
529       lmo.l_name_offset = 4;
530       lmo.l_name_size   = 4;
531
532       lmo.l_next_offset = 12;
533       lmo.l_next_size   = 4;
534
535       lmo.l_prev_offset = 16;
536       lmo.l_prev_size   = 4;
537     }
538
539   return lmp;
540 }
541
542
543 /* Macros for matching instructions.  Note that, since all the
544    operands are masked off before they're or-ed into the instruction,
545    you can use -1 to make masks.  */
546
547 #define insn_d(opcd, rts, ra, d)                \
548   ((((opcd) & 0x3f) << 26)                      \
549    | (((rts) & 0x1f) << 21)                     \
550    | (((ra) & 0x1f) << 16)                      \
551    | ((d) & 0xffff))
552
553 #define insn_ds(opcd, rts, ra, d, xo)           \
554   ((((opcd) & 0x3f) << 26)                      \
555    | (((rts) & 0x1f) << 21)                     \
556    | (((ra) & 0x1f) << 16)                      \
557    | ((d) & 0xfffc)                             \
558    | ((xo) & 0x3))
559
560 #define insn_xfx(opcd, rts, spr, xo)            \
561   ((((opcd) & 0x3f) << 26)                      \
562    | (((rts) & 0x1f) << 21)                     \
563    | (((spr) & 0x1f) << 16)                     \
564    | (((spr) & 0x3e0) << 6)                     \
565    | (((xo) & 0x3ff) << 1))
566
567 /* Read a PPC instruction from memory.  PPC instructions are always
568    big-endian, no matter what endianness the program is running in, so
569    we can't use read_memory_integer or one of its friends here.  */
570 static unsigned int
571 read_insn (CORE_ADDR pc)
572 {
573   unsigned char buf[4];
574
575   read_memory (pc, buf, 4);
576   return (buf[0] << 24) | (buf[1] << 16) | (buf[2] << 8) | buf[3];
577 }
578
579
580 /* An instruction to match.  */
581 struct insn_pattern
582 {
583   unsigned int mask;            /* mask the insn with this... */
584   unsigned int data;            /* ...and see if it matches this. */
585   int optional;                 /* If non-zero, this insn may be absent.  */
586 };
587
588 /* Return non-zero if the instructions at PC match the series
589    described in PATTERN, or zero otherwise.  PATTERN is an array of
590    'struct insn_pattern' objects, terminated by an entry whose mask is
591    zero.
592
593    When the match is successful, fill INSN[i] with what PATTERN[i]
594    matched.  If PATTERN[i] is optional, and the instruction wasn't
595    present, set INSN[i] to 0 (which is not a valid PPC instruction).
596    INSN should have as many elements as PATTERN.  Note that, if
597    PATTERN contains optional instructions which aren't present in
598    memory, then INSN will have holes, so INSN[i] isn't necessarily the
599    i'th instruction in memory.  */
600 static int
601 insns_match_pattern (CORE_ADDR pc,
602                      struct insn_pattern *pattern,
603                      unsigned int *insn)
604 {
605   int i;
606
607   for (i = 0; pattern[i].mask; i++)
608     {
609       insn[i] = read_insn (pc);
610       if ((insn[i] & pattern[i].mask) == pattern[i].data)
611         pc += 4;
612       else if (pattern[i].optional)
613         insn[i] = 0;
614       else
615         return 0;
616     }
617
618   return 1;
619 }
620
621
622 /* Return the 'd' field of the d-form instruction INSN, properly
623    sign-extended.  */
624 static CORE_ADDR
625 insn_d_field (unsigned int insn)
626 {
627   return ((((CORE_ADDR) insn & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000);
628 }
629
630
631 /* Return the 'ds' field of the ds-form instruction INSN, with the two
632    zero bits concatenated at the right, and properly
633    sign-extended.  */
634 static CORE_ADDR
635 insn_ds_field (unsigned int insn)
636 {
637   return ((((CORE_ADDR) insn & 0xfffc) ^ 0x8000) - 0x8000);
638 }
639
640
641 /* If DESC is the address of a 64-bit PowerPC GNU/Linux function
642    descriptor, return the descriptor's entry point.  */
643 static CORE_ADDR
644 ppc64_desc_entry_point (CORE_ADDR desc)
645 {
646   /* The first word of the descriptor is the entry point.  */
647   return (CORE_ADDR) read_memory_unsigned_integer (desc, 8);
648 }
649
650
651 /* Pattern for the standard linkage function.  These are built by
652    build_plt_stub in elf64-ppc.c, whose GLINK argument is always
653    zero.  */
654 static struct insn_pattern ppc64_standard_linkage[] =
655   {
656     /* addis r12, r2, <any> */
657     { insn_d (-1, -1, -1, 0), insn_d (15, 12, 2, 0), 0 },
658
659     /* std r2, 40(r1) */
660     { -1, insn_ds (62, 2, 1, 40, 0), 0 },
661
662     /* ld r11, <any>(r12) */
663     { insn_ds (-1, -1, -1, 0, -1), insn_ds (58, 11, 12, 0, 0), 0 },
664
665     /* addis r12, r12, 1 <optional> */
666     { insn_d (-1, -1, -1, -1), insn_d (15, 12, 2, 1), 1 },
667
668     /* ld r2, <any>(r12) */
669     { insn_ds (-1, -1, -1, 0, -1), insn_ds (58, 2, 12, 0, 0), 0 },
670
671     /* addis r12, r12, 1 <optional> */
672     { insn_d (-1, -1, -1, -1), insn_d (15, 12, 2, 1), 1 },
673
674     /* mtctr r11 */
675     { insn_xfx (-1, -1, -1, -1), insn_xfx (31, 11, 9, 467),
676       0 },
677
678     /* ld r11, <any>(r12) */
679     { insn_ds (-1, -1, -1, 0, -1), insn_ds (58, 11, 12, 0, 0), 0 },
680       
681     /* bctr */
682     { -1, 0x4e800420, 0 },
683
684     { 0, 0, 0 }
685   };
686 #define PPC64_STANDARD_LINKAGE_LEN \
687   (sizeof (ppc64_standard_linkage) / sizeof (ppc64_standard_linkage[0]))
688
689 /* When the dynamic linker is doing lazy symbol resolution, the first
690    call to a function in another object will go like this:
691
692    - The user's function calls the linkage function:
693
694      100007c4:  4b ff fc d5     bl      10000498
695      100007c8:  e8 41 00 28     ld      r2,40(r1)
696
697    - The linkage function loads the entry point (and other stuff) from
698      the function descriptor in the PLT, and jumps to it:
699
700      10000498:  3d 82 00 00     addis   r12,r2,0
701      1000049c:  f8 41 00 28     std     r2,40(r1)
702      100004a0:  e9 6c 80 98     ld      r11,-32616(r12)
703      100004a4:  e8 4c 80 a0     ld      r2,-32608(r12)
704      100004a8:  7d 69 03 a6     mtctr   r11
705      100004ac:  e9 6c 80 a8     ld      r11,-32600(r12)
706      100004b0:  4e 80 04 20     bctr
707
708    - But since this is the first time that PLT entry has been used, it
709      sends control to its glink entry.  That loads the number of the
710      PLT entry and jumps to the common glink0 code:
711
712      10000c98:  38 00 00 00     li      r0,0
713      10000c9c:  4b ff ff dc     b       10000c78
714
715    - The common glink0 code then transfers control to the dynamic
716      linker's fixup code:
717
718      10000c78:  e8 41 00 28     ld      r2,40(r1)
719      10000c7c:  3d 82 00 00     addis   r12,r2,0
720      10000c80:  e9 6c 80 80     ld      r11,-32640(r12)
721      10000c84:  e8 4c 80 88     ld      r2,-32632(r12)
722      10000c88:  7d 69 03 a6     mtctr   r11
723      10000c8c:  e9 6c 80 90     ld      r11,-32624(r12)
724      10000c90:  4e 80 04 20     bctr
725
726    Eventually, this code will figure out how to skip all of this,
727    including the dynamic linker.  At the moment, we just get through
728    the linkage function.  */
729
730 /* If the current thread is about to execute a series of instructions
731    at PC matching the ppc64_standard_linkage pattern, and INSN is the result
732    from that pattern match, return the code address to which the
733    standard linkage function will send them.  (This doesn't deal with
734    dynamic linker lazy symbol resolution stubs.)  */
735 static CORE_ADDR
736 ppc64_standard_linkage_target (CORE_ADDR pc, unsigned int *insn)
737 {
738   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
739
740   /* The address of the function descriptor this linkage function
741      references.  */
742   CORE_ADDR desc
743     = ((CORE_ADDR) read_register (tdep->ppc_gp0_regnum + 2)
744        + (insn_d_field (insn[0]) << 16)
745        + insn_ds_field (insn[2]));
746
747   /* The first word of the descriptor is the entry point.  Return that.  */
748   return ppc64_desc_entry_point (desc);
749 }
750
751
752 /* Given that we've begun executing a call trampoline at PC, return
753    the entry point of the function the trampoline will go to.  */
754 static CORE_ADDR
755 ppc64_skip_trampoline_code (CORE_ADDR pc)
756 {
757   unsigned int ppc64_standard_linkage_insn[PPC64_STANDARD_LINKAGE_LEN];
758
759   if (insns_match_pattern (pc, ppc64_standard_linkage,
760                            ppc64_standard_linkage_insn))
761     return ppc64_standard_linkage_target (pc, ppc64_standard_linkage_insn);
762   else
763     return 0;
764 }
765
766
767 /* Support for CONVERT_FROM_FUNC_PTR_ADDR (ARCH, ADDR, TARG) on PPC64
768    GNU/Linux.
769
770    Usually a function pointer's representation is simply the address
771    of the function. On GNU/Linux on the 64-bit PowerPC however, a
772    function pointer is represented by a pointer to a TOC entry. This
773    TOC entry contains three words, the first word is the address of
774    the function, the second word is the TOC pointer (r2), and the
775    third word is the static chain value.  Throughout GDB it is
776    currently assumed that a function pointer contains the address of
777    the function, which is not easy to fix.  In addition, the
778    conversion of a function address to a function pointer would
779    require allocation of a TOC entry in the inferior's memory space,
780    with all its drawbacks.  To be able to call C++ virtual methods in
781    the inferior (which are called via function pointers),
782    find_function_addr uses this function to get the function address
783    from a function pointer.  */
784
785 /* If ADDR points at what is clearly a function descriptor, transform
786    it into the address of the corresponding function.  Be
787    conservative, otherwize GDB will do the transformation on any
788    random addresses such as occures when there is no symbol table.  */
789
790 static CORE_ADDR
791 ppc64_linux_convert_from_func_ptr_addr (struct gdbarch *gdbarch,
792                                         CORE_ADDR addr,
793                                         struct target_ops *targ)
794 {
795   struct section_table *s = target_section_by_addr (targ, addr);
796
797   /* Check if ADDR points to a function descriptor.  */
798   if (s && strcmp (s->the_bfd_section->name, ".opd") == 0)
799     return get_target_memory_unsigned (targ, addr, 8);
800
801   return addr;
802 }
803
804 static void
805 right_supply_register (struct regcache *regcache, int wordsize, int regnum,
806                        const bfd_byte *buf)
807 {
808   regcache_raw_supply (regcache, regnum,
809                        (buf + wordsize - register_size (current_gdbarch, regnum)));
810 }
811
812 /* Extract the register values found in the WORDSIZED ABI GREGSET,
813    storing their values in REGCACHE.  Note that some are left-aligned,
814    while others are right aligned.  */
815
816 void
817 ppc_linux_supply_gregset (struct regcache *regcache,
818                           int regnum, const void *gregs, size_t size,
819                           int wordsize)
820 {
821   int regi;
822   struct gdbarch *regcache_arch = get_regcache_arch (regcache); 
823   struct gdbarch_tdep *regcache_tdep = gdbarch_tdep (regcache_arch);
824   const bfd_byte *buf = gregs;
825
826   for (regi = 0; regi < ppc_num_gprs; regi++)
827     right_supply_register (regcache, wordsize,
828                            regcache_tdep->ppc_gp0_regnum + regi,
829                            buf + wordsize * regi);
830
831   right_supply_register (regcache, wordsize, gdbarch_pc_regnum (regcache_arch),
832                          buf + wordsize * PPC_LINUX_PT_NIP);
833   right_supply_register (regcache, wordsize, regcache_tdep->ppc_lr_regnum,
834                          buf + wordsize * PPC_LINUX_PT_LNK);
835   regcache_raw_supply (regcache, regcache_tdep->ppc_cr_regnum,
836                        buf + wordsize * PPC_LINUX_PT_CCR);
837   regcache_raw_supply (regcache, regcache_tdep->ppc_xer_regnum,
838                        buf + wordsize * PPC_LINUX_PT_XER);
839   regcache_raw_supply (regcache, regcache_tdep->ppc_ctr_regnum,
840                        buf + wordsize * PPC_LINUX_PT_CTR);
841   if (regcache_tdep->ppc_mq_regnum != -1)
842     right_supply_register (regcache, wordsize, regcache_tdep->ppc_mq_regnum,
843                            buf + wordsize * PPC_LINUX_PT_MQ);
844   right_supply_register (regcache, wordsize, regcache_tdep->ppc_ps_regnum,
845                          buf + wordsize * PPC_LINUX_PT_MSR);
846 }
847
848 static void
849 ppc32_linux_supply_gregset (const struct regset *regset,
850                             struct regcache *regcache,
851                             int regnum, const void *gregs, size_t size)
852 {
853   ppc_linux_supply_gregset (regcache, regnum, gregs, size, 4);
854 }
855
856 static struct regset ppc32_linux_gregset = {
857   NULL, ppc32_linux_supply_gregset
858 };
859
860 static void
861 ppc64_linux_supply_gregset (const struct regset *regset,
862                             struct regcache * regcache,
863                             int regnum, const void *gregs, size_t size)
864 {
865   ppc_linux_supply_gregset (regcache, regnum, gregs, size, 8);
866 }
867
868 static struct regset ppc64_linux_gregset = {
869   NULL, ppc64_linux_supply_gregset
870 };
871
872 void
873 ppc_linux_supply_fpregset (const struct regset *regset,
874                            struct regcache * regcache,
875                            int regnum, const void *fpset, size_t size)
876 {
877   int regi;
878   struct gdbarch *regcache_arch = get_regcache_arch (regcache); 
879   struct gdbarch_tdep *regcache_tdep = gdbarch_tdep (regcache_arch);
880   const bfd_byte *buf = fpset;
881
882   if (! ppc_floating_point_unit_p (regcache_arch))
883     return;
884
885   for (regi = 0; regi < ppc_num_fprs; regi++)
886     regcache_raw_supply (regcache, 
887                          regcache_tdep->ppc_fp0_regnum + regi,
888                          buf + 8 * regi);
889
890   /* The FPSCR is stored in the low order word of the last
891      doubleword in the fpregset.  */
892   regcache_raw_supply (regcache, regcache_tdep->ppc_fpscr_regnum,
893                        buf + 8 * 32 + 4);
894 }
895
896 static struct regset ppc_linux_fpregset = { NULL, ppc_linux_supply_fpregset };
897
898 static const struct regset *
899 ppc_linux_regset_from_core_section (struct gdbarch *core_arch,
900                                     const char *sect_name, size_t sect_size)
901 {
902   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (core_arch);
903   if (strcmp (sect_name, ".reg") == 0)
904     {
905       if (tdep->wordsize == 4)
906         return &ppc32_linux_gregset;
907       else
908         return &ppc64_linux_gregset;
909     }
910   if (strcmp (sect_name, ".reg2") == 0)
911     return &ppc_linux_fpregset;
912   return NULL;
913 }
914
915 static void
916 ppc_linux_sigtramp_cache (struct frame_info *next_frame,
917                           struct trad_frame_cache *this_cache,
918                           CORE_ADDR func, LONGEST offset,
919                           int bias)
920 {
921   CORE_ADDR base;
922   CORE_ADDR regs;
923   CORE_ADDR gpregs;
924   CORE_ADDR fpregs;
925   int i;
926   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
927   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
928
929   base = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SP_REGNUM);
930   if (bias > 0 && frame_pc_unwind (next_frame) != func)
931     /* See below, some signal trampolines increment the stack as their
932        first instruction, need to compensate for that.  */
933     base -= bias;
934
935   /* Find the address of the register buffer pointer.  */
936   regs = base + offset;
937   /* Use that to find the address of the corresponding register
938      buffers.  */
939   gpregs = read_memory_unsigned_integer (regs, tdep->wordsize);
940   fpregs = gpregs + 48 * tdep->wordsize;
941
942   /* General purpose.  */
943   for (i = 0; i < 32; i++)
944     {
945       int regnum = i + tdep->ppc_gp0_regnum;
946       trad_frame_set_reg_addr (this_cache, regnum, gpregs + i * tdep->wordsize);
947     }
948   trad_frame_set_reg_addr (this_cache, PC_REGNUM, gpregs + 32 * tdep->wordsize);
949   trad_frame_set_reg_addr (this_cache, tdep->ppc_ctr_regnum,
950                            gpregs + 35 * tdep->wordsize);
951   trad_frame_set_reg_addr (this_cache, tdep->ppc_lr_regnum,
952                            gpregs + 36 * tdep->wordsize);
953   trad_frame_set_reg_addr (this_cache, tdep->ppc_xer_regnum,
954                            gpregs + 37 * tdep->wordsize);
955   trad_frame_set_reg_addr (this_cache, tdep->ppc_cr_regnum,
956                            gpregs + 38 * tdep->wordsize);
957
958   /* Floating point registers.  */
959   for (i = 0; i < 32; i++)
960     {
961       int regnum = i + FP0_REGNUM;
962       trad_frame_set_reg_addr (this_cache, regnum, fpregs + i * tdep->wordsize);
963     }
964   trad_frame_set_reg_addr (this_cache, tdep->ppc_fpscr_regnum,
965                            fpregs + 32 * tdep->wordsize);
966   trad_frame_set_id (this_cache, frame_id_build (base, func));
967 }
968
969 static void
970 ppc32_linux_sigaction_cache_init (const struct tramp_frame *self,
971                                   struct frame_info *next_frame,
972                                   struct trad_frame_cache *this_cache,
973                                   CORE_ADDR func)
974 {
975   ppc_linux_sigtramp_cache (next_frame, this_cache, func,
976                             0xd0 /* Offset to ucontext_t.  */
977                             + 0x30 /* Offset to .reg.  */,
978                             0);
979 }
980
981 static void
982 ppc64_linux_sigaction_cache_init (const struct tramp_frame *self,
983                                   struct frame_info *next_frame,
984                                   struct trad_frame_cache *this_cache,
985                                   CORE_ADDR func)
986 {
987   ppc_linux_sigtramp_cache (next_frame, this_cache, func,
988                             0x80 /* Offset to ucontext_t.  */
989                             + 0xe0 /* Offset to .reg.  */,
990                             128);
991 }
992
993 static void
994 ppc32_linux_sighandler_cache_init (const struct tramp_frame *self,
995                                    struct frame_info *next_frame,
996                                    struct trad_frame_cache *this_cache,
997                                    CORE_ADDR func)
998 {
999   ppc_linux_sigtramp_cache (next_frame, this_cache, func,
1000                             0x40 /* Offset to ucontext_t.  */
1001                             + 0x1c /* Offset to .reg.  */,
1002                             0);
1003 }
1004
1005 static void
1006 ppc64_linux_sighandler_cache_init (const struct tramp_frame *self,
1007                                    struct frame_info *next_frame,
1008                                    struct trad_frame_cache *this_cache,
1009                                    CORE_ADDR func)
1010 {
1011   ppc_linux_sigtramp_cache (next_frame, this_cache, func,
1012                             0x80 /* Offset to struct sigcontext.  */
1013                             + 0x38 /* Offset to .reg.  */,
1014                             128);
1015 }
1016
1017 static struct tramp_frame ppc32_linux_sigaction_tramp_frame = {
1018   SIGTRAMP_FRAME,
1019   4,
1020   { 
1021     { 0x380000ac, -1 }, /* li r0, 172 */
1022     { 0x44000002, -1 }, /* sc */
1023     { TRAMP_SENTINEL_INSN },
1024   },
1025   ppc32_linux_sigaction_cache_init
1026 };
1027 static struct tramp_frame ppc64_linux_sigaction_tramp_frame = {
1028   SIGTRAMP_FRAME,
1029   4,
1030   {
1031     { 0x38210080, -1 }, /* addi r1,r1,128 */
1032     { 0x380000ac, -1 }, /* li r0, 172 */
1033     { 0x44000002, -1 }, /* sc */
1034     { TRAMP_SENTINEL_INSN },
1035   },
1036   ppc64_linux_sigaction_cache_init
1037 };
1038 static struct tramp_frame ppc32_linux_sighandler_tramp_frame = {
1039   SIGTRAMP_FRAME,
1040   4,
1041   { 
1042     { 0x38000077, -1 }, /* li r0,119 */
1043     { 0x44000002, -1 }, /* sc */
1044     { TRAMP_SENTINEL_INSN },
1045   },
1046   ppc32_linux_sighandler_cache_init
1047 };
1048 static struct tramp_frame ppc64_linux_sighandler_tramp_frame = {
1049   SIGTRAMP_FRAME,
1050   4,
1051   { 
1052     { 0x38210080, -1 }, /* addi r1,r1,128 */
1053     { 0x38000077, -1 }, /* li r0,119 */
1054     { 0x44000002, -1 }, /* sc */
1055     { TRAMP_SENTINEL_INSN },
1056   },
1057   ppc64_linux_sighandler_cache_init
1058 };
1059
1060 static void
1061 ppc_linux_init_abi (struct gdbarch_info info,
1062                     struct gdbarch *gdbarch)
1063 {
1064   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1065
1066   /* NOTE: jimb/2004-03-26: The System V ABI PowerPC Processor
1067      Supplement says that long doubles are sixteen bytes long.
1068      However, as one of the known warts of its ABI, PPC GNU/Linux uses
1069      eight-byte long doubles.  GCC only recently got 128-bit long
1070      double support on PPC, so it may be changing soon.  The
1071      Linux[sic] Standards Base says that programs that use 'long
1072      double' on PPC GNU/Linux are non-conformant.  */
1073   /* NOTE: cagney/2005-01-25: True for both 32- and 64-bit.  */
1074   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1075
1076   if (tdep->wordsize == 4)
1077     {
1078       /* Until November 2001, gcc did not comply with the 32 bit SysV
1079          R4 ABI requirement that structures less than or equal to 8
1080          bytes should be returned in registers.  Instead GCC was using
1081          the the AIX/PowerOpen ABI - everything returned in memory
1082          (well ignoring vectors that is).  When this was corrected, it
1083          wasn't fixed for GNU/Linux native platform.  Use the
1084          PowerOpen struct convention.  */
1085       set_gdbarch_return_value (gdbarch, ppc_linux_return_value);
1086
1087       set_gdbarch_memory_remove_breakpoint (gdbarch,
1088                                             ppc_linux_memory_remove_breakpoint);
1089
1090       /* Shared library handling.  */
1091       set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch,
1092                                         ppc_linux_skip_trampoline_code);
1093       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
1094         (gdbarch, ppc_linux_svr4_fetch_link_map_offsets);
1095
1096       /* Trampolines.  */
1097       tramp_frame_prepend_unwinder (gdbarch, &ppc32_linux_sigaction_tramp_frame);
1098       tramp_frame_prepend_unwinder (gdbarch, &ppc32_linux_sighandler_tramp_frame);
1099     }
1100   
1101   if (tdep->wordsize == 8)
1102     {
1103       /* Handle PPC64 GNU/Linux function pointers (which are really
1104          function descriptors).  */
1105       set_gdbarch_convert_from_func_ptr_addr
1106         (gdbarch, ppc64_linux_convert_from_func_ptr_addr);
1107       set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, ppc64_skip_trampoline_code);
1108
1109       /* Trampolines.  */
1110       tramp_frame_prepend_unwinder (gdbarch, &ppc64_linux_sigaction_tramp_frame);
1111       tramp_frame_prepend_unwinder (gdbarch, &ppc64_linux_sighandler_tramp_frame);
1112     }
1113   set_gdbarch_regset_from_core_section (gdbarch, ppc_linux_regset_from_core_section);
1114
1115   /* Enable TLS support.  */
1116   set_gdbarch_fetch_tls_load_module_address (gdbarch,
1117                                              svr4_fetch_objfile_link_map);
1118 }
1119
1120 void
1121 _initialize_ppc_linux_tdep (void)
1122 {
1123   /* Register for all sub-familes of the POWER/PowerPC: 32-bit and
1124      64-bit PowerPC, and the older rs6k.  */
1125   gdbarch_register_osabi (bfd_arch_powerpc, bfd_mach_ppc, GDB_OSABI_LINUX,
1126                          ppc_linux_init_abi);
1127   gdbarch_register_osabi (bfd_arch_powerpc, bfd_mach_ppc64, GDB_OSABI_LINUX,
1128                          ppc_linux_init_abi);
1129   gdbarch_register_osabi (bfd_arch_rs6000, bfd_mach_rs6k, GDB_OSABI_LINUX,
1130                          ppc_linux_init_abi);
1131 }