Gprof prooved the PowerPC emulation spent too much time in MSR load and store
[qemu] / gdbstub.c
1 /*
2  * gdb server stub
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2005 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
19  */
20 #include "config.h"
21 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
22 #include <stdlib.h>
23 #include <stdio.h>
24 #include <stdarg.h>
25 #include <string.h>
26 #include <errno.h>
27 #include <unistd.h>
28 #include <fcntl.h>
29
30 #include "qemu.h"
31 #else
32 #include "vl.h"
33 #endif
34
35 #include "qemu_socket.h"
36 #ifdef _WIN32
37 /* XXX: these constants may be independent of the host ones even for Unix */
38 #ifndef SIGTRAP
39 #define SIGTRAP 5
40 #endif
41 #ifndef SIGINT
42 #define SIGINT 2
43 #endif
44 #else
45 #include <signal.h>
46 #endif
47
48 //#define DEBUG_GDB
49
50 enum RSState {
51     RS_IDLE,
52     RS_GETLINE,
53     RS_CHKSUM1,
54     RS_CHKSUM2,
55     RS_SYSCALL,
56 };
57 typedef struct GDBState {
58     CPUState *env; /* current CPU */
59     enum RSState state; /* parsing state */
60     char line_buf[4096];
61     int line_buf_index;
62     int line_csum;
63     char last_packet[4100];
64     int last_packet_len;
65 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
66     int fd;
67     int running_state;
68 #else
69     CharDriverState *chr;
70 #endif
71 } GDBState;
72
73 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
74 /* XXX: This is not thread safe.  Do we care?  */
75 static int gdbserver_fd = -1;
76
77 /* XXX: remove this hack.  */
78 static GDBState gdbserver_state;
79
80 static int get_char(GDBState *s)
81 {
82     uint8_t ch;
83     int ret;
84
85     for(;;) {
86         ret = recv(s->fd, &ch, 1, 0);
87         if (ret < 0) {
88             if (errno != EINTR && errno != EAGAIN)
89                 return -1;
90         } else if (ret == 0) {
91             return -1;
92         } else {
93             break;
94         }
95     }
96     return ch;
97 }
98 #endif
99
100 /* GDB stub state for use by semihosting syscalls.  */
101 static GDBState *gdb_syscall_state;
102 static gdb_syscall_complete_cb gdb_current_syscall_cb;
103
104 enum {
105     GDB_SYS_UNKNOWN,
106     GDB_SYS_ENABLED,
107     GDB_SYS_DISABLED,
108 } gdb_syscall_mode;
109
110 /* If gdb is connected when the first semihosting syscall occurs then use
111    remote gdb syscalls.  Otherwise use native file IO.  */
112 int use_gdb_syscalls(void)
113 {
114     if (gdb_syscall_mode == GDB_SYS_UNKNOWN) {
115         gdb_syscall_mode = (gdb_syscall_state ? GDB_SYS_ENABLED
116                                               : GDB_SYS_DISABLED);
117     }
118     return gdb_syscall_mode == GDB_SYS_ENABLED;
119 }
120
121 static void put_buffer(GDBState *s, const uint8_t *buf, int len)
122 {
123 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
124     int ret;
125
126     while (len > 0) {
127         ret = send(s->fd, buf, len, 0);
128         if (ret < 0) {
129             if (errno != EINTR && errno != EAGAIN)
130                 return;
131         } else {
132             buf += ret;
133             len -= ret;
134         }
135     }
136 #else
137     qemu_chr_write(s->chr, buf, len);
138 #endif
139 }
140
141 static inline int fromhex(int v)
142 {
143     if (v >= '0' && v <= '9')
144         return v - '0';
145     else if (v >= 'A' && v <= 'F')
146         return v - 'A' + 10;
147     else if (v >= 'a' && v <= 'f')
148         return v - 'a' + 10;
149     else
150         return 0;
151 }
152
153 static inline int tohex(int v)
154 {
155     if (v < 10)
156         return v + '0';
157     else
158         return v - 10 + 'a';
159 }
160
161 static void memtohex(char *buf, const uint8_t *mem, int len)
162 {
163     int i, c;
164     char *q;
165     q = buf;
166     for(i = 0; i < len; i++) {
167         c = mem[i];
168         *q++ = tohex(c >> 4);
169         *q++ = tohex(c & 0xf);
170     }
171     *q = '\0';
172 }
173
174 static void hextomem(uint8_t *mem, const char *buf, int len)
175 {
176     int i;
177
178     for(i = 0; i < len; i++) {
179         mem[i] = (fromhex(buf[0]) << 4) | fromhex(buf[1]);
180         buf += 2;
181     }
182 }
183
184 /* return -1 if error, 0 if OK */
185 static int put_packet(GDBState *s, char *buf)
186 {
187     int len, csum, i;
188     char *p;
189
190 #ifdef DEBUG_GDB
191     printf("reply='%s'\n", buf);
192 #endif
193
194     for(;;) {
195         p = s->last_packet;
196         *(p++) = '$';
197         len = strlen(buf);
198         memcpy(p, buf, len);
199         p += len;
200         csum = 0;
201         for(i = 0; i < len; i++) {
202             csum += buf[i];
203         }
204         *(p++) = '#';
205         *(p++) = tohex((csum >> 4) & 0xf);
206         *(p++) = tohex((csum) & 0xf);
207
208         s->last_packet_len = p - s->last_packet;
209         put_buffer(s, s->last_packet, s->last_packet_len);
210
211 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
212         i = get_char(s);
213         if (i < 0)
214             return -1;
215         if (i == '+')
216             break;
217 #else
218         break;
219 #endif
220     }
221     return 0;
222 }
223
224 #if defined(TARGET_I386)
225
226 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
227 {
228     uint32_t *registers = (uint32_t *)mem_buf;
229     int i, fpus;
230
231     for(i = 0; i < 8; i++) {
232         registers[i] = env->regs[i];
233     }
234     registers[8] = env->eip;
235     registers[9] = env->eflags;
236     registers[10] = env->segs[R_CS].selector;
237     registers[11] = env->segs[R_SS].selector;
238     registers[12] = env->segs[R_DS].selector;
239     registers[13] = env->segs[R_ES].selector;
240     registers[14] = env->segs[R_FS].selector;
241     registers[15] = env->segs[R_GS].selector;
242     /* XXX: convert floats */
243     for(i = 0; i < 8; i++) {
244         memcpy(mem_buf + 16 * 4 + i * 10, &env->fpregs[i], 10);
245     }
246     registers[36] = env->fpuc;
247     fpus = (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
248     registers[37] = fpus;
249     registers[38] = 0; /* XXX: convert tags */
250     registers[39] = 0; /* fiseg */
251     registers[40] = 0; /* fioff */
252     registers[41] = 0; /* foseg */
253     registers[42] = 0; /* fooff */
254     registers[43] = 0; /* fop */
255
256     for(i = 0; i < 16; i++)
257         tswapls(&registers[i]);
258     for(i = 36; i < 44; i++)
259         tswapls(&registers[i]);
260     return 44 * 4;
261 }
262
263 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
264 {
265     uint32_t *registers = (uint32_t *)mem_buf;
266     int i;
267
268     for(i = 0; i < 8; i++) {
269         env->regs[i] = tswapl(registers[i]);
270     }
271     env->eip = tswapl(registers[8]);
272     env->eflags = tswapl(registers[9]);
273 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
274 #define LOAD_SEG(index, sreg)\
275             if (tswapl(registers[index]) != env->segs[sreg].selector)\
276                 cpu_x86_load_seg(env, sreg, tswapl(registers[index]));
277             LOAD_SEG(10, R_CS);
278             LOAD_SEG(11, R_SS);
279             LOAD_SEG(12, R_DS);
280             LOAD_SEG(13, R_ES);
281             LOAD_SEG(14, R_FS);
282             LOAD_SEG(15, R_GS);
283 #endif
284 }
285
286 #elif defined (TARGET_PPC)
287 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
288 {
289     uint32_t *registers = (uint32_t *)mem_buf, tmp;
290     int i;
291
292     /* fill in gprs */
293     for(i = 0; i < 32; i++) {
294         registers[i] = tswapl(env->gpr[i]);
295     }
296     /* fill in fprs */
297     for (i = 0; i < 32; i++) {
298         registers[(i * 2) + 32] = tswapl(*((uint32_t *)&env->fpr[i]));
299         registers[(i * 2) + 33] = tswapl(*((uint32_t *)&env->fpr[i] + 1));
300     }
301     /* nip, msr, ccr, lnk, ctr, xer, mq */
302     registers[96] = tswapl(env->nip);
303     registers[97] = tswapl(env->msr);
304     tmp = 0;
305     for (i = 0; i < 8; i++)
306         tmp |= env->crf[i] << (32 - ((i + 1) * 4));
307     registers[98] = tswapl(tmp);
308     registers[99] = tswapl(env->lr);
309     registers[100] = tswapl(env->ctr);
310     registers[101] = tswapl(ppc_load_xer(env));
311     registers[102] = 0;
312
313     return 103 * 4;
314 }
315
316 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
317 {
318     uint32_t *registers = (uint32_t *)mem_buf;
319     int i;
320
321     /* fill in gprs */
322     for (i = 0; i < 32; i++) {
323         env->gpr[i] = tswapl(registers[i]);
324     }
325     /* fill in fprs */
326     for (i = 0; i < 32; i++) {
327         *((uint32_t *)&env->fpr[i]) = tswapl(registers[(i * 2) + 32]);
328         *((uint32_t *)&env->fpr[i] + 1) = tswapl(registers[(i * 2) + 33]);
329     }
330     /* nip, msr, ccr, lnk, ctr, xer, mq */
331     env->nip = tswapl(registers[96]);
332     ppc_store_msr(env, tswapl(registers[97]));
333     registers[98] = tswapl(registers[98]);
334     for (i = 0; i < 8; i++)
335         env->crf[i] = (registers[98] >> (32 - ((i + 1) * 4))) & 0xF;
336     env->lr = tswapl(registers[99]);
337     env->ctr = tswapl(registers[100]);
338     ppc_store_xer(env, tswapl(registers[101]));
339 }
340 #elif defined (TARGET_SPARC)
341 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
342 {
343     target_ulong *registers = (target_ulong *)mem_buf;
344     int i;
345
346     /* fill in g0..g7 */
347     for(i = 0; i < 8; i++) {
348         registers[i] = tswapl(env->gregs[i]);
349     }
350     /* fill in register window */
351     for(i = 0; i < 24; i++) {
352         registers[i + 8] = tswapl(env->regwptr[i]);
353     }
354 #ifndef TARGET_SPARC64
355     /* fill in fprs */
356     for (i = 0; i < 32; i++) {
357         registers[i + 32] = tswapl(*((uint32_t *)&env->fpr[i]));
358     }
359     /* Y, PSR, WIM, TBR, PC, NPC, FPSR, CPSR */
360     registers[64] = tswapl(env->y);
361     {
362         target_ulong tmp;
363
364         tmp = GET_PSR(env);
365         registers[65] = tswapl(tmp);
366     }
367     registers[66] = tswapl(env->wim);
368     registers[67] = tswapl(env->tbr);
369     registers[68] = tswapl(env->pc);
370     registers[69] = tswapl(env->npc);
371     registers[70] = tswapl(env->fsr);
372     registers[71] = 0; /* csr */
373     registers[72] = 0;
374     return 73 * sizeof(target_ulong);
375 #else
376     /* fill in fprs */
377     for (i = 0; i < 64; i += 2) {
378         uint64_t tmp;
379
380         tmp = ((uint64_t)*(uint32_t *)&env->fpr[i]) << 32;
381         tmp |= *(uint32_t *)&env->fpr[i + 1];
382         registers[i / 2 + 32] = tswap64(tmp);
383     }
384     registers[64] = tswapl(env->pc);
385     registers[65] = tswapl(env->npc);
386     registers[66] = tswapl(((uint64_t)GET_CCR(env) << 32) |
387                            ((env->asi & 0xff) << 24) |
388                            ((env->pstate & 0xfff) << 8) |
389                            GET_CWP64(env));
390     registers[67] = tswapl(env->fsr);
391     registers[68] = tswapl(env->fprs);
392     registers[69] = tswapl(env->y);
393     return 70 * sizeof(target_ulong);
394 #endif
395 }
396
397 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
398 {
399     target_ulong *registers = (target_ulong *)mem_buf;
400     int i;
401
402     /* fill in g0..g7 */
403     for(i = 0; i < 7; i++) {
404         env->gregs[i] = tswapl(registers[i]);
405     }
406     /* fill in register window */
407     for(i = 0; i < 24; i++) {
408         env->regwptr[i] = tswapl(registers[i + 8]);
409     }
410 #ifndef TARGET_SPARC64
411     /* fill in fprs */
412     for (i = 0; i < 32; i++) {
413         *((uint32_t *)&env->fpr[i]) = tswapl(registers[i + 32]);
414     }
415     /* Y, PSR, WIM, TBR, PC, NPC, FPSR, CPSR */
416     env->y = tswapl(registers[64]);
417     PUT_PSR(env, tswapl(registers[65]));
418     env->wim = tswapl(registers[66]);
419     env->tbr = tswapl(registers[67]);
420     env->pc = tswapl(registers[68]);
421     env->npc = tswapl(registers[69]);
422     env->fsr = tswapl(registers[70]);
423 #else
424     for (i = 0; i < 64; i += 2) {
425         uint64_t tmp;
426
427         tmp = tswap64(registers[i / 2 + 32]);
428         *((uint32_t *)&env->fpr[i]) = tmp >> 32;
429         *((uint32_t *)&env->fpr[i + 1]) = tmp & 0xffffffff;
430     }
431     env->pc = tswapl(registers[64]);
432     env->npc = tswapl(registers[65]);
433     {
434         uint64_t tmp = tswapl(registers[66]);
435
436         PUT_CCR(env, tmp >> 32);
437         env->asi = (tmp >> 24) & 0xff;
438         env->pstate = (tmp >> 8) & 0xfff;
439         PUT_CWP64(env, tmp & 0xff);
440     }
441     env->fsr = tswapl(registers[67]);
442     env->fprs = tswapl(registers[68]);
443     env->y = tswapl(registers[69]);
444 #endif
445 }
446 #elif defined (TARGET_ARM)
447 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
448 {
449     int i;
450     uint8_t *ptr;
451
452     ptr = mem_buf;
453     /* 16 core integer registers (4 bytes each).  */
454     for (i = 0; i < 16; i++)
455       {
456         *(uint32_t *)ptr = tswapl(env->regs[i]);
457         ptr += 4;
458       }
459     /* 8 FPA registers (12 bytes each), FPS (4 bytes).
460        Not yet implemented.  */
461     memset (ptr, 0, 8 * 12 + 4);
462     ptr += 8 * 12 + 4;
463     /* CPSR (4 bytes).  */
464     *(uint32_t *)ptr = tswapl (cpsr_read(env));
465     ptr += 4;
466
467     return ptr - mem_buf;
468 }
469
470 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
471 {
472     int i;
473     uint8_t *ptr;
474
475     ptr = mem_buf;
476     /* Core integer registers.  */
477     for (i = 0; i < 16; i++)
478       {
479         env->regs[i] = tswapl(*(uint32_t *)ptr);
480         ptr += 4;
481       }
482     /* Ignore FPA regs and scr.  */
483     ptr += 8 * 12 + 4;
484     cpsr_write (env, tswapl(*(uint32_t *)ptr), 0xffffffff);
485 }
486 #elif defined (TARGET_M68K)
487 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
488 {
489     int i;
490     uint8_t *ptr;
491     CPU_DoubleU u;
492
493     ptr = mem_buf;
494     /* D0-D7 */
495     for (i = 0; i < 8; i++) {
496         *(uint32_t *)ptr = tswapl(env->dregs[i]);
497         ptr += 4;
498     }
499     /* A0-A7 */
500     for (i = 0; i < 8; i++) {
501         *(uint32_t *)ptr = tswapl(env->aregs[i]);
502         ptr += 4;
503     }
504     *(uint32_t *)ptr = tswapl(env->sr);
505     ptr += 4;
506     *(uint32_t *)ptr = tswapl(env->pc);
507     ptr += 4;
508     /* F0-F7.  The 68881/68040 have 12-bit extended precision registers.
509        ColdFire has 8-bit double precision registers.  */
510     for (i = 0; i < 8; i++) {
511         u.d = env->fregs[i];
512         *(uint32_t *)ptr = tswap32(u.l.upper);
513         *(uint32_t *)ptr = tswap32(u.l.lower);
514     }
515     /* FP control regs (not implemented).  */
516     memset (ptr, 0, 3 * 4);
517     ptr += 3 * 4;
518
519     return ptr - mem_buf;
520 }
521
522 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
523 {
524     int i;
525     uint8_t *ptr;
526     CPU_DoubleU u;
527
528     ptr = mem_buf;
529     /* D0-D7 */
530     for (i = 0; i < 8; i++) {
531         env->dregs[i] = tswapl(*(uint32_t *)ptr);
532         ptr += 4;
533     }
534     /* A0-A7 */
535     for (i = 0; i < 8; i++) {
536         env->aregs[i] = tswapl(*(uint32_t *)ptr);
537         ptr += 4;
538     }
539     env->sr = tswapl(*(uint32_t *)ptr);
540     ptr += 4;
541     env->pc = tswapl(*(uint32_t *)ptr);
542     ptr += 4;
543     /* F0-F7.  The 68881/68040 have 12-bit extended precision registers.
544        ColdFire has 8-bit double precision registers.  */
545     for (i = 0; i < 8; i++) {
546         u.l.upper = tswap32(*(uint32_t *)ptr);
547         u.l.lower = tswap32(*(uint32_t *)ptr);
548         env->fregs[i] = u.d;
549     }
550     /* FP control regs (not implemented).  */
551     ptr += 3 * 4;
552 }
553 #elif defined (TARGET_MIPS)
554 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
555 {
556     int i;
557     uint8_t *ptr;
558
559     ptr = mem_buf;
560     for (i = 0; i < 32; i++)
561       {
562         *(target_ulong *)ptr = tswapl(env->gpr[i][env->current_tc]);
563         ptr += sizeof(target_ulong);
564       }
565
566     *(target_ulong *)ptr = (int32_t)tswap32(env->CP0_Status);
567     ptr += sizeof(target_ulong);
568
569     *(target_ulong *)ptr = tswapl(env->LO[0][env->current_tc]);
570     ptr += sizeof(target_ulong);
571
572     *(target_ulong *)ptr = tswapl(env->HI[0][env->current_tc]);
573     ptr += sizeof(target_ulong);
574
575     *(target_ulong *)ptr = tswapl(env->CP0_BadVAddr);
576     ptr += sizeof(target_ulong);
577
578     *(target_ulong *)ptr = (int32_t)tswap32(env->CP0_Cause);
579     ptr += sizeof(target_ulong);
580
581     *(target_ulong *)ptr = tswapl(env->PC[env->current_tc]);
582     ptr += sizeof(target_ulong);
583
584     if (env->CP0_Config1 & (1 << CP0C1_FP))
585       {
586         for (i = 0; i < 32; i++)
587           {
588             if (env->CP0_Status & (1 << CP0St_FR))
589               *(target_ulong *)ptr = tswapl(env->fpu->fpr[i].d);
590             else
591               *(target_ulong *)ptr = tswap32(env->fpu->fpr[i].w[FP_ENDIAN_IDX]);
592             ptr += sizeof(target_ulong);
593           }
594
595         *(target_ulong *)ptr = (int32_t)tswap32(env->fpu->fcr31);
596         ptr += sizeof(target_ulong);
597
598         *(target_ulong *)ptr = (int32_t)tswap32(env->fpu->fcr0);
599         ptr += sizeof(target_ulong);
600       }
601
602     /* "fp", pseudo frame pointer. Not yet implemented in gdb. */
603     *(target_ulong *)ptr = 0;
604     ptr += sizeof(target_ulong);
605
606     /* Registers for embedded use, we just pad them. */
607     for (i = 0; i < 16; i++)
608       {
609         *(target_ulong *)ptr = 0;
610         ptr += sizeof(target_ulong);
611       }
612
613     /* Processor ID. */
614     *(target_ulong *)ptr = (int32_t)tswap32(env->CP0_PRid);
615     ptr += sizeof(target_ulong);
616
617     return ptr - mem_buf;
618 }
619
620 /* convert MIPS rounding mode in FCR31 to IEEE library */
621 static unsigned int ieee_rm[] =
622   {
623     float_round_nearest_even,
624     float_round_to_zero,
625     float_round_up,
626     float_round_down
627   };
628 #define RESTORE_ROUNDING_MODE \
629     set_float_rounding_mode(ieee_rm[env->fpu->fcr31 & 3], &env->fpu->fp_status)
630
631 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
632 {
633     int i;
634     uint8_t *ptr;
635
636     ptr = mem_buf;
637     for (i = 0; i < 32; i++)
638       {
639         env->gpr[i][env->current_tc] = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
640         ptr += sizeof(target_ulong);
641       }
642
643     env->CP0_Status = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
644     ptr += sizeof(target_ulong);
645
646     env->LO[0][env->current_tc] = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
647     ptr += sizeof(target_ulong);
648
649     env->HI[0][env->current_tc] = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
650     ptr += sizeof(target_ulong);
651
652     env->CP0_BadVAddr = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
653     ptr += sizeof(target_ulong);
654
655     env->CP0_Cause = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
656     ptr += sizeof(target_ulong);
657
658     env->PC[env->current_tc] = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
659     ptr += sizeof(target_ulong);
660
661     if (env->CP0_Config1 & (1 << CP0C1_FP))
662       {
663         for (i = 0; i < 32; i++)
664           {
665             if (env->CP0_Status & (1 << CP0St_FR))
666               env->fpu->fpr[i].d = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
667             else
668               env->fpu->fpr[i].w[FP_ENDIAN_IDX] = tswapl(*(target_ulong *)ptr);
669             ptr += sizeof(target_ulong);
670           }
671
672         env->fpu->fcr31 = tswapl(*(target_ulong *)ptr) & 0xFF83FFFF;
673         ptr += sizeof(target_ulong);
674
675         /* The remaining registers are assumed to be read-only. */
676
677         /* set rounding mode */
678         RESTORE_ROUNDING_MODE;
679
680 #ifndef CONFIG_SOFTFLOAT
681         /* no floating point exception for native float */
682         SET_FP_ENABLE(env->fcr31, 0);
683 #endif
684       }
685 }
686 #elif defined (TARGET_SH4)
687
688 /* Hint: Use "set architecture sh4" in GDB to see fpu registers */
689
690 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
691 {
692   uint32_t *ptr = (uint32_t *)mem_buf;
693   int i;
694
695 #define SAVE(x) *ptr++=tswapl(x)
696   if ((env->sr & (SR_MD | SR_RB)) == (SR_MD | SR_RB)) {
697       for (i = 0; i < 8; i++) SAVE(env->gregs[i + 16]);
698   } else {
699       for (i = 0; i < 8; i++) SAVE(env->gregs[i]);
700   }
701   for (i = 8; i < 16; i++) SAVE(env->gregs[i]);
702   SAVE (env->pc);
703   SAVE (env->pr);
704   SAVE (env->gbr);
705   SAVE (env->vbr);
706   SAVE (env->mach);
707   SAVE (env->macl);
708   SAVE (env->sr);
709   SAVE (env->fpul);
710   SAVE (env->fpscr);
711   for (i = 0; i < 16; i++)
712       SAVE(env->fregs[i + ((env->fpscr & FPSCR_FR) ? 16 : 0)]);
713   SAVE (env->ssr);
714   SAVE (env->spc);
715   for (i = 0; i < 8; i++) SAVE(env->gregs[i]);
716   for (i = 0; i < 8; i++) SAVE(env->gregs[i + 16]);
717   return ((uint8_t *)ptr - mem_buf);
718 }
719
720 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
721 {
722   uint32_t *ptr = (uint32_t *)mem_buf;
723   int i;
724
725 #define LOAD(x) (x)=*ptr++;
726   if ((env->sr & (SR_MD | SR_RB)) == (SR_MD | SR_RB)) {
727       for (i = 0; i < 8; i++) LOAD(env->gregs[i + 16]);
728   } else {
729       for (i = 0; i < 8; i++) LOAD(env->gregs[i]);
730   }
731   for (i = 8; i < 16; i++) LOAD(env->gregs[i]);
732   LOAD (env->pc);
733   LOAD (env->pr);
734   LOAD (env->gbr);
735   LOAD (env->vbr);
736   LOAD (env->mach);
737   LOAD (env->macl);
738   LOAD (env->sr);
739   LOAD (env->fpul);
740   LOAD (env->fpscr);
741   for (i = 0; i < 16; i++)
742       LOAD(env->fregs[i + ((env->fpscr & FPSCR_FR) ? 16 : 0)]);
743   LOAD (env->ssr);
744   LOAD (env->spc);
745   for (i = 0; i < 8; i++) LOAD(env->gregs[i]);
746   for (i = 0; i < 8; i++) LOAD(env->gregs[i + 16]);
747 }
748 #elif defined (TARGET_CRIS)
749
750 static int cris_save_32 (unsigned char *d, uint32_t value)
751 {
752         *d++ = (value);
753         *d++ = (value >>= 8);
754         *d++ = (value >>= 8);
755         *d++ = (value >>= 8);
756         return 4;
757 }
758 static int cris_save_16 (unsigned char *d, uint32_t value)
759 {
760         *d++ = (value);
761         *d++ = (value >>= 8);
762         return 2;
763 }
764 static int cris_save_8 (unsigned char *d, uint32_t value)
765 {
766         *d++ = (value);
767         return 1;
768 }
769
770 /* FIXME: this will bug on archs not supporting unaligned word accesses.  */
771 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
772 {
773   uint8_t *ptr = mem_buf;
774   uint8_t srs;
775   int i;
776
777   for (i = 0; i < 16; i++)
778           ptr += cris_save_32 (ptr, env->regs[i]);
779
780   srs = env->pregs[SR_SRS];
781
782   ptr += cris_save_8 (ptr, env->pregs[0]);
783   ptr += cris_save_8 (ptr, env->pregs[1]);
784   ptr += cris_save_32 (ptr, env->pregs[2]);
785   ptr += cris_save_8 (ptr, srs);
786   ptr += cris_save_16 (ptr, env->pregs[4]);
787
788   for (i = 5; i < 16; i++)
789           ptr += cris_save_32 (ptr, env->pregs[i]);
790
791   ptr += cris_save_32 (ptr, env->pc);
792
793   for (i = 0; i < 16; i++)
794           ptr += cris_save_32 (ptr, env->sregs[srs][i]);
795
796   return ((uint8_t *)ptr - mem_buf);
797 }
798
799 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
800 {
801   uint32_t *ptr = (uint32_t *)mem_buf;
802   int i;
803
804 #define LOAD(x) (x)=*ptr++;
805   for (i = 0; i < 16; i++) LOAD(env->regs[i]);
806   LOAD (env->pc);
807 }
808 #else
809 static int cpu_gdb_read_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf)
810 {
811     return 0;
812 }
813
814 static void cpu_gdb_write_registers(CPUState *env, uint8_t *mem_buf, int size)
815 {
816 }
817
818 #endif
819
820 static int gdb_handle_packet(GDBState *s, CPUState *env, const char *line_buf)
821 {
822     const char *p;
823     int ch, reg_size, type;
824     char buf[4096];
825     uint8_t mem_buf[4096];
826     uint32_t *registers;
827     target_ulong addr, len;
828
829 #ifdef DEBUG_GDB
830     printf("command='%s'\n", line_buf);
831 #endif
832     p = line_buf;
833     ch = *p++;
834     switch(ch) {
835     case '?':
836         /* TODO: Make this return the correct value for user-mode.  */
837         snprintf(buf, sizeof(buf), "S%02x", SIGTRAP);
838         put_packet(s, buf);
839         break;
840     case 'c':
841         if (*p != '\0') {
842             addr = strtoull(p, (char **)&p, 16);
843 #if defined(TARGET_I386)
844             env->eip = addr;
845 #elif defined (TARGET_PPC)
846             env->nip = addr;
847 #elif defined (TARGET_SPARC)
848             env->pc = addr;
849             env->npc = addr + 4;
850 #elif defined (TARGET_ARM)
851             env->regs[15] = addr;
852 #elif defined (TARGET_SH4)
853             env->pc = addr;
854 #elif defined (TARGET_MIPS)
855             env->PC[env->current_tc] = addr;
856 #elif defined (TARGET_CRIS)
857             env->pc = addr;
858 #endif
859         }
860 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
861         s->running_state = 1;
862 #else
863         vm_start();
864 #endif
865         return RS_IDLE;
866     case 's':
867         if (*p != '\0') {
868             addr = strtoull(p, (char **)&p, 16);
869 #if defined(TARGET_I386)
870             env->eip = addr;
871 #elif defined (TARGET_PPC)
872             env->nip = addr;
873 #elif defined (TARGET_SPARC)
874             env->pc = addr;
875             env->npc = addr + 4;
876 #elif defined (TARGET_ARM)
877             env->regs[15] = addr;
878 #elif defined (TARGET_SH4)
879             env->pc = addr;
880 #elif defined (TARGET_MIPS)
881             env->PC[env->current_tc] = addr;
882 #elif defined (TARGET_CRIS)
883             env->pc = addr;
884 #endif
885         }
886         cpu_single_step(env, 1);
887 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
888         s->running_state = 1;
889 #else
890         vm_start();
891 #endif
892         return RS_IDLE;
893     case 'F':
894         {
895             target_ulong ret;
896             target_ulong err;
897
898             ret = strtoull(p, (char **)&p, 16);
899             if (*p == ',') {
900                 p++;
901                 err = strtoull(p, (char **)&p, 16);
902             } else {
903                 err = 0;
904             }
905             if (*p == ',')
906                 p++;
907             type = *p;
908             if (gdb_current_syscall_cb)
909                 gdb_current_syscall_cb(s->env, ret, err);
910             if (type == 'C') {
911                 put_packet(s, "T02");
912             } else {
913 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
914                 s->running_state = 1;
915 #else
916                 vm_start();
917 #endif
918             }
919         }
920         break;
921     case 'g':
922         reg_size = cpu_gdb_read_registers(env, mem_buf);
923         memtohex(buf, mem_buf, reg_size);
924         put_packet(s, buf);
925         break;
926     case 'G':
927         registers = (void *)mem_buf;
928         len = strlen(p) / 2;
929         hextomem((uint8_t *)registers, p, len);
930         cpu_gdb_write_registers(env, mem_buf, len);
931         put_packet(s, "OK");
932         break;
933     case 'm':
934         addr = strtoull(p, (char **)&p, 16);
935         if (*p == ',')
936             p++;
937         len = strtoull(p, NULL, 16);
938         if (cpu_memory_rw_debug(env, addr, mem_buf, len, 0) != 0) {
939             put_packet (s, "E14");
940         } else {
941             memtohex(buf, mem_buf, len);
942             put_packet(s, buf);
943         }
944         break;
945     case 'M':
946         addr = strtoull(p, (char **)&p, 16);
947         if (*p == ',')
948             p++;
949         len = strtoull(p, (char **)&p, 16);
950         if (*p == ':')
951             p++;
952         hextomem(mem_buf, p, len);
953         if (cpu_memory_rw_debug(env, addr, mem_buf, len, 1) != 0)
954             put_packet(s, "E14");
955         else
956             put_packet(s, "OK");
957         break;
958     case 'Z':
959         type = strtoul(p, (char **)&p, 16);
960         if (*p == ',')
961             p++;
962         addr = strtoull(p, (char **)&p, 16);
963         if (*p == ',')
964             p++;
965         len = strtoull(p, (char **)&p, 16);
966         if (type == 0 || type == 1) {
967             if (cpu_breakpoint_insert(env, addr) < 0)
968                 goto breakpoint_error;
969             put_packet(s, "OK");
970 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
971         } else if (type == 2) {
972             if (cpu_watchpoint_insert(env, addr) < 0)
973                 goto breakpoint_error;
974             put_packet(s, "OK");
975 #endif
976         } else {
977         breakpoint_error:
978             put_packet(s, "E22");
979         }
980         break;
981     case 'z':
982         type = strtoul(p, (char **)&p, 16);
983         if (*p == ',')
984             p++;
985         addr = strtoull(p, (char **)&p, 16);
986         if (*p == ',')
987             p++;
988         len = strtoull(p, (char **)&p, 16);
989         if (type == 0 || type == 1) {
990             cpu_breakpoint_remove(env, addr);
991             put_packet(s, "OK");
992 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
993         } else if (type == 2) {
994             cpu_watchpoint_remove(env, addr);
995             put_packet(s, "OK");
996 #endif
997         } else {
998             goto breakpoint_error;
999         }
1000         break;
1001 #ifdef CONFIG_LINUX_USER
1002     case 'q':
1003         if (strncmp(p, "Offsets", 7) == 0) {
1004             TaskState *ts = env->opaque;
1005
1006             sprintf(buf,
1007                     "Text=" TARGET_FMT_lx ";Data=" TARGET_FMT_lx ";Bss=" TARGET_FMT_lx,
1008                     ts->info->code_offset,
1009                     ts->info->data_offset,
1010                     ts->info->data_offset);
1011             put_packet(s, buf);
1012             break;
1013         }
1014         /* Fall through.  */
1015 #endif
1016     default:
1017         //        unknown_command:
1018         /* put empty packet */
1019         buf[0] = '\0';
1020         put_packet(s, buf);
1021         break;
1022     }
1023     return RS_IDLE;
1024 }
1025
1026 extern void tb_flush(CPUState *env);
1027
1028 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1029 static void gdb_vm_stopped(void *opaque, int reason)
1030 {
1031     GDBState *s = opaque;
1032     char buf[256];
1033     int ret;
1034
1035     if (s->state == RS_SYSCALL)
1036         return;
1037
1038     /* disable single step if it was enable */
1039     cpu_single_step(s->env, 0);
1040
1041     if (reason == EXCP_DEBUG) {
1042         if (s->env->watchpoint_hit) {
1043             snprintf(buf, sizeof(buf), "T%02xwatch:" TARGET_FMT_lx ";",
1044                      SIGTRAP,
1045                      s->env->watchpoint[s->env->watchpoint_hit - 1].vaddr);
1046             put_packet(s, buf);
1047             s->env->watchpoint_hit = 0;
1048             return;
1049         }
1050         tb_flush(s->env);
1051         ret = SIGTRAP;
1052     } else if (reason == EXCP_INTERRUPT) {
1053         ret = SIGINT;
1054     } else {
1055         ret = 0;
1056     }
1057     snprintf(buf, sizeof(buf), "S%02x", ret);
1058     put_packet(s, buf);
1059 }
1060 #endif
1061
1062 /* Send a gdb syscall request.
1063    This accepts limited printf-style format specifiers, specifically:
1064     %x  - target_ulong argument printed in hex.
1065     %lx - 64-bit argument printed in hex.
1066     %s  - string pointer (target_ulong) and length (int) pair.  */
1067 void gdb_do_syscall(gdb_syscall_complete_cb cb, char *fmt, ...)
1068 {
1069     va_list va;
1070     char buf[256];
1071     char *p;
1072     target_ulong addr;
1073     uint64_t i64;
1074     GDBState *s;
1075
1076     s = gdb_syscall_state;
1077     if (!s)
1078         return;
1079     gdb_current_syscall_cb = cb;
1080     s->state = RS_SYSCALL;
1081 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1082     vm_stop(EXCP_DEBUG);
1083 #endif
1084     s->state = RS_IDLE;
1085     va_start(va, fmt);
1086     p = buf;
1087     *(p++) = 'F';
1088     while (*fmt) {
1089         if (*fmt == '%') {
1090             fmt++;
1091             switch (*fmt++) {
1092             case 'x':
1093                 addr = va_arg(va, target_ulong);
1094                 p += sprintf(p, TARGET_FMT_lx, addr);
1095                 break;
1096             case 'l':
1097                 if (*(fmt++) != 'x')
1098                     goto bad_format;
1099                 i64 = va_arg(va, uint64_t);
1100                 p += sprintf(p, "%" PRIx64, i64);
1101                 break;
1102             case 's':
1103                 addr = va_arg(va, target_ulong);
1104                 p += sprintf(p, TARGET_FMT_lx "/%x", addr, va_arg(va, int));
1105                 break;
1106             default:
1107             bad_format:
1108                 fprintf(stderr, "gdbstub: Bad syscall format string '%s'\n",
1109                         fmt - 1);
1110                 break;
1111             }
1112         } else {
1113             *(p++) = *(fmt++);
1114         }
1115     }
1116     *p = 0;
1117     va_end(va);
1118     put_packet(s, buf);
1119 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
1120     gdb_handlesig(s->env, 0);
1121 #else
1122     cpu_interrupt(s->env, CPU_INTERRUPT_EXIT);
1123 #endif
1124 }
1125
1126 static void gdb_read_byte(GDBState *s, int ch)
1127 {
1128     CPUState *env = s->env;
1129     int i, csum;
1130     char reply[1];
1131
1132 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1133     if (s->last_packet_len) {
1134         /* Waiting for a response to the last packet.  If we see the start
1135            of a new command then abandon the previous response.  */
1136         if (ch == '-') {
1137 #ifdef DEBUG_GDB
1138             printf("Got NACK, retransmitting\n");
1139 #endif
1140             put_buffer(s, s->last_packet, s->last_packet_len);
1141         }
1142 #ifdef DEBUG_GDB
1143         else if (ch == '+')
1144             printf("Got ACK\n");
1145         else
1146             printf("Got '%c' when expecting ACK/NACK\n", ch);
1147 #endif
1148         if (ch == '+' || ch == '$')
1149             s->last_packet_len = 0;
1150         if (ch != '$')
1151             return;
1152     }
1153     if (vm_running) {
1154         /* when the CPU is running, we cannot do anything except stop
1155            it when receiving a char */
1156         vm_stop(EXCP_INTERRUPT);
1157     } else
1158 #endif
1159     {
1160         switch(s->state) {
1161         case RS_IDLE:
1162             if (ch == '$') {
1163                 s->line_buf_index = 0;
1164                 s->state = RS_GETLINE;
1165             }
1166             break;
1167         case RS_GETLINE:
1168             if (ch == '#') {
1169             s->state = RS_CHKSUM1;
1170             } else if (s->line_buf_index >= sizeof(s->line_buf) - 1) {
1171                 s->state = RS_IDLE;
1172             } else {
1173             s->line_buf[s->line_buf_index++] = ch;
1174             }
1175             break;
1176         case RS_CHKSUM1:
1177             s->line_buf[s->line_buf_index] = '\0';
1178             s->line_csum = fromhex(ch) << 4;
1179             s->state = RS_CHKSUM2;
1180             break;
1181         case RS_CHKSUM2:
1182             s->line_csum |= fromhex(ch);
1183             csum = 0;
1184             for(i = 0; i < s->line_buf_index; i++) {
1185                 csum += s->line_buf[i];
1186             }
1187             if (s->line_csum != (csum & 0xff)) {
1188                 reply[0] = '-';
1189                 put_buffer(s, reply, 1);
1190                 s->state = RS_IDLE;
1191             } else {
1192                 reply[0] = '+';
1193                 put_buffer(s, reply, 1);
1194                 s->state = gdb_handle_packet(s, env, s->line_buf);
1195             }
1196             break;
1197         default:
1198             abort();
1199         }
1200     }
1201 }
1202
1203 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
1204 int
1205 gdb_handlesig (CPUState *env, int sig)
1206 {
1207   GDBState *s;
1208   char buf[256];
1209   int n;
1210
1211   if (gdbserver_fd < 0)
1212     return sig;
1213
1214   s = &gdbserver_state;
1215
1216   /* disable single step if it was enabled */
1217   cpu_single_step(env, 0);
1218   tb_flush(env);
1219
1220   if (sig != 0)
1221     {
1222       snprintf(buf, sizeof(buf), "S%02x", sig);
1223       put_packet(s, buf);
1224     }
1225
1226   sig = 0;
1227   s->state = RS_IDLE;
1228   s->running_state = 0;
1229   while (s->running_state == 0) {
1230       n = read (s->fd, buf, 256);
1231       if (n > 0)
1232         {
1233           int i;
1234
1235           for (i = 0; i < n; i++)
1236             gdb_read_byte (s, buf[i]);
1237         }
1238       else if (n == 0 || errno != EAGAIN)
1239         {
1240           /* XXX: Connection closed.  Should probably wait for annother
1241              connection before continuing.  */
1242           return sig;
1243         }
1244   }
1245   return sig;
1246 }
1247
1248 /* Tell the remote gdb that the process has exited.  */
1249 void gdb_exit(CPUState *env, int code)
1250 {
1251   GDBState *s;
1252   char buf[4];
1253
1254   if (gdbserver_fd < 0)
1255     return;
1256
1257   s = &gdbserver_state;
1258
1259   snprintf(buf, sizeof(buf), "W%02x", code);
1260   put_packet(s, buf);
1261 }
1262
1263
1264 static void gdb_accept(void *opaque)
1265 {
1266     GDBState *s;
1267     struct sockaddr_in sockaddr;
1268     socklen_t len;
1269     int val, fd;
1270
1271     for(;;) {
1272         len = sizeof(sockaddr);
1273         fd = accept(gdbserver_fd, (struct sockaddr *)&sockaddr, &len);
1274         if (fd < 0 && errno != EINTR) {
1275             perror("accept");
1276             return;
1277         } else if (fd >= 0) {
1278             break;
1279         }
1280     }
1281
1282     /* set short latency */
1283     val = 1;
1284     setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (char *)&val, sizeof(val));
1285
1286     s = &gdbserver_state;
1287     memset (s, 0, sizeof (GDBState));
1288     s->env = first_cpu; /* XXX: allow to change CPU */
1289     s->fd = fd;
1290
1291     gdb_syscall_state = s;
1292
1293     fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
1294 }
1295
1296 static int gdbserver_open(int port)
1297 {
1298     struct sockaddr_in sockaddr;
1299     int fd, val, ret;
1300
1301     fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
1302     if (fd < 0) {
1303         perror("socket");
1304         return -1;
1305     }
1306
1307     /* allow fast reuse */
1308     val = 1;
1309     setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *)&val, sizeof(val));
1310
1311     sockaddr.sin_family = AF_INET;
1312     sockaddr.sin_port = htons(port);
1313     sockaddr.sin_addr.s_addr = 0;
1314     ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&sockaddr, sizeof(sockaddr));
1315     if (ret < 0) {
1316         perror("bind");
1317         return -1;
1318     }
1319     ret = listen(fd, 0);
1320     if (ret < 0) {
1321         perror("listen");
1322         return -1;
1323     }
1324     return fd;
1325 }
1326
1327 int gdbserver_start(int port)
1328 {
1329     gdbserver_fd = gdbserver_open(port);
1330     if (gdbserver_fd < 0)
1331         return -1;
1332     /* accept connections */
1333     gdb_accept (NULL);
1334     return 0;
1335 }
1336 #else
1337 static int gdb_chr_can_receive(void *opaque)
1338 {
1339   return 1;
1340 }
1341
1342 static void gdb_chr_receive(void *opaque, const uint8_t *buf, int size)
1343 {
1344     GDBState *s = opaque;
1345     int i;
1346
1347     for (i = 0; i < size; i++) {
1348         gdb_read_byte(s, buf[i]);
1349     }
1350 }
1351
1352 static void gdb_chr_event(void *opaque, int event)
1353 {
1354     switch (event) {
1355     case CHR_EVENT_RESET:
1356         vm_stop(EXCP_INTERRUPT);
1357         gdb_syscall_state = opaque;
1358         break;
1359     default:
1360         break;
1361     }
1362 }
1363
1364 int gdbserver_start(const char *port)
1365 {
1366     GDBState *s;
1367     char gdbstub_port_name[128];
1368     int port_num;
1369     char *p;
1370     CharDriverState *chr;
1371
1372     if (!port || !*port)
1373       return -1;
1374
1375     port_num = strtol(port, &p, 10);
1376     if (*p == 0) {
1377         /* A numeric value is interpreted as a port number.  */
1378         snprintf(gdbstub_port_name, sizeof(gdbstub_port_name),
1379                  "tcp::%d,nowait,nodelay,server", port_num);
1380         port = gdbstub_port_name;
1381     }
1382
1383     chr = qemu_chr_open(port);
1384     if (!chr)
1385         return -1;
1386
1387     s = qemu_mallocz(sizeof(GDBState));
1388     if (!s) {
1389         return -1;
1390     }
1391     s->env = first_cpu; /* XXX: allow to change CPU */
1392     s->chr = chr;
1393     qemu_chr_add_handlers(chr, gdb_chr_can_receive, gdb_chr_receive,
1394                           gdb_chr_event, s);
1395     qemu_add_vm_stop_handler(gdb_vm_stopped, s);
1396     return 0;
1397 }
1398 #endif