2010-02-10 Sterling Augustine <sterling@tensilica.com>
[deliverable/binutils-gdb.git] / gdb / arm-linux-tdep.c
index 20419cbb249a607aa364c07edaa4867f01821d6a..af409f6ca1412a8c4b9ac66c5ecb582399ee85e5 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /* GNU/Linux on ARM target support.
 
    Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008,
-   2009 Free Software Foundation, Inc.
+   2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
 
    This file is part of GDB.
 
 #include "arm-linux-tdep.h"
 #include "linux-tdep.h"
 #include "glibc-tdep.h"
+#include "arch-utils.h"
+#include "inferior.h"
+#include "gdbthread.h"
+#include "symfile.h"
 
 #include "gdb_string.h"
 
@@ -70,6 +74,14 @@ static const char arm_linux_thumb_be_breakpoint[] = {0xde, 0x01};
 
 static const char arm_linux_thumb_le_breakpoint[] = {0x01, 0xde};
 
+/* Because the 16-bit Thumb breakpoint is affected by Thumb-2 IT blocks,
+   we must use a length-appropriate breakpoint for 32-bit Thumb
+   instructions.  See also thumb_get_next_pc.  */
+
+static const char arm_linux_thumb2_be_breakpoint[] = { 0xf7, 0xf0, 0xa0, 0x00 };
+
+static const char arm_linux_thumb2_le_breakpoint[] = { 0xf0, 0xf7, 0x00, 0xa0 };
+
 /* Description of the longjmp buffer.  */
 #define ARM_LINUX_JB_ELEMENT_SIZE      INT_REGISTER_SIZE
 #define ARM_LINUX_JB_PC                        21
@@ -212,6 +224,11 @@ static const char arm_linux_thumb_le_breakpoint[] = {0x01, 0xde};
 #define ARM_SET_R7_RT_SIGRETURN                0xe3a070ad
 #define ARM_EABI_SYSCALL               0xef000000
 
+/* OABI syscall restart trampoline, used for EABI executables too
+   whenever OABI support has been enabled in the kernel.  */
+#define ARM_OABI_SYSCALL_RESTART_SYSCALL 0xef900000
+#define ARM_LDR_PC_SP_12               0xe49df00c
+
 static void
 arm_linux_sigtramp_cache (struct frame_info *this_frame,
                          struct trad_frame_cache *this_cache,
@@ -321,6 +338,21 @@ arm_linux_rt_sigreturn_init (const struct tramp_frame *self,
                              + ARM_SIGCONTEXT_R0);
 }
 
+static void
+arm_linux_restart_syscall_init (const struct tramp_frame *self,
+                               struct frame_info *this_frame,
+                               struct trad_frame_cache *this_cache,
+                               CORE_ADDR func)
+{
+  CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, ARM_SP_REGNUM);
+
+  trad_frame_set_reg_addr (this_cache, ARM_PC_REGNUM, sp);
+  trad_frame_set_reg_value (this_cache, ARM_SP_REGNUM, sp + 12);
+
+  /* Save a frame ID.  */
+  trad_frame_set_id (this_cache, frame_id_build (sp, func));
+}
+
 static struct tramp_frame arm_linux_sigreturn_tramp_frame = {
   SIGTRAMP_FRAME,
   4,
@@ -363,6 +395,17 @@ static struct tramp_frame arm_eabi_linux_rt_sigreturn_tramp_frame = {
   arm_linux_rt_sigreturn_init
 };
 
+static struct tramp_frame arm_linux_restart_syscall_tramp_frame = {
+  NORMAL_FRAME,
+  4,
+  {
+    { ARM_OABI_SYSCALL_RESTART_SYSCALL, -1 },
+    { ARM_LDR_PC_SP_12, -1 },
+    { TRAMP_SENTINEL_INSN }
+  },
+  arm_linux_restart_syscall_init
+};
+
 /* Core file and register set support.  */
 
 #define ARM_LINUX_SIZEOF_GREGSET (18 * INT_REGISTER_SIZE)
@@ -582,6 +625,7 @@ static int
 arm_linux_software_single_step (struct frame_info *frame)
 {
   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
+  struct address_space *aspace = get_frame_address_space (frame);
   CORE_ADDR next_pc = arm_get_next_pc (frame, get_frame_pc (frame));
 
   /* The Linux kernel offers some user-mode helpers in a high page.  We can
@@ -592,11 +636,215 @@ arm_linux_software_single_step (struct frame_info *frame)
   if (next_pc > 0xffff0000)
     next_pc = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_LR_REGNUM);
 
-  insert_single_step_breakpoint (gdbarch, next_pc);
+  insert_single_step_breakpoint (gdbarch, aspace, next_pc);
 
   return 1;
 }
 
+/* Support for displaced stepping of Linux SVC instructions.  */
+
+static void
+arm_linux_cleanup_svc (struct gdbarch *gdbarch ATTRIBUTE_UNUSED,
+                      struct regcache *regs,
+                      struct displaced_step_closure *dsc)
+{
+  CORE_ADDR from = dsc->insn_addr;
+  ULONGEST apparent_pc;
+  int within_scratch;
+
+  regcache_cooked_read_unsigned (regs, ARM_PC_REGNUM, &apparent_pc);
+
+  within_scratch = (apparent_pc >= dsc->scratch_base
+                   && apparent_pc < (dsc->scratch_base
+                                     + DISPLACED_MODIFIED_INSNS * 4 + 4));
+
+  if (debug_displaced)
+    {
+      fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: PC is apparently %.8lx after "
+                         "SVC step ", (unsigned long) apparent_pc);
+      if (within_scratch)
+        fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(within scratch space)\n");
+      else
+        fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(outside scratch space)\n");
+    }
+
+  if (within_scratch)
+    displaced_write_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM, from + 4, BRANCH_WRITE_PC);
+}
+
+static int
+arm_linux_copy_svc (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn, CORE_ADDR to,
+                   struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
+{
+  CORE_ADDR from = dsc->insn_addr;
+  struct frame_info *frame;
+  unsigned int svc_number = displaced_read_reg (regs, from, 7);
+
+  if (debug_displaced)
+    fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying Linux svc insn %.8lx\n",
+                       (unsigned long) insn);
+
+  frame = get_current_frame ();
+
+  /* Is this a sigreturn or rt_sigreturn syscall?  Note: these are only useful
+     for EABI.  */
+  if (svc_number == 119 || svc_number == 173)
+    {
+      if (get_frame_type (frame) == SIGTRAMP_FRAME)
+       {
+         CORE_ADDR return_to;
+         struct symtab_and_line sal;
+
+         if (debug_displaced)
+           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: found "
+             "sigreturn/rt_sigreturn SVC call. PC in frame = %lx\n",
+             (unsigned long) get_frame_pc (frame));
+
+         return_to = frame_unwind_caller_pc (frame);
+         if (debug_displaced)
+           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: unwind pc = %lx. "
+             "Setting momentary breakpoint.\n", (unsigned long) return_to);
+
+         gdb_assert (inferior_thread ()->step_resume_breakpoint == NULL);
+
+         sal = find_pc_line (return_to, 0);
+         sal.pc = return_to;
+         sal.section = find_pc_overlay (return_to);
+         sal.explicit_pc = 1;
+
+         frame = get_prev_frame (frame);
+
+         if (frame)
+           {
+             inferior_thread ()->step_resume_breakpoint
+               = set_momentary_breakpoint (gdbarch, sal, get_frame_id (frame),
+                                           bp_step_resume);
+
+             /* We need to make sure we actually insert the momentary
+                breakpoint set above.  */
+             insert_breakpoints ();
+           }
+         else if (debug_displaced)
+           fprintf_unfiltered (gdb_stderr, "displaced: couldn't find previous "
+                               "frame to set momentary breakpoint for "
+                               "sigreturn/rt_sigreturn\n");
+       }
+      else if (debug_displaced)
+       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: sigreturn/rt_sigreturn "
+                           "SVC call not in signal trampoline frame\n");
+    }
+
+  /* Preparation: If we detect sigreturn, set momentary breakpoint at resume
+                 location, else nothing.
+     Insn: unmodified svc.
+     Cleanup: if pc lands in scratch space, pc <- insn_addr + 4
+              else leave pc alone.  */
+
+  dsc->modinsn[0] = insn;
+
+  dsc->cleanup = &arm_linux_cleanup_svc;
+  /* Pretend we wrote to the PC, so cleanup doesn't set PC to the next
+     instruction.  */
+  dsc->wrote_to_pc = 1;
+
+  return 0;
+}
+
+
+/* The following two functions implement single-stepping over calls to Linux
+   kernel helper routines, which perform e.g. atomic operations on architecture
+   variants which don't support them natively.
+
+   When this function is called, the PC will be pointing at the kernel helper
+   (at an address inaccessible to GDB), and r14 will point to the return
+   address.  Displaced stepping always executes code in the copy area:
+   so, make the copy-area instruction branch back to the kernel helper (the
+   "from" address), and make r14 point to the breakpoint in the copy area.  In
+   that way, we regain control once the kernel helper returns, and can clean
+   up appropriately (as if we had just returned from the kernel helper as it
+   would have been called from the non-displaced location).  */
+
+static void
+cleanup_kernel_helper_return (struct gdbarch *gdbarch ATTRIBUTE_UNUSED,
+                             struct regcache *regs,
+                             struct displaced_step_closure *dsc)
+{
+  displaced_write_reg (regs, dsc, ARM_LR_REGNUM, dsc->tmp[0], CANNOT_WRITE_PC);
+  displaced_write_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM, dsc->tmp[0], BRANCH_WRITE_PC);
+}
+
+static void
+arm_catch_kernel_helper_return (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR from,
+                               CORE_ADDR to, struct regcache *regs,
+                               struct displaced_step_closure *dsc)
+{
+  enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
+
+  dsc->numinsns = 1;
+  dsc->insn_addr = from;
+  dsc->cleanup = &cleanup_kernel_helper_return;
+  /* Say we wrote to the PC, else cleanup will set PC to the next
+     instruction in the helper, which isn't helpful.  */
+  dsc->wrote_to_pc = 1;
+
+  /* Preparation: tmp[0] <- r14
+                  r14 <- <scratch space>+4
+                 *(<scratch space>+8) <- from
+     Insn: ldr pc, [r14, #4]
+     Cleanup: r14 <- tmp[0], pc <- tmp[0].  */
+
+  dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, from, ARM_LR_REGNUM);
+  displaced_write_reg (regs, dsc, ARM_LR_REGNUM, (ULONGEST) to + 4,
+                      CANNOT_WRITE_PC);
+  write_memory_unsigned_integer (to + 8, 4, byte_order, from);
+
+  dsc->modinsn[0] = 0xe59ef004;  /* ldr pc, [lr, #4].  */
+}
+
+/* Linux-specific displaced step instruction copying function.  Detects when
+   the program has stepped into a Linux kernel helper routine (which must be
+   handled as a special case), falling back to arm_displaced_step_copy_insn()
+   if it hasn't.  */
+
+static struct displaced_step_closure *
+arm_linux_displaced_step_copy_insn (struct gdbarch *gdbarch,
+                                   CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
+                                   struct regcache *regs)
+{
+  struct displaced_step_closure *dsc
+    = xmalloc (sizeof (struct displaced_step_closure));
+
+  /* Detect when we enter an (inaccessible by GDB) Linux kernel helper, and
+     stop at the return location.  */
+  if (from > 0xffff0000)
+    {
+      if (debug_displaced)
+        fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: detected kernel helper "
+                           "at %.8lx\n", (unsigned long) from);
+
+      arm_catch_kernel_helper_return (gdbarch, from, to, regs, dsc);
+    }
+  else
+    {
+      enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
+      uint32_t insn = read_memory_unsigned_integer (from, 4, byte_order);
+
+      if (debug_displaced)
+       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: stepping insn %.8lx "
+                           "at %.8lx\n", (unsigned long) insn,
+                           (unsigned long) from);
+
+      /* Override the default handling of SVC instructions.  */
+      dsc->u.svc.copy_svc_os = arm_linux_copy_svc;
+
+      arm_process_displaced_insn (gdbarch, insn, from, to, regs, dsc);
+    }
+
+  arm_displaced_init_closure (gdbarch, from, to, dsc);
+
+  return dsc;
+}
+
 static void
 arm_linux_init_abi (struct gdbarch_info info,
                    struct gdbarch *gdbarch)
@@ -611,6 +859,7 @@ arm_linux_init_abi (struct gdbarch_info info,
       else
        tdep->arm_breakpoint = arm_linux_arm_be_breakpoint;
       tdep->thumb_breakpoint = arm_linux_thumb_be_breakpoint;
+      tdep->thumb2_breakpoint = arm_linux_thumb2_be_breakpoint;
     }
   else
     {
@@ -619,9 +868,11 @@ arm_linux_init_abi (struct gdbarch_info info,
       else
        tdep->arm_breakpoint = arm_linux_arm_le_breakpoint;
       tdep->thumb_breakpoint = arm_linux_thumb_le_breakpoint;
+      tdep->thumb2_breakpoint = arm_linux_thumb2_le_breakpoint;
     }
   tdep->arm_breakpoint_size = sizeof (arm_linux_arm_le_breakpoint);
   tdep->thumb_breakpoint_size = sizeof (arm_linux_thumb_le_breakpoint);
+  tdep->thumb2_breakpoint_size = sizeof (arm_linux_thumb2_le_breakpoint);
 
   if (tdep->fp_model == ARM_FLOAT_AUTO)
     tdep->fp_model = ARM_FLOAT_FPA;
@@ -651,12 +902,22 @@ arm_linux_init_abi (struct gdbarch_info info,
                                &arm_eabi_linux_sigreturn_tramp_frame);
   tramp_frame_prepend_unwinder (gdbarch,
                                &arm_eabi_linux_rt_sigreturn_tramp_frame);
+  tramp_frame_prepend_unwinder (gdbarch,
+                               &arm_linux_restart_syscall_tramp_frame);
 
   /* Core file support.  */
   set_gdbarch_regset_from_core_section (gdbarch,
                                        arm_linux_regset_from_core_section);
 
   set_gdbarch_get_siginfo_type (gdbarch, linux_get_siginfo_type);
+
+  /* Displaced stepping.  */
+  set_gdbarch_displaced_step_copy_insn (gdbarch,
+                                       arm_linux_displaced_step_copy_insn);
+  set_gdbarch_displaced_step_fixup (gdbarch, arm_displaced_step_fixup);
+  set_gdbarch_displaced_step_free_closure (gdbarch,
+                                          simple_displaced_step_free_closure);
+  set_gdbarch_displaced_step_location (gdbarch, displaced_step_at_entry_point);
 }
 
 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
This page took 0.038429 seconds and 4 git commands to generate.