2011-01-05 Michael Snyder <msnyder@vmware.com>
[deliverable/binutils-gdb.git] / gdb / regcache.c
index 2b8c33f5b46f9daff2b8a67cae9c9ae308bbcc22..fc4ffba68f746df548a36ea123e326300469cdd8 100644 (file)
@@ -1,13 +1,13 @@
 /* Cache and manage the values of registers for GDB, the GNU debugger.
 
-   Copyright 1986, 1987, 1989, 1991, 1994, 1995, 1996, 1998, 2000,
-   2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1986, 1987, 1989, 1991, 1994, 1995, 1996, 1998, 2000, 2001,
+   2002, 2004, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 Free Software Foundation, Inc.
 
    This file is part of GDB.
 
    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
    it under the terms of the GNU General Public License as published by
-   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+   the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
    (at your option) any later version.
 
    This program is distributed in the hope that it will be useful,
@@ -16,9 +16,7 @@
    GNU General Public License for more details.
 
    You should have received a copy of the GNU General Public License
-   along with this program; if not, write to the Free Software
-   Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
-   Boston, MA 02111-1307, USA.  */
+   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #include "defs.h"
 #include "inferior.h"
@@ -30,6 +28,7 @@
 #include "gdb_assert.h"
 #include "gdb_string.h"
 #include "gdbcmd.h"            /* For maintenanceprintlist.  */
+#include "observer.h"
 
 /*
  * DATA STRUCTURE
@@ -47,14 +46,10 @@ struct regcache_descr
   /* The architecture this descriptor belongs to.  */
   struct gdbarch *gdbarch;
 
-  /* Is this a ``legacy'' register cache?  Such caches reserve space
-     for raw and pseudo registers and allow access to both.  */
-  int legacy_p;
-
   /* The raw register cache.  Each raw (or hard) register is supplied
      by the target interface.  The raw cache should not contain
      redundant information - if the PC is constructed from two
-     registers then those regigisters and not the PC lives in the raw
+     registers then those registers and not the PC lives in the raw
      cache.  */
   int nr_raw_registers;
   long sizeof_raw_registers;
@@ -63,9 +58,9 @@ struct regcache_descr
   /* The cooked register space.  Each cooked register in the range
      [0..NR_RAW_REGISTERS) is direct-mapped onto the corresponding raw
      register.  The remaining [NR_RAW_REGISTERS
-     .. NR_COOKED_REGISTERS) (a.k.a. pseudo regiters) are mapped onto
+     .. NR_COOKED_REGISTERS) (a.k.a. pseudo registers) are mapped onto
      both raw registers and memory by the architecture methods
-     gdbarch_register_read and gdbarch_register_write.  */
+     gdbarch_pseudo_register_read and gdbarch_pseudo_register_write.  */
   int nr_cooked_registers;
   long sizeof_cooked_registers;
   long sizeof_cooked_register_valid_p;
@@ -83,63 +78,6 @@ struct regcache_descr
   struct type **register_type;
 };
 
-static void
-init_legacy_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch,
-                           struct regcache_descr *descr)
-{
-  int i;
-  /* FIXME: cagney/2002-05-11: gdbarch_data() should take that
-     ``gdbarch'' as a parameter.  */
-  gdb_assert (gdbarch != NULL);
-
-  /* Compute the offset of each register.  Legacy architectures define
-     REGISTER_BYTE() so use that.  */
-  /* FIXME: cagney/2002-11-07: Instead of using REGISTER_BYTE() this
-     code should, as is done in init_regcache_descr(), compute the
-     offets at runtime.  This currently isn't possible as some ISAs
-     define overlapping register regions - see the mess in
-     read_register_bytes() and write_register_bytes() registers.  */
-  descr->sizeof_register = XCALLOC (descr->nr_cooked_registers, long);
-  descr->register_offset = XCALLOC (descr->nr_cooked_registers, long);
-  for (i = 0; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
-    {
-      /* FIXME: cagney/2001-12-04: This code shouldn't need to use
-         REGISTER_BYTE().  Unfortunatly, legacy code likes to lay the
-         buffer out so that certain registers just happen to overlap.
-         Ulgh!  New targets use gdbarch's register read/write and
-         entirely avoid this uglyness.  */
-      descr->register_offset[i] = REGISTER_BYTE (i);
-      descr->sizeof_register[i] = REGISTER_RAW_SIZE (i);
-      gdb_assert (MAX_REGISTER_SIZE >= REGISTER_RAW_SIZE (i));
-      gdb_assert (MAX_REGISTER_SIZE >= REGISTER_VIRTUAL_SIZE (i));
-    }
-
-  /* Compute the real size of the register buffer.  Start out by
-     trusting DEPRECATED_REGISTER_BYTES, but then adjust it upwards
-     should that be found to not be sufficient.  */
-  /* FIXME: cagney/2002-11-05: Instead of using the macro
-     DEPRECATED_REGISTER_BYTES, this code should, as is done in
-     init_regcache_descr(), compute the total number of register bytes
-     using the accumulated offsets.  */
-  descr->sizeof_cooked_registers = DEPRECATED_REGISTER_BYTES; /* OK */
-  for (i = 0; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
-    {
-      long regend;
-      /* Keep extending the buffer so that there is always enough
-         space for all registers.  The comparison is necessary since
-         legacy code is free to put registers in random places in the
-         buffer separated by holes.  Once REGISTER_BYTE() is killed
-         this can be greatly simplified.  */
-      regend = descr->register_offset[i] + descr->sizeof_register[i];
-      if (descr->sizeof_cooked_registers < regend)
-       descr->sizeof_cooked_registers = regend;
-    }
-  /* FIXME: cagney/2002-05-11: Shouldn't be including pseudo-registers
-     in the register cache.  Unfortunatly some architectures still
-     rely on this and the pseudo_register_write() method.  */
-  descr->sizeof_raw_registers = descr->sizeof_cooked_registers;
-}
-
 static void *
 init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
 {
@@ -148,57 +86,35 @@ init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
   gdb_assert (gdbarch != NULL);
 
   /* Create an initial, zero filled, table.  */
-  descr = XCALLOC (1, struct regcache_descr);
+  descr = GDBARCH_OBSTACK_ZALLOC (gdbarch, struct regcache_descr);
   descr->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 = NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS;
-  descr->sizeof_cooked_register_valid_p = NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS;
+  descr->nr_cooked_registers = gdbarch_num_regs (gdbarch)
+                              + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
+  descr->sizeof_cooked_register_valid_p = gdbarch_num_regs (gdbarch)
+                                         + gdbarch_num_pseudo_regs 
+                                             (gdbarch);
 
   /* Fill in a table of register types.  */
-  descr->register_type = XCALLOC (descr->nr_cooked_registers,
-                                 struct type *);
+  descr->register_type
+    = GDBARCH_OBSTACK_CALLOC (gdbarch, descr->nr_cooked_registers,
+                             struct type *);
   for (i = 0; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
-    {
-      if (gdbarch_register_type_p (gdbarch))
-       {
-         gdb_assert (!REGISTER_VIRTUAL_TYPE_P ()); /* OK */
-         descr->register_type[i] = gdbarch_register_type (gdbarch, i);
-       }
-      else
-       descr->register_type[i] = REGISTER_VIRTUAL_TYPE (i); /* OK */
-    }
+    descr->register_type[i] = gdbarch_register_type (gdbarch, i);
 
   /* Construct a strictly RAW register cache.  Don't allow pseudo's
      into the register cache.  */
-  descr->nr_raw_registers = NUM_REGS;
+  descr->nr_raw_registers = gdbarch_num_regs (gdbarch);
 
   /* FIXME: cagney/2002-08-13: Overallocate the register_valid_p
      array.  This pretects GDB from erant code that accesses elements
-     of the global register_valid_p[] array in the range [NUM_REGS
-     .. NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS).  */
+     of the global register_valid_p[] array in the range 
+     [gdbarch_num_regs .. gdbarch_num_regs + gdbarch_num_pseudo_regs).  */
   descr->sizeof_raw_register_valid_p = descr->sizeof_cooked_register_valid_p;
 
-  /* If an old style architecture, fill in the remainder of the
-     register cache descriptor using the register macros.  */
-  /* NOTE: cagney/2003-06-29: If either of REGISTER_BYTE or
-     REGISTER_RAW_SIZE are still present, things are most likely
-     totally screwed.  Ex: an architecture with raw register sizes
-     smaller than what REGISTER_BYTE indicates; non monotonic
-     REGISTER_BYTE values.  For GDB 6 check for these nasty methods
-     and fall back to legacy code when present.  Sigh!  */
-  if ((!gdbarch_pseudo_register_read_p (gdbarch)
-       && !gdbarch_pseudo_register_write_p (gdbarch)
-       && !gdbarch_register_type_p (gdbarch))
-      || REGISTER_BYTE_P () || REGISTER_RAW_SIZE_P ())
-    {
-      descr->legacy_p = 1;
-      init_legacy_regcache_descr (gdbarch, descr);
-      return descr;
-    }
-
   /* Lay out the register cache.
 
      NOTE: cagney/2002-05-22: Only register_type() is used when
@@ -208,8 +124,11 @@ init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
 
   {
     long offset = 0;
-    descr->sizeof_register = XCALLOC (descr->nr_cooked_registers, long);
-    descr->register_offset = XCALLOC (descr->nr_cooked_registers, long);
+
+    descr->sizeof_register
+      = 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_cooked_registers; i++)
       {
        descr->sizeof_register[i] = TYPE_LENGTH (descr->register_type[i]);
@@ -222,26 +141,12 @@ init_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
   }
 
   /* FIXME: cagney/2002-05-22: Should only need to allocate space for
-     the raw registers.  Unfortunatly some code still accesses the
+     the raw registers.  Unfortunately some code still accesses the
      register array directly using the global registers[].  Until that
      code has been purged, play safe and over allocating the register
      buffer.  Ulgh!  */
   descr->sizeof_raw_registers = descr->sizeof_cooked_registers;
 
-  /* Sanity check.  Confirm that there is agreement between the
-     regcache and the target's redundant REGISTER_BYTE (new targets
-     should not even be defining it).  */
-  for (i = 0; i < descr->nr_cooked_registers; i++)
-    {
-      if (REGISTER_BYTE_P ())
-       gdb_assert (descr->register_offset[i] == REGISTER_BYTE (i));
-#if 0
-      gdb_assert (descr->sizeof_register[i] == REGISTER_RAW_SIZE (i));
-      gdb_assert (descr->sizeof_register[i] == REGISTER_VIRTUAL_SIZE (i));
-#endif
-    }
-  /* gdb_assert (descr->sizeof_raw_registers == DEPRECATED_REGISTER_BYTES (i));  */
-
   return descr;
 }
 
@@ -251,19 +156,6 @@ regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch)
   return gdbarch_data (gdbarch, regcache_descr_handle);
 }
 
-static void
-xfree_regcache_descr (struct gdbarch *gdbarch, void *ptr)
-{
-  struct regcache_descr *descr = ptr;
-  if (descr == NULL)
-    return;
-  xfree (descr->register_offset);
-  xfree (descr->sizeof_register);
-  descr->register_offset = NULL;
-  descr->sizeof_register = NULL;
-  xfree (descr);
-}
-
 /* Utility functions returning useful register attributes stored in
    the regcache descr.  */
 
@@ -271,6 +163,7 @@ struct type *
 register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 {
   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
+
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
   return descr->register_type[regnum];
 }
@@ -283,13 +176,11 @@ register_size (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 {
   struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
   int size;
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < (NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS));
+
+  gdb_assert (regnum >= 0
+             && regnum < (gdbarch_num_regs (gdbarch)
+                          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch)));
   size = descr->sizeof_register[regnum];
-  /* NB: The deprecated REGISTER_RAW_SIZE, if not provided, defaults
-     to the size of the register's type.  */
-  gdb_assert (size == REGISTER_RAW_SIZE (regnum)); /* OK */
-  /* NB: Don't check the register's virtual size.  It, in say the case
-     of the MIPS, may not match the raw size!  */
   return size;
 }
 
@@ -298,11 +189,20 @@ register_size (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 struct regcache
 {
   struct regcache_descr *descr;
+
+  /* The address space of this register cache (for registers where it
+     makes sense, like PC or SP).  */
+  struct address_space *aspace;
+
   /* The register buffers.  A read-only register cache can hold the
-     full [0 .. NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS) while a read/write
-     register cache can only hold [0 .. NUM_REGS).  */
-  char *registers;
-  char *register_valid_p;
+     full [0 .. gdbarch_num_regs + gdbarch_num_pseudo_regs) while a read/write
+     register cache can only hold [0 .. gdbarch_num_regs).  */
+  gdb_byte *registers;
+  /* Register cache status:
+     register_valid_p[REG] == 0 if REG value is not in the cache
+                            > 0 if REG value is in the cache
+                            < 0 if REG value is permanently unavailable */
+  signed char *register_valid_p;
   /* Is this a read-only cache?  A read-only cache is used for saving
      the target's register state (e.g, across an inferior function
      call or just before forcing a function return).  A read-only
@@ -310,22 +210,28 @@ struct regcache
      regcache_cpy().  The actual contents are determined by the
      reggroup_save and reggroup_restore methods.  */
   int readonly_p;
+  /* If this is a read-write cache, which thread's registers is
+     it connected to?  */
+  ptid_t ptid;
 };
 
 struct regcache *
-regcache_xmalloc (struct gdbarch *gdbarch)
+regcache_xmalloc (struct gdbarch *gdbarch, struct address_space *aspace)
 {
   struct regcache_descr *descr;
   struct regcache *regcache;
+
   gdb_assert (gdbarch != NULL);
   descr = regcache_descr (gdbarch);
   regcache = XMALLOC (struct regcache);
   regcache->descr = descr;
   regcache->registers
-    = XCALLOC (descr->sizeof_raw_registers, char);
+    = XCALLOC (descr->sizeof_raw_registers, gdb_byte);
   regcache->register_valid_p
-    = XCALLOC (descr->sizeof_raw_register_valid_p, char);
+    = XCALLOC (descr->sizeof_raw_register_valid_p, gdb_byte);
+  regcache->aspace = aspace;
   regcache->readonly_p = 1;
+  regcache->ptid = minus_one_ptid;
   return regcache;
 }
 
@@ -351,10 +257,24 @@ make_cleanup_regcache_xfree (struct regcache *regcache)
   return make_cleanup (do_regcache_xfree, regcache);
 }
 
+/* Return REGCACHE's architecture.  */
+
+struct gdbarch *
+get_regcache_arch (const struct regcache *regcache)
+{
+  return regcache->descr->gdbarch;
+}
+
+struct address_space *
+get_regcache_aspace (const struct regcache *regcache)
+{
+  return regcache->aspace;
+}
+
 /* Return  a pointer to register REGNUM's buffer cache.  */
 
-static char *
-register_buffer (struct regcache *regcache, int regnum)
+static gdb_byte *
+register_buffer (const struct regcache *regcache, int regnum)
 {
   return regcache->registers + regcache->descr->register_offset[regnum];
 }
@@ -364,24 +284,27 @@ regcache_save (struct regcache *dst, regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
               void *src)
 {
   struct gdbarch *gdbarch = dst->descr->gdbarch;
-  char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
+  gdb_byte buf[MAX_REGISTER_SIZE];
   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 (dst->readonly_p);
   /* Clear the dest.  */
   memset (dst->registers, 0, dst->descr->sizeof_cooked_registers);
-  memset (dst->register_valid_p, 0, dst->descr->sizeof_cooked_register_valid_p);
+  memset (dst->register_valid_p, 0,
+         dst->descr->sizeof_cooked_register_valid_p);
   /* Copy over any registers (identified by their membership in the
-     save_reggroup) and mark them as valid.  The full [0 .. NUM_REGS +
-     NUM_PSEUDO_REGS) range is checked since some architectures need
+     save_reggroup) and mark them as valid.  The full [0 .. gdbarch_num_regs +
+     gdbarch_num_pseudo_regs) range is checked since some architectures need
      to save/restore `cooked' registers that live in memory.  */
   for (regnum = 0; regnum < dst->descr->nr_cooked_registers; regnum++)
     {
       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, save_reggroup))
        {
          int valid = cooked_read (src, regnum, buf);
+
          if (valid)
            {
              memcpy (register_buffer (dst, regnum), buf,
@@ -395,23 +318,25 @@ regcache_save (struct regcache *dst, regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
 void
 regcache_restore (struct regcache *dst,
                  regcache_cooked_read_ftype *cooked_read,
-                 void *src)
+                 void *cooked_read_context)
 {
   struct gdbarch *gdbarch = dst->descr->gdbarch;
-  char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
+  gdb_byte buf[MAX_REGISTER_SIZE];
   int regnum;
+
   /* The dst had better not be read-only.  If it is, the `restore'
      doesn't make much sense.  */
   gdb_assert (!dst->readonly_p);
   /* Copy over any registers, being careful to only restore those that
-     were both saved and need to be restored.  The full [0 .. NUM_REGS
-     + NUM_PSEUDO_REGS) range is checked since some architectures need
+     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
      to save/restore `cooked' registers that live in memory.  */
   for (regnum = 0; regnum < dst->descr->nr_cooked_registers; regnum++)
     {
       if (gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, restore_reggroup))
        {
-         int valid = cooked_read (src, regnum, buf);
+         int valid = cooked_read (cooked_read_context, regnum, buf);
+
          if (valid)
            regcache_cooked_write (dst, regnum, buf);
        }
@@ -419,9 +344,10 @@ regcache_restore (struct regcache *dst,
 }
 
 static int
-do_cooked_read (void *src, int regnum, void *buf)
+do_cooked_read (void *src, int regnum, gdb_byte *buf)
 {
   struct regcache *regcache = src;
+
   if (!regcache->register_valid_p[regnum] && regcache->readonly_p)
     /* Don't even think about fetching a register from a read-only
        cache when the register isn't yet valid.  There isn't a target
@@ -435,12 +361,11 @@ do_cooked_read (void *src, int regnum, void *buf)
 void
 regcache_cpy (struct regcache *dst, struct regcache *src)
 {
-  int i;
-  char *buf;
   gdb_assert (src != NULL && dst != NULL);
   gdb_assert (src->descr->gdbarch == dst->descr->gdbarch);
   gdb_assert (src != dst);
   gdb_assert (src->readonly_p || dst->readonly_p);
+
   if (!src->readonly_p)
     regcache_save (dst, do_cooked_read, src);
   else if (!dst->readonly_p)
@@ -452,13 +377,13 @@ regcache_cpy (struct regcache *dst, struct regcache *src)
 void
 regcache_cpy_no_passthrough (struct regcache *dst, struct regcache *src)
 {
-  int i;
   gdb_assert (src != NULL && dst != NULL);
   gdb_assert (src->descr->gdbarch == dst->descr->gdbarch);
   /* NOTE: cagney/2002-05-17: Don't let the caller do a no-passthrough
-     move of data into the current_regcache().  Doing this would be
-     silly - it would mean that valid_p would be completly invalid.  */
-  gdb_assert (dst != current_regcache);
+     move of data into the current regcache.  Doing this would be
+     silly - it would mean that valid_p would be completely invalid.  */
+  gdb_assert (dst->readonly_p);
+
   memcpy (dst->registers, src->registers, dst->descr->sizeof_raw_registers);
   memcpy (dst->register_valid_p, src->register_valid_p,
          dst->descr->sizeof_raw_register_valid_p);
@@ -468,8 +393,8 @@ struct regcache *
 regcache_dup (struct regcache *src)
 {
   struct regcache *newbuf;
-  gdb_assert (current_regcache != NULL);
-  newbuf = regcache_xmalloc (src->descr->gdbarch);
+
+  newbuf = regcache_xmalloc (src->descr->gdbarch, get_regcache_aspace (src));
   regcache_cpy (newbuf, src);
   return newbuf;
 }
@@ -478,90 +403,116 @@ struct regcache *
 regcache_dup_no_passthrough (struct regcache *src)
 {
   struct regcache *newbuf;
-  gdb_assert (current_regcache != NULL);
-  newbuf = regcache_xmalloc (src->descr->gdbarch);
+
+  newbuf = regcache_xmalloc (src->descr->gdbarch, get_regcache_aspace (src));
   regcache_cpy_no_passthrough (newbuf, src);
   return newbuf;
 }
 
 int
-regcache_valid_p (struct regcache *regcache, int regnum)
+regcache_valid_p (const struct regcache *regcache, int regnum)
 {
   gdb_assert (regcache != NULL);
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
+  gdb_assert (regnum >= 0);
+  if (regcache->readonly_p)
+    gdb_assert (regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
+  else
+    gdb_assert (regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
+
   return regcache->register_valid_p[regnum];
 }
 
-char *
-deprecated_grub_regcache_for_registers (struct regcache *regcache)
+void
+regcache_invalidate (struct regcache *regcache, int regnum)
 {
-  return regcache->registers;
+  gdb_assert (regcache != NULL);
+  gdb_assert (regnum >= 0);
+  gdb_assert (!regcache->readonly_p);
+  gdb_assert (regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
+  regcache->register_valid_p[regnum] = 0;
 }
 
+
 /* Global structure containing the current regcache.  */
-/* FIXME: cagney/2002-05-11: The two global arrays registers[] and
-   deprecated_register_valid[] currently point into this structure.  */
-struct regcache *current_regcache;
 
 /* NOTE: this is a write-through cache.  There is no "dirty" bit for
    recording if the register values have been changed (eg. by the
    user).  Therefore all registers must be written back to the
    target when appropriate.  */
 
-/* REGISTERS contains the cached register values (in target byte order). */
+struct regcache_list
+{
+  struct regcache *regcache;
+  struct regcache_list *next;
+};
 
-char *deprecated_registers;
+static struct regcache_list *current_regcache;
 
-/* DEPRECATED_REGISTER_VALID is 0 if the register needs to be fetched,
-                     1 if it has been fetched, and
-                   -1 if the register value was not available.  
+struct regcache *
+get_thread_arch_regcache (ptid_t ptid, struct gdbarch *gdbarch)
+{
+  struct regcache_list *list;
+  struct regcache *new_regcache;
 
-   "Not available" indicates that the target is not not able to supply
-   the register at this state.  The register may become available at a
-   later time (after the next resume).  This often occures when GDB is
-   manipulating a target that contains only a snapshot of the entire
-   system being debugged - some of the registers in such a system may
-   not have been saved.  */
+  for (list = current_regcache; list; list = list->next)
+    if (ptid_equal (list->regcache->ptid, ptid)
+       && get_regcache_arch (list->regcache) == gdbarch)
+      return list->regcache;
 
-signed char *deprecated_register_valid;
+  new_regcache = regcache_xmalloc (gdbarch,
+                                  target_thread_address_space (ptid));
+  new_regcache->readonly_p = 0;
+  new_regcache->ptid = ptid;
+  gdb_assert (new_regcache->aspace != NULL);
 
-/* The thread/process associated with the current set of registers. */
+  list = xmalloc (sizeof (struct regcache_list));
+  list->regcache = new_regcache;
+  list->next = current_regcache;
+  current_regcache = list;
 
-static ptid_t registers_ptid;
+  return new_regcache;
+}
 
-/*
- * FUNCTIONS:
- */
+static ptid_t current_thread_ptid;
+static struct gdbarch *current_thread_arch;
 
-/* REGISTER_CACHED()
+struct regcache *
+get_thread_regcache (ptid_t ptid)
+{
+  if (!current_thread_arch || !ptid_equal (current_thread_ptid, ptid))
+    {
+      current_thread_ptid = ptid;
+      current_thread_arch = target_thread_architecture (ptid);
+    }
 
-   Returns 0 if the value is not in the cache (needs fetch).
-          >0 if the value is in the cache.
-         <0 if the value is permanently unavailable (don't ask again).  */
+  return get_thread_arch_regcache (ptid, current_thread_arch);
+}
 
-int
-register_cached (int regnum)
+struct regcache *
+get_current_regcache (void)
 {
-  return deprecated_register_valid[regnum];
+  return get_thread_regcache (inferior_ptid);
 }
 
-/* Record that REGNUM's value is cached if STATE is >0, uncached but
-   fetchable if STATE is 0, and uncached and unfetchable if STATE is <0.  */
 
-void
-set_register_cached (int regnum, int state)
+/* Observer for the target_changed event.  */
+
+static void
+regcache_observer_target_changed (struct target_ops *target)
 {
-  gdb_assert (regnum >= 0);
-  gdb_assert (regnum < current_regcache->descr->nr_raw_registers);
-  current_regcache->register_valid_p[regnum] = state;
+  registers_changed ();
 }
 
-/* Return whether register REGNUM is a real register.  */
-
-static int
-real_register (int regnum)
+/* Update global variables old ptids to hold NEW_PTID if they were
+   holding OLD_PTID.  */
+static void
+regcache_thread_ptid_changed (ptid_t old_ptid, ptid_t new_ptid)
 {
-  return regnum >= 0 && regnum < NUM_REGS;
+  struct regcache_list *list;
+
+  for (list = current_regcache; list; list = list->next)
+    if (ptid_equal (list->regcache->ptid, old_ptid))
+      list->regcache->ptid = new_ptid;
 }
 
 /* Low level examining and depositing of registers.
@@ -576,11 +527,36 @@ real_register (int regnum)
    Indicate that registers may have changed, so invalidate the cache.  */
 
 void
-registers_changed (void)
+registers_changed_ptid (ptid_t ptid)
 {
-  int i;
+  struct regcache_list *list, **list_link;
+
+  list = current_regcache;
+  list_link = &current_regcache;
+  while (list)
+    {
+      if (ptid_match (list->regcache->ptid, ptid))
+       {
+         struct regcache_list *dead = list;
+
+         *list_link = list->next;
+         regcache_xfree (list->regcache);
+         list = *list_link;
+         xfree (dead);
+         continue;
+       }
 
-  registers_ptid = pid_to_ptid (-1);
+      list_link = &list->next;
+      list = *list_link;
+    }
+
+  current_regcache = NULL;
+
+  current_thread_ptid = null_ptid;
+  current_thread_arch = NULL;
+
+  /* Need to forget about any frames we have cached, too. */
+  reinit_frame_cache ();
 
   /* Force cleanup of any alloca areas if using C alloca instead of
      a builtin alloca.  This particular call is used to clean up
@@ -588,175 +564,42 @@ registers_changed (void)
      during lengthy interactions between gdb and the target before
      gdb gives control to the user (ie watchpoints).  */
   alloca (0);
-
-  for (i = 0; i < current_regcache->descr->nr_raw_registers; i++)
-    set_register_cached (i, 0);
-
-  if (registers_changed_hook)
-    registers_changed_hook ();
-}
-
-/* DEPRECATED_REGISTERS_FETCHED ()
-
-   Indicate that all registers have been fetched, so mark them all valid.  */
-
-/* NOTE: cagney/2001-12-04: This function does not set valid on the
-   pseudo-register range since pseudo registers are always supplied
-   using supply_register().  */
-/* FIXME: cagney/2001-12-04: This function is DEPRECATED.  The target
-   code was blatting the registers[] array and then calling this.
-   Since targets should only be using supply_register() the need for
-   this function/hack is eliminated.  */
-
-void
-deprecated_registers_fetched (void)
-{
-  int i;
-
-  for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
-    set_register_cached (i, 1);
-  /* Do not assume that the pseudo-regs have also been fetched.
-     Fetching all real regs NEVER accounts for pseudo-regs.  */
 }
 
-/* deprecated_read_register_bytes and deprecated_write_register_bytes
-   are generally a *BAD* idea.  They are inefficient because they need
-   to check for partial updates, which can only be done by scanning
-   through all of the registers and seeing if the bytes that are being
-   read/written fall inside of an invalid register.  [The main reason
-   this is necessary is that register sizes can vary, so a simple
-   index won't suffice.]  It is far better to call read_register_gen
-   and write_register_gen if you want to get at the raw register
-   contents, as it only takes a regnum as an argument, and therefore
-   can't do a partial register update.
-
-   Prior to the recent fixes to check for partial updates, both read
-   and deprecated_write_register_bytes always checked to see if any
-   registers were stale, and then called target_fetch_registers (-1)
-   to update the whole set.  This caused really slowed things down for
-   remote targets.  */
-
-/* Copy INLEN bytes of consecutive data from registers
-   starting with the INREGBYTE'th byte of register data
-   into memory at MYADDR.  */
-
 void
-deprecated_read_register_bytes (int in_start, char *in_buf, int in_len)
-{
-  int in_end = in_start + in_len;
-  int regnum;
-  char reg_buf[MAX_REGISTER_SIZE];
-
-  /* See if we are trying to read bytes from out-of-date registers.  If so,
-     update just those registers.  */
-
-  for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS; regnum++)
-    {
-      int reg_start;
-      int reg_end;
-      int reg_len;
-      int start;
-      int end;
-      int byte;
-
-      reg_start = REGISTER_BYTE (regnum);
-      reg_len = REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
-      reg_end = reg_start + reg_len;
-
-      if (reg_end <= in_start || in_end <= reg_start)
-       /* The range the user wants to read doesn't overlap with regnum.  */
-       continue;
-
-      if (REGISTER_NAME (regnum) != NULL && *REGISTER_NAME (regnum) != '\0')
-       /* Force the cache to fetch the entire register.  */
-       deprecated_read_register_gen (regnum, reg_buf);
-      else
-       /* Legacy note: even though this register is ``invalid'' we
-           still need to return something.  It would appear that some
-           code relies on apparent gaps in the register array also
-           being returned.  */
-       /* FIXME: cagney/2001-08-18: This is just silly.  It defeats
-           the entire register read/write flow of control.  Must
-           resist temptation to return 0xdeadbeef.  */
-       memcpy (reg_buf, &deprecated_registers[reg_start], reg_len);
-
-      /* Legacy note: This function, for some reason, allows a NULL
-         input buffer.  If the buffer is NULL, the registers are still
-         fetched, just the final transfer is skipped. */
-      if (in_buf == NULL)
-       continue;
-
-      /* start = max (reg_start, in_start) */
-      if (reg_start > in_start)
-       start = reg_start;
-      else
-       start = in_start;
-
-      /* end = min (reg_end, in_end) */
-      if (reg_end < in_end)
-       end = reg_end;
-      else
-       end = in_end;
-
-      /* Transfer just the bytes common to both IN_BUF and REG_BUF */
-      for (byte = start; byte < end; byte++)
-       {
-         in_buf[byte - in_start] = reg_buf[byte - reg_start];
-       }
-    }
-}
-
-/* Read register REGNUM into memory at MYADDR, which must be large
-   enough for REGISTER_RAW_BYTES (REGNUM).  Target byte-order.  If the
-   register is known to be the size of a CORE_ADDR or smaller,
-   read_register can be used instead.  */
-
-static void
-legacy_read_register_gen (int regnum, char *myaddr)
+registers_changed (void)
 {
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < (NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS));
-  if (! ptid_equal (registers_ptid, inferior_ptid))
-    {
-      registers_changed ();
-      registers_ptid = inferior_ptid;
-    }
-
-  if (!register_cached (regnum))
-    target_fetch_registers (regnum);
-
-  memcpy (myaddr, register_buffer (current_regcache, regnum),
-         REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
+  registers_changed_ptid (minus_one_ptid);
 }
 
 void
-regcache_raw_read (struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
+regcache_raw_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
 {
   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
-  if (regcache->descr->legacy_p
-      && !regcache->readonly_p)
-    {
-      gdb_assert (regcache == current_regcache);
-      /* For moment, just use underlying legacy code.  Ulgh!!! This
-        silently and very indirectly updates the regcache's regcache
-        via the global deprecated_register_valid[].  */
-      legacy_read_register_gen (regnum, buf);
-      return;
-    }
   /* 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 (!regcache->readonly_p)
     {
-      gdb_assert (regcache == current_regcache);
-      if (! ptid_equal (registers_ptid, inferior_ptid))
+      if (!regcache_valid_p (regcache, regnum))
        {
-         registers_changed ();
-         registers_ptid = inferior_ptid;
+         struct cleanup *old_chain = save_inferior_ptid ();
+
+         inferior_ptid = regcache->ptid;
+         target_fetch_registers (regcache, regnum);
+         do_cleanups (old_chain);
        }
-      if (!register_cached (regnum))
-       target_fetch_registers (regnum);
+#if 0
+      /* FIXME: cagney/2004-08-07: At present a number of targets
+        forget (or didn't know that they needed) to set this leading to
+        panics.  Also is the problem that targets need to indicate
+        that a register is in one of the possible states: valid,
+        undefined, unknown.  The last of which isn't yet
+        possible.  */
+      gdb_assert (regcache_valid_p (regcache, regnum));
+#endif
     }
   /* Copy the value directly into the register cache.  */
   memcpy (buf, register_buffer (regcache, regnum),
@@ -766,36 +609,42 @@ regcache_raw_read (struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
 void
 regcache_raw_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST *val)
 {
-  char *buf;
+  gdb_byte *buf;
+
   gdb_assert (regcache != NULL);
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
   regcache_raw_read (regcache, regnum, buf);
-  (*val) = extract_signed_integer (buf,
-                                  regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
+  (*val) = extract_signed_integer
+            (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum],
+             gdbarch_byte_order (regcache->descr->gdbarch));
 }
 
 void
 regcache_raw_read_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
                            ULONGEST *val)
 {
-  char *buf;
+  gdb_byte *buf;
+
   gdb_assert (regcache != NULL);
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
   regcache_raw_read (regcache, regnum, buf);
-  (*val) = extract_unsigned_integer (buf,
-                                    regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
+  (*val) = extract_unsigned_integer
+            (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum],
+             gdbarch_byte_order (regcache->descr->gdbarch));
 }
 
 void
 regcache_raw_write_signed (struct regcache *regcache, int regnum, LONGEST val)
 {
   void *buf;
+
   gdb_assert (regcache != NULL);
   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
-  store_signed_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum], val);
+  store_signed_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum],
+                       gdbarch_byte_order (regcache->descr->gdbarch), val);
   regcache_raw_write (regcache, regnum, buf);
 }
 
@@ -804,28 +653,17 @@ regcache_raw_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
                             ULONGEST val)
 {
   void *buf;
+
   gdb_assert (regcache != NULL);
   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
-  store_unsigned_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum], val);
+  store_unsigned_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum],
+                         gdbarch_byte_order (regcache->descr->gdbarch), val);
   regcache_raw_write (regcache, regnum, buf);
 }
 
 void
-deprecated_read_register_gen (int regnum, char *buf)
-{
-  gdb_assert (current_regcache != NULL);
-  gdb_assert (current_regcache->descr->gdbarch == current_gdbarch);
-  if (current_regcache->descr->legacy_p)
-    {
-      legacy_read_register_gen (regnum, buf);
-      return;
-    }
-  regcache_cooked_read (current_regcache, regnum, buf);
-}
-
-void
-regcache_cooked_read (struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
+regcache_cooked_read (struct regcache *regcache, int regnum, gdb_byte *buf)
 {
   gdb_assert (regnum >= 0);
   gdb_assert (regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
@@ -834,7 +672,7 @@ regcache_cooked_read (struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
   else if (regcache->readonly_p
           && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers
           && regcache->register_valid_p[regnum])
-    /* Read-only register cache, perhaphs the cooked value was cached?  */
+    /* Read-only register cache, perhaps the cooked value was cached?  */
     memcpy (buf, register_buffer (regcache, regnum),
            regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
   else
@@ -846,26 +684,30 @@ void
 regcache_cooked_read_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
                             LONGEST *val)
 {
-  char *buf;
+  gdb_byte *buf;
+
   gdb_assert (regcache != NULL);
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
   regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
-  (*val) = extract_signed_integer (buf,
-                                  regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
+  (*val) = extract_signed_integer
+            (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum],
+             gdbarch_byte_order (regcache->descr->gdbarch));
 }
 
 void
 regcache_cooked_read_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
                               ULONGEST *val)
 {
-  char *buf;
+  gdb_byte *buf;
+
   gdb_assert (regcache != NULL);
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
   regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
-  (*val) = extract_unsigned_integer (buf,
-                                    regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
+  (*val) = extract_unsigned_integer
+            (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum],
+             gdbarch_byte_order (regcache->descr->gdbarch));
 }
 
 void
@@ -873,10 +715,12 @@ regcache_cooked_write_signed (struct regcache *regcache, int regnum,
                              LONGEST val)
 {
   void *buf;
+
   gdb_assert (regcache != NULL);
   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
-  store_signed_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum], val);
+  store_signed_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum],
+                       gdbarch_byte_order (regcache->descr->gdbarch), val);
   regcache_cooked_write (regcache, regnum, buf);
 }
 
@@ -885,83 +729,30 @@ regcache_cooked_write_unsigned (struct regcache *regcache, int regnum,
                                ULONGEST val)
 {
   void *buf;
+
   gdb_assert (regcache != NULL);
   gdb_assert (regnum >=0 && regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
   buf = alloca (regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
-  store_unsigned_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum], val);
+  store_unsigned_integer (buf, regcache->descr->sizeof_register[regnum],
+                         gdbarch_byte_order (regcache->descr->gdbarch), val);
   regcache_cooked_write (regcache, regnum, buf);
 }
 
-/* Write register REGNUM at MYADDR to the target.  MYADDR points at
-   REGISTER_RAW_BYTES(REGNUM), which must be in target byte-order.  */
-
-static void
-legacy_write_register_gen (int regnum, const void *myaddr)
-{
-  int size;
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < (NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS));
-
-  /* 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.  */
-  if (CANNOT_STORE_REGISTER (regnum))
-    return;
-
-  if (! ptid_equal (registers_ptid, inferior_ptid))
-    {
-      registers_changed ();
-      registers_ptid = inferior_ptid;
-    }
-
-  size = REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
-
-  if (real_register (regnum))
-    {
-      /* If we have a valid copy of the register, and new value == old
-        value, then don't bother doing the actual store. */
-      if (register_cached (regnum)
-         && (memcmp (register_buffer (current_regcache, regnum), myaddr, size)
-             == 0))
-       return;
-      else
-       target_prepare_to_store ();
-    }
-
-  memcpy (register_buffer (current_regcache, regnum), myaddr, size);
-
-  set_register_cached (regnum, 1);
-  target_store_registers (regnum);
-}
-
 void
-regcache_raw_write (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
+regcache_raw_write (struct regcache *regcache, int regnum,
+                   const gdb_byte *buf)
 {
+  struct cleanup *old_chain;
+
   gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
   gdb_assert (!regcache->readonly_p);
 
-  if (regcache->descr->legacy_p)
-    {
-      /* For moment, just use underlying legacy code.  Ulgh!!! This
-        silently and very indirectly updates the regcache's buffers
-        via the globals deprecated_register_valid[] and registers[].  */
-      gdb_assert (regcache == current_regcache);
-      legacy_write_register_gen (regnum, buf);
-      return;
-    }
-
   /* 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.  */
-  if (CANNOT_STORE_REGISTER (regnum))
+  if (gdbarch_cannot_store_register (get_regcache_arch (regcache), regnum))
     return;
 
-  /* Make certain that the correct cache is selected.  */
-  gdb_assert (regcache == current_regcache);
-  if (! ptid_equal (registers_ptid, inferior_ptid))
-    {
-      registers_changed ();
-      registers_ptid = inferior_ptid;
-    }
-
   /* If we have a valid copy of the register, and new value == old
      value, then don't bother doing the actual store. */
   if (regcache_valid_p (regcache, regnum)
@@ -969,28 +760,21 @@ regcache_raw_write (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
                  regcache->descr->sizeof_register[regnum]) == 0))
     return;
 
-  target_prepare_to_store ();
+  old_chain = save_inferior_ptid ();
+  inferior_ptid = regcache->ptid;
+
+  target_prepare_to_store (regcache);
   memcpy (register_buffer (regcache, regnum), buf,
          regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
   regcache->register_valid_p[regnum] = 1;
-  target_store_registers (regnum);
-}
+  target_store_registers (regcache, regnum);
 
-void
-deprecated_write_register_gen (int regnum, char *buf)
-{
-  gdb_assert (current_regcache != NULL);
-  gdb_assert (current_regcache->descr->gdbarch == current_gdbarch);
-  if (current_regcache->descr->legacy_p)
-    {
-      legacy_write_register_gen (regnum, buf);
-      return;
-    }
-  regcache_cooked_write (current_regcache, regnum, buf);
+  do_cleanups (old_chain);
 }
 
 void
-regcache_cooked_write (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
+regcache_cooked_write (struct regcache *regcache, int regnum,
+                      const gdb_byte *buf)
 {
   gdb_assert (regnum >= 0);
   gdb_assert (regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers);
@@ -1001,59 +785,6 @@ regcache_cooked_write (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
                                   regnum, buf);
 }
 
-/* Copy INLEN bytes of consecutive data from memory at MYADDR
-   into registers starting with the MYREGSTART'th byte of register data.  */
-
-void
-deprecated_write_register_bytes (int myregstart, char *myaddr, int inlen)
-{
-  int myregend = myregstart + inlen;
-  int regnum;
-
-  target_prepare_to_store ();
-
-  /* Scan through the registers updating any that are covered by the
-     range myregstart<=>myregend using write_register_gen, which does
-     nice things like handling threads, and avoiding updates when the
-     new and old contents are the same.  */
-
-  for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS; regnum++)
-    {
-      int regstart, regend;
-
-      regstart = REGISTER_BYTE (regnum);
-      regend = regstart + REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
-
-      /* Is this register completely outside the range the user is writing?  */
-      if (myregend <= regstart || regend <= myregstart)
-       /* do nothing */ ;              
-
-      /* Is this register completely within the range the user is writing?  */
-      else if (myregstart <= regstart && regend <= myregend)
-       deprecated_write_register_gen (regnum, myaddr + (regstart - myregstart));
-
-      /* The register partially overlaps the range being written.  */
-      else
-       {
-         char regbuf[MAX_REGISTER_SIZE];
-         /* What's the overlap between this register's bytes and
-             those the caller wants to write?  */
-         int overlapstart = max (regstart, myregstart);
-         int overlapend   = min (regend,   myregend);
-
-         /* We may be doing a partial update of an invalid register.
-            Update it from the target before scribbling on it.  */
-         deprecated_read_register_gen (regnum, regbuf);
-
-         memcpy (&deprecated_registers[overlapstart],
-                 myaddr + (overlapstart - myregstart),
-                 overlapend - overlapstart);
-
-         target_store_registers (regnum);
-       }
-    }
-}
-
 /* Perform a partial register transfer using a read, modify, write
    operation.  */
 
@@ -1065,10 +796,14 @@ typedef void (regcache_write_ftype) (struct regcache *regcache, int regnum,
 static void
 regcache_xfer_part (struct regcache *regcache, int regnum,
                    int offset, int len, void *in, const void *out,
-                   regcache_read_ftype *read, regcache_write_ftype *write)
+                   void (*read) (struct regcache *regcache, int regnum,
+                                 gdb_byte *buf),
+                   void (*write) (struct regcache *regcache, int regnum,
+                                  const gdb_byte *buf))
 {
   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
-  bfd_byte reg[MAX_REGISTER_SIZE];
+  gdb_byte reg[MAX_REGISTER_SIZE];
+
   gdb_assert (offset >= 0 && offset <= descr->sizeof_register[regnum]);
   gdb_assert (len >= 0 && offset + len <= descr->sizeof_register[regnum]);
   /* Something to do?  */
@@ -1097,9 +832,10 @@ regcache_xfer_part (struct regcache *regcache, int regnum,
 
 void
 regcache_raw_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
-                       int offset, int len, void *buf)
+                       int offset, int len, gdb_byte *buf)
 {
   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
+
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_raw_registers);
   regcache_xfer_part (regcache, regnum, offset, len, buf, NULL,
                      regcache_raw_read, regcache_raw_write);
@@ -1107,9 +843,10 @@ regcache_raw_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
 
 void
 regcache_raw_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
-                        int offset, int len, const void *buf)
+                        int offset, int len, const gdb_byte *buf)
 {
   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
+
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_raw_registers);
   regcache_xfer_part (regcache, regnum, offset, len, NULL, buf,
                      regcache_raw_read, regcache_raw_write);
@@ -1117,9 +854,10 @@ regcache_raw_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
 
 void
 regcache_cooked_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
-                          int offset, int len, void *buf)
+                          int offset, int len, gdb_byte *buf)
 {
   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
+
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
   regcache_xfer_part (regcache, regnum, offset, len, buf, NULL,
                      regcache_cooked_read, regcache_cooked_write);
@@ -1127,272 +865,110 @@ regcache_cooked_read_part (struct regcache *regcache, int regnum,
 
 void
 regcache_cooked_write_part (struct regcache *regcache, int regnum,
-                           int offset, int len, const void *buf)
+                           int offset, int len, const gdb_byte *buf)
 {
   struct regcache_descr *descr = regcache->descr;
+
   gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
   regcache_xfer_part (regcache, regnum, offset, len, NULL, buf,
                      regcache_cooked_read, regcache_cooked_write);
 }
 
-/* Hack to keep code that view the register buffer as raw bytes
-   working.  */
-
-int
-register_offset_hack (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
-{
-  struct regcache_descr *descr = regcache_descr (gdbarch);
-  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < descr->nr_cooked_registers);
-  return descr->register_offset[regnum];
-}
-
-/* Return the contents of register REGNUM as an unsigned integer.  */
-
-ULONGEST
-read_register (int regnum)
-{
-  char *buf = alloca (REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
-  deprecated_read_register_gen (regnum, buf);
-  return (extract_unsigned_integer (buf, REGISTER_RAW_SIZE (regnum)));
-}
-
-ULONGEST
-read_register_pid (int regnum, ptid_t ptid)
-{
-  ptid_t save_ptid;
-  int save_pid;
-  CORE_ADDR retval;
-
-  if (ptid_equal (ptid, inferior_ptid))
-    return read_register (regnum);
-
-  save_ptid = inferior_ptid;
-
-  inferior_ptid = ptid;
-
-  retval = read_register (regnum);
-
-  inferior_ptid = save_ptid;
-
-  return retval;
-}
-
-/* Store VALUE into the raw contents of register number REGNUM.  */
+/* Supply register REGNUM, whose contents are stored in BUF, to REGCACHE.  */
 
 void
-write_register (int regnum, LONGEST val)
+regcache_raw_supply (struct regcache *regcache, int regnum, const void *buf)
 {
-  void *buf;
-  int size;
-  size = REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
-  buf = alloca (size);
-  store_signed_integer (buf, size, (LONGEST) val);
-  deprecated_write_register_gen (regnum, buf);
-}
+  void *regbuf;
+  size_t size;
 
-void
-write_register_pid (int regnum, CORE_ADDR val, ptid_t ptid)
-{
-  ptid_t save_ptid;
-
-  if (ptid_equal (ptid, inferior_ptid))
-    {
-      write_register (regnum, val);
-      return;
-    }
-
-  save_ptid = inferior_ptid;
+  gdb_assert (regcache != NULL);
+  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
+  gdb_assert (!regcache->readonly_p);
 
-  inferior_ptid = ptid;
+  regbuf = register_buffer (regcache, regnum);
+  size = regcache->descr->sizeof_register[regnum];
 
-  write_register (regnum, val);
+  if (buf)
+    memcpy (regbuf, buf, size);
+  else
+    memset (regbuf, 0, size);
 
-  inferior_ptid = save_ptid;
+  /* Mark the register as cached.  */
+  regcache->register_valid_p[regnum] = 1;
 }
 
-/* SUPPLY_REGISTER()
-
-   Record that register REGNUM contains VAL.  This is used when the
-   value is obtained from the inferior or core dump, so there is no
-   need to store the value there.
-
-   If VAL is a NULL pointer, then it's probably an unsupported register.
-   We just set its value to all zeros.  We might want to record this
-   fact, and report it to the users of read_register and friends.  */
+/* Collect register REGNUM from REGCACHE and store its contents in BUF.  */
 
 void
-supply_register (int regnum, const void *val)
+regcache_raw_collect (const struct regcache *regcache, int regnum, void *buf)
 {
-#if 1
-  if (! ptid_equal (registers_ptid, inferior_ptid))
-    {
-      registers_changed ();
-      registers_ptid = inferior_ptid;
-    }
-#endif
-
-  set_register_cached (regnum, 1);
-  if (val)
-    memcpy (register_buffer (current_regcache, regnum), val, 
-           REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
-  else
-    memset (register_buffer (current_regcache, regnum), '\000', 
-           REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
-
-  /* On some architectures, e.g. HPPA, there are a few stray bits in
-     some registers, that the rest of the code would like to ignore.  */
-
-  /* NOTE: cagney/2001-03-16: The macro CLEAN_UP_REGISTER_VALUE is
-     going to be deprecated.  Instead architectures will leave the raw
-     register value as is and instead clean things up as they pass
-     through the method gdbarch_pseudo_register_read() clean up the
-     values. */
+  const void *regbuf;
+  size_t size;
 
-#ifdef DEPRECATED_CLEAN_UP_REGISTER_VALUE
-  DEPRECATED_CLEAN_UP_REGISTER_VALUE \
-    (regnum, register_buffer (current_regcache, regnum));
-#endif
-}
+  gdb_assert (regcache != NULL && buf != NULL);
+  gdb_assert (regnum >= 0 && regnum < regcache->descr->nr_raw_registers);
 
-void
-regcache_collect (int regnum, void *buf)
-{
-  memcpy (buf, register_buffer (current_regcache, regnum),
-         REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
+  regbuf = register_buffer (regcache, regnum);
+  size = regcache->descr->sizeof_register[regnum];
+  memcpy (buf, regbuf, size);
 }
 
 
-/* read_pc, write_pc, read_sp, deprecated_read_fp, etc.  Special
-   handling for registers PC, SP, and FP.  */
-
-/* NOTE: cagney/2001-02-18: The functions read_pc_pid(), read_pc(),
-   read_sp(), and deprecated_read_fp(), will eventually be replaced by
-   per-frame methods.  Instead of relying on the global INFERIOR_PTID,
-   they will use the contextual information provided by the FRAME.
-   These functions do not belong in the register cache.  */
-
-/* NOTE: cagney/2003-06-07: The functions generic_target_write_pc(),
-   write_pc_pid(), write_pc(), and deprecated_read_fp(), all need to
-   be replaced by something that does not rely on global state.  But
-   what?  */
+/* Special handling for register PC.  */
 
 CORE_ADDR
-read_pc_pid (ptid_t ptid)
+regcache_read_pc (struct regcache *regcache)
 {
-  ptid_t saved_inferior_ptid;
-  CORE_ADDR pc_val;
+  struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
 
-  /* In case ptid != inferior_ptid. */
-  saved_inferior_ptid = inferior_ptid;
-  inferior_ptid = ptid;
+  CORE_ADDR pc_val;
 
-  if (TARGET_READ_PC_P ())
-    pc_val = TARGET_READ_PC (ptid);
+  if (gdbarch_read_pc_p (gdbarch))
+    pc_val = gdbarch_read_pc (gdbarch, regcache);
   /* Else use per-frame method on get_current_frame.  */
-  else if (PC_REGNUM >= 0)
+  else if (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0)
     {
-      CORE_ADDR raw_val = read_register_pid (PC_REGNUM, ptid);
-      CORE_ADDR pc_val = ADDR_BITS_REMOVE (raw_val);
-      return pc_val;
+      ULONGEST raw_val;
+
+      regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
+                                    gdbarch_pc_regnum (gdbarch),
+                                    &raw_val);
+      pc_val = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, raw_val);
     }
   else
-    internal_error (__FILE__, __LINE__, "read_pc_pid: Unable to find PC");
-
-  inferior_ptid = saved_inferior_ptid;
+    internal_error (__FILE__, __LINE__,
+                   _("regcache_read_pc: Unable to find PC"));
   return pc_val;
 }
 
-CORE_ADDR
-read_pc (void)
-{
-  return read_pc_pid (inferior_ptid);
-}
-
-void
-generic_target_write_pc (CORE_ADDR pc, ptid_t ptid)
-{
-#ifdef PC_REGNUM
-  if (PC_REGNUM >= 0)
-    write_register_pid (PC_REGNUM, pc, ptid);
-  if (NPC_REGNUM >= 0)
-    write_register_pid (NPC_REGNUM, pc + 4, ptid);
-#else
-  internal_error (__FILE__, __LINE__,
-                 "generic_target_write_pc");
-#endif
-}
-
-void
-write_pc_pid (CORE_ADDR pc, ptid_t ptid)
-{
-  ptid_t saved_inferior_ptid;
-
-  /* In case ptid != inferior_ptid. */
-  saved_inferior_ptid = inferior_ptid;
-  inferior_ptid = ptid;
-
-  TARGET_WRITE_PC (pc, ptid);
-
-  inferior_ptid = saved_inferior_ptid;
-}
-
 void
-write_pc (CORE_ADDR pc)
+regcache_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
 {
-  write_pc_pid (pc, inferior_ptid);
-}
-
-/* Cope with strage ways of getting to the stack and frame pointers */
+  struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
 
-CORE_ADDR
-read_sp (void)
-{
-  if (TARGET_READ_SP_P ())
-    return TARGET_READ_SP ();
-  else if (gdbarch_unwind_sp_p (current_gdbarch))
-    return get_frame_sp (get_current_frame ());
-  else if (SP_REGNUM >= 0)
-    /* Try SP_REGNUM last: this makes all sorts of [wrong] assumptions
-       about the architecture so put it at the end.  */
-    return read_register (SP_REGNUM);
-  internal_error (__FILE__, __LINE__, "read_sp: Unable to find SP");
-}
+  if (gdbarch_write_pc_p (gdbarch))
+    gdbarch_write_pc (gdbarch, regcache, pc);
+  else if (gdbarch_pc_regnum (gdbarch) >= 0)
+    regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
+                                   gdbarch_pc_regnum (gdbarch), pc);
+  else
+    internal_error (__FILE__, __LINE__,
+                   _("regcache_write_pc: Unable to update PC"));
 
-void
-deprecated_write_sp (CORE_ADDR val)
-{
-  gdb_assert (SP_REGNUM >= 0);
-  write_register (SP_REGNUM, val);
+  /* Writing the PC (for instance, from "load") invalidates the
+     current frame.  */
+  reinit_frame_cache ();
 }
 
-CORE_ADDR
-deprecated_read_fp (void)
-{
-  if (DEPRECATED_TARGET_READ_FP_P ())
-    return DEPRECATED_TARGET_READ_FP ();
-  else if (DEPRECATED_FP_REGNUM >= 0)
-    return read_register (DEPRECATED_FP_REGNUM);
-  else
-    internal_error (__FILE__, __LINE__, "deprecated_read_fp");
-}
 
-/* ARGSUSED */
 static void
 reg_flush_command (char *command, int from_tty)
 {
   /* Force-flush the register cache.  */
   registers_changed ();
   if (from_tty)
-    printf_filtered ("Register cache flushed.\n");
-}
-
-static void
-build_regcache (void)
-{
-  current_regcache = regcache_xmalloc (current_gdbarch);
-  current_regcache->readonly_p = 0;
-  deprecated_registers = deprecated_grub_regcache_for_registers (current_regcache);
-  deprecated_register_valid = current_regcache->register_valid_p;
+    printf_filtered (_("Register cache flushed.\n"));
 }
 
 static void
@@ -1400,6 +976,7 @@ dump_endian_bytes (struct ui_file *file, enum bfd_endian endian,
                   const unsigned char *buf, long len)
 {
   int i;
+
   switch (endian)
     {
     case BFD_ENDIAN_BIG:
@@ -1411,13 +988,14 @@ dump_endian_bytes (struct ui_file *file, enum bfd_endian endian,
        fprintf_unfiltered (file, "%02x", buf[i]);
       break;
     default:
-      internal_error (__FILE__, __LINE__, "Bad switch");
+      internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Bad switch"));
     }
 }
 
 enum regcache_dump_what
 {
-  regcache_dump_none, regcache_dump_raw, regcache_dump_cooked, regcache_dump_groups
+  regcache_dump_none, regcache_dump_raw,
+  regcache_dump_cooked, regcache_dump_groups
 };
 
 static void
@@ -1435,7 +1013,6 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
   unsigned char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
 
 #if 0
-  fprintf_unfiltered (file, "legacy_p %d\n", regcache->descr->legacy_p);
   fprintf_unfiltered (file, "nr_raw_registers %d\n",
                      regcache->descr->nr_raw_registers);
   fprintf_unfiltered (file, "nr_cooked_registers %d\n",
@@ -1444,12 +1021,15 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
                      regcache->descr->sizeof_raw_registers);
   fprintf_unfiltered (file, "sizeof_raw_register_valid_p %ld\n",
                      regcache->descr->sizeof_raw_register_valid_p);
-  fprintf_unfiltered (file, "NUM_REGS %d\n", NUM_REGS);
-  fprintf_unfiltered (file, "NUM_PSEUDO_REGS %d\n", NUM_PSEUDO_REGS);
+  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 (regcache->descr->nr_cooked_registers
-             == (NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS));
+             == (gdbarch_num_regs (gdbarch)
+                 + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch)));
 
   for (regnum = -1; regnum < regcache->descr->nr_cooked_registers; regnum++)
     {
@@ -1458,7 +1038,8 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
        fprintf_unfiltered (file, " %-10s", "Name");
       else
        {
-         const char *p = REGISTER_NAME (regnum);
+         const char *p = gdbarch_register_name (gdbarch, regnum);
+
          if (p == NULL)
            p = "";
          else if (p[0] == '\0')
@@ -1475,10 +1056,11 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
       /* Relative number.  */
       if (regnum < 0)
        fprintf_unfiltered (file, " %4s", "Rel");
-      else if (regnum < NUM_REGS)
+      else if (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
        fprintf_unfiltered (file, " %4d", regnum);
       else
-       fprintf_unfiltered (file, " %4d", (regnum - NUM_REGS));
+       fprintf_unfiltered (file, " %4d",
+                           (regnum - gdbarch_num_regs (gdbarch)));
 
       /* Offset.  */
       if (regnum < 0)
@@ -1488,7 +1070,6 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
          fprintf_unfiltered (file, " %6ld",
                              regcache->descr->register_offset[regnum]);
          if (register_offset != regcache->descr->register_offset[regnum]
-             || register_offset != REGISTER_BYTE (regnum)
              || (regnum > 0
                  && (regcache->descr->register_offset[regnum]
                      != (regcache->descr->register_offset[regnum - 1]
@@ -1509,41 +1090,27 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
       if (regnum < 0)
        fprintf_unfiltered (file, " %5s ", "Size");
       else
-       {
-         fprintf_unfiltered (file, " %5ld",
-                             regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
-         if ((regcache->descr->sizeof_register[regnum]
-              != REGISTER_RAW_SIZE (regnum))
-             || (regcache->descr->sizeof_register[regnum]
-                 != REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum))
-             || (regcache->descr->sizeof_register[regnum]
-                 != TYPE_LENGTH (register_type (regcache->descr->gdbarch,
-                                                regnum)))
-             )
-           {
-             if (!footnote_register_size)
-               footnote_register_size = ++footnote_nr;
-             fprintf_unfiltered (file, "*%d", footnote_register_size);
-           }
-         else
-           fprintf_unfiltered (file, " ");
-       }
+       fprintf_unfiltered (file, " %5ld",
+                           regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
 
       /* Type.  */
       {
        const char *t;
+
        if (regnum < 0)
          t = "Type";
        else
          {
            static const char blt[] = "builtin_type";
+
            t = TYPE_NAME (register_type (regcache->descr->gdbarch, regnum));
            if (t == NULL)
              {
                char *n;
+
                if (!footnote_register_type_name_null)
                  footnote_register_type_name_null = ++footnote_nr;
-               xasprintf (&n, "*%d", footnote_register_type_name_null);
+               n = xstrprintf ("*%d", footnote_register_type_name_null);
                make_cleanup (xfree, n);
                t = n;
              }
@@ -1570,8 +1137,9 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
            {
              regcache_raw_read (regcache, regnum, buf);
              fprintf_unfiltered (file, "0x");
-             dump_endian_bytes (file, TARGET_BYTE_ORDER, buf,
-                                REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
+             dump_endian_bytes (file,
+                                gdbarch_byte_order (gdbarch), buf,
+                                regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
            }
        }
 
@@ -1584,8 +1152,9 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
            {
              regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
              fprintf_unfiltered (file, "0x");
-             dump_endian_bytes (file, TARGET_BYTE_ORDER, buf,
-                                REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum));
+             dump_endian_bytes (file,
+                                gdbarch_byte_order (gdbarch), buf,
+                                regcache->descr->sizeof_register[regnum]);
            }
        }
 
@@ -1598,13 +1167,15 @@ regcache_dump (struct regcache *regcache, struct ui_file *file,
            {
              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));
+                     fprintf_unfiltered (file,
+                                         "%s%s", sep, reggroup_name (group));
                      sep = ",";
                    }
                }
@@ -1631,14 +1202,17 @@ static void
 regcache_print (char *args, enum regcache_dump_what what_to_dump)
 {
   if (args == NULL)
-    regcache_dump (current_regcache, gdb_stdout, what_to_dump);
+    regcache_dump (get_current_regcache (), gdb_stdout, what_to_dump);
   else
     {
+      struct cleanup *cleanups;
       struct ui_file *file = gdb_fopen (args, "w");
+
       if (file == NULL)
-       perror_with_name ("maintenance print architecture");
-      regcache_dump (current_regcache, file, what_to_dump);    
-      ui_file_delete (file);
+       perror_with_name (_("maintenance print architecture"));
+      cleanups = make_cleanup_ui_file_delete (file);
+      regcache_dump (get_current_regcache (), file, what_to_dump);
+      do_cleanups (cleanups);
     }
 }
 
@@ -1671,39 +1245,33 @@ extern initialize_file_ftype _initialize_regcache; /* -Wmissing-prototype */
 void
 _initialize_regcache (void)
 {
-  regcache_descr_handle = register_gdbarch_data (init_regcache_descr,
-                                                xfree_regcache_descr);
-  REGISTER_GDBARCH_SWAP (current_regcache);
-  register_gdbarch_swap (&deprecated_registers, sizeof (deprecated_registers), NULL);
-  register_gdbarch_swap (&deprecated_register_valid, sizeof (deprecated_register_valid), NULL);
-  register_gdbarch_swap (NULL, 0, build_regcache);
+  regcache_descr_handle
+    = gdbarch_data_register_post_init (init_regcache_descr);
 
-  add_com ("flushregs", class_maintenance, reg_flush_command,
-          "Force gdb to flush its register cache (maintainer command)");
+  observer_attach_target_changed (regcache_observer_target_changed);
+  observer_attach_thread_ptid_changed (regcache_thread_ptid_changed);
 
-   /* Initialize the thread/process associated with the current set of
-      registers.  For now, -1 is special, and means `no current process'.  */
-  registers_ptid = pid_to_ptid (-1);
+  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.\
-Takes an optional file parameter.",
-          &maintenanceprintlist);
+  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.\
-Takes an optional file parameter.",
-          &maintenanceprintlist);
+          _("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.\
-Takes an optional file parameter.",
-          &maintenanceprintlist);
+          _("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.\
-Takes an optional file parameter.",
+          _("Print the internal register configuration "
+            "including each register's group.\n"
+            "Takes an optional file parameter."),
           &maintenanceprintlist);
 
 }
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