Change regcache list to be an hash map
[deliverable/binutils-gdb.git] / gdb / regcache.c
index acec972a6c668e58fddb9411eb22ee9701f610b4..adffa415e5bda2c2c5af9327f8a13ce844561957 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /* Cache and manage the values of registers for GDB, the GNU debugger.
 
-   Copyright (C) 1986-2017 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1986-2019 Free Software Foundation, Inc.
 
    This file is part of GDB.
 
 
 #include "defs.h"
 #include "inferior.h"
+#include "gdbthread.h"
 #include "target.h"
+#include "test-target.h"
 #include "gdbarch.h"
 #include "gdbcmd.h"
 #include "regcache.h"
 #include "reggroups.h"
-#include "observer.h"
-#include "remote.h"
-#include "valprint.h"
+#include "observable.h"
 #include "regset.h"
 #include <forward_list>
 
@@ -51,9 +51,7 @@ struct regcache_descr
      redundant information - if the PC is constructed from two
      registers then those registers and not the PC lives in the raw
      cache.  */
-  int nr_raw_registers;
   long sizeof_raw_registers;
-  long sizeof_raw_register_status;
 
   /* The cooked register space.  Each cooked register in the range
      [0..NR_RAW_REGISTERS) is direct-mapped onto the corresponding raw
@@ -63,7 +61,6 @@ struct regcache_descr
      gdbarch_pseudo_register_read and gdbarch_pseudo_register_write.  */
   int nr_cooked_registers;
   long sizeof_cooked_registers;
-  long sizeof_cooked_register_status;
 
   /* Offset and size (in 8 bit bytes), of each register in the
      register cache.  All registers (including those in the range
@@ -90,10 +87,7 @@ init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
   /* Total size of the register space.  The raw registers are mapped
      directly onto the raw register cache while the pseudo's are
      either mapped onto raw-registers or memory.  */
-  descr->nr_cooked_registers = gdbarch_num_regs (gdbarch)
-                              + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
-  descr->sizeof_cooked_register_status
-    = gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
+  descr->nr_cooked_registers = gdbarch_num_cooked_regs (gdbarch);
 
   /* Fill in a table of register types.  */
   descr->register_type
@@ -104,8 +98,6 @@ init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
 
   /* Construct a strictly RAW register cache.  Don't allow pseudo's
      into the register cache.  */
-  descr->nr_raw_registers = gdbarch_num_regs (gdbarch);
-  descr->sizeof_raw_register_status = gdbarch_num_regs (gdbarch);
 
   /* Lay out the register cache.
 
@@ -121,12 +113,11 @@ init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
       = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, long);
     descr->register_offset
       = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers, long);
-    for (i = 0; i < descr->nr_raw_registers; i++)
+    for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++)
       {
        descr->sizeof_register[i] = TYPE_LENGTH (descr->register_type[i]);
        descr->register_offset[i] = offset;
        offset += descr->sizeof_register[i];
-       gdb_assert (MAX_REGISTER_SIZE >= descr->sizeof_register[i]);
       }
     /* Set the real size of the raw register cache buffer.  */
     descr->sizeof_raw_registers = offset;
@@ -136,7 +127,6 @@ init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
        descr->sizeof_register[i] = TYPE_LENGTH (descr->register_type[i]);
        descr->register_offset[i] = offset;
        offset += descr->sizeof_register[i];
-       gdb_assert (MAX_REGISTER_SIZE >= descr->sizeof_register[i]);
       }
     /* Set the real size of the readonly register cache buffer.  */
     descr->sizeof_cooked_registers = offset;
@@ -173,148 +163,81 @@ register_size (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
   int size;
 
-  gdb_assert (regnum >= 0
-             && regnum < (gdbarch_num_regs (gdbarch)
-                          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch)));
+  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_cooked_regs (gdbarch));
   size = descr->sizeof_register[regnum];
   return size;
 }
 
-/* See common/common-regcache.h.  */
+/* See gdbsupport/common-regcache.h.  */
 
 int
 regcache_register_size (const struct regcache *regcache, int n)
 {
-  return register_size (get_regcache_arch (regcache), n);
+  return register_size (regcache->arch (), n);
 }
 
-regcache::regcache (gdbarch *gdbarch, address_space *aspace_,
-                   bool readonly_p_)
-  : m_aspace (aspace_), m_readonly_p (readonly_p_)
+reg_buffer::reg_buffer (gdbarch *gdbarch, bool has_pseudo)
+  : m_has_pseudo (has_pseudo)
 {
   gdb_assert (gdbarch != NULL);
   m_descr = regcache_descr (gdbarch);
 
-  if (m_readonly_p)
+  if (has_pseudo)
     {
-      m_registers = XCNEWVEC (gdb_byte, m_descr->sizeof_cooked_registers);
-      m_register_status = XCNEWVEC (signed char,
-                                   m_descr->sizeof_cooked_register_status);
+      m_registers.reset (new gdb_byte[m_descr->sizeof_cooked_registers] ());
+      m_register_status.reset
+       (new register_status[m_descr->nr_cooked_registers] ());
     }
   else
     {
-      m_registers = XCNEWVEC (gdb_byte, m_descr->sizeof_raw_registers);
-      m_register_status = XCNEWVEC (signed char,
-                                   m_descr->sizeof_raw_register_status);
+      m_registers.reset (new gdb_byte[m_descr->sizeof_raw_registers] ());
+      m_register_status.reset
+       (new register_status[gdbarch_num_regs (gdbarch)] ());
     }
-  m_ptid = minus_one_ptid;
 }
 
-static enum register_status
-do_cooked_read (void *src, int regnum, gdb_byte *buf)
+regcache::regcache (gdbarch *gdbarch, const address_space *aspace_)
+/* The register buffers.  A read/write register cache can only hold
+   [0 .. gdbarch_num_regs).  */
+  : detached_regcache (gdbarch, false), m_aspace (aspace_)
 {
-  struct regcache *regcache = (struct regcache *) src;
-
-  return regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
+  m_ptid = minus_one_ptid;
 }
 
-regcache::regcache (readonly_t, const regcache &src)
-  : regcache (src.arch (), src.aspace (), true)
+readonly_detached_regcache::readonly_detached_regcache (regcache &src)
+  : readonly_detached_regcache (src.arch (),
+                               [&src] (int regnum, gdb_byte *buf)
+                                 {
+                                   return src.cooked_read (regnum, buf);
+                                 })
 {
-  gdb_assert (!src.m_readonly_p);
-  save (do_cooked_read, (void *) &src);
 }
 
 gdbarch *
-regcache::arch () const
+reg_buffer::arch () const
 {
   return m_descr->gdbarch;
 }
 
-/* See regcache.h.  */
-
-ptid_t
-regcache_get_ptid (const struct regcache *regcache)
-{
-  gdb_assert (!ptid_equal (regcache->ptid (), minus_one_ptid));
-
-  return regcache->ptid ();
-}
-
-/* Cleanup class for invalidating a register.  */
-
-class regcache_invalidator
-{
-public:
-
-  regcache_invalidator (struct regcache *regcache, int regnum)
-    : m_regcache (regcache),
-      m_regnum (regnum)
-  {
-  }
-
-  ~regcache_invalidator ()
-  {
-    if (m_regcache != nullptr)
-      regcache_invalidate (m_regcache, m_regnum);
-  }
-
-  DISABLE_COPY_AND_ASSIGN (regcache_invalidator);
-
-  void release ()
-  {
-    m_regcache = nullptr;
-  }
-
-private:
-
-  struct regcache *m_regcache;
-  int m_regnum;
-};
-
-/* Return REGCACHE's architecture.  */
-
-struct gdbarch *
-get_regcache_arch (const struct regcache *regcache)
-{
-  return regcache->arch ();
-}
-
-struct address_space *
-get_regcache_aspace (const struct regcache *regcache)
-{
-  return regcache->aspace ();
-}
-
 /* Return  a pointer to register REGNUM's buffer cache.  */
 
 gdb_byte *
-regcache::register_buffer (int regnum) const
+reg_buffer::register_buffer (int regnum) const
 {
-  return m_registers + m_descr->register_offset[regnum];
+  return m_registers.get () + m_descr->register_offset[regnum];
 }
 
 void
-regcache_save (struct regcache *regcache,
-              regcache_cooked_read_ftype *cooked_read, void *src)
-{
-  regcache->save (cooked_read, src);
-}
-
-void
-regcache::save (regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
-               void *src)
+reg_buffer::save (register_read_ftype cooked_read)
 {
   struct gdbarch *gdbarch = m_descr->gdbarch;
   int regnum;
 
-  /* The DST should be `read-only', if it wasn't then the save would
-     end up trying to write the register values back out to the
-     target.  */
-  gdb_assert (m_readonly_p);
+  /* It should have pseudo registers.  */
+  gdb_assert (m_has_pseudo);
   /* Clear the dest.  */
-  memset (m_registers, 0, m_descr->sizeof_cooked_registers);
-  memset (m_register_status, 0, m_descr->sizeof_cooked_register_status);
+  memset (m_registers.get (), 0, m_descr->sizeof_cooked_registers);
+  memset (m_register_status.get (), REG_UNKNOWN, m_descr->nr_cooked_registers);
   /* Copy over any registers (identified by their membership in the
      save_reggroup) and mark them as valid.  The full [0 .. gdbarch_num_regs +
      gdbarch_num_pseudo_regs) range is checked since some architectures need
@@ -324,7 +247,7 @@ regcache::save (regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
        {
          gdb_byte *dst_buf = register_buffer (regnum);
-         enum register_status status = cooked_read (src, regnum, dst_buf);
+         enum register_status status = cooked_read (regnum, dst_buf);
 
          gdb_assert (status != REG_UNKNOWN);
 
@@ -337,15 +260,16 @@ regcache::save (regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
 }
 
 void
-regcache::restore (struct regcache *src)
+regcache::restore (readonly_detached_regcache *src)
 {
   struct gdbarch *gdbarch = m_descr->gdbarch;
   int regnum;
 
-  /* The dst had better not be read-only.  If it is, the `restore'
-     doesn't make much sense.  */
-  gdb_assert (!m_readonly_p);
-  gdb_assert (src->m_readonly_p);
+  gdb_assert (src != NULL);
+  gdb_assert (src->m_has_pseudo);
+
+  gdb_assert (gdbarch == src->arch ());
+
   /* Copy over any registers, being careful to only restore those that
      were both saved and need to be restored.  The full [0 .. gdbarch_num_regs
      + gdbarch_num_pseudo_regs) range is checked since some architectures need
@@ -360,56 +284,31 @@ regcache::restore (struct regcache *src)
     }
 }
 
-void
-regcache_cpy (struct regcache *dst, struct regcache *src)
-{
-  gdb_assert (src != NULL && dst != NULL);
-  gdb_assert (src->m_descr->gdbarch == dst->m_descr->gdbarch);
-  gdb_assert (src != dst);
-  gdb_assert (src->m_readonly_p && !dst->m_readonly_p);
-
-  dst->restore (src);
-}
-
-struct regcache *
-regcache_dup (struct regcache *src)
-{
-  return new regcache (regcache::readonly, *src);
-}
-
-enum register_status
-regcache_register_status (const struct regcache *regcache, int regnum)
-{
-  gdb_assert (regcache != NULL);
-  return regcache->get_register_status (regnum);
-}
+/* See gdbsupport/common-regcache.h.  */
 
 enum register_status
-regcache::get_register_status (int regnum) const
+reg_buffer::get_register_status (int regnum) const
 {
-  gdb_assert (regnum >= 0);
-  if (m_readonly_p)
-    gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
-  else
-    gdb_assert (regnum < m_descr->nr_raw_registers);
+  assert_regnum (regnum);
 
-  return (enum register_status) m_register_status[regnum];
+  return m_register_status[regnum];
 }
 
 void
-regcache_invalidate (struct regcache *regcache, int regnum)
+reg_buffer::invalidate (int regnum)
 {
-  gdb_assert (regcache != NULL);
-  regcache->invalidate (regnum);
+  assert_regnum (regnum);
+  m_register_status[regnum] = REG_UNKNOWN;
 }
 
 void
-regcache::invalidate (int regnum)
+reg_buffer::assert_regnum (int regnum) const
 {
   gdb_assert (regnum >= 0);
-  gdb_assert (!m_readonly_p);
-  gdb_assert (regnum < m_descr->nr_raw_registers);
-  m_register_status[regnum] = REG_UNKNOWN;
+  if (m_has_pseudo)
+    gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
+  else
+    gdb_assert (regnum < gdbarch_num_regs (arch ()));
 }
 
 /* Global structure containing the current regcache.  */
@@ -418,38 +317,65 @@ regcache::invalidate (int regnum)
    recording if the register values have been changed (eg. by the
    user).  Therefore all registers must be written back to the
    target when appropriate.  */
-std::forward_list<regcache *> regcache::current_regcache;
+
+/* Key for the hash map keeping the regcaches.  */
+
+struct ptid_arch
+{
+  ptid_arch (ptid_t ptid, gdbarch *arch)
+    : ptid (ptid), arch (arch)
+  {}
+
+  ptid_t ptid;
+  gdbarch *arch;
+
+  bool operator== (const ptid_arch &other) const
+  {
+    return this->ptid == other.ptid && this->arch == other.arch;
+  }
+};
+
+/* Hash function for ptid_arch.  */
+
+struct hash_ptid_arch
+{
+  size_t operator() (const ptid_arch &val) const
+  {
+    hash_ptid h_ptid;
+    std::hash<long> h_long;
+    return h_ptid (val.ptid) + h_long ((long) val.arch);
+  }
+};
+
+using ptid_arch_regcache_map = std::unordered_map<ptid_arch, regcache *, hash_ptid_arch>;
+
+/* Hash map containing the regcaches.  */
+
+static ptid_arch_regcache_map the_regcaches;
 
 struct regcache *
-get_thread_arch_aspace_regcache (ptid_t ptid, struct gdbarch *gdbarch,
+get_thread_arch_aspace_regcache (ptid_t ptid, gdbarch *arch,
                                 struct address_space *aspace)
 {
-  for (const auto &regcache : regcache::current_regcache)
-    if (ptid_equal (regcache->ptid (), ptid) && regcache->arch () == gdbarch)
-      return regcache;
+  /* Look up a regcache for this (ptid, arch).  */
+  ptid_arch key (ptid, arch);
+  auto it = the_regcaches.find (key);
+  if (it != the_regcaches.end ())
+    return it->second;
 
-  regcache *new_regcache = new regcache (gdbarch, aspace, false);
-
-  regcache::current_regcache.push_front (new_regcache);
+  /* It does not exist, create it.  */
+  regcache *new_regcache = new regcache (arch, aspace);
   new_regcache->set_ptid (ptid);
 
+  the_regcaches[key] = new_regcache;
+
   return new_regcache;
 }
 
 struct regcache *
 get_thread_arch_regcache (ptid_t ptid, struct gdbarch *gdbarch)
 {
-  struct address_space *aspace;
-
-  /* For the benefit of "maint print registers" & co when debugging an
-     executable, allow dumping the regcache even when there is no
-     thread selected (target_thread_address_space internal-errors if
-     no address space is found).  Note that normal user commands will
-     fail higher up on the call stack due to no
-     target_has_registers.  */
-  aspace = (ptid_equal (null_ptid, ptid)
-           ? NULL
-           : target_thread_address_space (ptid));
+  address_space *aspace = target_thread_address_space (ptid);
 
   return get_thread_arch_aspace_regcache  (ptid, gdbarch, aspace);
 }
@@ -460,7 +386,7 @@ static struct gdbarch *current_thread_arch;
 struct regcache *
 get_thread_regcache (ptid_t ptid)
 {
-  if (!current_thread_arch || !ptid_equal (current_thread_ptid, ptid))
+  if (!current_thread_arch || current_thread_ptid != ptid)
     {
       current_thread_ptid = ptid;
       current_thread_arch = target_thread_architecture (ptid);
@@ -469,13 +395,21 @@ get_thread_regcache (ptid_t ptid)
   return get_thread_arch_regcache (ptid, current_thread_arch);
 }
 
+/* See regcache.h.  */
+
+struct regcache *
+get_thread_regcache (thread_info *thread)
+{
+  return get_thread_regcache (thread->ptid);
+}
+
 struct regcache *
 get_current_regcache (void)
 {
-  return get_thread_regcache (inferior_ptid);
+  return get_thread_regcache (inferior_thread ());
 }
 
-/* See common/common-regcache.h.  */
+/* See gdbsupport/common-regcache.h.  */
 
 struct regcache *
 get_thread_regcache_for_ptid (ptid_t ptid)
@@ -493,13 +427,32 @@ regcache_observer_target_changed (struct target_ops *target)
 
 /* Update global variables old ptids to hold NEW_PTID if they were
    holding OLD_PTID.  */
-void
-regcache::regcache_thread_ptid_changed (ptid_t old_ptid, ptid_t new_ptid)
+static void
+regcache_thread_ptid_changed (ptid_t old_ptid, ptid_t new_ptid)
 {
-  for (auto &regcache : regcache::current_regcache)
+  std::vector<ptid_arch> keys_to_update;
+
+  /* Find all the regcaches to updates.  */
+  for (auto &pair : the_regcaches)
     {
-      if (ptid_equal (regcache->ptid (), old_ptid))
-       regcache->set_ptid (new_ptid);
+      regcache *rc = pair.second;
+      if (rc->ptid () == old_ptid)
+       keys_to_update.push_back (pair.first);
+    }
+
+  for (const ptid_arch &old_key : keys_to_update)
+    {
+      /* Get the regcache, delete the hash map entry.  */
+      auto it = the_regcaches.find (old_key);
+      gdb_assert (it != the_regcaches.end ());
+      regcache *rc = it->second;
+
+      the_regcaches.erase (it);
+
+      /* Insert the regcache back, with an updated key.  */
+      ptid_arch new_key (new_ptid, rc->arch ());
+      rc->set_ptid (new_ptid);
+      the_regcaches[new_key] = rc;
     }
 }
 
@@ -517,27 +470,26 @@ regcache::regcache_thread_ptid_changed (ptid_t old_ptid, ptid_t new_ptid)
 void
 registers_changed_ptid (ptid_t ptid)
 {
-  for (auto oit = regcache::current_regcache.before_begin (),
-        it = std::next (oit);
-       it != regcache::current_regcache.end ();
-       )
+  for (auto iter = the_regcaches.begin (); iter != the_regcaches.end (); )
     {
-      if (ptid_match ((*it)->ptid (), ptid))
+      regcache *rc = iter->second;
+
+      if (rc->ptid ().matches (ptid))
        {
-         delete *it;
-         it = regcache::current_regcache.erase_after (oit);
+         delete iter->second;
+         iter = the_regcaches.erase (iter);
        }
       else
-       oit = it++;
+       ++iter;
     }
 
-  if (ptid_match (current_thread_ptid, ptid))
+  if (current_thread_ptid.matches (ptid))
     {
       current_thread_ptid = null_ptid;
       current_thread_arch = NULL;
     }
 
-  if (ptid_match (inferior_ptid, ptid))
+  if (inferior_ptid.matches (ptid))
     {
       /* We just deleted the regcache of the current thread.  Need to
         forget about any frames we have cached, too.  */
@@ -545,38 +497,31 @@ registers_changed_ptid (ptid_t ptid)
     }
 }
 
+/* See regcache.h.  */
+
 void
-registers_changed (void)
+registers_changed_thread (thread_info *thread)
 {
-  registers_changed_ptid (minus_one_ptid);
-
-  /* Force cleanup of any alloca areas if using C alloca instead of
-     a builtin alloca.  This particular call is used to clean up
-     areas allocated by low level target code which may build up
-     during lengthy interactions between gdb and the target before
-     gdb gives control to the user (ie watchpoints).  */
-  alloca (0);
+  registers_changed_ptid (thread->ptid);
 }
 
 void
-regcache_raw_update (struct regcache *regcache, int regnum)
+registers_changed (void)
 {
-  gdb_assert (regcache != NULL);
-
-  regcache->raw_update (regnum);
+  registers_changed_ptid (minus_one_ptid);
 }
 
 void
 regcache::raw_update (int regnum)
 {
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
+  assert_regnum (regnum);
 
   /* Make certain that the register cache is up-to-date with respect
      to the current thread.  This switching shouldn't be necessary
      only there is still only one target side register cache.  Sigh!
      On the bright side, at least there is a regcache object.  */
 
-  if (!m_readonly_p && get_register_status (regnum) == REG_UNKNOWN)
+  if (get_register_status (regnum) == REG_UNKNOWN)
     {
       target_fetch_registers (this, regnum);
 
@@ -589,13 +534,7 @@ regcache::raw_update (int regnum)
 }
 
 enum register_status
-regcache_raw_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
-{
-  return regcache->raw_read (regnum, buf);
-}
-
-enum register_status
-regcache::raw_read (int regnum, gdb_byte *buf)
+readable_regcache::raw_read (int regnum, gdb_byte *buf)
 {
   gdb_assert (buf != NULL);
   raw_update (regnum);
@@ -606,7 +545,7 @@ regcache::raw_read (int regnum, gdb_byte *buf)
     memcpy (buf, register_buffer (regnum),
            m_descr->sizeof_register[regnum]);
 
-  return (enum register_status) m_register_status[regnum];
+  return m_register_status[regnum];
 }
 
 enum register_status
@@ -618,12 +557,12 @@ regcache_raw_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST *val)
 
 template<typename T, typename>
 enum register_status
-regcache::raw_read (int regnum, T *val)
+readable_regcache::raw_read (int regnum, T *val)
 {
   gdb_byte *buf;
   enum register_status status;
 
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
+  assert_regnum (regnum);
   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
   status = raw_read (regnum, buf);
   if (status == REG_VALID)
@@ -656,7 +595,7 @@ regcache::raw_write (int regnum, T val)
 {
   gdb_byte *buf;
 
-  gdb_assert (regnum >=0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
+  assert_regnum (regnum);
   buf = (gdb_byte *) alloca (m_descr->sizeof_register[regnum]);
   store_integer (buf, m_descr->sizeof_register[regnum],
                 gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch), val);
@@ -685,30 +624,22 @@ regcache_raw_get_signed (struct regcache *regcache, int regnum)
 }
 
 enum register_status
-regcache_cooked_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
-{
-  return regcache->cooked_read (regnum, buf);
-}
-
-enum register_status
-regcache::cooked_read (int regnum, gdb_byte *buf)
+readable_regcache::cooked_read (int regnum, gdb_byte *buf)
 {
   gdb_assert (regnum >= 0);
   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
-  if (regnum < m_descr->nr_raw_registers)
+  if (regnum < num_raw_registers ())
     return raw_read (regnum, buf);
-  else if (m_readonly_p
+  else if (m_has_pseudo
           && m_register_status[regnum] != REG_UNKNOWN)
     {
-      /* Read-only register cache, perhaps the cooked value was
-        cached?  */
       if (m_register_status[regnum] == REG_VALID)
        memcpy (buf, register_buffer (regnum),
                m_descr->sizeof_register[regnum]);
       else
        memset (buf, 0, m_descr->sizeof_register[regnum]);
 
-      return (enum register_status) m_register_status[regnum];
+      return m_register_status[regnum];
     }
   else if (gdbarch_pseudo_register_read_value_p (m_descr->gdbarch))
     {
@@ -738,19 +669,13 @@ regcache::cooked_read (int regnum, gdb_byte *buf)
 }
 
 struct value *
-regcache_cooked_read_value (struct regcache *regcache, int regnum)
-{
-  return regcache->cooked_read_value (regnum);
-}
-
-struct value *
-regcache::cooked_read_value (int regnum)
+readable_regcache::cooked_read_value (int regnum)
 {
   gdb_assert (regnum >= 0);
   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
 
-  if (regnum < m_descr->nr_raw_registers
-      || (m_readonly_p && m_register_status[regnum] != REG_UNKNOWN)
+  if (regnum < num_raw_registers ()
+      || (m_has_pseudo && m_register_status[regnum] != REG_UNKNOWN)
       || !gdbarch_pseudo_register_read_value_p (m_descr->gdbarch))
     {
       struct value *result;
@@ -784,7 +709,7 @@ regcache_cooked_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
 
 template<typename T, typename>
 enum register_status
-regcache::cooked_read (int regnum, T *val)
+readable_regcache::cooked_read (int regnum, T *val)
 {
   enum register_status status;
   gdb_byte *buf;
@@ -837,38 +762,12 @@ regcache_cooked_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
   regcache->cooked_write (regnum, val);
 }
 
-/* See regcache.h.  */
-
-void
-regcache_raw_set_cached_value (struct regcache *regcache, int regnum,
-                              const gdb_byte *buf)
-{
-  regcache->raw_set_cached_value (regnum, buf);
-}
-
-void
-regcache::raw_set_cached_value (int regnum, const gdb_byte *buf)
-{
-  memcpy (register_buffer (regnum), buf,
-         m_descr->sizeof_register[regnum]);
-  m_register_status[regnum] = REG_VALID;
-}
-
-void
-regcache_raw_write (struct regcache *regcache, int regnum,
-                   const gdb_byte *buf)
-{
-  gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
-  regcache->raw_write (regnum, buf);
-}
-
 void
 regcache::raw_write (int regnum, const gdb_byte *buf)
 {
 
   gdb_assert (buf != NULL);
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
-  gdb_assert (!m_readonly_p);
+  assert_regnum (regnum);
 
   /* On the sparc, writing %g0 is a no-op, so we don't even want to
      change the registers array if something writes to this register.  */
@@ -883,11 +782,12 @@ regcache::raw_write (int regnum, const gdb_byte *buf)
     return;
 
   target_prepare_to_store (this);
-  raw_set_cached_value (regnum, buf);
+  raw_supply (regnum, buf);
 
   /* Invalidate the register after it is written, in case of a
      failure.  */
-  regcache_invalidator invalidator (this, regnum);
+  auto invalidator
+    = make_scope_exit ([&] { this->invalidate (regnum); });
 
   target_store_registers (this, regnum);
 
@@ -896,157 +796,205 @@ regcache::raw_write (int regnum, const gdb_byte *buf)
   invalidator.release ();
 }
 
-void
-regcache_cooked_write (struct regcache *regcache, int regnum,
-                      const gdb_byte *buf)
-{
-  regcache->cooked_write (regnum, buf);
-}
-
 void
 regcache::cooked_write (int regnum, const gdb_byte *buf)
 {
   gdb_assert (regnum >= 0);
   gdb_assert (regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
-  if (regnum < m_descr->nr_raw_registers)
+  if (regnum < num_raw_registers ())
     raw_write (regnum, buf);
   else
     gdbarch_pseudo_register_write (m_descr->gdbarch, this,
                                   regnum, buf);
 }
 
-/* Perform a partial register transfer using a read, modify, write
-   operation.  */
-
-typedef void (regcache_read_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
-                                   void *buf);
-typedef void (regcache_write_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
-                                    const void *buf);
+/* See regcache.h.  */
 
 enum register_status
-regcache::xfer_part (int regnum, int offset, int len, void *in,
-                    const void *out,
-                    enum register_status (*read) (struct regcache *regcache,
-                                                  int regnum,
-                                                  gdb_byte *buf),
-                    void (*write) (struct regcache *regcache, int regnum,
-                                   const gdb_byte *buf))
+readable_regcache::read_part (int regnum, int offset, int len,
+                             gdb_byte *out, bool is_raw)
 {
-  struct gdbarch *gdbarch = arch ();
-  gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (register_size (gdbarch, regnum));
-
-  gdb_assert (offset >= 0 && offset <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
-  gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= m_descr->sizeof_register[regnum]);
-  /* Something to do?  */
-  if (offset + len == 0)
-    return REG_VALID;
-  /* Read (when needed) ...  */
-  if (in != NULL
-      || offset > 0
-      || offset + len < m_descr->sizeof_register[regnum])
-    {
-      enum register_status status;
+  int reg_size = register_size (arch (), regnum);
+
+  gdb_assert (out != NULL);
+  gdb_assert (offset >= 0 && offset <= reg_size);
+  gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= reg_size);
 
-      gdb_assert (read != NULL);
-      status = read (this, regnum, reg);
-      if (status != REG_VALID)
-       return status;
+  if (offset == 0 && len == 0)
+    {
+      /* Nothing to do.  */
+      return REG_VALID;
     }
-  /* ... modify ...  */
-  if (in != NULL)
-    memcpy (in, reg + offset, len);
-  if (out != NULL)
-    memcpy (reg + offset, out, len);
-  /* ... write (when needed).  */
-  if (out != NULL)
+
+  if (offset == 0 && len == reg_size)
     {
-      gdb_assert (write != NULL);
-      write (this, regnum, reg);
+      /* Read the full register.  */
+      return (is_raw) ? raw_read (regnum, out) : cooked_read (regnum, out);
     }
 
+  enum register_status status;
+  gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (reg_size);
+
+  /* Read full register to buffer.  */
+  status = (is_raw) ? raw_read (regnum, reg) : cooked_read (regnum, reg);
+  if (status != REG_VALID)
+    return status;
+
+  /* Copy out.  */
+  memcpy (out, reg + offset, len);
   return REG_VALID;
 }
 
-enum register_status
-regcache_raw_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
-                       int offset, int len, gdb_byte *buf)
+/* See regcache.h.  */
+
+void
+reg_buffer::raw_collect_part (int regnum, int offset, int len,
+                             gdb_byte *out) const
 {
-  return regcache->raw_read_part (regnum, offset, len, buf);
+  int reg_size = register_size (arch (), regnum);
+
+  gdb_assert (out != nullptr);
+  gdb_assert (offset >= 0 && offset <= reg_size);
+  gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= reg_size);
+
+  if (offset == 0 && len == 0)
+    {
+      /* Nothing to do.  */
+      return;
+    }
+
+  if (offset == 0 && len == reg_size)
+    {
+      /* Collect the full register.  */
+      return raw_collect (regnum, out);
+    }
+
+  /* Read to buffer, then write out.  */
+  gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (reg_size);
+  raw_collect (regnum, reg);
+  memcpy (out, reg + offset, len);
 }
 
+/* See regcache.h.  */
+
 enum register_status
-regcache::raw_read_part (int regnum, int offset, int len, gdb_byte *buf)
+regcache::write_part (int regnum, int offset, int len,
+                     const gdb_byte *in, bool is_raw)
 {
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
-  return xfer_part (regnum, offset, len, buf, NULL,
-                   regcache_raw_read, regcache_raw_write);
+  int reg_size = register_size (arch (), regnum);
+
+  gdb_assert (in != NULL);
+  gdb_assert (offset >= 0 && offset <= reg_size);
+  gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= reg_size);
+
+  if (offset == 0 && len == 0)
+    {
+      /* Nothing to do.  */
+      return REG_VALID;
+    }
+
+  if (offset == 0 && len == reg_size)
+    {
+      /* Write the full register.  */
+      (is_raw) ? raw_write (regnum, in) : cooked_write (regnum, in);
+      return REG_VALID;
+    }
+
+  enum register_status status;
+  gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (reg_size);
+
+  /* Read existing register to buffer.  */
+  status = (is_raw) ? raw_read (regnum, reg) : cooked_read (regnum, reg);
+  if (status != REG_VALID)
+    return status;
+
+  /* Update buffer, then write back to regcache.  */
+  memcpy (reg + offset, in, len);
+  is_raw ? raw_write (regnum, reg) : cooked_write (regnum, reg);
+  return REG_VALID;
 }
 
+/* See regcache.h.  */
+
 void
-regcache_raw_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
-                        int offset, int len, const gdb_byte *buf)
+reg_buffer::raw_supply_part (int regnum, int offset, int len,
+                            const gdb_byte *in)
+{
+  int reg_size = register_size (arch (), regnum);
+
+  gdb_assert (in != nullptr);
+  gdb_assert (offset >= 0 && offset <= reg_size);
+  gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= reg_size);
+
+  if (offset == 0 && len == 0)
+    {
+      /* Nothing to do.  */
+      return;
+    }
+
+  if (offset == 0 && len == reg_size)
+    {
+      /* Supply the full register.  */
+      return raw_supply (regnum, in);
+    }
+
+  gdb_byte *reg = (gdb_byte *) alloca (reg_size);
+
+  /* Read existing value to buffer.  */
+  raw_collect (regnum, reg);
+
+  /* Write to buffer, then write out.  */
+  memcpy (reg + offset, in, len);
+  raw_supply (regnum, reg);
+}
+
+enum register_status
+readable_regcache::raw_read_part (int regnum, int offset, int len,
+                                 gdb_byte *buf)
 {
-  regcache->raw_write_part (regnum, offset, len, buf);
+  assert_regnum (regnum);
+  return read_part (regnum, offset, len, buf, true);
 }
 
+/* See regcache.h.  */
+
 void
 regcache::raw_write_part (int regnum, int offset, int len,
                          const gdb_byte *buf)
 {
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
-  xfer_part (regnum, offset, len, NULL, buf, regcache_raw_read,
-            regcache_raw_write);
-}
-
-enum register_status
-regcache_cooked_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
-                          int offset, int len, gdb_byte *buf)
-{
-  return regcache->cooked_read_part (regnum, offset, len, buf);
+  assert_regnum (regnum);
+  write_part (regnum, offset, len, buf, true);
 }
 
+/* See regcache.h.  */
 
 enum register_status
-regcache::cooked_read_part (int regnum, int offset, int len, gdb_byte *buf)
+readable_regcache::cooked_read_part (int regnum, int offset, int len,
+                                    gdb_byte *buf)
 {
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
-  return xfer_part (regnum, offset, len, buf, NULL,
-                   regcache_cooked_read, regcache_cooked_write);
+  return read_part (regnum, offset, len, buf, false);
 }
 
-void
-regcache_cooked_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
-                           int offset, int len, const gdb_byte *buf)
-{
-  regcache->cooked_write_part (regnum, offset, len, buf);
-}
+/* See regcache.h.  */
 
 void
 regcache::cooked_write_part (int regnum, int offset, int len,
                             const gdb_byte *buf)
 {
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_cooked_registers);
-  xfer_part (regnum, offset, len, NULL, buf,
-            regcache_cooked_read, regcache_cooked_write);
+  write_part (regnum, offset, len, buf, false);
 }
 
-/* Supply register REGNUM, whose contents are stored in BUF, to REGCACHE.  */
-
-void
-regcache_raw_supply (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
-{
-  gdb_assert (regcache != NULL);
-  regcache->raw_supply (regnum, buf);
-}
+/* See gdbsupport/common-regcache.h.  */
 
 void
-regcache::raw_supply (int regnum, const void *buf)
+reg_buffer::raw_supply (int regnum, const void *buf)
 {
   void *regbuf;
   size_t size;
 
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
-  gdb_assert (!m_readonly_p);
+  assert_regnum (regnum);
 
   regbuf = register_buffer (regnum);
   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
@@ -1066,22 +1014,17 @@ regcache::raw_supply (int regnum, const void *buf)
     }
 }
 
-/* Supply register REGNUM to REGCACHE.  Value to supply is an integer stored at
-   address ADDR, in target endian, with length ADDR_LEN and sign IS_SIGNED.  If
-   the register size is greater than ADDR_LEN, then the integer will be sign or
-   zero extended.  If the register size is smaller than the integer, then the
-   most significant bytes of the integer will be truncated.  */
+/* See regcache.h.  */
 
 void
-regcache::raw_supply_integer (int regnum, const gdb_byte *addr, int addr_len,
-                             bool is_signed)
+reg_buffer::raw_supply_integer (int regnum, const gdb_byte *addr,
+                               int addr_len, bool is_signed)
 {
   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch);
   gdb_byte *regbuf;
   size_t regsize;
 
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
-  gdb_assert (!m_readonly_p);
+  assert_regnum (regnum);
 
   regbuf = register_buffer (regnum);
   regsize = m_descr->sizeof_register[regnum];
@@ -1091,18 +1034,15 @@ regcache::raw_supply_integer (int regnum, const gdb_byte *addr, int addr_len,
   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
 }
 
-/* Supply register REGNUM with zeroed value to REGCACHE.  This is not the same
-   as calling raw_supply with NULL (which will set the state to
-   unavailable).  */
+/* See regcache.h.  */
 
 void
-regcache::raw_supply_zeroed (int regnum)
+reg_buffer::raw_supply_zeroed (int regnum)
 {
   void *regbuf;
   size_t size;
 
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
-  gdb_assert (!m_readonly_p);
+  assert_regnum (regnum);
 
   regbuf = register_buffer (regnum);
   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
@@ -1111,48 +1051,33 @@ regcache::raw_supply_zeroed (int regnum)
   m_register_status[regnum] = REG_VALID;
 }
 
-/* Collect register REGNUM from REGCACHE and store its contents in BUF.  */
+/* See gdbsupport/common-regcache.h.  */
 
 void
-regcache_raw_collect (const struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
-{
-  gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
-  regcache->raw_collect (regnum, buf);
-}
-
-void
-regcache::raw_collect (int regnum, void *buf) const
+reg_buffer::raw_collect (int regnum, void *buf) const
 {
   const void *regbuf;
   size_t size;
 
   gdb_assert (buf != NULL);
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
+  assert_regnum (regnum);
 
   regbuf = register_buffer (regnum);
   size = m_descr->sizeof_register[regnum];
   memcpy (buf, regbuf, size);
 }
 
-/* Transfer a single or all registers belonging to a certain register
-   set to or from a buffer.  This is the main worker function for
-   regcache_supply_regset and regcache_collect_regset.  */
-
-/* Collect register REGNUM from REGCACHE.  Store collected value as an integer
-   at address ADDR, in target endian, with length ADDR_LEN and sign IS_SIGNED.
-   If ADDR_LEN is greater than the register size, then the integer will be sign
-   or zero extended.  If ADDR_LEN is smaller than the register size, then the
-   most significant bytes of the integer will be truncated.  */
+/* See regcache.h.  */
 
 void
-regcache::raw_collect_integer (int regnum, gdb_byte *addr, int addr_len,
-                              bool is_signed) const
+reg_buffer::raw_collect_integer (int regnum, gdb_byte *addr, int addr_len,
+                                bool is_signed) const
 {
   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (m_descr->gdbarch);
   const gdb_byte *regbuf;
   size_t regsize;
 
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < m_descr->nr_raw_registers);
+  assert_regnum (regnum);
 
   regbuf = register_buffer (regnum);
   regsize = m_descr->sizeof_register[regnum];
@@ -1161,11 +1086,43 @@ regcache::raw_collect_integer (int regnum, gdb_byte *addr, int addr_len,
                        byte_order);
 }
 
+/* See regcache.h.  */
+
+void
+regcache::transfer_regset_register (struct regcache *out_regcache, int regnum,
+                                   const gdb_byte *in_buf, gdb_byte *out_buf,
+                                   int slot_size, int offs) const
+{
+  struct gdbarch *gdbarch = arch ();
+  int reg_size = std::min (register_size (gdbarch, regnum), slot_size);
+
+  /* Use part versions and reg_size to prevent possible buffer overflows when
+     accessing the regcache.  */
+
+  if (out_buf != nullptr)
+    {
+      raw_collect_part (regnum, 0, reg_size, out_buf + offs);
+
+      /* Ensure any additional space is cleared.  */
+      if (slot_size > reg_size)
+       memset (out_buf + offs + reg_size, 0, slot_size - reg_size);
+    }
+  else if (in_buf != nullptr)
+    out_regcache->raw_supply_part (regnum, 0, reg_size, in_buf + offs);
+  else
+    {
+      /* Invalidate the register.  */
+      out_regcache->raw_supply (regnum, nullptr);
+    }
+}
+
+/* See regcache.h.  */
+
 void
 regcache::transfer_regset (const struct regset *regset,
                           struct regcache *out_regcache,
-                          int regnum, const void *in_buf,
-                          void *out_buf, size_t size) const
+                          int regnum, const gdb_byte *in_buf,
+                          gdb_byte *out_buf, size_t size) const
 {
   const struct regcache_map_entry *map;
   int offs = 0, count;
@@ -1191,12 +1148,8 @@ regcache::transfer_regset (const struct regset *regset,
            if (offs + slot_size > size)
              break;
 
-           if (out_buf)
-             raw_collect (regno, (gdb_byte *) out_buf + offs);
-           else
-             out_regcache->raw_supply (regno, in_buf
-                                       ? (const gdb_byte *) in_buf + offs
-                                       : NULL);
+           transfer_regset_register (out_regcache, regno, in_buf, out_buf,
+                                     slot_size, offs);
          }
       else
        {
@@ -1205,12 +1158,8 @@ regcache::transfer_regset (const struct regset *regset,
          if (offs + slot_size > size)
            return;
 
-         if (out_buf)
-           raw_collect (regnum, (gdb_byte *) out_buf + offs);
-         else
-           out_regcache->raw_supply (regnum, in_buf
-                                     ? (const gdb_byte *) in_buf + offs
-                                     : NULL);
+         transfer_regset_register (out_regcache, regnum, in_buf, out_buf,
+                                   slot_size, offs);
          return;
        }
     }
@@ -1225,14 +1174,14 @@ regcache_supply_regset (const struct regset *regset,
                        struct regcache *regcache,
                        int regnum, const void *buf, size_t size)
 {
-  regcache->supply_regset (regset, regnum, buf, size);
+  regcache->supply_regset (regset, regnum, (const gdb_byte *) buf, size);
 }
 
 void
 regcache::supply_regset (const struct regset *regset,
                         int regnum, const void *buf, size_t size)
 {
-  transfer_regset (regset, this, regnum, buf, NULL, size);
+  transfer_regset (regset, this, regnum, (const gdb_byte *) buf, nullptr, size);
 }
 
 /* Collect register REGNUM from REGCACHE to BUF, using the register
@@ -1244,23 +1193,37 @@ regcache_collect_regset (const struct regset *regset,
                         const struct regcache *regcache,
                         int regnum, void *buf, size_t size)
 {
-  regcache->collect_regset (regset, regnum, buf, size);
+  regcache->collect_regset (regset, regnum, (gdb_byte *) buf, size);
 }
 
 void
 regcache::collect_regset (const struct regset *regset,
                         int regnum, void *buf, size_t size) const
 {
-  transfer_regset (regset, NULL, regnum, NULL, buf, size);
+  transfer_regset (regset, nullptr, regnum, nullptr, (gdb_byte *) buf, size);
 }
 
+/* See gdbsupport/common-regcache.h.  */
+
+bool
+reg_buffer::raw_compare (int regnum, const void *buf, int offset) const
+{
+  gdb_assert (buf != NULL);
+  assert_regnum (regnum);
+
+  const char *regbuf = (const char *) register_buffer (regnum);
+  size_t size = m_descr->sizeof_register[regnum];
+  gdb_assert (size >= offset);
+
+  return (memcmp (buf, regbuf + offset, size - offset) == 0);
+}
 
 /* Special handling for register PC.  */
 
 CORE_ADDR
 regcache_read_pc (struct regcache *regcache)
 {
-  struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
+  struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
 
   CORE_ADDR pc_val;
 
@@ -1287,7 +1250,7 @@ regcache_read_pc (struct regcache *regcache)
 void
 regcache_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
 {
-  struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
+  struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
 
   if (gdbarch_write_pc_p (gdbarch))
     gdbarch_write_pc (gdbarch, regcache, pc);
@@ -1303,6 +1266,12 @@ regcache_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
   reinit_frame_cache ();
 }
 
+int
+reg_buffer::num_raw_registers () const
+{
+  return gdbarch_num_regs (arch ());
+}
+
 void
 regcache::debug_print_register (const char *func,  int regno)
 {
@@ -1339,7 +1308,7 @@ regcache::debug_print_register (const char *func,  int regno)
 }
 
 static void
-reg_flush_command (char *command, int from_tty)
+reg_flush_command (const char *command, int from_tty)
 {
   /* Force-flush the register cache.  */
   registers_changed ();
@@ -1348,43 +1317,26 @@ reg_flush_command (char *command, int from_tty)
 }
 
 void
-regcache::dump (ui_file *file, enum regcache_dump_what what_to_dump)
+register_dump::dump (ui_file *file)
 {
-  struct gdbarch *gdbarch = m_descr->gdbarch;
+  auto descr = regcache_descr (m_gdbarch);
   int regnum;
   int footnote_nr = 0;
-  int footnote_register_size = 0;
   int footnote_register_offset = 0;
   int footnote_register_type_name_null = 0;
   long register_offset = 0;
 
-#if 0
-  fprintf_unfiltered (file, "nr_raw_registers %d\n",
-                     m_descr->nr_raw_registers);
-  fprintf_unfiltered (file, "nr_cooked_registers %d\n",
-                     m_descr->nr_cooked_registers);
-  fprintf_unfiltered (file, "sizeof_raw_registers %ld\n",
-                     m_descr->sizeof_raw_registers);
-  fprintf_unfiltered (file, "sizeof_raw_register_status %ld\n",
-                     m_descr->sizeof_raw_register_status);
-  fprintf_unfiltered (file, "gdbarch_num_regs %d\n", 
-                     gdbarch_num_regs (gdbarch));
-  fprintf_unfiltered (file, "gdbarch_num_pseudo_regs %d\n",
-                     gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch));
-#endif
-
-  gdb_assert (m_descr->nr_cooked_registers
-             == (gdbarch_num_regs (gdbarch)
-                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch)));
+  gdb_assert (descr->nr_cooked_registers
+             == gdbarch_num_cooked_regs (m_gdbarch));
 
-  for (regnum = -1; regnum < m_descr->nr_cooked_registers; regnum++)
+  for (regnum = -1; regnum < descr->nr_cooked_registers; regnum++)
     {
       /* Name.  */
       if (regnum < 0)
        fprintf_unfiltered (file, " %-10s", "Name");
       else
        {
-         const char *p = gdbarch_register_name (gdbarch, regnum);
+         const char *p = gdbarch_register_name (m_gdbarch, regnum);
 
          if (p == NULL)
            p = "";
@@ -1402,11 +1354,11 @@ regcache::dump (ui_file *file, enum regcache_dump_what what_to_dump)
       /* Relative number.  */
       if (regnum < 0)
        fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Rel");
-      else if (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
+      else if (regnum < gdbarch_num_regs (m_gdbarch))
        fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
       else
        fprintf_unfiltered (file, " %4d",
-                           (regnum - gdbarch_num_regs (gdbarch)));
+                           (regnum - gdbarch_num_regs (m_gdbarch)));
 
       /* Offset.  */
       if (regnum < 0)
@@ -1414,12 +1366,12 @@ regcache::dump (ui_file *file, enum regcache_dump_what what_to_dump)
       else
        {
          fprintf_unfiltered (file, " %6ld",
-                             m_descr->register_offset[regnum]);
-         if (register_offset != m_descr->register_offset[regnum]
+                             descr->register_offset[regnum]);
+         if (register_offset != descr->register_offset[regnum]
              || (regnum > 0
-                 && (m_descr->register_offset[regnum]
-                     != (m_descr->register_offset[regnum - 1]
-                         + m_descr->sizeof_register[regnum - 1])))
+                 && (descr->register_offset[regnum]
+                     != (descr->register_offset[regnum - 1]
+                         + descr->sizeof_register[regnum - 1])))
              )
            {
              if (!footnote_register_offset)
@@ -1428,15 +1380,15 @@ regcache::dump (ui_file *file, enum regcache_dump_what what_to_dump)
            }
          else
            fprintf_unfiltered (file, "  ");
-         register_offset = (m_descr->register_offset[regnum]
-                            + m_descr->sizeof_register[regnum]);
+         register_offset = (descr->register_offset[regnum]
+                            + descr->sizeof_register[regnum]);
        }
 
       /* Size.  */
       if (regnum < 0)
        fprintf_unfiltered (file, " %5s ", "Size");
       else
-       fprintf_unfiltered (file, " %5ld", m_descr->sizeof_register[regnum]);
+       fprintf_unfiltered (file, " %5ld", descr->sizeof_register[regnum]);
 
       /* Type.  */
       {
@@ -1449,7 +1401,7 @@ regcache::dump (ui_file *file, enum regcache_dump_what what_to_dump)
          {
            static const char blt[] = "builtin_type";
 
-           t = TYPE_NAME (register_type (arch (), regnum));
+           t = TYPE_NAME (register_type (m_gdbarch, regnum));
            if (t == NULL)
              {
                if (!footnote_register_type_name_null)
@@ -1468,177 +1420,24 @@ regcache::dump (ui_file *file, enum regcache_dump_what what_to_dump)
       /* Leading space always present.  */
       fprintf_unfiltered (file, " ");
 
-      /* Value, raw.  */
-      if (what_to_dump == regcache_dump_raw)
-       {
-         if (regnum < 0)
-           fprintf_unfiltered (file, "Raw value");
-         else if (regnum >= m_descr->nr_raw_registers)
-           fprintf_unfiltered (file, "<cooked>");
-         else if (get_register_status (regnum) == REG_UNKNOWN)
-           fprintf_unfiltered (file, "<invalid>");
-         else if (get_register_status (regnum) == REG_UNAVAILABLE)
-           fprintf_unfiltered (file, "<unavailable>");
-         else
-           {
-             raw_update (regnum);
-             print_hex_chars (file, register_buffer (regnum),
-                              m_descr->sizeof_register[regnum],
-                              gdbarch_byte_order (gdbarch), true);
-           }
-       }
-
-      /* Value, cooked.  */
-      if (what_to_dump == regcache_dump_cooked)
-       {
-         if (regnum < 0)
-           fprintf_unfiltered (file, "Cooked value");
-         else
-           {
-             const gdb_byte *buf = NULL;
-             enum register_status status;
-             struct value *value = NULL;
-
-             if (regnum < m_descr->nr_raw_registers)
-               {
-                 raw_update (regnum);
-                 status = get_register_status (regnum);
-                 buf = register_buffer (regnum);
-               }
-             else
-               {
-                 value = cooked_read_value (regnum);
-
-                 if (!value_optimized_out (value)
-                     && value_entirely_available (value))
-                   {
-                     status = REG_VALID;
-                     buf = value_contents_all (value);
-                   }
-                 else
-                   status = REG_UNAVAILABLE;
-               }
-
-             if (status == REG_UNKNOWN)
-               fprintf_unfiltered (file, "<invalid>");
-             else if (status == REG_UNAVAILABLE)
-               fprintf_unfiltered (file, "<unavailable>");
-             else
-               print_hex_chars (file, buf,
-                                m_descr->sizeof_register[regnum],
-                                gdbarch_byte_order (gdbarch), true);
-
-             if (value != NULL)
-               {
-                 release_value (value);
-                 value_free (value);
-               }
-           }
-       }
-
-      /* Group members.  */
-      if (what_to_dump == regcache_dump_groups)
-       {
-         if (regnum < 0)
-           fprintf_unfiltered (file, "Groups");
-         else
-           {
-             const char *sep = "";
-             struct reggroup *group;
-
-             for (group = reggroup_next (gdbarch, NULL);
-                  group != NULL;
-                  group = reggroup_next (gdbarch, group))
-               {
-                 if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group))
-                   {
-                     fprintf_unfiltered (file,
-                                         "%s%s", sep, reggroup_name (group));
-                     sep = ",";
-                   }
-               }
-           }
-       }
-
-      /* Remote packet configuration.  */
-      if (what_to_dump == regcache_dump_remote)
-       {
-         if (regnum < 0)
-           {
-             fprintf_unfiltered (file, "Rmt Nr  g/G Offset");
-           }
-         else if (regnum < m_descr->nr_raw_registers)
-           {
-             int pnum, poffset;
-
-             if (remote_register_number_and_offset (arch (), regnum,
-                                                    &pnum, &poffset))
-               fprintf_unfiltered (file, "%7d %11d", pnum, poffset);
-           }
-       }
+      dump_reg (file, regnum);
 
       fprintf_unfiltered (file, "\n");
     }
 
-  if (footnote_register_size)
-    fprintf_unfiltered (file, "*%d: Inconsistent register sizes.\n",
-                       footnote_register_size);
   if (footnote_register_offset)
     fprintf_unfiltered (file, "*%d: Inconsistent register offsets.\n",
                        footnote_register_offset);
   if (footnote_register_type_name_null)
-    fprintf_unfiltered (file, 
+    fprintf_unfiltered (file,
                        "*%d: Register type's name NULL.\n",
                        footnote_register_type_name_null);
 }
 
-static void
-regcache_print (const char *args, enum regcache_dump_what what_to_dump)
-{
-  if (args == NULL)
-    get_current_regcache ()->dump (gdb_stdout, what_to_dump);
-  else
-    {
-      stdio_file file;
-
-      if (!file.open (args, "w"))
-       perror_with_name (_("maintenance print architecture"));
-      get_current_regcache ()->dump (&file, what_to_dump);
-    }
-}
-
-static void
-maintenance_print_registers (const char *args, int from_tty)
-{
-  regcache_print (args, regcache_dump_none);
-}
-
-static void
-maintenance_print_raw_registers (const char *args, int from_tty)
-{
-  regcache_print (args, regcache_dump_raw);
-}
-
-static void
-maintenance_print_cooked_registers (const char *args, int from_tty)
-{
-  regcache_print (args, regcache_dump_cooked);
-}
-
-static void
-maintenance_print_register_groups (const char *args, int from_tty)
-{
-  regcache_print (args, regcache_dump_groups);
-}
-
-static void
-maintenance_print_remote_registers (const char *args, int from_tty)
-{
-  regcache_print (args, regcache_dump_remote);
-}
-
 #if GDB_SELF_TEST
-#include "selftest.h"
+#include "gdbsupport/selftest.h"
+#include "selftest-arch.h"
+#include "target-float.h"
 
 namespace selftests {
 
@@ -1651,8 +1450,7 @@ public:
   static size_t
   current_regcache_size ()
   {
-    return std::distance (regcache::current_regcache.begin (),
-                         regcache::current_regcache.end ());
+    return the_regcaches.size ();
   }
 };
 
@@ -1707,6 +1505,348 @@ current_regcache_test (void)
   SELF_CHECK (regcache_access::current_regcache_size () == 2);
 }
 
+class target_ops_no_register : public test_target_ops
+{
+public:
+  target_ops_no_register ()
+    : test_target_ops {}
+  {}
+
+  void reset ()
+  {
+    fetch_registers_called = 0;
+    store_registers_called = 0;
+    xfer_partial_called = 0;
+  }
+
+  void fetch_registers (regcache *regs, int regno) override;
+  void store_registers (regcache *regs, int regno) override;
+
+  enum target_xfer_status xfer_partial (enum target_object object,
+                                       const char *annex, gdb_byte *readbuf,
+                                       const gdb_byte *writebuf,
+                                       ULONGEST offset, ULONGEST len,
+                                       ULONGEST *xfered_len) override;
+
+  unsigned int fetch_registers_called = 0;
+  unsigned int store_registers_called = 0;
+  unsigned int xfer_partial_called = 0;
+};
+
+void
+target_ops_no_register::fetch_registers (regcache *regs, int regno)
+{
+  /* Mark register available.  */
+  regs->raw_supply_zeroed (regno);
+  this->fetch_registers_called++;
+}
+
+void
+target_ops_no_register::store_registers (regcache *regs, int regno)
+{
+  this->store_registers_called++;
+}
+
+enum target_xfer_status
+target_ops_no_register::xfer_partial (enum target_object object,
+                                     const char *annex, gdb_byte *readbuf,
+                                     const gdb_byte *writebuf,
+                                     ULONGEST offset, ULONGEST len,
+                                     ULONGEST *xfered_len)
+{
+  this->xfer_partial_called++;
+
+  *xfered_len = len;
+  return TARGET_XFER_OK;
+}
+
+class readwrite_regcache : public regcache
+{
+public:
+  readwrite_regcache (struct gdbarch *gdbarch)
+    : regcache (gdbarch, nullptr)
+  {}
+};
+
+/* Test regcache::cooked_read gets registers from raw registers and
+   memory instead of target to_{fetch,store}_registers.  */
+
+static void
+cooked_read_test (struct gdbarch *gdbarch)
+{
+  /* Error out if debugging something, because we're going to push the
+     test target, which would pop any existing target.  */
+  if (current_top_target ()->stratum () >= process_stratum)
+    error (_("target already pushed"));
+
+  /* Create a mock environment.  An inferior with a thread, with a
+     process_stratum target pushed.  */
+
+  target_ops_no_register mock_target;
+  ptid_t mock_ptid (1, 1);
+  inferior mock_inferior (mock_ptid.pid ());
+  address_space mock_aspace {};
+  mock_inferior.gdbarch = gdbarch;
+  mock_inferior.aspace = &mock_aspace;
+  thread_info mock_thread (&mock_inferior, mock_ptid);
+  mock_inferior.thread_map[mock_ptid] = &mock_thread;
+
+  /* Add the mock inferior to the inferior list so that look ups by
+     target+ptid can find it.  */
+  scoped_restore restore_inferior_list
+    = make_scoped_restore (&inferior_list);
+  inferior_list = &mock_inferior;
+
+  /* Switch to the mock inferior.  */
+  scoped_restore_current_inferior restore_current_inferior;
+  set_current_inferior (&mock_inferior);
+
+  /* Push the process_stratum target so we can mock accessing
+     registers.  */
+  push_target (&mock_target);
+
+  /* Pop it again on exit (return/exception).  */
+  struct on_exit
+  {
+    ~on_exit ()
+    {
+      pop_all_targets_at_and_above (process_stratum);
+    }
+  } pop_targets;
+
+  /* Switch to the mock thread.  */
+  scoped_restore restore_inferior_ptid
+    = make_scoped_restore (&inferior_ptid, mock_ptid);
+
+  /* Test that read one raw register from regcache_no_target will go
+     to the target layer.  */
+
+  /* Find a raw register which size isn't zero.  */
+  int nonzero_regnum;
+  for (nonzero_regnum = 0;
+       nonzero_regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch);
+       nonzero_regnum++)
+    {
+      if (register_size (gdbarch, nonzero_regnum) != 0)
+       break;
+    }
+
+  readwrite_regcache readwrite (gdbarch);
+  gdb::def_vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, nonzero_regnum));
+
+  readwrite.raw_read (nonzero_regnum, buf.data ());
+
+  /* raw_read calls target_fetch_registers.  */
+  SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called > 0);
+  mock_target.reset ();
+
+  /* Mark all raw registers valid, so the following raw registers
+     accesses won't go to target.  */
+  for (auto i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++)
+    readwrite.raw_update (i);
+
+  mock_target.reset ();
+  /* Then, read all raw and pseudo registers, and don't expect calling
+     to_{fetch,store}_registers.  */
+  for (int regnum = 0; regnum < gdbarch_num_cooked_regs (gdbarch); regnum++)
+    {
+      if (register_size (gdbarch, regnum) == 0)
+       continue;
+
+      gdb::def_vector<gdb_byte> inner_buf (register_size (gdbarch, regnum));
+
+      SELF_CHECK (REG_VALID == readwrite.cooked_read (regnum,
+                                                     inner_buf.data ()));
+
+      SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called == 0);
+      SELF_CHECK (mock_target.store_registers_called == 0);
+      SELF_CHECK (mock_target.xfer_partial_called == 0);
+
+      mock_target.reset ();
+    }
+
+  readonly_detached_regcache readonly (readwrite);
+
+  /* GDB may go to target layer to fetch all registers and memory for
+     readonly regcache.  */
+  mock_target.reset ();
+
+  for (int regnum = 0; regnum < gdbarch_num_cooked_regs (gdbarch); regnum++)
+    {
+      if (register_size (gdbarch, regnum) == 0)
+       continue;
+
+      gdb::def_vector<gdb_byte> inner_buf (register_size (gdbarch, regnum));
+      enum register_status status = readonly.cooked_read (regnum,
+                                                         inner_buf.data ());
+
+      if (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
+       {
+         auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
+
+         if (bfd_arch == bfd_arch_frv || bfd_arch == bfd_arch_h8300
+             || bfd_arch == bfd_arch_m32c || bfd_arch == bfd_arch_sh
+             || bfd_arch == bfd_arch_alpha || bfd_arch == bfd_arch_v850
+             || bfd_arch == bfd_arch_msp430 || bfd_arch == bfd_arch_mep
+             || bfd_arch == bfd_arch_mips || bfd_arch == bfd_arch_v850_rh850
+             || bfd_arch == bfd_arch_tic6x || bfd_arch == bfd_arch_mn10300
+             || bfd_arch == bfd_arch_rl78 || bfd_arch == bfd_arch_score
+             || bfd_arch == bfd_arch_riscv || bfd_arch == bfd_arch_csky)
+           {
+             /* Raw registers.  If raw registers are not in save_reggroup,
+                their status are unknown.  */
+             if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
+               SELF_CHECK (status == REG_VALID);
+             else
+               SELF_CHECK (status == REG_UNKNOWN);
+           }
+         else
+           SELF_CHECK (status == REG_VALID);
+       }
+      else
+       {
+         if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
+           SELF_CHECK (status == REG_VALID);
+         else
+           {
+             /* If pseudo registers are not in save_reggroup, some of
+                them can be computed from saved raw registers, but some
+                of them are unknown.  */
+             auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
+
+             if (bfd_arch == bfd_arch_frv
+                 || bfd_arch == bfd_arch_m32c
+                 || bfd_arch == bfd_arch_mep
+                 || bfd_arch == bfd_arch_sh)
+               SELF_CHECK (status == REG_VALID || status == REG_UNKNOWN);
+             else if (bfd_arch == bfd_arch_mips
+                      || bfd_arch == bfd_arch_h8300)
+               SELF_CHECK (status == REG_UNKNOWN);
+             else
+               SELF_CHECK (status == REG_VALID);
+           }
+       }
+
+      SELF_CHECK (mock_target.fetch_registers_called == 0);
+      SELF_CHECK (mock_target.store_registers_called == 0);
+      SELF_CHECK (mock_target.xfer_partial_called == 0);
+
+      mock_target.reset ();
+    }
+}
+
+/* Test regcache::cooked_write by writing some expected contents to
+   registers, and checking that contents read from registers and the
+   expected contents are the same.  */
+
+static void
+cooked_write_test (struct gdbarch *gdbarch)
+{
+  /* Error out if debugging something, because we're going to push the
+     test target, which would pop any existing target.  */
+  if (current_top_target ()->stratum () >= process_stratum)
+    error (_("target already pushed"));
+
+  /* Create a mock environment.  A process_stratum target pushed.  */
+
+  target_ops_no_register mock_target;
+
+  /* Push the process_stratum target so we can mock accessing
+     registers.  */
+  push_target (&mock_target);
+
+  /* Pop it again on exit (return/exception).  */
+  struct on_exit
+  {
+    ~on_exit ()
+    {
+      pop_all_targets_at_and_above (process_stratum);
+    }
+  } pop_targets;
+
+  readwrite_regcache readwrite (gdbarch);
+
+  const int num_regs = gdbarch_num_cooked_regs (gdbarch);
+
+  for (auto regnum = 0; regnum < num_regs; regnum++)
+    {
+      if (register_size (gdbarch, regnum) == 0
+         || gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, regnum))
+       continue;
+
+      auto bfd_arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
+
+      if (bfd_arch == bfd_arch_sparc
+         /* SPARC64_CWP_REGNUM, SPARC64_PSTATE_REGNUM,
+            SPARC64_ASI_REGNUM and SPARC64_CCR_REGNUM are hard to test.  */
+         && gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64
+         && (regnum >= gdbarch_num_regs (gdbarch)
+             && regnum <= gdbarch_num_regs (gdbarch) + 4))
+       continue;
+
+      std::vector<gdb_byte> expected (register_size (gdbarch, regnum), 0);
+      std::vector<gdb_byte> buf (register_size (gdbarch, regnum), 0);
+      const auto type = register_type (gdbarch, regnum);
+
+      if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
+         || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
+       {
+         /* Generate valid float format.  */
+         target_float_from_string (expected.data (), type, "1.25");
+       }
+      else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_INT
+              || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY
+              || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR
+              || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION
+              || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT)
+       {
+         if (bfd_arch == bfd_arch_ia64
+             || (regnum >= gdbarch_num_regs (gdbarch)
+                 && (bfd_arch == bfd_arch_xtensa
+                     || bfd_arch == bfd_arch_bfin
+                     || bfd_arch == bfd_arch_m32c
+                     /* m68hc11 pseudo registers are in memory.  */
+                     || bfd_arch == bfd_arch_m68hc11
+                     || bfd_arch == bfd_arch_m68hc12
+                     || bfd_arch == bfd_arch_s390))
+             || (bfd_arch == bfd_arch_frv
+                 /* FRV pseudo registers except iacc0.  */
+                 && regnum > gdbarch_num_regs (gdbarch)))
+           {
+             /* Skip setting the expected values for some architecture
+                registers.  */
+           }
+         else if (bfd_arch == bfd_arch_rl78 && regnum == 40)
+           {
+             /* RL78_PC_REGNUM */
+             for (auto j = 0; j < register_size (gdbarch, regnum) - 1; j++)
+               expected[j] = j;
+           }
+         else
+           {
+             for (auto j = 0; j < register_size (gdbarch, regnum); j++)
+               expected[j] = j;
+           }
+       }
+      else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLAGS)
+       {
+         /* No idea how to test flags.  */
+         continue;
+       }
+      else
+       {
+         /* If we don't know how to create the expected value for the
+            this type, make it fail.  */
+         SELF_CHECK (0);
+       }
+
+      readwrite.cooked_write (regnum, expected.data ());
+
+      SELF_CHECK (readwrite.cooked_read (regnum, buf.data ()) == REG_VALID);
+      SELF_CHECK (expected == buf);
+    }
+}
+
 } // namespace selftests
 #endif /* GDB_SELF_TEST */
 
@@ -1716,39 +1856,18 @@ _initialize_regcache (void)
   regcache_descr_handle
     = gdbarch_data_register_post_init (init_regcache_descr);
 
-  observer_attach_target_changed (regcache_observer_target_changed);
-  observer_attach_thread_ptid_changed (regcache::regcache_thread_ptid_changed);
+  gdb::observers::target_changed.attach (regcache_observer_target_changed);
+  gdb::observers::thread_ptid_changed.attach (regcache_thread_ptid_changed);
 
   add_com ("flushregs", class_maintenance, reg_flush_command,
-          _("Force gdb to flush its register cache (maintainer command)"));
-
-  add_cmd ("registers", class_maintenance, maintenance_print_registers,
-          _("Print the internal register configuration.\n"
-            "Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
-  add_cmd ("raw-registers", class_maintenance,
-          maintenance_print_raw_registers,
-          _("Print the internal register configuration "
-            "including raw values.\n"
-            "Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
-  add_cmd ("cooked-registers", class_maintenance,
-          maintenance_print_cooked_registers,
-          _("Print the internal register configuration "
-            "including cooked values.\n"
-            "Takes an optional file parameter."), &maintenanceprintlist);
-  add_cmd ("register-groups", class_maintenance,
-          maintenance_print_register_groups,
-          _("Print the internal register configuration "
-            "including each register's group.\n"
-            "Takes an optional file parameter."),
-          &maintenanceprintlist);
-  add_cmd ("remote-registers", class_maintenance,
-          maintenance_print_remote_registers, _("\
-Print the internal register configuration including each register's\n\
-remote register number and buffer offset in the g/G packets.\n\
-Takes an optional file parameter."),
-          &maintenanceprintlist);
+          _("Force gdb to flush its register cache (maintainer command)."));
 
 #if GDB_SELF_TEST
   selftests::register_test ("current_regcache", selftests::current_regcache_test);
+
+  selftests::register_test_foreach_arch ("regcache::cooked_read_test",
+                                        selftests::cooked_read_test);
+  selftests::register_test_foreach_arch ("regcache::cooked_write_test",
+                                        selftests::cooked_write_test);
 #endif
 }
This page took 0.046908 seconds and 4 git commands to generate.