Merge branch 'vendor/GDB'
[dragonfly.git] / contrib / gdb-7 / gdb / doc / gdbint.texinfo
1 \input texinfo   @c -*- texinfo -*-
2 @setfilename gdbint.info
3 @include gdb-cfg.texi
4 @settitle @value{GDBN} Internals
5 @setchapternewpage off
6 @dircategory Software development
7 @direntry
8 * Gdb-Internals: (gdbint).      The GNU debugger's internals.
9 @end direntry
10
11 @copying
12 Copyright @copyright{} 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1996, 1998, 1999,
13 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008, 2009, 2010
14 Free Software Foundation, Inc.
15 Contributed by Cygnus Solutions.  Written by John Gilmore.
16 Second Edition by Stan Shebs.
17
18 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
19 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
20 any later version published by the Free Software Foundation; with no
21 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover
22 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled ``GNU
23 Free Documentation License''.
24 @end copying
25
26 @ifnottex
27 This file documents the internals of the GNU debugger @value{GDBN}.
28
29 @insertcopying
30 @end ifnottex
31
32
33 @syncodeindex fn cp
34 @syncodeindex vr cp
35
36 @titlepage
37 @title @value{GDBN} Internals
38 @subtitle{A guide to the internals of the GNU debugger}
39 @author John Gilmore
40 @author Cygnus Solutions
41 @author Second Edition:
42 @author Stan Shebs
43 @author Cygnus Solutions
44 @page
45 @tex
46 \def\$#1${{#1}}  % Kluge: collect RCS revision info without $...$
47 \xdef\manvers{\$Revision$}  % For use in headers, footers too
48 {\parskip=0pt
49 \hfill Cygnus Solutions\par
50 \hfill \manvers\par
51 \hfill \TeX{}info \texinfoversion\par
52 }
53 @end tex
54
55 @vskip 0pt plus 1filll
56 @insertcopying
57 @end titlepage
58
59 @contents
60
61 @node Top
62 @c Perhaps this should be the title of the document (but only for info,
63 @c not for TeX).  Existing GNU manuals seem inconsistent on this point.
64 @top Scope of this Document
65
66 This document documents the internals of the GNU debugger, @value{GDBN}.  It
67 includes description of @value{GDBN}'s key algorithms and operations, as well
68 as the mechanisms that adapt @value{GDBN} to specific hosts and targets.
69
70 @menu
71 * Summary::
72 * Overall Structure::
73 * Algorithms::
74 * User Interface::
75 * libgdb::
76 * Values::
77 * Stack Frames::
78 * Symbol Handling::
79 * Language Support::
80 * Host Definition::
81 * Target Architecture Definition::
82 * Target Descriptions::
83 * Target Vector Definition::
84 * Native Debugging::
85 * Support Libraries::
86 * Coding::
87 * Porting GDB::
88 * Versions and Branches::
89 * Start of New Year Procedure::
90 * Releasing GDB::
91 * Testsuite::
92 * Hints::
93
94 * GDB Observers::  @value{GDBN} Currently available observers
95 * GNU Free Documentation License::  The license for this documentation
96 * Index::
97 @end menu
98
99 @node Summary
100 @chapter Summary
101
102 @menu
103 * Requirements::
104 * Contributors::
105 @end menu
106
107 @node Requirements
108 @section Requirements
109 @cindex requirements for @value{GDBN}
110
111 Before diving into the internals, you should understand the formal
112 requirements and other expectations for @value{GDBN}.  Although some
113 of these may seem obvious, there have been proposals for @value{GDBN}
114 that have run counter to these requirements.
115
116 First of all, @value{GDBN} is a debugger.  It's not designed to be a
117 front panel for embedded systems.  It's not a text editor.  It's not a
118 shell.  It's not a programming environment.
119
120 @value{GDBN} is an interactive tool.  Although a batch mode is
121 available, @value{GDBN}'s primary role is to interact with a human
122 programmer.
123
124 @value{GDBN} should be responsive to the user.  A programmer hot on
125 the trail of a nasty bug, and operating under a looming deadline, is
126 going to be very impatient of everything, including the response time
127 to debugger commands.
128
129 @value{GDBN} should be relatively permissive, such as for expressions.
130 While the compiler should be picky (or have the option to be made
131 picky), since source code lives for a long time usually, the
132 programmer doing debugging shouldn't be spending time figuring out to
133 mollify the debugger.
134
135 @value{GDBN} will be called upon to deal with really large programs.
136 Executable sizes of 50 to 100 megabytes occur regularly, and we've
137 heard reports of programs approaching 1 gigabyte in size.
138
139 @value{GDBN} should be able to run everywhere.  No other debugger is
140 available for even half as many configurations as @value{GDBN}
141 supports.
142
143 @node Contributors
144 @section Contributors
145
146 The first edition of this document was written by John Gilmore of
147 Cygnus Solutions. The current second edition was written by Stan Shebs
148 of Cygnus Solutions, who continues to update the manual.
149
150 Over the years, many others have made additions and changes to this
151 document. This section attempts to record the significant contributors
152 to that effort. One of the virtues of free software is that everyone
153 is free to contribute to it; with regret, we cannot actually
154 acknowledge everyone here.
155
156 @quotation
157 @emph{Plea:} This section has only been added relatively recently (four
158 years after publication of the second edition). Additions to this
159 section are particularly welcome.  If you or your friends (or enemies,
160 to be evenhanded) have been unfairly omitted from this list, we would
161 like to add your names!
162 @end quotation
163
164 A document such as this relies on being kept up to date by numerous
165 small updates by contributing engineers as they make changes to the
166 code base. The file @file{ChangeLog} in the @value{GDBN} distribution
167 approximates a blow-by-blow account. The most prolific contributors to
168 this important, but low profile task are Andrew Cagney (responsible
169 for over half the entries), Daniel Jacobowitz, Mark Kettenis, Jim
170 Blandy and Eli Zaretskii.
171
172 Eli Zaretskii and Daniel Jacobowitz wrote the sections documenting
173 watchpoints.
174
175 Jeremy Bennett updated the sections on initializing a new architecture
176 and register representation, and added the section on Frame Interpretation.
177
178
179 @node Overall Structure
180
181 @chapter Overall Structure
182
183 @value{GDBN} consists of three major subsystems: user interface,
184 symbol handling (the @dfn{symbol side}), and target system handling (the
185 @dfn{target side}).
186
187 The user interface consists of several actual interfaces, plus
188 supporting code.
189
190 The symbol side consists of object file readers, debugging info
191 interpreters, symbol table management, source language expression
192 parsing, type and value printing.
193
194 The target side consists of execution control, stack frame analysis, and
195 physical target manipulation.
196
197 The target side/symbol side division is not formal, and there are a
198 number of exceptions.  For instance, core file support involves symbolic
199 elements (the basic core file reader is in BFD) and target elements (it
200 supplies the contents of memory and the values of registers).  Instead,
201 this division is useful for understanding how the minor subsystems
202 should fit together.
203
204 @section The Symbol Side
205
206 The symbolic side of @value{GDBN} can be thought of as ``everything
207 you can do in @value{GDBN} without having a live program running''.
208 For instance, you can look at the types of variables, and evaluate
209 many kinds of expressions.
210
211 @section The Target Side
212
213 The target side of @value{GDBN} is the ``bits and bytes manipulator''.
214 Although it may make reference to symbolic info here and there, most
215 of the target side will run with only a stripped executable
216 available---or even no executable at all, in remote debugging cases.
217
218 Operations such as disassembly, stack frame crawls, and register
219 display, are able to work with no symbolic info at all.  In some cases,
220 such as disassembly, @value{GDBN} will use symbolic info to present addresses
221 relative to symbols rather than as raw numbers, but it will work either
222 way.
223
224 @section Configurations
225
226 @cindex host
227 @cindex target
228 @dfn{Host} refers to attributes of the system where @value{GDBN} runs.
229 @dfn{Target} refers to the system where the program being debugged
230 executes.  In most cases they are the same machine, in which case a
231 third type of @dfn{Native} attributes come into play.
232
233 Defines and include files needed to build on the host are host
234 support.  Examples are tty support, system defined types, host byte
235 order, host float format.  These are all calculated by @code{autoconf}
236 when the debugger is built.
237
238 Defines and information needed to handle the target format are target
239 dependent.  Examples are the stack frame format, instruction set,
240 breakpoint instruction, registers, and how to set up and tear down the stack
241 to call a function.
242
243 Information that is only needed when the host and target are the same,
244 is native dependent.  One example is Unix child process support; if the
245 host and target are not the same, calling @code{fork} to start the target
246 process is a bad idea.  The various macros needed for finding the
247 registers in the @code{upage}, running @code{ptrace}, and such are all
248 in the native-dependent files.
249
250 Another example of native-dependent code is support for features that
251 are really part of the target environment, but which require
252 @code{#include} files that are only available on the host system.  Core
253 file handling and @code{setjmp} handling are two common cases.
254
255 When you want to make @value{GDBN} work as the traditional native debugger
256 on a system, you will need to supply both target and native information.
257
258 @section Source Tree Structure
259 @cindex @value{GDBN} source tree structure
260
261 The @value{GDBN} source directory has a mostly flat structure---there
262 are only a few subdirectories.  A file's name usually gives a hint as
263 to what it does; for example, @file{stabsread.c} reads stabs,
264 @file{dwarf2read.c} reads @sc{DWARF 2}, etc.
265
266 Files that are related to some common task have names that share
267 common substrings.  For example, @file{*-thread.c} files deal with
268 debugging threads on various platforms; @file{*read.c} files deal with
269 reading various kinds of symbol and object files; @file{inf*.c} files
270 deal with direct control of the @dfn{inferior program} (@value{GDBN}
271 parlance for the program being debugged).
272
273 There are several dozens of files in the @file{*-tdep.c} family.
274 @samp{tdep} stands for @dfn{target-dependent code}---each of these
275 files implements debug support for a specific target architecture
276 (sparc, mips, etc).  Usually, only one of these will be used in a
277 specific @value{GDBN} configuration (sometimes two, closely related).
278
279 Similarly, there are many @file{*-nat.c} files, each one for native
280 debugging on a specific system (e.g., @file{sparc-linux-nat.c} is for
281 native debugging of Sparc machines running the Linux kernel).
282
283 The few subdirectories of the source tree are:
284
285 @table @file
286 @item cli
287 Code that implements @dfn{CLI}, the @value{GDBN} Command-Line
288 Interpreter.  @xref{User Interface, Command Interpreter}.
289
290 @item gdbserver
291 Code for the @value{GDBN} remote server.
292
293 @item gdbtk
294 Code for Insight, the @value{GDBN} TK-based GUI front-end.
295
296 @item mi
297 The @dfn{GDB/MI}, the @value{GDBN} Machine Interface interpreter.
298
299 @item signals
300 Target signal translation code.
301
302 @item tui
303 Code for @dfn{TUI}, the @value{GDBN} Text-mode full-screen User
304 Interface.  @xref{User Interface, TUI}.
305 @end table
306
307 @node Algorithms
308
309 @chapter Algorithms
310 @cindex algorithms
311
312 @value{GDBN} uses a number of debugging-specific algorithms.  They are
313 often not very complicated, but get lost in the thicket of special
314 cases and real-world issues.  This chapter describes the basic
315 algorithms and mentions some of the specific target definitions that
316 they use.
317
318 @section Prologue Analysis
319
320 @cindex prologue analysis
321 @cindex call frame information
322 @cindex CFI (call frame information)
323 To produce a backtrace and allow the user to manipulate older frames'
324 variables and arguments, @value{GDBN} needs to find the base addresses
325 of older frames, and discover where those frames' registers have been
326 saved.  Since a frame's ``callee-saves'' registers get saved by
327 younger frames if and when they're reused, a frame's registers may be
328 scattered unpredictably across younger frames.  This means that
329 changing the value of a register-allocated variable in an older frame
330 may actually entail writing to a save slot in some younger frame.
331
332 Modern versions of GCC emit Dwarf call frame information (``CFI''),
333 which describes how to find frame base addresses and saved registers.
334 But CFI is not always available, so as a fallback @value{GDBN} uses a
335 technique called @dfn{prologue analysis} to find frame sizes and saved
336 registers.  A prologue analyzer disassembles the function's machine
337 code starting from its entry point, and looks for instructions that
338 allocate frame space, save the stack pointer in a frame pointer
339 register, save registers, and so on.  Obviously, this can't be done
340 accurately in general, but it's tractable to do well enough to be very
341 helpful.  Prologue analysis predates the GNU toolchain's support for
342 CFI; at one time, prologue analysis was the only mechanism
343 @value{GDBN} used for stack unwinding at all, when the function
344 calling conventions didn't specify a fixed frame layout.
345
346 In the olden days, function prologues were generated by hand-written,
347 target-specific code in GCC, and treated as opaque and untouchable by
348 optimizers.  Looking at this code, it was usually straightforward to
349 write a prologue analyzer for @value{GDBN} that would accurately
350 understand all the prologues GCC would generate.  However, over time
351 GCC became more aggressive about instruction scheduling, and began to
352 understand more about the semantics of the prologue instructions
353 themselves; in response, @value{GDBN}'s analyzers became more complex
354 and fragile.  Keeping the prologue analyzers working as GCC (and the
355 instruction sets themselves) evolved became a substantial task.
356
357 @cindex @file{prologue-value.c}
358 @cindex abstract interpretation of function prologues
359 @cindex pseudo-evaluation of function prologues
360 To try to address this problem, the code in @file{prologue-value.h}
361 and @file{prologue-value.c} provides a general framework for writing
362 prologue analyzers that are simpler and more robust than ad-hoc
363 analyzers.  When we analyze a prologue using the prologue-value
364 framework, we're really doing ``abstract interpretation'' or
365 ``pseudo-evaluation'': running the function's code in simulation, but
366 using conservative approximations of the values registers and memory
367 would hold when the code actually runs.  For example, if our function
368 starts with the instruction:
369
370 @example
371 addi r1, 42     # add 42 to r1
372 @end example
373 @noindent
374 we don't know exactly what value will be in @code{r1} after executing
375 this instruction, but we do know it'll be 42 greater than its original
376 value.
377
378 If we then see an instruction like:
379
380 @example
381 addi r1, 22     # add 22 to r1
382 @end example
383 @noindent
384 we still don't know what @code{r1's} value is, but again, we can say
385 it is now 64 greater than its original value.
386
387 If the next instruction were:
388
389 @example
390 mov r2, r1      # set r2 to r1's value
391 @end example
392 @noindent
393 then we can say that @code{r2's} value is now the original value of
394 @code{r1} plus 64.
395
396 It's common for prologues to save registers on the stack, so we'll
397 need to track the values of stack frame slots, as well as the
398 registers.  So after an instruction like this:
399
400 @example
401 mov (fp+4), r2
402 @end example
403 @noindent
404 then we'd know that the stack slot four bytes above the frame pointer
405 holds the original value of @code{r1} plus 64.
406
407 And so on.
408
409 Of course, this can only go so far before it gets unreasonable.  If we
410 wanted to be able to say anything about the value of @code{r1} after
411 the instruction:
412
413 @example
414 xor r1, r3      # exclusive-or r1 and r3, place result in r1
415 @end example
416 @noindent
417 then things would get pretty complex.  But remember, we're just doing
418 a conservative approximation; if exclusive-or instructions aren't
419 relevant to prologues, we can just say @code{r1}'s value is now
420 ``unknown''.  We can ignore things that are too complex, if that loss of
421 information is acceptable for our application.
422
423 So when we say ``conservative approximation'' here, what we mean is an
424 approximation that is either accurate, or marked ``unknown'', but
425 never inaccurate.
426
427 Using this framework, a prologue analyzer is simply an interpreter for
428 machine code, but one that uses conservative approximations for the
429 contents of registers and memory instead of actual values.  Starting
430 from the function's entry point, you simulate instructions up to the
431 current PC, or an instruction that you don't know how to simulate.
432 Now you can examine the state of the registers and stack slots you've
433 kept track of.
434
435 @itemize @bullet
436
437 @item
438 To see how large your stack frame is, just check the value of the
439 stack pointer register; if it's the original value of the SP
440 minus a constant, then that constant is the stack frame's size.
441 If the SP's value has been marked as ``unknown'', then that means
442 the prologue has done something too complex for us to track, and
443 we don't know the frame size.
444
445 @item
446 To see where we've saved the previous frame's registers, we just
447 search the values we've tracked --- stack slots, usually, but
448 registers, too, if you want --- for something equal to the register's
449 original value.  If the calling conventions suggest a standard place
450 to save a given register, then we can check there first, but really,
451 anything that will get us back the original value will probably work.
452 @end itemize
453
454 This does take some work.  But prologue analyzers aren't
455 quick-and-simple pattern patching to recognize a few fixed prologue
456 forms any more; they're big, hairy functions.  Along with inferior
457 function calls, prologue analysis accounts for a substantial portion
458 of the time needed to stabilize a @value{GDBN} port.  So it's
459 worthwhile to look for an approach that will be easier to understand
460 and maintain.  In the approach described above:
461
462 @itemize @bullet
463
464 @item
465 It's easier to see that the analyzer is correct: you just see
466 whether the analyzer properly (albeit conservatively) simulates
467 the effect of each instruction.
468
469 @item
470 It's easier to extend the analyzer: you can add support for new
471 instructions, and know that you haven't broken anything that
472 wasn't already broken before.
473
474 @item
475 It's orthogonal: to gather new information, you don't need to
476 complicate the code for each instruction.  As long as your domain
477 of conservative values is already detailed enough to tell you
478 what you need, then all the existing instruction simulations are
479 already gathering the right data for you.
480
481 @end itemize
482
483 The file @file{prologue-value.h} contains detailed comments explaining
484 the framework and how to use it.
485
486
487 @section Breakpoint Handling
488
489 @cindex breakpoints
490 In general, a breakpoint is a user-designated location in the program
491 where the user wants to regain control if program execution ever reaches
492 that location.
493
494 There are two main ways to implement breakpoints; either as ``hardware''
495 breakpoints or as ``software'' breakpoints.
496
497 @cindex hardware breakpoints
498 @cindex program counter
499 Hardware breakpoints are sometimes available as a builtin debugging
500 features with some chips.  Typically these work by having dedicated
501 register into which the breakpoint address may be stored.  If the PC
502 (shorthand for @dfn{program counter})
503 ever matches a value in a breakpoint registers, the CPU raises an
504 exception and reports it to @value{GDBN}.
505
506 Another possibility is when an emulator is in use; many emulators
507 include circuitry that watches the address lines coming out from the
508 processor, and force it to stop if the address matches a breakpoint's
509 address.
510
511 A third possibility is that the target already has the ability to do
512 breakpoints somehow; for instance, a ROM monitor may do its own
513 software breakpoints.  So although these are not literally ``hardware
514 breakpoints'', from @value{GDBN}'s point of view they work the same;
515 @value{GDBN} need not do anything more than set the breakpoint and wait
516 for something to happen.
517
518 Since they depend on hardware resources, hardware breakpoints may be
519 limited in number; when the user asks for more, @value{GDBN} will
520 start trying to set software breakpoints.  (On some architectures,
521 notably the 32-bit x86 platforms, @value{GDBN} cannot always know
522 whether there's enough hardware resources to insert all the hardware
523 breakpoints and watchpoints.  On those platforms, @value{GDBN} prints
524 an error message only when the program being debugged is continued.)
525
526 @cindex software breakpoints
527 Software breakpoints require @value{GDBN} to do somewhat more work.
528 The basic theory is that @value{GDBN} will replace a program
529 instruction with a trap, illegal divide, or some other instruction
530 that will cause an exception, and then when it's encountered,
531 @value{GDBN} will take the exception and stop the program.  When the
532 user says to continue, @value{GDBN} will restore the original
533 instruction, single-step, re-insert the trap, and continue on.
534
535 Since it literally overwrites the program being tested, the program area
536 must be writable, so this technique won't work on programs in ROM.  It
537 can also distort the behavior of programs that examine themselves,
538 although such a situation would be highly unusual.
539
540 Also, the software breakpoint instruction should be the smallest size of
541 instruction, so it doesn't overwrite an instruction that might be a jump
542 target, and cause disaster when the program jumps into the middle of the
543 breakpoint instruction.  (Strictly speaking, the breakpoint must be no
544 larger than the smallest interval between instructions that may be jump
545 targets; perhaps there is an architecture where only even-numbered
546 instructions may jumped to.)  Note that it's possible for an instruction
547 set not to have any instructions usable for a software breakpoint,
548 although in practice only the ARC has failed to define such an
549 instruction.
550
551 Basic breakpoint object handling is in @file{breakpoint.c}.  However,
552 much of the interesting breakpoint action is in @file{infrun.c}.
553
554 @table @code
555 @cindex insert or remove software breakpoint
556 @findex target_remove_breakpoint
557 @findex target_insert_breakpoint
558 @item target_remove_breakpoint (@var{bp_tgt})
559 @itemx target_insert_breakpoint (@var{bp_tgt})
560 Insert or remove a software breakpoint at address
561 @code{@var{bp_tgt}->placed_address}.  Returns zero for success,
562 non-zero for failure.  On input, @var{bp_tgt} contains the address of the
563 breakpoint, and is otherwise initialized to zero.  The fields of the
564 @code{struct bp_target_info} pointed to by @var{bp_tgt} are updated
565 to contain other information about the breakpoint on output.  The field
566 @code{placed_address} may be updated if the breakpoint was placed at a
567 related address; the field @code{shadow_contents} contains the real
568 contents of the bytes where the breakpoint has been inserted,
569 if reading memory would return the breakpoint instead of the
570 underlying memory; the field @code{shadow_len} is the length of
571 memory cached in @code{shadow_contents}, if any; and the field
572 @code{placed_size} is optionally set and used by the target, if
573 it could differ from @code{shadow_len}.
574
575 For example, the remote target @samp{Z0} packet does not require
576 shadowing memory, so @code{shadow_len} is left at zero.  However,
577 the length reported by @code{gdbarch_breakpoint_from_pc} is cached in
578 @code{placed_size}, so that a matching @samp{z0} packet can be
579 used to remove the breakpoint.
580
581 @cindex insert or remove hardware breakpoint
582 @findex target_remove_hw_breakpoint
583 @findex target_insert_hw_breakpoint
584 @item target_remove_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
585 @itemx target_insert_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
586 Insert or remove a hardware-assisted breakpoint at address
587 @code{@var{bp_tgt}->placed_address}.  Returns zero for success,
588 non-zero for failure.  See @code{target_insert_breakpoint} for
589 a description of the @code{struct bp_target_info} pointed to by
590 @var{bp_tgt}; the @code{shadow_contents} and
591 @code{shadow_len} members are not used for hardware breakpoints,
592 but @code{placed_size} may be.
593 @end table
594
595 @section Single Stepping
596
597 @section Signal Handling
598
599 @section Thread Handling
600
601 @section Inferior Function Calls
602
603 @section Longjmp Support
604
605 @cindex @code{longjmp} debugging
606 @value{GDBN} has support for figuring out that the target is doing a
607 @code{longjmp} and for stopping at the target of the jump, if we are
608 stepping.  This is done with a few specialized internal breakpoints,
609 which are visible in the output of the @samp{maint info breakpoint}
610 command.
611
612 @findex gdbarch_get_longjmp_target
613 To make this work, you need to define a function called
614 @code{gdbarch_get_longjmp_target}, which will examine the
615 @code{jmp_buf} structure and extract the @code{longjmp} target address.
616 Since @code{jmp_buf} is target specific and typically defined in a
617 target header not available to @value{GDBN}, you will need to
618 determine the offset of the PC manually and return that; many targets
619 define a @code{jb_pc_offset} field in the tdep structure to save the
620 value once calculated.
621
622 @section Watchpoints
623 @cindex watchpoints
624
625 Watchpoints are a special kind of breakpoints (@pxref{Algorithms,
626 breakpoints}) which break when data is accessed rather than when some
627 instruction is executed.  When you have data which changes without
628 your knowing what code does that, watchpoints are the silver bullet to
629 hunt down and kill such bugs.
630
631 @cindex hardware watchpoints
632 @cindex software watchpoints
633 Watchpoints can be either hardware-assisted or not; the latter type is
634 known as ``software watchpoints.''  @value{GDBN} always uses
635 hardware-assisted watchpoints if they are available, and falls back on
636 software watchpoints otherwise.  Typical situations where @value{GDBN}
637 will use software watchpoints are:
638
639 @itemize @bullet
640 @item
641 The watched memory region is too large for the underlying hardware
642 watchpoint support.  For example, each x86 debug register can watch up
643 to 4 bytes of memory, so trying to watch data structures whose size is
644 more than 16 bytes will cause @value{GDBN} to use software
645 watchpoints.
646
647 @item
648 The value of the expression to be watched depends on data held in
649 registers (as opposed to memory).
650
651 @item
652 Too many different watchpoints requested.  (On some architectures,
653 this situation is impossible to detect until the debugged program is
654 resumed.)  Note that x86 debug registers are used both for hardware
655 breakpoints and for watchpoints, so setting too many hardware
656 breakpoints might cause watchpoint insertion to fail.
657
658 @item
659 No hardware-assisted watchpoints provided by the target
660 implementation.
661 @end itemize
662
663 Software watchpoints are very slow, since @value{GDBN} needs to
664 single-step the program being debugged and test the value of the
665 watched expression(s) after each instruction.  The rest of this
666 section is mostly irrelevant for software watchpoints.
667
668 When the inferior stops, @value{GDBN} tries to establish, among other
669 possible reasons, whether it stopped due to a watchpoint being hit.
670 It first uses @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} to see if any watchpoint
671 was hit.  If not, all watchpoint checking is skipped.
672
673 Then @value{GDBN} calls @code{target_stopped_data_address} exactly
674 once.  This method returns the address of the watchpoint which
675 triggered, if the target can determine it.  If the triggered address
676 is available, @value{GDBN} compares the address returned by this
677 method with each watched memory address in each active watchpoint.
678 For data-read and data-access watchpoints, @value{GDBN} announces
679 every watchpoint that watches the triggered address as being hit.
680 For this reason, data-read and data-access watchpoints
681 @emph{require} that the triggered address be available; if not, read
682 and access watchpoints will never be considered hit.  For data-write
683 watchpoints, if the triggered address is available, @value{GDBN}
684 considers only those watchpoints which match that address;
685 otherwise, @value{GDBN} considers all data-write watchpoints.  For
686 each data-write watchpoint that @value{GDBN} considers, it evaluates
687 the expression whose value is being watched, and tests whether the
688 watched value has changed.  Watchpoints whose watched values have
689 changed are announced as hit.
690
691 @c FIXME move these to the main lists of target/native defns
692
693 @value{GDBN} uses several macros and primitives to support hardware
694 watchpoints:
695
696 @table @code
697 @findex TARGET_CAN_USE_HARDWARE_WATCHPOINT
698 @item TARGET_CAN_USE_HARDWARE_WATCHPOINT (@var{type}, @var{count}, @var{other})
699 Return the number of hardware watchpoints of type @var{type} that are
700 possible to be set.  The value is positive if @var{count} watchpoints
701 of this type can be set, zero if setting watchpoints of this type is
702 not supported, and negative if @var{count} is more than the maximum
703 number of watchpoints of type @var{type} that can be set.  @var{other}
704 is non-zero if other types of watchpoints are currently enabled (there
705 are architectures which cannot set watchpoints of different types at
706 the same time).
707
708 @findex TARGET_REGION_OK_FOR_HW_WATCHPOINT
709 @item TARGET_REGION_OK_FOR_HW_WATCHPOINT (@var{addr}, @var{len})
710 Return non-zero if hardware watchpoints can be used to watch a region
711 whose address is @var{addr} and whose length in bytes is @var{len}.
712
713 @cindex insert or remove hardware watchpoint
714 @findex target_insert_watchpoint
715 @findex target_remove_watchpoint
716 @item target_insert_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
717 @itemx target_remove_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
718 Insert or remove a hardware watchpoint starting at @var{addr}, for
719 @var{len} bytes.  @var{type} is the watchpoint type, one of the
720 possible values of the enumerated data type @code{target_hw_bp_type},
721 defined by @file{breakpoint.h} as follows:
722
723 @smallexample
724  enum target_hw_bp_type
725    @{
726      hw_write   = 0, /* Common (write) HW watchpoint */
727      hw_read    = 1, /* Read    HW watchpoint */
728      hw_access  = 2, /* Access (read or write) HW watchpoint */
729      hw_execute = 3  /* Execute HW breakpoint */
730    @};
731 @end smallexample
732
733 @noindent
734 These two macros should return 0 for success, non-zero for failure.
735
736 @findex target_stopped_data_address
737 @item target_stopped_data_address (@var{addr_p})
738 If the inferior has some watchpoint that triggered, place the address
739 associated with the watchpoint at the location pointed to by
740 @var{addr_p} and return non-zero.  Otherwise, return zero.  This
741 is required for data-read and data-access watchpoints.  It is
742 not required for data-write watchpoints, but @value{GDBN} uses
743 it to improve handling of those also.
744
745 @value{GDBN} will only call this method once per watchpoint stop,
746 immediately after calling @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT}.  If the
747 target's watchpoint indication is sticky, i.e., stays set after
748 resuming, this method should clear it.  For instance, the x86 debug
749 control register has sticky triggered flags.
750
751 @findex target_watchpoint_addr_within_range
752 @item target_watchpoint_addr_within_range (@var{target}, @var{addr}, @var{start}, @var{length})
753 Check whether @var{addr} (as returned by @code{target_stopped_data_address})
754 lies within the hardware-defined watchpoint region described by
755 @var{start} and @var{length}.  This only needs to be provided if the
756 granularity of a watchpoint is greater than one byte, i.e., if the
757 watchpoint can also trigger on nearby addresses outside of the watched
758 region.
759
760 @findex HAVE_STEPPABLE_WATCHPOINT
761 @item HAVE_STEPPABLE_WATCHPOINT
762 If defined to a non-zero value, it is not necessary to disable a
763 watchpoint to step over it.  Like @code{gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint},
764 this is usually set when watchpoints trigger at the instruction
765 which will perform an interesting read or write.  It should be
766 set if there is a temporary disable bit which allows the processor
767 to step over the interesting instruction without raising the
768 watchpoint exception again.
769
770 @findex gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint 
771 @item int gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (@var{gdbarch})
772 If it returns a non-zero value, @value{GDBN} should disable a
773 watchpoint to step the inferior over it.  This is usually set when
774 watchpoints trigger at the instruction which will perform an
775 interesting read or write.
776
777 @findex HAVE_CONTINUABLE_WATCHPOINT
778 @item HAVE_CONTINUABLE_WATCHPOINT
779 If defined to a non-zero value, it is possible to continue the
780 inferior after a watchpoint has been hit.  This is usually set
781 when watchpoints trigger at the instruction following an interesting
782 read or write.
783
784 @findex STOPPED_BY_WATCHPOINT
785 @item STOPPED_BY_WATCHPOINT (@var{wait_status})
786 Return non-zero if stopped by a watchpoint.  @var{wait_status} is of
787 the type @code{struct target_waitstatus}, defined by @file{target.h}.
788 Normally, this macro is defined to invoke the function pointed to by
789 the @code{to_stopped_by_watchpoint} member of the structure (of the
790 type @code{target_ops}, defined on @file{target.h}) that describes the
791 target-specific operations; @code{to_stopped_by_watchpoint} ignores
792 the @var{wait_status} argument.
793
794 @value{GDBN} does not require the non-zero value returned by
795 @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} to be 100% correct, so if a target cannot
796 determine for sure whether the inferior stopped due to a watchpoint,
797 it could return non-zero ``just in case''.
798 @end table
799
800 @subsection Watchpoints and Threads
801 @cindex watchpoints, with threads
802
803 @value{GDBN} only supports process-wide watchpoints, which trigger
804 in all threads.  @value{GDBN} uses the thread ID to make watchpoints
805 act as if they were thread-specific, but it cannot set hardware
806 watchpoints that only trigger in a specific thread.  Therefore, even
807 if the target supports threads, per-thread debug registers, and
808 watchpoints which only affect a single thread, it should set the
809 per-thread debug registers for all threads to the same value.  On
810 @sc{gnu}/Linux native targets, this is accomplished by using
811 @code{ALL_LWPS} in @code{target_insert_watchpoint} and
812 @code{target_remove_watchpoint} and by using
813 @code{linux_set_new_thread} to register a handler for newly created
814 threads.
815
816 @value{GDBN}'s @sc{gnu}/Linux support only reports a single event
817 at a time, although multiple events can trigger simultaneously for
818 multi-threaded programs.  When multiple events occur, @file{linux-nat.c}
819 queues subsequent events and returns them the next time the program
820 is resumed.  This means that @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} and
821 @code{target_stopped_data_address} only need to consult the current
822 thread's state---the thread indicated by @code{inferior_ptid}.  If
823 two threads have hit watchpoints simultaneously, those routines
824 will be called a second time for the second thread.
825
826 @subsection x86 Watchpoints
827 @cindex x86 debug registers
828 @cindex watchpoints, on x86
829
830 The 32-bit Intel x86 (a.k.a.@: ia32) processors feature special debug
831 registers designed to facilitate debugging.  @value{GDBN} provides a
832 generic library of functions that x86-based ports can use to implement
833 support for watchpoints and hardware-assisted breakpoints.  This
834 subsection documents the x86 watchpoint facilities in @value{GDBN}.
835
836 (At present, the library functions read and write debug registers directly, and are
837 thus only available for native configurations.)
838
839 To use the generic x86 watchpoint support, a port should do the
840 following:
841
842 @itemize @bullet
843 @findex I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
844 @item
845 Define the macro @code{I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS} somewhere in the
846 target-dependent headers.
847
848 @item
849 Include the @file{config/i386/nm-i386.h} header file @emph{after}
850 defining @code{I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
851
852 @item
853 Add @file{i386-nat.o} to the value of the Make variable
854 @code{NATDEPFILES} (@pxref{Native Debugging, NATDEPFILES}).
855
856 @item
857 Provide implementations for the @code{I386_DR_LOW_*} macros described
858 below.  Typically, each macro should call a target-specific function
859 which does the real work.
860 @end itemize
861
862 The x86 watchpoint support works by maintaining mirror images of the
863 debug registers.  Values are copied between the mirror images and the
864 real debug registers via a set of macros which each target needs to
865 provide:
866
867 @table @code
868 @findex I386_DR_LOW_SET_CONTROL
869 @item I386_DR_LOW_SET_CONTROL (@var{val})
870 Set the Debug Control (DR7) register to the value @var{val}.
871
872 @findex I386_DR_LOW_SET_ADDR
873 @item I386_DR_LOW_SET_ADDR (@var{idx}, @var{addr})
874 Put the address @var{addr} into the debug register number @var{idx}.
875
876 @findex I386_DR_LOW_RESET_ADDR
877 @item I386_DR_LOW_RESET_ADDR (@var{idx})
878 Reset (i.e.@: zero out) the address stored in the debug register
879 number @var{idx}.
880
881 @findex I386_DR_LOW_GET_STATUS
882 @item I386_DR_LOW_GET_STATUS
883 Return the value of the Debug Status (DR6) register.  This value is
884 used immediately after it is returned by
885 @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}, so as to support per-thread status
886 register values.
887 @end table
888
889 For each one of the 4 debug registers (whose indices are from 0 to 3)
890 that store addresses, a reference count is maintained by @value{GDBN},
891 to allow sharing of debug registers by several watchpoints.  This
892 allows users to define several watchpoints that watch the same
893 expression, but with different conditions and/or commands, without
894 wasting debug registers which are in short supply.  @value{GDBN}
895 maintains the reference counts internally, targets don't have to do
896 anything to use this feature.
897
898 The x86 debug registers can each watch a region that is 1, 2, or 4
899 bytes long.  The ia32 architecture requires that each watched region
900 be appropriately aligned: 2-byte region on 2-byte boundary, 4-byte
901 region on 4-byte boundary.  However, the x86 watchpoint support in
902 @value{GDBN} can watch unaligned regions and regions larger than 4
903 bytes (up to 16 bytes) by allocating several debug registers to watch
904 a single region.  This allocation of several registers per a watched
905 region is also done automatically without target code intervention.
906
907 The generic x86 watchpoint support provides the following API for the
908 @value{GDBN}'s application code:
909
910 @table @code
911 @findex i386_region_ok_for_watchpoint
912 @item i386_region_ok_for_watchpoint (@var{addr}, @var{len})
913 The macro @code{TARGET_REGION_OK_FOR_HW_WATCHPOINT} is set to call
914 this function.  It counts the number of debug registers required to
915 watch a given region, and returns a non-zero value if that number is
916 less than 4, the number of debug registers available to x86
917 processors.
918
919 @findex i386_stopped_data_address
920 @item i386_stopped_data_address (@var{addr_p})
921 The target function
922 @code{target_stopped_data_address} is set to call this function.
923 This
924 function examines the breakpoint condition bits in the DR6 Debug
925 Status register, as returned by the @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}
926 macro, and returns the address associated with the first bit that is
927 set in DR6.
928
929 @findex i386_stopped_by_watchpoint
930 @item i386_stopped_by_watchpoint (void)
931 The macro @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT}
932 is set to call this function.  The
933 argument passed to @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} is ignored.  This
934 function examines the breakpoint condition bits in the DR6 Debug
935 Status register, as returned by the @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}
936 macro, and returns true if any bit is set.  Otherwise, false is
937 returned.
938
939 @findex i386_insert_watchpoint
940 @findex i386_remove_watchpoint
941 @item i386_insert_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
942 @itemx i386_remove_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
943 Insert or remove a watchpoint.  The macros
944 @code{target_insert_watchpoint} and @code{target_remove_watchpoint}
945 are set to call these functions.  @code{i386_insert_watchpoint} first
946 looks for a debug register which is already set to watch the same
947 region for the same access types; if found, it just increments the
948 reference count of that debug register, thus implementing debug
949 register sharing between watchpoints.  If no such register is found,
950 the function looks for a vacant debug register, sets its mirrored
951 value to @var{addr}, sets the mirrored value of DR7 Debug Control
952 register as appropriate for the @var{len} and @var{type} parameters,
953 and then passes the new values of the debug register and DR7 to the
954 inferior by calling @code{I386_DR_LOW_SET_ADDR} and
955 @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL}.  If more than one debug register is
956 required to cover the given region, the above process is repeated for
957 each debug register.
958
959 @code{i386_remove_watchpoint} does the opposite: it resets the address
960 in the mirrored value of the debug register and its read/write and
961 length bits in the mirrored value of DR7, then passes these new
962 values to the inferior via @code{I386_DR_LOW_RESET_ADDR} and
963 @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL}.  If a register is shared by several
964 watchpoints, each time a @code{i386_remove_watchpoint} is called, it
965 decrements the reference count, and only calls
966 @code{I386_DR_LOW_RESET_ADDR} and @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL} when
967 the count goes to zero.
968
969 @findex i386_insert_hw_breakpoint
970 @findex i386_remove_hw_breakpoint
971 @item i386_insert_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
972 @itemx i386_remove_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
973 These functions insert and remove hardware-assisted breakpoints.  The
974 macros @code{target_insert_hw_breakpoint} and
975 @code{target_remove_hw_breakpoint} are set to call these functions.
976 The argument is a @code{struct bp_target_info *}, as described in
977 the documentation for @code{target_insert_breakpoint}.
978 These functions work like @code{i386_insert_watchpoint} and
979 @code{i386_remove_watchpoint}, respectively, except that they set up
980 the debug registers to watch instruction execution, and each
981 hardware-assisted breakpoint always requires exactly one debug
982 register.
983
984 @findex i386_cleanup_dregs
985 @item i386_cleanup_dregs (void)
986 This function clears all the reference counts, addresses, and control
987 bits in the mirror images of the debug registers.  It doesn't affect
988 the actual debug registers in the inferior process.
989 @end table
990
991 @noindent
992 @strong{Notes:}
993 @enumerate 1
994 @item
995 x86 processors support setting watchpoints on I/O reads or writes.
996 However, since no target supports this (as of March 2001), and since
997 @code{enum target_hw_bp_type} doesn't even have an enumeration for I/O
998 watchpoints, this feature is not yet available to @value{GDBN} running
999 on x86.
1000
1001 @item
1002 x86 processors can enable watchpoints locally, for the current task
1003 only, or globally, for all the tasks.  For each debug register,
1004 there's a bit in the DR7 Debug Control register that determines
1005 whether the associated address is watched locally or globally.  The
1006 current implementation of x86 watchpoint support in @value{GDBN}
1007 always sets watchpoints to be locally enabled, since global
1008 watchpoints might interfere with the underlying OS and are probably
1009 unavailable in many platforms.
1010 @end enumerate
1011
1012 @section Checkpoints
1013 @cindex checkpoints
1014 @cindex restart
1015 In the abstract, a checkpoint is a point in the execution history of
1016 the program, which the user may wish to return to at some later time.
1017
1018 Internally, a checkpoint is a saved copy of the program state, including
1019 whatever information is required in order to restore the program to that
1020 state at a later time.  This can be expected to include the state of 
1021 registers and memory, and may include external state such as the state
1022 of open files and devices.
1023
1024 There are a number of ways in which checkpoints may be implemented
1025 in gdb, e.g.@: as corefiles, as forked processes, and as some opaque
1026 method implemented on the target side.
1027
1028 A corefile can be used to save an image of target memory and register
1029 state, which can in principle be restored later --- but corefiles do
1030 not typically include information about external entities such as 
1031 open files.  Currently this method is not implemented in gdb.
1032
1033 A forked process can save the state of user memory and registers, 
1034 as well as some subset of external (kernel) state.  This method 
1035 is used to implement checkpoints on Linux, and in principle might
1036 be used on other systems.
1037
1038 Some targets, e.g.@: simulators, might have their own built-in 
1039 method for saving checkpoints, and gdb might be able to take
1040 advantage of that capability without necessarily knowing any
1041 details of how it is done.
1042
1043
1044 @section Observing changes in @value{GDBN} internals
1045 @cindex observer pattern interface
1046 @cindex notifications about changes in internals
1047
1048 In order to function properly, several modules need to be notified when
1049 some changes occur in the @value{GDBN} internals.  Traditionally, these
1050 modules have relied on several paradigms, the most common ones being
1051 hooks and gdb-events.  Unfortunately, none of these paradigms was
1052 versatile enough to become the standard notification mechanism in
1053 @value{GDBN}.  The fact that they only supported one ``client'' was also
1054 a strong limitation.
1055
1056 A new paradigm, based on the Observer pattern of the @cite{Design
1057 Patterns} book, has therefore been implemented.  The goal was to provide
1058 a new interface overcoming the issues with the notification mechanisms
1059 previously available.  This new interface needed to be strongly typed,
1060 easy to extend, and versatile enough to be used as the standard
1061 interface when adding new notifications.
1062
1063 See @ref{GDB Observers} for a brief description of the observers
1064 currently implemented in GDB. The rationale for the current
1065 implementation is also briefly discussed.
1066
1067 @node User Interface
1068
1069 @chapter User Interface
1070
1071 @value{GDBN} has several user interfaces, of which the traditional
1072 command-line interface is perhaps the most familiar.
1073
1074 @section Command Interpreter
1075
1076 @cindex command interpreter
1077 @cindex CLI
1078 The command interpreter in @value{GDBN} is fairly simple.  It is designed to
1079 allow for the set of commands to be augmented dynamically, and also
1080 has a recursive subcommand capability, where the first argument to
1081 a command may itself direct a lookup on a different command list.
1082
1083 For instance, the @samp{set} command just starts a lookup on the
1084 @code{setlist} command list, while @samp{set thread} recurses
1085 to the @code{set_thread_cmd_list}.
1086
1087 @findex add_cmd
1088 @findex add_com
1089 To add commands in general, use @code{add_cmd}.  @code{add_com} adds to
1090 the main command list, and should be used for those commands.  The usual
1091 place to add commands is in the @code{_initialize_@var{xyz}} routines at
1092 the ends of most source files.
1093
1094 @findex add_setshow_cmd
1095 @findex add_setshow_cmd_full
1096 To add paired @samp{set} and @samp{show} commands, use
1097 @code{add_setshow_cmd} or @code{add_setshow_cmd_full}.  The former is
1098 a slightly simpler interface which is useful when you don't need to
1099 further modify the new command structures, while the latter returns
1100 the new command structures for manipulation.
1101
1102 @cindex deprecating commands
1103 @findex deprecate_cmd
1104 Before removing commands from the command set it is a good idea to
1105 deprecate them for some time.  Use @code{deprecate_cmd} on commands or
1106 aliases to set the deprecated flag.  @code{deprecate_cmd} takes a
1107 @code{struct cmd_list_element} as it's first argument.  You can use the
1108 return value from @code{add_com} or @code{add_cmd} to deprecate the
1109 command immediately after it is created.
1110
1111 The first time a command is used the user will be warned and offered a
1112 replacement (if one exists). Note that the replacement string passed to
1113 @code{deprecate_cmd} should be the full name of the command, i.e., the
1114 entire string the user should type at the command line.
1115
1116 @anchor{UI-Independent Output}
1117 @section UI-Independent Output---the @code{ui_out} Functions
1118 @c This section is based on the documentation written by Fernando
1119 @c Nasser <fnasser@redhat.com>.
1120
1121 @cindex @code{ui_out} functions
1122 The @code{ui_out} functions present an abstraction level for the
1123 @value{GDBN} output code.  They hide the specifics of different user
1124 interfaces supported by @value{GDBN}, and thus free the programmer
1125 from the need to write several versions of the same code, one each for
1126 every UI, to produce output.
1127
1128 @subsection Overview and Terminology
1129
1130 In general, execution of each @value{GDBN} command produces some sort
1131 of output, and can even generate an input request.
1132
1133 Output can be generated for the following purposes:
1134
1135 @itemize @bullet
1136 @item
1137 to display a @emph{result} of an operation;
1138
1139 @item
1140 to convey @emph{info} or produce side-effects of a requested
1141 operation;
1142
1143 @item
1144 to provide a @emph{notification} of an asynchronous event (including
1145 progress indication of a prolonged asynchronous operation);
1146
1147 @item
1148 to display @emph{error messages} (including warnings);
1149
1150 @item
1151 to show @emph{debug data};
1152
1153 @item
1154 to @emph{query} or prompt a user for input (a special case).
1155 @end itemize
1156
1157 @noindent
1158 This section mainly concentrates on how to build result output,
1159 although some of it also applies to other kinds of output.
1160
1161 Generation of output that displays the results of an operation
1162 involves one or more of the following:
1163
1164 @itemize @bullet
1165 @item
1166 output of the actual data
1167
1168 @item
1169 formatting the output as appropriate for console output, to make it
1170 easily readable by humans
1171
1172 @item
1173 machine oriented formatting--a more terse formatting to allow for easy
1174 parsing by programs which read @value{GDBN}'s output
1175
1176 @item
1177 annotation, whose purpose is to help legacy GUIs to identify interesting
1178 parts in the output
1179 @end itemize
1180
1181 The @code{ui_out} routines take care of the first three aspects.
1182 Annotations are provided by separate annotation routines.  Note that use
1183 of annotations for an interface between a GUI and @value{GDBN} is
1184 deprecated.
1185
1186 Output can be in the form of a single item, which we call a @dfn{field};
1187 a @dfn{list} consisting of identical fields; a @dfn{tuple} consisting of
1188 non-identical fields; or a @dfn{table}, which is a tuple consisting of a
1189 header and a body.  In a BNF-like form:
1190
1191 @table @code
1192 @item <table> @expansion{}
1193 @code{<header> <body>}
1194 @item <header> @expansion{}
1195 @code{@{ <column> @}}
1196 @item <column> @expansion{}
1197 @code{<width> <alignment> <title>}
1198 @item <body> @expansion{}
1199 @code{@{<row>@}}
1200 @end table
1201
1202
1203 @subsection General Conventions
1204
1205 Most @code{ui_out} routines are of type @code{void}, the exceptions are
1206 @code{ui_out_stream_new} (which returns a pointer to the newly created
1207 object) and the @code{make_cleanup} routines.
1208
1209 The first parameter is always the @code{ui_out} vector object, a pointer
1210 to a @code{struct ui_out}.
1211
1212 The @var{format} parameter is like in @code{printf} family of functions.
1213 When it is present, there must also be a variable list of arguments
1214 sufficient used to satisfy the @code{%} specifiers in the supplied
1215 format.
1216
1217 When a character string argument is not used in a @code{ui_out} function
1218 call, a @code{NULL} pointer has to be supplied instead.
1219
1220
1221 @subsection Table, Tuple and List Functions
1222
1223 @cindex list output functions
1224 @cindex table output functions
1225 @cindex tuple output functions
1226 This section introduces @code{ui_out} routines for building lists,
1227 tuples and tables.  The routines to output the actual data items
1228 (fields) are presented in the next section.
1229
1230 To recap: A @dfn{tuple} is a sequence of @dfn{fields}, each field
1231 containing information about an object; a @dfn{list} is a sequence of
1232 fields where each field describes an identical object.
1233
1234 Use the @dfn{table} functions when your output consists of a list of
1235 rows (tuples) and the console output should include a heading.  Use this
1236 even when you are listing just one object but you still want the header.
1237
1238 @cindex nesting level in @code{ui_out} functions
1239 Tables can not be nested.  Tuples and lists can be nested up to a
1240 maximum of five levels.
1241
1242 The overall structure of the table output code is something like this:
1243
1244 @smallexample
1245   ui_out_table_begin
1246     ui_out_table_header
1247     @dots{}
1248     ui_out_table_body
1249       ui_out_tuple_begin
1250         ui_out_field_*
1251         @dots{}
1252       ui_out_tuple_end
1253       @dots{}
1254   ui_out_table_end
1255 @end smallexample
1256
1257 Here is the description of table-, tuple- and list-related @code{ui_out}
1258 functions:
1259
1260 @deftypefun void ui_out_table_begin (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{nbrofcols}, int @var{nr_rows}, const char *@var{tblid})
1261 The function @code{ui_out_table_begin} marks the beginning of the output
1262 of a table.  It should always be called before any other @code{ui_out}
1263 function for a given table.  @var{nbrofcols} is the number of columns in
1264 the table. @var{nr_rows} is the number of rows in the table.
1265 @var{tblid} is an optional string identifying the table.  The string
1266 pointed to by @var{tblid} is copied by the implementation of
1267 @code{ui_out_table_begin}, so the application can free the string if it
1268 was @code{malloc}ed.
1269
1270 The companion function @code{ui_out_table_end}, described below, marks
1271 the end of the table's output.
1272 @end deftypefun
1273
1274 @deftypefun void ui_out_table_header (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{width}, enum ui_align @var{alignment}, const char *@var{colhdr})
1275 @code{ui_out_table_header} provides the header information for a single
1276 table column.  You call this function several times, one each for every
1277 column of the table, after @code{ui_out_table_begin}, but before
1278 @code{ui_out_table_body}.
1279
1280 The value of @var{width} gives the column width in characters.  The
1281 value of @var{alignment} is one of @code{left}, @code{center}, and
1282 @code{right}, and it specifies how to align the header: left-justify,
1283 center, or right-justify it.  @var{colhdr} points to a string that
1284 specifies the column header; the implementation copies that string, so
1285 column header strings in @code{malloc}ed storage can be freed after the
1286 call.
1287 @end deftypefun
1288
1289 @deftypefun void ui_out_table_body (struct ui_out *@var{uiout})
1290 This function delimits the table header from the table body.
1291 @end deftypefun
1292
1293 @deftypefun void ui_out_table_end (struct ui_out *@var{uiout})
1294 This function signals the end of a table's output.  It should be called
1295 after the table body has been produced by the list and field output
1296 functions.
1297
1298 There should be exactly one call to @code{ui_out_table_end} for each
1299 call to @code{ui_out_table_begin}, otherwise the @code{ui_out} functions
1300 will signal an internal error.
1301 @end deftypefun
1302
1303 The output of the tuples that represent the table rows must follow the
1304 call to @code{ui_out_table_body} and precede the call to
1305 @code{ui_out_table_end}.  You build a tuple by calling
1306 @code{ui_out_tuple_begin} and @code{ui_out_tuple_end}, with suitable
1307 calls to functions which actually output fields between them.
1308
1309 @deftypefun void ui_out_tuple_begin (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1310 This function marks the beginning of a tuple output.  @var{id} points
1311 to an optional string that identifies the tuple; it is copied by the
1312 implementation, and so strings in @code{malloc}ed storage can be freed
1313 after the call.
1314 @end deftypefun
1315
1316 @deftypefun void ui_out_tuple_end (struct ui_out *@var{uiout})
1317 This function signals an end of a tuple output.  There should be exactly
1318 one call to @code{ui_out_tuple_end} for each call to
1319 @code{ui_out_tuple_begin}, otherwise an internal @value{GDBN} error will
1320 be signaled.
1321 @end deftypefun
1322
1323 @deftypefun {struct cleanup *} make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1324 This function first opens the tuple and then establishes a cleanup
1325 (@pxref{Coding, Cleanups}) to close the tuple.  It provides a convenient
1326 and correct implementation of the non-portable@footnote{The function
1327 cast is not portable ISO C.} code sequence:
1328 @smallexample
1329 struct cleanup *old_cleanup;
1330 ui_out_tuple_begin (uiout, "...");
1331 old_cleanup = make_cleanup ((void(*)(void *)) ui_out_tuple_end,
1332                             uiout);
1333 @end smallexample
1334 @end deftypefun
1335
1336 @deftypefun void ui_out_list_begin (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1337 This function marks the beginning of a list output.  @var{id} points to
1338 an optional string that identifies the list; it is copied by the
1339 implementation, and so strings in @code{malloc}ed storage can be freed
1340 after the call.
1341 @end deftypefun
1342
1343 @deftypefun void ui_out_list_end (struct ui_out *@var{uiout})
1344 This function signals an end of a list output.  There should be exactly
1345 one call to @code{ui_out_list_end} for each call to
1346 @code{ui_out_list_begin}, otherwise an internal @value{GDBN} error will
1347 be signaled.
1348 @end deftypefun
1349
1350 @deftypefun {struct cleanup *} make_cleanup_ui_out_list_begin_end (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1351 Similar to @code{make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end}, this function
1352 opens a list and then establishes cleanup (@pxref{Coding, Cleanups})
1353 that will close the list.
1354 @end deftypefun
1355
1356 @subsection Item Output Functions
1357
1358 @cindex item output functions
1359 @cindex field output functions
1360 @cindex data output
1361 The functions described below produce output for the actual data
1362 items, or fields, which contain information about the object.
1363
1364 Choose the appropriate function accordingly to your particular needs.
1365
1366 @deftypefun void ui_out_field_fmt (struct ui_out *@var{uiout}, char *@var{fldname}, char *@var{format}, ...)
1367 This is the most general output function.  It produces the
1368 representation of the data in the variable-length argument list
1369 according to formatting specifications in @var{format}, a
1370 @code{printf}-like format string.  The optional argument @var{fldname}
1371 supplies the name of the field.  The data items themselves are
1372 supplied as additional arguments after @var{format}.
1373
1374 This generic function should be used only when it is not possible to
1375 use one of the specialized versions (see below).
1376 @end deftypefun
1377
1378 @deftypefun void ui_out_field_int (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, int @var{value})
1379 This function outputs a value of an @code{int} variable.  It uses the
1380 @code{"%d"} output conversion specification.  @var{fldname} specifies
1381 the name of the field.
1382 @end deftypefun
1383
1384 @deftypefun void ui_out_field_fmt_int (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{width}, enum ui_align @var{alignment}, const char *@var{fldname}, int @var{value})
1385 This function outputs a value of an @code{int} variable.  It differs from
1386 @code{ui_out_field_int} in that the caller specifies the desired @var{width} and @var{alignment} of the output.
1387 @var{fldname} specifies
1388 the name of the field.
1389 @end deftypefun
1390
1391 @deftypefun void ui_out_field_core_addr (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{address})
1392 This function outputs an address as appropriate for @var{gdbarch}.
1393 @end deftypefun
1394
1395 @deftypefun void ui_out_field_string (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, const char *@var{string})
1396 This function outputs a string using the @code{"%s"} conversion
1397 specification.
1398 @end deftypefun
1399
1400 Sometimes, there's a need to compose your output piece by piece using
1401 functions that operate on a stream, such as @code{value_print} or
1402 @code{fprintf_symbol_filtered}.  These functions accept an argument of
1403 the type @code{struct ui_file *}, a pointer to a @code{ui_file} object
1404 used to store the data stream used for the output.  When you use one
1405 of these functions, you need a way to pass their results stored in a
1406 @code{ui_file} object to the @code{ui_out} functions.  To this end,
1407 you first create a @code{ui_stream} object by calling
1408 @code{ui_out_stream_new}, pass the @code{stream} member of that
1409 @code{ui_stream} object to @code{value_print} and similar functions,
1410 and finally call @code{ui_out_field_stream} to output the field you
1411 constructed.  When the @code{ui_stream} object is no longer needed,
1412 you should destroy it and free its memory by calling
1413 @code{ui_out_stream_delete}.
1414
1415 @deftypefun {struct ui_stream *} ui_out_stream_new (struct ui_out *@var{uiout})
1416 This function creates a new @code{ui_stream} object which uses the
1417 same output methods as the @code{ui_out} object whose pointer is
1418 passed in @var{uiout}.  It returns a pointer to the newly created
1419 @code{ui_stream} object.
1420 @end deftypefun
1421
1422 @deftypefun void ui_out_stream_delete (struct ui_stream *@var{streambuf})
1423 This functions destroys a @code{ui_stream} object specified by
1424 @var{streambuf}.
1425 @end deftypefun
1426
1427 @deftypefun void ui_out_field_stream (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fieldname}, struct ui_stream *@var{streambuf})
1428 This function consumes all the data accumulated in
1429 @code{streambuf->stream} and outputs it like
1430 @code{ui_out_field_string} does.  After a call to
1431 @code{ui_out_field_stream}, the accumulated data no longer exists, but
1432 the stream is still valid and may be used for producing more fields.
1433 @end deftypefun
1434
1435 @strong{Important:} If there is any chance that your code could bail
1436 out before completing output generation and reaching the point where
1437 @code{ui_out_stream_delete} is called, it is necessary to set up a
1438 cleanup, to avoid leaking memory and other resources.  Here's a
1439 skeleton code to do that:
1440
1441 @smallexample
1442  struct ui_stream *mybuf = ui_out_stream_new (uiout);
1443  struct cleanup *old = make_cleanup (ui_out_stream_delete, mybuf);
1444  ...
1445  do_cleanups (old);
1446 @end smallexample
1447
1448 If the function already has the old cleanup chain set (for other kinds
1449 of cleanups), you just have to add your cleanup to it:
1450
1451 @smallexample
1452   mybuf = ui_out_stream_new (uiout);
1453   make_cleanup (ui_out_stream_delete, mybuf);
1454 @end smallexample
1455
1456 Note that with cleanups in place, you should not call
1457 @code{ui_out_stream_delete} directly, or you would attempt to free the
1458 same buffer twice.
1459
1460 @subsection Utility Output Functions
1461
1462 @deftypefun void ui_out_field_skip (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname})
1463 This function skips a field in a table.  Use it if you have to leave
1464 an empty field without disrupting the table alignment.  The argument
1465 @var{fldname} specifies a name for the (missing) filed.
1466 @end deftypefun
1467
1468 @deftypefun void ui_out_text (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{string})
1469 This function outputs the text in @var{string} in a way that makes it
1470 easy to be read by humans.  For example, the console implementation of
1471 this method filters the text through a built-in pager, to prevent it
1472 from scrolling off the visible portion of the screen.
1473
1474 Use this function for printing relatively long chunks of text around
1475 the actual field data: the text it produces is not aligned according
1476 to the table's format.  Use @code{ui_out_field_string} to output a
1477 string field, and use @code{ui_out_message}, described below, to
1478 output short messages.
1479 @end deftypefun
1480
1481 @deftypefun void ui_out_spaces (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{nspaces})
1482 This function outputs @var{nspaces} spaces.  It is handy to align the
1483 text produced by @code{ui_out_text} with the rest of the table or
1484 list.
1485 @end deftypefun
1486
1487 @deftypefun void ui_out_message (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{verbosity}, const char *@var{format}, ...)
1488 This function produces a formatted message, provided that the current
1489 verbosity level is at least as large as given by @var{verbosity}.  The
1490 current verbosity level is specified by the user with the @samp{set
1491 verbositylevel} command.@footnote{As of this writing (April 2001),
1492 setting verbosity level is not yet implemented, and is always returned
1493 as zero.  So calling @code{ui_out_message} with a @var{verbosity}
1494 argument more than zero will cause the message to never be printed.}
1495 @end deftypefun
1496
1497 @deftypefun void ui_out_wrap_hint (struct ui_out *@var{uiout}, char *@var{indent})
1498 This function gives the console output filter (a paging filter) a hint
1499 of where to break lines which are too long.  Ignored for all other
1500 output consumers.  @var{indent}, if non-@code{NULL}, is the string to
1501 be printed to indent the wrapped text on the next line; it must remain
1502 accessible until the next call to @code{ui_out_wrap_hint}, or until an
1503 explicit newline is produced by one of the other functions.  If
1504 @var{indent} is @code{NULL}, the wrapped text will not be indented.
1505 @end deftypefun
1506
1507 @deftypefun void ui_out_flush (struct ui_out *@var{uiout})
1508 This function flushes whatever output has been accumulated so far, if
1509 the UI buffers output.
1510 @end deftypefun
1511
1512
1513 @subsection Examples of Use of @code{ui_out} functions
1514
1515 @cindex using @code{ui_out} functions
1516 @cindex @code{ui_out} functions, usage examples
1517 This section gives some practical examples of using the @code{ui_out}
1518 functions to generalize the old console-oriented code in
1519 @value{GDBN}.  The examples all come from functions defined on the
1520 @file{breakpoints.c} file.
1521
1522 This example, from the @code{breakpoint_1} function, shows how to
1523 produce a table.
1524
1525 The original code was:
1526
1527 @smallexample
1528  if (!found_a_breakpoint++)
1529    @{
1530      annotate_breakpoints_headers ();
1531
1532      annotate_field (0);
1533      printf_filtered ("Num ");
1534      annotate_field (1);
1535      printf_filtered ("Type           ");
1536      annotate_field (2);
1537      printf_filtered ("Disp ");
1538      annotate_field (3);
1539      printf_filtered ("Enb ");
1540      if (addressprint)
1541        @{
1542          annotate_field (4);
1543          printf_filtered ("Address    ");
1544        @}
1545      annotate_field (5);
1546      printf_filtered ("What\n");
1547
1548      annotate_breakpoints_table ();
1549    @}
1550 @end smallexample
1551
1552 Here's the new version:
1553
1554 @smallexample
1555   nr_printable_breakpoints = @dots{};
1556
1557   if (addressprint)
1558     ui_out_table_begin (ui, 6, nr_printable_breakpoints, "BreakpointTable");
1559   else
1560     ui_out_table_begin (ui, 5, nr_printable_breakpoints, "BreakpointTable");
1561
1562   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1563     annotate_breakpoints_headers ();
1564   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1565     annotate_field (0);
1566   ui_out_table_header (uiout, 3, ui_left, "number", "Num");             /* 1 */
1567   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1568     annotate_field (1);
1569   ui_out_table_header (uiout, 14, ui_left, "type", "Type");             /* 2 */
1570   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1571     annotate_field (2);
1572   ui_out_table_header (uiout, 4, ui_left, "disp", "Disp");              /* 3 */
1573   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1574     annotate_field (3);
1575   ui_out_table_header (uiout, 3, ui_left, "enabled", "Enb");    /* 4 */
1576   if (addressprint)
1577     @{
1578      if (nr_printable_breakpoints > 0)
1579        annotate_field (4);
1580      if (print_address_bits <= 32)
1581        ui_out_table_header (uiout, 10, ui_left, "addr", "Address");/* 5 */
1582      else
1583        ui_out_table_header (uiout, 18, ui_left, "addr", "Address");/* 5 */
1584     @}
1585   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1586     annotate_field (5);
1587   ui_out_table_header (uiout, 40, ui_noalign, "what", "What");  /* 6 */
1588   ui_out_table_body (uiout);
1589   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1590     annotate_breakpoints_table ();
1591 @end smallexample
1592
1593 This example, from the @code{print_one_breakpoint} function, shows how
1594 to produce the actual data for the table whose structure was defined
1595 in the above example.  The original code was:
1596
1597 @smallexample
1598    annotate_record ();
1599    annotate_field (0);
1600    printf_filtered ("%-3d ", b->number);
1601    annotate_field (1);
1602    if ((int)b->type > (sizeof(bptypes)/sizeof(bptypes[0]))
1603        || ((int) b->type != bptypes[(int) b->type].type))
1604      internal_error ("bptypes table does not describe type #%d.",
1605                      (int)b->type);
1606    printf_filtered ("%-14s ", bptypes[(int)b->type].description);
1607    annotate_field (2);
1608    printf_filtered ("%-4s ", bpdisps[(int)b->disposition]);
1609    annotate_field (3);
1610    printf_filtered ("%-3c ", bpenables[(int)b->enable]);
1611    @dots{}
1612 @end smallexample
1613
1614 This is the new version:
1615
1616 @smallexample
1617    annotate_record ();
1618    ui_out_tuple_begin (uiout, "bkpt");
1619    annotate_field (0);
1620    ui_out_field_int (uiout, "number", b->number);
1621    annotate_field (1);
1622    if (((int) b->type > (sizeof (bptypes) / sizeof (bptypes[0])))
1623        || ((int) b->type != bptypes[(int) b->type].type))
1624      internal_error ("bptypes table does not describe type #%d.",
1625                      (int) b->type);
1626    ui_out_field_string (uiout, "type", bptypes[(int)b->type].description);
1627    annotate_field (2);
1628    ui_out_field_string (uiout, "disp", bpdisps[(int)b->disposition]);
1629    annotate_field (3);
1630    ui_out_field_fmt (uiout, "enabled", "%c", bpenables[(int)b->enable]);
1631    @dots{}
1632 @end smallexample
1633
1634 This example, also from @code{print_one_breakpoint}, shows how to
1635 produce a complicated output field using the @code{print_expression}
1636 functions which requires a stream to be passed.  It also shows how to
1637 automate stream destruction with cleanups.  The original code was:
1638
1639 @smallexample
1640     annotate_field (5);
1641     print_expression (b->exp, gdb_stdout);
1642 @end smallexample
1643
1644 The new version is:
1645
1646 @smallexample
1647   struct ui_stream *stb = ui_out_stream_new (uiout);
1648   struct cleanup *old_chain = make_cleanup_ui_out_stream_delete (stb);
1649   ...
1650   annotate_field (5);
1651   print_expression (b->exp, stb->stream);
1652   ui_out_field_stream (uiout, "what", local_stream);
1653 @end smallexample
1654
1655 This example, also from @code{print_one_breakpoint}, shows how to use
1656 @code{ui_out_text} and @code{ui_out_field_string}.  The original code
1657 was:
1658
1659 @smallexample
1660   annotate_field (5);
1661   if (b->dll_pathname == NULL)
1662     printf_filtered ("<any library> ");
1663   else
1664     printf_filtered ("library \"%s\" ", b->dll_pathname);
1665 @end smallexample
1666
1667 It became:
1668
1669 @smallexample
1670   annotate_field (5);
1671   if (b->dll_pathname == NULL)
1672     @{
1673       ui_out_field_string (uiout, "what", "<any library>");
1674       ui_out_spaces (uiout, 1);
1675     @}
1676   else
1677     @{
1678       ui_out_text (uiout, "library \"");
1679       ui_out_field_string (uiout, "what", b->dll_pathname);
1680       ui_out_text (uiout, "\" ");
1681     @}
1682 @end smallexample
1683
1684 The following example from @code{print_one_breakpoint} shows how to
1685 use @code{ui_out_field_int} and @code{ui_out_spaces}.  The original
1686 code was:
1687
1688 @smallexample
1689   annotate_field (5);
1690   if (b->forked_inferior_pid != 0)
1691     printf_filtered ("process %d ", b->forked_inferior_pid);
1692 @end smallexample
1693
1694 It became:
1695
1696 @smallexample
1697   annotate_field (5);
1698   if (b->forked_inferior_pid != 0)
1699     @{
1700       ui_out_text (uiout, "process ");
1701       ui_out_field_int (uiout, "what", b->forked_inferior_pid);
1702       ui_out_spaces (uiout, 1);
1703     @}
1704 @end smallexample
1705
1706 Here's an example of using @code{ui_out_field_string}.  The original
1707 code was:
1708
1709 @smallexample
1710   annotate_field (5);
1711   if (b->exec_pathname != NULL)
1712     printf_filtered ("program \"%s\" ", b->exec_pathname);
1713 @end smallexample
1714
1715 It became:
1716
1717 @smallexample
1718   annotate_field (5);
1719   if (b->exec_pathname != NULL)
1720     @{
1721       ui_out_text (uiout, "program \"");
1722       ui_out_field_string (uiout, "what", b->exec_pathname);
1723       ui_out_text (uiout, "\" ");
1724     @}
1725 @end smallexample
1726
1727 Finally, here's an example of printing an address.  The original code:
1728
1729 @smallexample
1730   annotate_field (4);
1731   printf_filtered ("%s ",
1732         hex_string_custom ((unsigned long) b->address, 8));
1733 @end smallexample
1734
1735 It became:
1736
1737 @smallexample
1738   annotate_field (4);
1739   ui_out_field_core_addr (uiout, "Address", b->address);
1740 @end smallexample
1741
1742
1743 @section Console Printing
1744
1745 @section TUI
1746
1747 @node libgdb
1748
1749 @chapter libgdb
1750
1751 @section libgdb 1.0
1752 @cindex @code{libgdb}
1753 @code{libgdb} 1.0 was an abortive project of years ago.  The theory was
1754 to provide an API to @value{GDBN}'s functionality.
1755
1756 @section libgdb 2.0
1757 @cindex @code{libgdb}
1758 @code{libgdb} 2.0 is an ongoing effort to update @value{GDBN} so that is
1759 better able to support graphical and other environments.
1760
1761 Since @code{libgdb} development is on-going, its architecture is still
1762 evolving.  The following components have so far been identified:
1763
1764 @itemize @bullet
1765 @item
1766 Observer - @file{gdb-events.h}.  
1767 @item
1768 Builder - @file{ui-out.h}
1769 @item
1770 Event Loop - @file{event-loop.h}
1771 @item
1772 Library - @file{gdb.h}
1773 @end itemize
1774
1775 The model that ties these components together is described below.
1776
1777 @section The @code{libgdb} Model
1778
1779 A client of @code{libgdb} interacts with the library in two ways.
1780
1781 @itemize @bullet
1782 @item
1783 As an observer (using @file{gdb-events}) receiving notifications from
1784 @code{libgdb} of any internal state changes (break point changes, run
1785 state, etc).
1786 @item
1787 As a client querying @code{libgdb} (using the @file{ui-out} builder) to
1788 obtain various status values from @value{GDBN}.
1789 @end itemize
1790
1791 Since @code{libgdb} could have multiple clients (e.g., a GUI supporting
1792 the existing @value{GDBN} CLI), those clients must co-operate when
1793 controlling @code{libgdb}.  In particular, a client must ensure that
1794 @code{libgdb} is idle (i.e.@: no other client is using @code{libgdb})
1795 before responding to a @file{gdb-event} by making a query.
1796
1797 @section CLI support
1798
1799 At present @value{GDBN}'s CLI is very much entangled in with the core of
1800 @code{libgdb}.  Consequently, a client wishing to include the CLI in
1801 their interface needs to carefully co-ordinate its own and the CLI's
1802 requirements.
1803
1804 It is suggested that the client set @code{libgdb} up to be bi-modal
1805 (alternate between CLI and client query modes).  The notes below sketch
1806 out the theory:
1807
1808 @itemize @bullet
1809 @item
1810 The client registers itself as an observer of @code{libgdb}.
1811 @item
1812 The client create and install @code{cli-out} builder using its own
1813 versions of the @code{ui-file} @code{gdb_stderr}, @code{gdb_stdtarg} and
1814 @code{gdb_stdout} streams.
1815 @item
1816 The client creates a separate custom @code{ui-out} builder that is only
1817 used while making direct queries to @code{libgdb}.
1818 @end itemize
1819
1820 When the client receives input intended for the CLI, it simply passes it
1821 along.  Since the @code{cli-out} builder is installed by default, all
1822 the CLI output in response to that command is routed (pronounced rooted)
1823 through to the client controlled @code{gdb_stdout} et.@: al.@: streams.
1824 At the same time, the client is kept abreast of internal changes by
1825 virtue of being a @code{libgdb} observer.
1826
1827 The only restriction on the client is that it must wait until
1828 @code{libgdb} becomes idle before initiating any queries (using the
1829 client's custom builder).
1830
1831 @section @code{libgdb} components
1832
1833 @subheading Observer - @file{gdb-events.h}
1834 @file{gdb-events} provides the client with a very raw mechanism that can
1835 be used to implement an observer.  At present it only allows for one
1836 observer and that observer must, internally, handle the need to delay
1837 the processing of any event notifications until after @code{libgdb} has
1838 finished the current command.
1839
1840 @subheading Builder - @file{ui-out.h}
1841 @file{ui-out} provides the infrastructure necessary for a client to
1842 create a builder.  That builder is then passed down to @code{libgdb}
1843 when doing any queries.
1844
1845 @subheading Event Loop - @file{event-loop.h}
1846 @c There could be an entire section on the event-loop
1847 @file{event-loop}, currently non-re-entrant, provides a simple event
1848 loop.  A client would need to either plug its self into this loop or,
1849 implement a new event-loop that @value{GDBN} would use.
1850
1851 The event-loop will eventually be made re-entrant.  This is so that
1852 @value{GDBN} can better handle the problem of some commands blocking
1853 instead of returning.
1854
1855 @subheading Library - @file{gdb.h}
1856 @file{libgdb} is the most obvious component of this system.  It provides
1857 the query interface.  Each function is parameterized by a @code{ui-out}
1858 builder.  The result of the query is constructed using that builder
1859 before the query function returns.
1860
1861 @node Values
1862 @chapter Values
1863 @section Values
1864
1865 @cindex values
1866 @cindex @code{value} structure
1867 @value{GDBN} uses @code{struct value}, or @dfn{values}, as an internal
1868 abstraction for the representation of a variety of inferior objects
1869 and @value{GDBN} convenience objects.
1870
1871 Values have an associated @code{struct type}, that describes a virtual
1872 view of the raw data or object stored in or accessed through the
1873 value.
1874
1875 A value is in addition discriminated by its lvalue-ness, given its
1876 @code{enum lval_type} enumeration type:
1877
1878 @cindex @code{lval_type} enumeration, for values.
1879 @table @code
1880 @item @code{not_lval}
1881 This value is not an lval.  It can't be assigned to.
1882
1883 @item @code{lval_memory}
1884 This value represents an object in memory.
1885
1886 @item @code{lval_register}
1887 This value represents an object that lives in a register.
1888
1889 @item @code{lval_internalvar}
1890 Represents the value of an internal variable.
1891
1892 @item @code{lval_internalvar_component}
1893 Represents part of a @value{GDBN} internal variable.  E.g., a
1894 structure field.
1895
1896 @cindex computed values
1897 @item @code{lval_computed}
1898 These are ``computed'' values.  They allow creating specialized value
1899 objects for specific purposes, all abstracted away from the core value
1900 support code.  The creator of such a value writes specialized
1901 functions to handle the reading and writing to/from the value's
1902 backend data, and optionally, a ``copy operator'' and a
1903 ``destructor''.
1904
1905 Pointers to these functions are stored in a @code{struct lval_funcs}
1906 instance (declared in @file{value.h}), and passed to the
1907 @code{allocate_computed_value} function, as in the example below.
1908
1909 @smallexample
1910 static void
1911 nil_value_read (struct value *v)
1912 @{
1913   /* This callback reads data from some backend, and stores it in V.
1914      In this case, we always read null data.  You'll want to fill in
1915      something more interesting.  */
1916
1917   memset (value_contents_all_raw (v),
1918           value_offset (v),
1919           TYPE_LENGTH (value_type (v)));
1920 @}
1921
1922 static void
1923 nil_value_write (struct value *v, struct value *fromval)
1924 @{
1925   /* Takes the data from FROMVAL and stores it in the backend of V.  */
1926
1927   to_oblivion (value_contents_all_raw (fromval),
1928                value_offset (v),
1929                TYPE_LENGTH (value_type (fromval)));
1930 @}
1931
1932 static struct lval_funcs nil_value_funcs =
1933   @{
1934     nil_value_read,
1935     nil_value_write
1936   @};
1937
1938 struct value *
1939 make_nil_value (void)
1940 @{
1941    struct type *type;
1942    struct value *v;
1943
1944    type = make_nils_type ();
1945    v = allocate_computed_value (type, &nil_value_funcs, NULL);
1946
1947    return v;
1948 @}
1949 @end smallexample
1950
1951 See the implementation of the @code{$_siginfo} convenience variable in
1952 @file{infrun.c} as a real example use of lval_computed.
1953
1954 @end table
1955
1956 @node Stack Frames
1957 @chapter Stack Frames
1958
1959 @cindex frame
1960 @cindex call stack frame
1961 A frame is a construct that @value{GDBN} uses to keep track of calling
1962 and called functions.
1963
1964 @cindex unwind frame
1965 @value{GDBN}'s frame model, a fresh design, was implemented with the
1966 need to support @sc{dwarf}'s Call Frame Information in mind.  In fact,
1967 the term ``unwind'' is taken directly from that specification.
1968 Developers wishing to learn more about unwinders, are encouraged to
1969 read the @sc{dwarf} specification, available from
1970 @url{http://www.dwarfstd.org}.
1971
1972 @findex frame_register_unwind
1973 @findex get_frame_register
1974 @value{GDBN}'s model is that you find a frame's registers by
1975 ``unwinding'' them from the next younger frame.  That is,
1976 @samp{get_frame_register} which returns the value of a register in
1977 frame #1 (the next-to-youngest frame), is implemented by calling frame
1978 #0's @code{frame_register_unwind} (the youngest frame).  But then the
1979 obvious question is: how do you access the registers of the youngest
1980 frame itself?
1981
1982 @cindex sentinel frame
1983 @findex get_frame_type
1984 @vindex SENTINEL_FRAME
1985 To answer this question, @value{GDBN} has the @dfn{sentinel} frame, the
1986 ``-1st'' frame.  Unwinding registers from the sentinel frame gives you
1987 the current values of the youngest real frame's registers.  If @var{f}
1988 is a sentinel frame, then @code{get_frame_type (@var{f}) @equiv{}
1989 SENTINEL_FRAME}.
1990
1991 @section Selecting an Unwinder
1992
1993 @findex frame_unwind_prepend_unwinder
1994 @findex frame_unwind_append_unwinder
1995 The architecture registers a list of frame unwinders (@code{struct
1996 frame_unwind}), using the functions
1997 @code{frame_unwind_prepend_unwinder} and
1998 @code{frame_unwind_append_unwinder}.  Each unwinder includes a
1999 sniffer.  Whenever @value{GDBN} needs to unwind a frame (to fetch the
2000 previous frame's registers or the current frame's ID), it calls
2001 registered sniffers in order to find one which recognizes the frame.
2002 The first time a sniffer returns non-zero, the corresponding unwinder
2003 is assigned to the frame.
2004
2005 @section Unwinding the Frame ID
2006 @cindex frame ID
2007
2008 Every frame has an associated ID, of type @code{struct frame_id}.
2009 The ID includes the stack base and function start address for
2010 the frame.  The ID persists through the entire life of the frame,
2011 including while other called frames are running; it is used to
2012 locate an appropriate @code{struct frame_info} from the cache.
2013
2014 Every time the inferior stops, and at various other times, the frame
2015 cache is flushed.  Because of this, parts of @value{GDBN} which need
2016 to keep track of individual frames cannot use pointers to @code{struct
2017 frame_info}.  A frame ID provides a stable reference to a frame, even
2018 when the unwinder must be run again to generate a new @code{struct
2019 frame_info} for the same frame.
2020
2021 The frame's unwinder's @code{this_id} method is called to find the ID.
2022 Note that this is different from register unwinding, where the next
2023 frame's @code{prev_register} is called to unwind this frame's
2024 registers.
2025
2026 Both stack base and function address are required to identify the
2027 frame, because a recursive function has the same function address for
2028 two consecutive frames and a leaf function may have the same stack
2029 address as its caller.  On some platforms, a third address is part of
2030 the ID to further disambiguate frames---for instance, on IA-64
2031 the separate register stack address is included in the ID.
2032
2033 An invalid frame ID (@code{outer_frame_id}) returned from the
2034 @code{this_id} method means to stop unwinding after this frame.
2035
2036 @code{null_frame_id} is another invalid frame ID which should be used
2037 when there is no frame.  For instance, certain breakpoints are attached
2038 to a specific frame, and that frame is identified through its frame ID
2039 (we use this to implement the "finish" command).  Using
2040 @code{null_frame_id} as the frame ID for a given breakpoint means
2041 that the breakpoint is not specific to any frame.  The @code{this_id}
2042 method should never return @code{null_frame_id}.
2043
2044 @section Unwinding Registers
2045
2046 Each unwinder includes a @code{prev_register} method.  This method
2047 takes a frame, an associated cache pointer, and a register number.
2048 It returns a @code{struct value *} describing the requested register,
2049 as saved by this frame.  This is the value of the register that is
2050 current in this frame's caller.
2051
2052 The returned value must have the same type as the register.  It may
2053 have any lvalue type.  In most circumstances one of these routines
2054 will generate the appropriate value:
2055
2056 @table @code
2057 @item frame_unwind_got_optimized
2058 @findex frame_unwind_got_optimized
2059 This register was not saved.
2060
2061 @item frame_unwind_got_register
2062 @findex frame_unwind_got_register
2063 This register was copied into another register in this frame.  This
2064 is also used for unchanged registers; they are ``copied'' into the
2065 same register.
2066
2067 @item frame_unwind_got_memory
2068 @findex frame_unwind_got_memory
2069 This register was saved in memory.
2070
2071 @item frame_unwind_got_constant
2072 @findex frame_unwind_got_constant
2073 This register was not saved, but the unwinder can compute the previous
2074 value some other way.
2075
2076 @item frame_unwind_got_address
2077 @findex frame_unwind_got_address
2078 Same as @code{frame_unwind_got_constant}, except that the value is a target
2079 address.  This is frequently used for the stack pointer, which is not
2080 explicitly saved but has a known offset from this frame's stack
2081 pointer.  For architectures with a flat unified address space, this is
2082 generally the same as @code{frame_unwind_got_constant}.
2083 @end table
2084
2085 @node Symbol Handling
2086
2087 @chapter Symbol Handling
2088
2089 Symbols are a key part of @value{GDBN}'s operation.  Symbols include
2090 variables, functions, and types.
2091
2092 Symbol information for a large program can be truly massive, and
2093 reading of symbol information is one of the major performance
2094 bottlenecks in @value{GDBN}; it can take many minutes to process it
2095 all.  Studies have shown that nearly all the time spent is
2096 computational, rather than file reading.
2097
2098 One of the ways for @value{GDBN} to provide a good user experience is
2099 to start up quickly, taking no more than a few seconds.  It is simply
2100 not possible to process all of a program's debugging info in that
2101 time, and so we attempt to handle symbols incrementally.  For instance,
2102 we create @dfn{partial symbol tables} consisting of only selected
2103 symbols, and only expand them to full symbol tables when necessary.
2104
2105 @section Symbol Reading
2106
2107 @cindex symbol reading
2108 @cindex reading of symbols
2109 @cindex symbol files
2110 @value{GDBN} reads symbols from @dfn{symbol files}.  The usual symbol
2111 file is the file containing the program which @value{GDBN} is
2112 debugging.  @value{GDBN} can be directed to use a different file for
2113 symbols (with the @samp{symbol-file} command), and it can also read
2114 more symbols via the @samp{add-file} and @samp{load} commands. In
2115 addition, it may bring in more symbols while loading shared
2116 libraries.
2117
2118 @findex find_sym_fns
2119 Symbol files are initially opened by code in @file{symfile.c} using
2120 the BFD library (@pxref{Support Libraries}).  BFD identifies the type
2121 of the file by examining its header.  @code{find_sym_fns} then uses
2122 this identification to locate a set of symbol-reading functions.
2123
2124 @findex add_symtab_fns
2125 @cindex @code{sym_fns} structure
2126 @cindex adding a symbol-reading module
2127 Symbol-reading modules identify themselves to @value{GDBN} by calling
2128 @code{add_symtab_fns} during their module initialization.  The argument
2129 to @code{add_symtab_fns} is a @code{struct sym_fns} which contains the
2130 name (or name prefix) of the symbol format, the length of the prefix,
2131 and pointers to four functions.  These functions are called at various
2132 times to process symbol files whose identification matches the specified
2133 prefix.
2134
2135 The functions supplied by each module are:
2136
2137 @table @code
2138 @item @var{xyz}_symfile_init(struct sym_fns *sf)
2139
2140 @cindex secondary symbol file
2141 Called from @code{symbol_file_add} when we are about to read a new
2142 symbol file.  This function should clean up any internal state (possibly
2143 resulting from half-read previous files, for example) and prepare to
2144 read a new symbol file.  Note that the symbol file which we are reading
2145 might be a new ``main'' symbol file, or might be a secondary symbol file
2146 whose symbols are being added to the existing symbol table.
2147
2148 The argument to @code{@var{xyz}_symfile_init} is a newly allocated
2149 @code{struct sym_fns} whose @code{bfd} field contains the BFD for the
2150 new symbol file being read.  Its @code{private} field has been zeroed,
2151 and can be modified as desired.  Typically, a struct of private
2152 information will be @code{malloc}'d, and a pointer to it will be placed
2153 in the @code{private} field.
2154
2155 There is no result from @code{@var{xyz}_symfile_init}, but it can call
2156 @code{error} if it detects an unavoidable problem.
2157
2158 @item @var{xyz}_new_init()
2159
2160 Called from @code{symbol_file_add} when discarding existing symbols.
2161 This function needs only handle the symbol-reading module's internal
2162 state; the symbol table data structures visible to the rest of
2163 @value{GDBN} will be discarded by @code{symbol_file_add}.  It has no
2164 arguments and no result.  It may be called after
2165 @code{@var{xyz}_symfile_init}, if a new symbol table is being read, or
2166 may be called alone if all symbols are simply being discarded.
2167
2168 @item @var{xyz}_symfile_read(struct sym_fns *sf, CORE_ADDR addr, int mainline)
2169
2170 Called from @code{symbol_file_add} to actually read the symbols from a
2171 symbol-file into a set of psymtabs or symtabs.
2172
2173 @code{sf} points to the @code{struct sym_fns} originally passed to
2174 @code{@var{xyz}_sym_init} for possible initialization.  @code{addr} is
2175 the offset between the file's specified start address and its true
2176 address in memory.  @code{mainline} is 1 if this is the main symbol
2177 table being read, and 0 if a secondary symbol file (e.g., shared library
2178 or dynamically loaded file) is being read.@refill
2179 @end table
2180
2181 In addition, if a symbol-reading module creates psymtabs when
2182 @var{xyz}_symfile_read is called, these psymtabs will contain a pointer
2183 to a function @code{@var{xyz}_psymtab_to_symtab}, which can be called
2184 from any point in the @value{GDBN} symbol-handling code.
2185
2186 @table @code
2187 @item @var{xyz}_psymtab_to_symtab (struct partial_symtab *pst)
2188
2189 Called from @code{psymtab_to_symtab} (or the @code{PSYMTAB_TO_SYMTAB} macro) if
2190 the psymtab has not already been read in and had its @code{pst->symtab}
2191 pointer set.  The argument is the psymtab to be fleshed-out into a
2192 symtab.  Upon return, @code{pst->readin} should have been set to 1, and
2193 @code{pst->symtab} should contain a pointer to the new corresponding symtab, or
2194 zero if there were no symbols in that part of the symbol file.
2195 @end table
2196
2197 @section Partial Symbol Tables
2198
2199 @value{GDBN} has three types of symbol tables:
2200
2201 @itemize @bullet
2202 @cindex full symbol table
2203 @cindex symtabs
2204 @item
2205 Full symbol tables (@dfn{symtabs}).  These contain the main
2206 information about symbols and addresses.
2207
2208 @cindex psymtabs
2209 @item
2210 Partial symbol tables (@dfn{psymtabs}).  These contain enough
2211 information to know when to read the corresponding part of the full
2212 symbol table.
2213
2214 @cindex minimal symbol table
2215 @cindex minsymtabs
2216 @item
2217 Minimal symbol tables (@dfn{msymtabs}).  These contain information
2218 gleaned from non-debugging symbols.
2219 @end itemize
2220
2221 @cindex partial symbol table
2222 This section describes partial symbol tables.
2223
2224 A psymtab is constructed by doing a very quick pass over an executable
2225 file's debugging information.  Small amounts of information are
2226 extracted---enough to identify which parts of the symbol table will
2227 need to be re-read and fully digested later, when the user needs the
2228 information.  The speed of this pass causes @value{GDBN} to start up very
2229 quickly.  Later, as the detailed rereading occurs, it occurs in small
2230 pieces, at various times, and the delay therefrom is mostly invisible to
2231 the user.
2232 @c (@xref{Symbol Reading}.)
2233
2234 The symbols that show up in a file's psymtab should be, roughly, those
2235 visible to the debugger's user when the program is not running code from
2236 that file.  These include external symbols and types, static symbols and
2237 types, and @code{enum} values declared at file scope.
2238
2239 The psymtab also contains the range of instruction addresses that the
2240 full symbol table would represent.
2241
2242 @cindex finding a symbol
2243 @cindex symbol lookup
2244 The idea is that there are only two ways for the user (or much of the
2245 code in the debugger) to reference a symbol:
2246
2247 @itemize @bullet
2248 @findex find_pc_function
2249 @findex find_pc_line
2250 @item
2251 By its address (e.g., execution stops at some address which is inside a
2252 function in this file).  The address will be noticed to be in the
2253 range of this psymtab, and the full symtab will be read in.
2254 @code{find_pc_function}, @code{find_pc_line}, and other
2255 @code{find_pc_@dots{}} functions handle this.
2256
2257 @cindex lookup_symbol
2258 @item
2259 By its name
2260 (e.g., the user asks to print a variable, or set a breakpoint on a
2261 function).  Global names and file-scope names will be found in the
2262 psymtab, which will cause the symtab to be pulled in.  Local names will
2263 have to be qualified by a global name, or a file-scope name, in which
2264 case we will have already read in the symtab as we evaluated the
2265 qualifier.  Or, a local symbol can be referenced when we are ``in'' a
2266 local scope, in which case the first case applies.  @code{lookup_symbol}
2267 does most of the work here.
2268 @end itemize
2269
2270 The only reason that psymtabs exist is to cause a symtab to be read in
2271 at the right moment.  Any symbol that can be elided from a psymtab,
2272 while still causing that to happen, should not appear in it.  Since
2273 psymtabs don't have the idea of scope, you can't put local symbols in
2274 them anyway.  Psymtabs don't have the idea of the type of a symbol,
2275 either, so types need not appear, unless they will be referenced by
2276 name.
2277
2278 It is a bug for @value{GDBN} to behave one way when only a psymtab has
2279 been read, and another way if the corresponding symtab has been read
2280 in.  Such bugs are typically caused by a psymtab that does not contain
2281 all the visible symbols, or which has the wrong instruction address
2282 ranges.
2283
2284 The psymtab for a particular section of a symbol file (objfile) could be
2285 thrown away after the symtab has been read in.  The symtab should always
2286 be searched before the psymtab, so the psymtab will never be used (in a
2287 bug-free environment).  Currently, psymtabs are allocated on an obstack,
2288 and all the psymbols themselves are allocated in a pair of large arrays
2289 on an obstack, so there is little to be gained by trying to free them
2290 unless you want to do a lot more work.
2291
2292 Whether or not psymtabs are created depends on the objfile's symbol
2293 reader.  The core of @value{GDBN} hides the details of partial symbols
2294 and partial symbol tables behind a set of function pointers known as
2295 the @dfn{quick symbol functions}.  These are documented in
2296 @file{symfile.h}.
2297
2298 @section Types
2299
2300 @unnumberedsubsec Fundamental Types (e.g., @code{FT_VOID}, @code{FT_BOOLEAN}).
2301
2302 @cindex fundamental types
2303 These are the fundamental types that @value{GDBN} uses internally.  Fundamental
2304 types from the various debugging formats (stabs, ELF, etc) are mapped
2305 into one of these.  They are basically a union of all fundamental types
2306 that @value{GDBN} knows about for all the languages that @value{GDBN}
2307 knows about.
2308
2309 @unnumberedsubsec Type Codes (e.g., @code{TYPE_CODE_PTR}, @code{TYPE_CODE_ARRAY}).
2310
2311 @cindex type codes
2312 Each time @value{GDBN} builds an internal type, it marks it with one
2313 of these types.  The type may be a fundamental type, such as
2314 @code{TYPE_CODE_INT}, or a derived type, such as @code{TYPE_CODE_PTR}
2315 which is a pointer to another type.  Typically, several @code{FT_*}
2316 types map to one @code{TYPE_CODE_*} type, and are distinguished by
2317 other members of the type struct, such as whether the type is signed
2318 or unsigned, and how many bits it uses.
2319
2320 @unnumberedsubsec Builtin Types (e.g., @code{builtin_type_void}, @code{builtin_type_char}).
2321
2322 These are instances of type structs that roughly correspond to
2323 fundamental types and are created as global types for @value{GDBN} to
2324 use for various ugly historical reasons.  We eventually want to
2325 eliminate these.  Note for example that @code{builtin_type_int}
2326 initialized in @file{gdbtypes.c} is basically the same as a
2327 @code{TYPE_CODE_INT} type that is initialized in @file{c-lang.c} for
2328 an @code{FT_INTEGER} fundamental type.  The difference is that the
2329 @code{builtin_type} is not associated with any particular objfile, and
2330 only one instance exists, while @file{c-lang.c} builds as many
2331 @code{TYPE_CODE_INT} types as needed, with each one associated with
2332 some particular objfile.
2333
2334 @section Object File Formats
2335 @cindex object file formats
2336
2337 @subsection a.out
2338
2339 @cindex @code{a.out} format
2340 The @code{a.out} format is the original file format for Unix.  It
2341 consists of three sections: @code{text}, @code{data}, and @code{bss},
2342 which are for program code, initialized data, and uninitialized data,
2343 respectively.
2344
2345 The @code{a.out} format is so simple that it doesn't have any reserved
2346 place for debugging information.  (Hey, the original Unix hackers used
2347 @samp{adb}, which is a machine-language debugger!)  The only debugging
2348 format for @code{a.out} is stabs, which is encoded as a set of normal
2349 symbols with distinctive attributes.
2350
2351 The basic @code{a.out} reader is in @file{dbxread.c}.
2352
2353 @subsection COFF
2354
2355 @cindex COFF format
2356 The COFF format was introduced with System V Release 3 (SVR3) Unix.
2357 COFF files may have multiple sections, each prefixed by a header.  The
2358 number of sections is limited.
2359
2360 The COFF specification includes support for debugging.  Although this
2361 was a step forward, the debugging information was woefully limited.
2362 For instance, it was not possible to represent code that came from an
2363 included file.  GNU's COFF-using configs often use stabs-type info,
2364 encapsulated in special sections.
2365
2366 The COFF reader is in @file{coffread.c}.
2367
2368 @subsection ECOFF
2369
2370 @cindex ECOFF format
2371 ECOFF is an extended COFF originally introduced for Mips and Alpha
2372 workstations.
2373
2374 The basic ECOFF reader is in @file{mipsread.c}.
2375
2376 @subsection XCOFF
2377
2378 @cindex XCOFF format
2379 The IBM RS/6000 running AIX uses an object file format called XCOFF.
2380 The COFF sections, symbols, and line numbers are used, but debugging
2381 symbols are @code{dbx}-style stabs whose strings are located in the
2382 @code{.debug} section (rather than the string table).  For more
2383 information, see @ref{Top,,,stabs,The Stabs Debugging Format}.
2384
2385 The shared library scheme has a clean interface for figuring out what
2386 shared libraries are in use, but the catch is that everything which
2387 refers to addresses (symbol tables and breakpoints at least) needs to be
2388 relocated for both shared libraries and the main executable.  At least
2389 using the standard mechanism this can only be done once the program has
2390 been run (or the core file has been read).
2391
2392 @subsection PE
2393
2394 @cindex PE-COFF format
2395 Windows 95 and NT use the PE (@dfn{Portable Executable}) format for their
2396 executables.  PE is basically COFF with additional headers.
2397
2398 While BFD includes special PE support, @value{GDBN} needs only the basic
2399 COFF reader.
2400
2401 @subsection ELF
2402
2403 @cindex ELF format
2404 The ELF format came with System V Release 4 (SVR4) Unix.  ELF is
2405 similar to COFF in being organized into a number of sections, but it
2406 removes many of COFF's limitations.  Debugging info may be either stabs
2407 encapsulated in ELF sections, or more commonly these days, DWARF.
2408
2409 The basic ELF reader is in @file{elfread.c}.
2410
2411 @subsection SOM
2412
2413 @cindex SOM format
2414 SOM is HP's object file and debug format (not to be confused with IBM's
2415 SOM, which is a cross-language ABI).
2416
2417 The SOM reader is in @file{somread.c}.
2418
2419 @section Debugging File Formats
2420
2421 This section describes characteristics of debugging information that
2422 are independent of the object file format.
2423
2424 @subsection stabs
2425
2426 @cindex stabs debugging info
2427 @code{stabs} started out as special symbols within the @code{a.out}
2428 format.  Since then, it has been encapsulated into other file
2429 formats, such as COFF and ELF.
2430
2431 While @file{dbxread.c} does some of the basic stab processing,
2432 including for encapsulated versions, @file{stabsread.c} does
2433 the real work.
2434
2435 @subsection COFF
2436
2437 @cindex COFF debugging info
2438 The basic COFF definition includes debugging information.  The level
2439 of support is minimal and non-extensible, and is not often used.
2440
2441 @subsection Mips debug (Third Eye)
2442
2443 @cindex ECOFF debugging info
2444 ECOFF includes a definition of a special debug format.
2445
2446 The file @file{mdebugread.c} implements reading for this format.
2447
2448 @c mention DWARF 1 as a formerly-supported format
2449
2450 @subsection DWARF 2
2451
2452 @cindex DWARF 2 debugging info
2453 DWARF 2 is an improved but incompatible version of DWARF 1.
2454
2455 The DWARF 2 reader is in @file{dwarf2read.c}.
2456
2457 @subsection Compressed DWARF 2
2458
2459 @cindex Compressed DWARF 2 debugging info
2460 Compressed DWARF 2 is not technically a separate debugging format, but
2461 merely DWARF 2 debug information that has been compressed.  In this
2462 format, every object-file section holding DWARF 2 debugging
2463 information is compressed and prepended with a header.  (The section
2464 is also typically renamed, so a section called @code{.debug_info} in a
2465 DWARF 2 binary would be called @code{.zdebug_info} in a compressed
2466 DWARF 2 binary.)  The header is 12 bytes long:
2467
2468 @itemize @bullet
2469 @item
2470 4 bytes: the literal string ``ZLIB''
2471 @item
2472 8 bytes: the uncompressed size of the section, in big-endian byte
2473 order.
2474 @end itemize
2475
2476 The same reader is used for both compressed an normal DWARF 2 info.
2477 Section decompression is done in @code{zlib_decompress_section} in
2478 @file{dwarf2read.c}.
2479
2480 @subsection DWARF 3
2481
2482 @cindex DWARF 3 debugging info
2483 DWARF 3 is an improved version of DWARF 2.
2484
2485 @subsection SOM
2486
2487 @cindex SOM debugging info
2488 Like COFF, the SOM definition includes debugging information.
2489
2490 @section Adding a New Symbol Reader to @value{GDBN}
2491
2492 @cindex adding debugging info reader
2493 If you are using an existing object file format (@code{a.out}, COFF, ELF, etc),
2494 there is probably little to be done.
2495
2496 If you need to add a new object file format, you must first add it to
2497 BFD.  This is beyond the scope of this document.
2498
2499 You must then arrange for the BFD code to provide access to the
2500 debugging symbols.  Generally @value{GDBN} will have to call swapping
2501 routines from BFD and a few other BFD internal routines to locate the
2502 debugging information.  As much as possible, @value{GDBN} should not
2503 depend on the BFD internal data structures.
2504
2505 For some targets (e.g., COFF), there is a special transfer vector used
2506 to call swapping routines, since the external data structures on various
2507 platforms have different sizes and layouts.  Specialized routines that
2508 will only ever be implemented by one object file format may be called
2509 directly.  This interface should be described in a file
2510 @file{bfd/lib@var{xyz}.h}, which is included by @value{GDBN}.
2511
2512 @section Memory Management for Symbol Files
2513
2514 Most memory associated with a loaded symbol file is stored on
2515 its @code{objfile_obstack}.  This includes symbols, types,
2516 namespace data, and other information produced by the symbol readers.
2517
2518 Because this data lives on the objfile's obstack, it is automatically
2519 released when the objfile is unloaded or reloaded.  Therefore one
2520 objfile must not reference symbol or type data from another objfile;
2521 they could be unloaded at different times.
2522
2523 User convenience variables, et cetera, have associated types.  Normally
2524 these types live in the associated objfile.  However, when the objfile
2525 is unloaded, those types are deep copied to global memory, so that
2526 the values of the user variables and history items are not lost.
2527
2528
2529 @node Language Support
2530
2531 @chapter Language Support
2532
2533 @cindex language support
2534 @value{GDBN}'s language support is mainly driven by the symbol reader,
2535 although it is possible for the user to set the source language
2536 manually.
2537
2538 @value{GDBN} chooses the source language by looking at the extension
2539 of the file recorded in the debug info; @file{.c} means C, @file{.f}
2540 means Fortran, etc.  It may also use a special-purpose language
2541 identifier if the debug format supports it, like with DWARF.
2542
2543 @section Adding a Source Language to @value{GDBN}
2544
2545 @cindex adding source language
2546 To add other languages to @value{GDBN}'s expression parser, follow the
2547 following steps:
2548
2549 @table @emph
2550 @item Create the expression parser.
2551
2552 @cindex expression parser
2553 This should reside in a file @file{@var{lang}-exp.y}.  Routines for
2554 building parsed expressions into a @code{union exp_element} list are in
2555 @file{parse.c}.
2556
2557 @cindex language parser
2558 Since we can't depend upon everyone having Bison, and YACC produces
2559 parsers that define a bunch of global names, the following lines
2560 @strong{must} be included at the top of the YACC parser, to prevent the
2561 various parsers from defining the same global names:
2562
2563 @smallexample
2564 #define yyparse         @var{lang}_parse
2565 #define yylex           @var{lang}_lex
2566 #define yyerror         @var{lang}_error
2567 #define yylval          @var{lang}_lval
2568 #define yychar          @var{lang}_char
2569 #define yydebug         @var{lang}_debug
2570 #define yypact          @var{lang}_pact 
2571 #define yyr1            @var{lang}_r1   
2572 #define yyr2            @var{lang}_r2   
2573 #define yydef           @var{lang}_def  
2574 #define yychk           @var{lang}_chk  
2575 #define yypgo           @var{lang}_pgo  
2576 #define yyact           @var{lang}_act  
2577 #define yyexca          @var{lang}_exca
2578 #define yyerrflag       @var{lang}_errflag
2579 #define yynerrs         @var{lang}_nerrs
2580 @end smallexample
2581
2582 At the bottom of your parser, define a @code{struct language_defn} and
2583 initialize it with the right values for your language.  Define an
2584 @code{initialize_@var{lang}} routine and have it call
2585 @samp{add_language(@var{lang}_language_defn)} to tell the rest of @value{GDBN}
2586 that your language exists.  You'll need some other supporting variables
2587 and functions, which will be used via pointers from your
2588 @code{@var{lang}_language_defn}.  See the declaration of @code{struct
2589 language_defn} in @file{language.h}, and the other @file{*-exp.y} files,
2590 for more information.
2591
2592 @item Add any evaluation routines, if necessary
2593
2594 @cindex expression evaluation routines
2595 @findex evaluate_subexp
2596 @findex prefixify_subexp
2597 @findex length_of_subexp
2598 If you need new opcodes (that represent the operations of the language),
2599 add them to the enumerated type in @file{expression.h}.  Add support
2600 code for these operations in the @code{evaluate_subexp} function
2601 defined in the file @file{eval.c}.  Add cases
2602 for new opcodes in two functions from @file{parse.c}:
2603 @code{prefixify_subexp} and @code{length_of_subexp}.  These compute
2604 the number of @code{exp_element}s that a given operation takes up.
2605
2606 @item Update some existing code
2607
2608 Add an enumerated identifier for your language to the enumerated type
2609 @code{enum language} in @file{defs.h}.
2610
2611 Update the routines in @file{language.c} so your language is included.
2612 These routines include type predicates and such, which (in some cases)
2613 are language dependent.  If your language does not appear in the switch
2614 statement, an error is reported.
2615
2616 @vindex current_language
2617 Also included in @file{language.c} is the code that updates the variable
2618 @code{current_language}, and the routines that translate the
2619 @code{language_@var{lang}} enumerated identifier into a printable
2620 string.
2621
2622 @findex _initialize_language
2623 Update the function @code{_initialize_language} to include your
2624 language.  This function picks the default language upon startup, so is
2625 dependent upon which languages that @value{GDBN} is built for.
2626
2627 @findex allocate_symtab
2628 Update @code{allocate_symtab} in @file{symfile.c} and/or symbol-reading
2629 code so that the language of each symtab (source file) is set properly.
2630 This is used to determine the language to use at each stack frame level.
2631 Currently, the language is set based upon the extension of the source
2632 file.  If the language can be better inferred from the symbol
2633 information, please set the language of the symtab in the symbol-reading
2634 code.
2635
2636 @findex print_subexp
2637 @findex op_print_tab
2638 Add helper code to @code{print_subexp} (in @file{expprint.c}) to handle any new
2639 expression opcodes you have added to @file{expression.h}.  Also, add the
2640 printed representations of your operators to @code{op_print_tab}.
2641
2642 @item Add a place of call
2643
2644 @findex parse_exp_1
2645 Add a call to @code{@var{lang}_parse()} and @code{@var{lang}_error} in
2646 @code{parse_exp_1} (defined in @file{parse.c}).
2647
2648 @item Edit @file{Makefile.in}
2649
2650 Add dependencies in @file{Makefile.in}.  Make sure you update the macro
2651 variables such as @code{HFILES} and @code{OBJS}, otherwise your code may
2652 not get linked in, or, worse yet, it may not get @code{tar}red into the
2653 distribution!
2654 @end table
2655
2656
2657 @node Host Definition
2658
2659 @chapter Host Definition
2660
2661 With the advent of Autoconf, it's rarely necessary to have host
2662 definition machinery anymore.  The following information is provided,
2663 mainly, as an historical reference.
2664
2665 @section Adding a New Host
2666
2667 @cindex adding a new host
2668 @cindex host, adding
2669 @value{GDBN}'s host configuration support normally happens via Autoconf.
2670 New host-specific definitions should not be needed.  Older hosts
2671 @value{GDBN} still use the host-specific definitions and files listed
2672 below, but these mostly exist for historical reasons, and will
2673 eventually disappear.
2674
2675 @table @file
2676 @item gdb/config/@var{arch}/@var{xyz}.mh
2677 This file is a Makefile fragment that once contained both host and
2678 native configuration information (@pxref{Native Debugging}) for the
2679 machine @var{xyz}.  The host configuration information is now handled
2680 by Autoconf.
2681
2682 Host configuration information included definitions for @code{CC},
2683 @code{SYSV_DEFINE}, @code{XM_CFLAGS}, @code{XM_ADD_FILES},
2684 @code{XM_CLIBS}, @code{XM_CDEPS}, etc.; see @file{Makefile.in}.
2685
2686 New host-only configurations do not need this file.
2687
2688 @end table
2689
2690 (Files named @file{gdb/config/@var{arch}/xm-@var{xyz}.h} were once
2691 used to define host-specific macros, but were no longer needed and
2692 have all been removed.)
2693
2694 @subheading Generic Host Support Files
2695
2696 @cindex generic host support
2697 There are some ``generic'' versions of routines that can be used by
2698 various systems.
2699
2700 @table @file
2701 @cindex remote debugging support
2702 @cindex serial line support
2703 @item ser-unix.c
2704 This contains serial line support for Unix systems.  It is included by
2705 default on all Unix-like hosts.
2706
2707 @item ser-pipe.c
2708 This contains serial pipe support for Unix systems.  It is included by
2709 default on all Unix-like hosts.
2710
2711 @item ser-mingw.c
2712 This contains serial line support for 32-bit programs running under
2713 Windows using MinGW.
2714
2715 @item ser-go32.c
2716 This contains serial line support for 32-bit programs running under DOS,
2717 using the DJGPP (a.k.a.@: GO32) execution environment.
2718
2719 @cindex TCP remote support
2720 @item ser-tcp.c
2721 This contains generic TCP support using sockets.  It is included by
2722 default on all Unix-like hosts and with MinGW.
2723 @end table
2724
2725 @section Host Conditionals
2726
2727 When @value{GDBN} is configured and compiled, various macros are
2728 defined or left undefined, to control compilation based on the
2729 attributes of the host system.  While formerly they could be set in
2730 host-specific header files, at present they can be changed only by
2731 setting @code{CFLAGS} when building, or by editing the source code.
2732
2733 These macros and their meanings (or if the meaning is not documented
2734 here, then one of the source files where they are used is indicated)
2735 are:
2736
2737 @ftable @code
2738 @item @value{GDBN}INIT_FILENAME
2739 The default name of @value{GDBN}'s initialization file (normally
2740 @file{.gdbinit}).
2741
2742 @item SIGWINCH_HANDLER
2743 If your host defines @code{SIGWINCH}, you can define this to be the name
2744 of a function to be called if @code{SIGWINCH} is received.
2745
2746 @item SIGWINCH_HANDLER_BODY
2747 Define this to expand into code that will define the function named by
2748 the expansion of @code{SIGWINCH_HANDLER}.
2749
2750 @item CRLF_SOURCE_FILES
2751 @cindex DOS text files
2752 Define this if host files use @code{\r\n} rather than @code{\n} as a
2753 line terminator.  This will cause source file listings to omit @code{\r}
2754 characters when printing and it will allow @code{\r\n} line endings of files
2755 which are ``sourced'' by gdb.  It must be possible to open files in binary
2756 mode using @code{O_BINARY} or, for fopen, @code{"rb"}.
2757
2758 @item DEFAULT_PROMPT
2759 @cindex prompt
2760 The default value of the prompt string (normally @code{"(gdb) "}).
2761
2762 @item DEV_TTY
2763 @cindex terminal device
2764 The name of the generic TTY device, defaults to @code{"/dev/tty"}.
2765
2766 @item ISATTY
2767 Substitute for isatty, if not available.
2768
2769 @item FOPEN_RB
2770 Define this if binary files are opened the same way as text files.
2771
2772 @item CC_HAS_LONG_LONG
2773 @cindex @code{long long} data type
2774 Define this if the host C compiler supports @code{long long}.  This is set
2775 by the @code{configure} script.
2776
2777 @item PRINTF_HAS_LONG_LONG
2778 Define this if the host can handle printing of long long integers via
2779 the printf format conversion specifier @code{ll}.  This is set by the
2780 @code{configure} script.
2781
2782 @item LSEEK_NOT_LINEAR
2783 Define this if @code{lseek (n)} does not necessarily move to byte number
2784 @code{n} in the file.  This is only used when reading source files.  It
2785 is normally faster to define @code{CRLF_SOURCE_FILES} when possible.
2786
2787 @item lint
2788 Define this to help placate @code{lint} in some situations.
2789
2790 @item volatile
2791 Define this to override the defaults of @code{__volatile__} or
2792 @code{/**/}.
2793 @end ftable
2794
2795
2796 @node Target Architecture Definition
2797
2798 @chapter Target Architecture Definition
2799
2800 @cindex target architecture definition
2801 @value{GDBN}'s target architecture defines what sort of
2802 machine-language programs @value{GDBN} can work with, and how it works
2803 with them.
2804
2805 The target architecture object is implemented as the C structure
2806 @code{struct gdbarch *}.  The structure, and its methods, are generated
2807 using the Bourne shell script @file{gdbarch.sh}.
2808
2809 @menu
2810 * OS ABI Variant Handling::
2811 * Initialize New Architecture::
2812 * Registers and Memory::
2813 * Pointers and Addresses::
2814 * Address Classes::
2815 * Register Representation::
2816 * Frame Interpretation::
2817 * Inferior Call Setup::
2818 * Adding support for debugging core files::
2819 * Defining Other Architecture Features::
2820 * Adding a New Target::
2821 @end menu
2822
2823 @node  OS ABI Variant Handling
2824 @section Operating System ABI Variant Handling
2825 @cindex OS ABI variants
2826
2827 @value{GDBN} provides a mechanism for handling variations in OS
2828 ABIs.  An OS ABI variant may have influence over any number of
2829 variables in the target architecture definition.  There are two major
2830 components in the OS ABI mechanism: sniffers and handlers.
2831
2832 A @dfn{sniffer} examines a file matching a BFD architecture/flavour pair
2833 (the architecture may be wildcarded) in an attempt to determine the
2834 OS ABI of that file.  Sniffers with a wildcarded architecture are considered
2835 to be @dfn{generic}, while sniffers for a specific architecture are
2836 considered to be @dfn{specific}.  A match from a specific sniffer
2837 overrides a match from a generic sniffer.  Multiple sniffers for an
2838 architecture/flavour may exist, in order to differentiate between two
2839 different operating systems which use the same basic file format.  The
2840 OS ABI framework provides a generic sniffer for ELF-format files which
2841 examines the @code{EI_OSABI} field of the ELF header, as well as note
2842 sections known to be used by several operating systems.
2843
2844 @cindex fine-tuning @code{gdbarch} structure
2845 A @dfn{handler} is used to fine-tune the @code{gdbarch} structure for the
2846 selected OS ABI.  There may be only one handler for a given OS ABI
2847 for each BFD architecture.
2848
2849 The following OS ABI variants are defined in @file{defs.h}:
2850
2851 @table @code
2852
2853 @findex GDB_OSABI_UNINITIALIZED
2854 @item GDB_OSABI_UNINITIALIZED
2855 Used for struct gdbarch_info if ABI is still uninitialized.
2856
2857 @findex GDB_OSABI_UNKNOWN
2858 @item GDB_OSABI_UNKNOWN
2859 The ABI of the inferior is unknown.  The default @code{gdbarch}
2860 settings for the architecture will be used.
2861
2862 @findex GDB_OSABI_SVR4
2863 @item GDB_OSABI_SVR4
2864 UNIX System V Release 4.
2865
2866 @findex GDB_OSABI_HURD
2867 @item GDB_OSABI_HURD
2868 GNU using the Hurd kernel.
2869
2870 @findex GDB_OSABI_SOLARIS
2871 @item GDB_OSABI_SOLARIS
2872 Sun Solaris.
2873
2874 @findex GDB_OSABI_OSF1
2875 @item GDB_OSABI_OSF1
2876 OSF/1, including Digital UNIX and Compaq Tru64 UNIX.
2877
2878 @findex GDB_OSABI_LINUX
2879 @item GDB_OSABI_LINUX
2880 GNU using the Linux kernel.
2881
2882 @findex GDB_OSABI_FREEBSD_AOUT
2883 @item GDB_OSABI_FREEBSD_AOUT
2884 FreeBSD using the @code{a.out} executable format.
2885
2886 @findex GDB_OSABI_FREEBSD_ELF
2887 @item GDB_OSABI_FREEBSD_ELF
2888 FreeBSD using the ELF executable format.
2889
2890 @findex GDB_OSABI_NETBSD_AOUT
2891 @item GDB_OSABI_NETBSD_AOUT
2892 NetBSD using the @code{a.out} executable format.
2893
2894 @findex GDB_OSABI_NETBSD_ELF
2895 @item GDB_OSABI_NETBSD_ELF
2896 NetBSD using the ELF executable format.
2897
2898 @findex GDB_OSABI_OPENBSD_ELF
2899 @item GDB_OSABI_OPENBSD_ELF
2900 OpenBSD using the ELF executable format.
2901
2902 @findex GDB_OSABI_WINCE
2903 @item GDB_OSABI_WINCE
2904 Windows CE.
2905
2906 @findex GDB_OSABI_GO32
2907 @item GDB_OSABI_GO32
2908 DJGPP.
2909
2910 @findex GDB_OSABI_IRIX
2911 @item GDB_OSABI_IRIX
2912 Irix.
2913
2914 @findex GDB_OSABI_INTERIX
2915 @item GDB_OSABI_INTERIX
2916 Interix (Posix layer for MS-Windows systems).
2917
2918 @findex GDB_OSABI_HPUX_ELF
2919 @item GDB_OSABI_HPUX_ELF
2920 HP/UX using the ELF executable format.
2921
2922 @findex GDB_OSABI_HPUX_SOM
2923 @item GDB_OSABI_HPUX_SOM
2924 HP/UX using the SOM executable format.
2925
2926 @findex GDB_OSABI_QNXNTO
2927 @item GDB_OSABI_QNXNTO
2928 QNX Neutrino.
2929
2930 @findex GDB_OSABI_CYGWIN
2931 @item GDB_OSABI_CYGWIN
2932 Cygwin.
2933
2934 @findex GDB_OSABI_AIX
2935 @item GDB_OSABI_AIX
2936 AIX.
2937
2938 @end table
2939
2940 Here are the functions that make up the OS ABI framework:
2941
2942 @deftypefun {const char *} gdbarch_osabi_name (enum gdb_osabi @var{osabi})
2943 Return the name of the OS ABI corresponding to @var{osabi}.
2944 @end deftypefun
2945
2946 @deftypefun void gdbarch_register_osabi (enum bfd_architecture @var{arch}, unsigned long @var{machine}, enum gdb_osabi @var{osabi}, void (*@var{init_osabi})(struct gdbarch_info @var{info}, struct gdbarch *@var{gdbarch}))
2947 Register the OS ABI handler specified by @var{init_osabi} for the
2948 architecture, machine type and OS ABI specified by @var{arch},
2949 @var{machine} and @var{osabi}.  In most cases, a value of zero for the
2950 machine type, which implies the architecture's default machine type,
2951 will suffice.
2952 @end deftypefun
2953
2954 @deftypefun void gdbarch_register_osabi_sniffer (enum bfd_architecture @var{arch}, enum bfd_flavour @var{flavour}, enum gdb_osabi (*@var{sniffer})(bfd *@var{abfd}))
2955 Register the OS ABI file sniffer specified by @var{sniffer} for the
2956 BFD architecture/flavour pair specified by @var{arch} and @var{flavour}.
2957 If @var{arch} is @code{bfd_arch_unknown}, the sniffer is considered to
2958 be generic, and is allowed to examine @var{flavour}-flavoured files for
2959 any architecture.
2960 @end deftypefun
2961
2962 @deftypefun {enum gdb_osabi} gdbarch_lookup_osabi (bfd *@var{abfd})
2963 Examine the file described by @var{abfd} to determine its OS ABI.
2964 The value @code{GDB_OSABI_UNKNOWN} is returned if the OS ABI cannot
2965 be determined.
2966 @end deftypefun
2967
2968 @deftypefun void gdbarch_init_osabi (struct gdbarch info @var{info}, struct gdbarch *@var{gdbarch}, enum gdb_osabi @var{osabi})
2969 Invoke the OS ABI handler corresponding to @var{osabi} to fine-tune the
2970 @code{gdbarch} structure specified by @var{gdbarch}.  If a handler
2971 corresponding to @var{osabi} has not been registered for @var{gdbarch}'s
2972 architecture, a warning will be issued and the debugging session will continue
2973 with the defaults already established for @var{gdbarch}.
2974 @end deftypefun
2975
2976 @deftypefun void generic_elf_osabi_sniff_abi_tag_sections (bfd *@var{abfd}, asection *@var{sect}, void *@var{obj})
2977 Helper routine for ELF file sniffers.  Examine the file described by
2978 @var{abfd} and look at ABI tag note sections to determine the OS ABI
2979 from the note.  This function should be called via
2980 @code{bfd_map_over_sections}.
2981 @end deftypefun
2982
2983 @node Initialize New Architecture
2984 @section Initializing a New Architecture
2985
2986 @menu
2987 * How an Architecture is Represented::
2988 * Looking Up an Existing Architecture::
2989 * Creating a New Architecture::
2990 @end menu
2991
2992 @node How an Architecture is Represented
2993 @subsection How an Architecture is Represented
2994 @cindex architecture representation
2995 @cindex representation of architecture
2996
2997 Each @code{gdbarch} is associated with a single @sc{bfd} architecture,
2998 via a @code{bfd_arch_@var{arch}} in the @code{bfd_architecture}
2999 enumeration.  The @code{gdbarch} is registered by a call to
3000 @code{register_gdbarch_init}, usually from the file's
3001 @code{_initialize_@var{filename}} routine, which will be automatically
3002 called during @value{GDBN} startup.  The arguments are a @sc{bfd}
3003 architecture constant and an initialization function.
3004
3005 @findex _initialize_@var{arch}_tdep
3006 @cindex @file{@var{arch}-tdep.c}
3007 A @value{GDBN} description for a new architecture, @var{arch} is created by
3008 defining a global function @code{_initialize_@var{arch}_tdep}, by
3009 convention in the source file @file{@var{arch}-tdep.c}.  For example,
3010 in the case of the OpenRISC 1000, this function is called
3011 @code{_initialize_or1k_tdep} and is found in the file
3012 @file{or1k-tdep.c}.
3013
3014 @cindex @file{configure.tgt}
3015 @cindex @code{gdbarch}
3016 @findex gdbarch_register
3017 The resulting object files containing the implementation of the
3018 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function are specified in the @value{GDBN}
3019 @file{configure.tgt} file, which includes a large case statement
3020 pattern matching against the @code{--target} option of the
3021 @code{configure} script.  The new @code{struct gdbarch} is created
3022 within the @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function by calling
3023 @code{gdbarch_register}:
3024
3025 @smallexample
3026 void gdbarch_register (enum bfd_architecture    @var{architecture},
3027                        gdbarch_init_ftype      *@var{init_func},
3028                        gdbarch_dump_tdep_ftype *@var{tdep_dump_func});
3029 @end smallexample
3030
3031 The @var{architecture} will identify the unique @sc{bfd} to be
3032 associated with this @code{gdbarch}.  The @var{init_func} funciton is
3033 called to create and return the new @code{struct gdbarch}.  The
3034 @var{tdep_dump_func} function will dump the target specific details
3035 associated with this architecture.
3036
3037 For example the function @code{_initialize_or1k_tdep} creates its
3038 architecture for 32-bit OpenRISC 1000 architectures by calling:
3039
3040 @smallexample
3041 gdbarch_register (bfd_arch_or32, or1k_gdbarch_init, or1k_dump_tdep);
3042 @end smallexample
3043
3044 @node Looking Up an Existing Architecture
3045 @subsection Looking Up an Existing Architecture
3046 @cindex @code{gdbarch} lookup
3047
3048 The initialization function has this prototype:
3049
3050 @smallexample
3051 static struct gdbarch *
3052 @var{arch}_gdbarch_init (struct gdbarch_info @var{info},
3053                          struct gdbarch_list *@var{arches})
3054 @end smallexample
3055
3056 The @var{info} argument contains parameters used to select the correct
3057 architecture, and @var{arches} is a list of architectures which
3058 have already been created with the same @code{bfd_arch_@var{arch}}
3059 value.
3060
3061 The initialization function should first make sure that @var{info}
3062 is acceptable, and return @code{NULL} if it is not.  Then, it should
3063 search through @var{arches} for an exact match to @var{info}, and
3064 return one if found.  Lastly, if no exact match was found, it should
3065 create a new architecture based on @var{info} and return it.
3066
3067 @findex gdbarch_list_lookup_by_info
3068 @cindex @code{gdbarch_info}
3069 The lookup is done using @code{gdbarch_list_lookup_by_info}.  It is
3070 passed the list of existing architectures, @var{arches}, and the
3071 @code{struct gdbarch_info}, @var{info}, and returns the first matching
3072 architecture it finds, or @code{NULL} if none are found.  If an
3073 architecture is found it can be returned as the result from the
3074 initialization function, otherwise a new @code{struct gdbach} will need
3075 to be created.
3076
3077 The struct gdbarch_info has the following components:
3078
3079 @smallexample
3080 struct gdbarch_info
3081 @{
3082    const struct bfd_arch_info *bfd_arch_info;
3083    int                         byte_order;
3084    bfd                        *abfd;
3085    struct gdbarch_tdep_info   *tdep_info;
3086    enum gdb_osabi              osabi;
3087    const struct target_desc   *target_desc;
3088 @};
3089 @end smallexample
3090
3091 @vindex bfd_arch_info
3092 The @code{bfd_arch_info} member holds the key details about the
3093 architecture.  The @code{byte_order} member is a value in an
3094 enumeration indicating the endianism.  The @code{abfd} member is a
3095 pointer to the full @sc{bfd}, the @code{tdep_info} member is
3096 additional custom target specific information, @code{osabi} identifies
3097 which (if any) of a number of operating specific ABIs are used by this
3098 architecture and the @code{target_desc} member is a set of name-value
3099 pairs with information about register usage in this target.
3100
3101 When the @code{struct gdbarch} initialization function is called, not
3102 all the fields are provided---only those which can be deduced from the
3103 @sc{bfd}.  The @code{struct gdbarch_info}, @var{info} is used as a
3104 look-up key with the list of existing architectures, @var{arches} to
3105 see if a suitable architecture already exists.  The @var{tdep_info},
3106 @var{osabi} and @var{target_desc} fields may be added before this
3107 lookup to refine the search.
3108
3109 Only information in @var{info} should be used to choose the new
3110 architecture.  Historically, @var{info} could be sparse, and
3111 defaults would be collected from the first element on @var{arches}.
3112 However, @value{GDBN} now fills in @var{info} more thoroughly,
3113 so new @code{gdbarch} initialization functions should not take
3114 defaults from @var{arches}.
3115
3116 @node Creating a New Architecture
3117 @subsection Creating a New Architecture
3118 @cindex @code{struct gdbarch} creation
3119
3120 @findex gdbarch_alloc
3121 @cindex @code{gdbarch_tdep} when allocating new @code{gdbarch}
3122 If no architecture is found, then a new architecture must be created,
3123 by calling @code{gdbarch_alloc} using the supplied @code{@w{struct
3124 gdbarch_info}} and any additional custom target specific
3125 information in a @code{struct gdbarch_tdep}.  The prototype for
3126 @code{gdbarch_alloc} is:
3127
3128 @smallexample
3129 struct gdbarch *gdbarch_alloc (const struct gdbarch_info *@var{info},
3130                                struct gdbarch_tdep       *@var{tdep}); 
3131 @end smallexample
3132
3133 @cindex @code{set_gdbarch} functions
3134 @cindex @code{gdbarch} accessor functions
3135 The newly created struct gdbarch must then be populated.  Although
3136 there are default values, in most cases they are not what is
3137 required.
3138
3139 For each element, @var{X}, there is are a pair of corresponding accessor
3140 functions, one to set the value of that element,
3141 @code{set_gdbarch_@var{X}}, the second to either get the value of an
3142 element (if it is a variable) or to apply the element (if it is a
3143 function), @code{gdbarch_@var{X}}.  Note that both accessor functions
3144 take a pointer to the @code{@w{struct gdbarch}} as first
3145 argument.  Populating the new @code{gdbarch} should use the
3146 @code{set_gdbarch} functions.
3147
3148 The following sections identify the main elements that should be set
3149 in this way.  This is not the complete list, but represents the
3150 functions and elements that must commonly be specified for a new
3151 architecture.  Many of the functions and variables are described in the
3152 header file @file{gdbarch.h}.
3153
3154 This is the main work in defining a new architecture.  Implementing the
3155 set of functions to populate the @code{struct gdbarch}.
3156
3157 @cindex @code{gdbarch_tdep} definition
3158 @code{struct gdbarch_tdep} is not defined within @value{GDBN}---it is up
3159 to the user to define this struct if it is needed to hold custom target
3160 information that is not covered by the standard @code{@w{struct
3161 gdbarch}}. For example with the OpenRISC 1000 architecture it is used to
3162 hold the number of matchpoints available in the target (along with other
3163 information).
3164
3165 If there is no additional target specific information, it can be set to
3166 @code{NULL}.
3167
3168 @node Registers and Memory
3169 @section Registers and Memory
3170
3171 @value{GDBN}'s model of the target machine is rather simple.
3172 @value{GDBN} assumes the machine includes a bank of registers and a
3173 block of memory.  Each register may have a different size.
3174
3175 @value{GDBN} does not have a magical way to match up with the
3176 compiler's idea of which registers are which; however, it is critical
3177 that they do match up accurately.  The only way to make this work is
3178 to get accurate information about the order that the compiler uses,
3179 and to reflect that in the @code{gdbarch_register_name} and related functions.
3180
3181 @value{GDBN} can handle big-endian, little-endian, and bi-endian architectures.
3182
3183 @node Pointers and Addresses
3184 @section Pointers Are Not Always Addresses
3185 @cindex pointer representation
3186 @cindex address representation
3187 @cindex word-addressed machines
3188 @cindex separate data and code address spaces
3189 @cindex spaces, separate data and code address
3190 @cindex address spaces, separate data and code
3191 @cindex code pointers, word-addressed
3192 @cindex converting between pointers and addresses
3193 @cindex D10V addresses
3194
3195 On almost all 32-bit architectures, the representation of a pointer is
3196 indistinguishable from the representation of some fixed-length number
3197 whose value is the byte address of the object pointed to.  On such
3198 machines, the words ``pointer'' and ``address'' can be used interchangeably.
3199 However, architectures with smaller word sizes are often cramped for
3200 address space, so they may choose a pointer representation that breaks this
3201 identity, and allows a larger code address space.
3202
3203 @c D10V is gone from sources - more current example?
3204
3205 For example, the Renesas D10V is a 16-bit VLIW processor whose
3206 instructions are 32 bits long@footnote{Some D10V instructions are
3207 actually pairs of 16-bit sub-instructions.  However, since you can't
3208 jump into the middle of such a pair, code addresses can only refer to
3209 full 32 bit instructions, which is what matters in this explanation.}.
3210 If the D10V used ordinary byte addresses to refer to code locations,
3211 then the processor would only be able to address 64kb of instructions.
3212 However, since instructions must be aligned on four-byte boundaries, the
3213 low two bits of any valid instruction's byte address are always
3214 zero---byte addresses waste two bits.  So instead of byte addresses,
3215 the D10V uses word addresses---byte addresses shifted right two bits---to
3216 refer to code.  Thus, the D10V can use 16-bit words to address 256kb of
3217 code space.
3218
3219 However, this means that code pointers and data pointers have different
3220 forms on the D10V.  The 16-bit word @code{0xC020} refers to byte address
3221 @code{0xC020} when used as a data address, but refers to byte address
3222 @code{0x30080} when used as a code address.
3223
3224 (The D10V also uses separate code and data address spaces, which also
3225 affects the correspondence between pointers and addresses, but we're
3226 going to ignore that here; this example is already too long.)
3227
3228 To cope with architectures like this---the D10V is not the only
3229 one!---@value{GDBN} tries to distinguish between @dfn{addresses}, which are
3230 byte numbers, and @dfn{pointers}, which are the target's representation
3231 of an address of a particular type of data.  In the example above,
3232 @code{0xC020} is the pointer, which refers to one of the addresses
3233 @code{0xC020} or @code{0x30080}, depending on the type imposed upon it.
3234 @value{GDBN} provides functions for turning a pointer into an address
3235 and vice versa, in the appropriate way for the current architecture.
3236
3237 Unfortunately, since addresses and pointers are identical on almost all
3238 processors, this distinction tends to bit-rot pretty quickly.  Thus,
3239 each time you port @value{GDBN} to an architecture which does
3240 distinguish between pointers and addresses, you'll probably need to
3241 clean up some architecture-independent code.
3242
3243 Here are functions which convert between pointers and addresses:
3244
3245 @deftypefun CORE_ADDR extract_typed_address (void *@var{buf}, struct type *@var{type})
3246 Treat the bytes at @var{buf} as a pointer or reference of type
3247 @var{type}, and return the address it represents, in a manner
3248 appropriate for the current architecture.  This yields an address
3249 @value{GDBN} can use to read target memory, disassemble, etc.  Note that
3250 @var{buf} refers to a buffer in @value{GDBN}'s memory, not the
3251 inferior's.
3252
3253 For example, if the current architecture is the Intel x86, this function
3254 extracts a little-endian integer of the appropriate length from
3255 @var{buf} and returns it.  However, if the current architecture is the
3256 D10V, this function will return a 16-bit integer extracted from
3257 @var{buf}, multiplied by four if @var{type} is a pointer to a function.
3258
3259 If @var{type} is not a pointer or reference type, then this function
3260 will signal an internal error.
3261 @end deftypefun
3262
3263 @deftypefun CORE_ADDR store_typed_address (void *@var{buf}, struct type *@var{type}, CORE_ADDR @var{addr})
3264 Store the address @var{addr} in @var{buf}, in the proper format for a
3265 pointer of type @var{type} in the current architecture.  Note that
3266 @var{buf} refers to a buffer in @value{GDBN}'s memory, not the
3267 inferior's.
3268
3269 For example, if the current architecture is the Intel x86, this function
3270 stores @var{addr} unmodified as a little-endian integer of the
3271 appropriate length in @var{buf}.  However, if the current architecture
3272 is the D10V, this function divides @var{addr} by four if @var{type} is
3273 a pointer to a function, and then stores it in @var{buf}.
3274
3275 If @var{type} is not a pointer or reference type, then this function
3276 will signal an internal error.
3277 @end deftypefun
3278
3279 @deftypefun CORE_ADDR value_as_address (struct value *@var{val})
3280 Assuming that @var{val} is a pointer, return the address it represents,
3281 as appropriate for the current architecture.
3282
3283 This function actually works on integral values, as well as pointers.
3284 For pointers, it performs architecture-specific conversions as
3285 described above for @code{extract_typed_address}.
3286 @end deftypefun
3287
3288 @deftypefun CORE_ADDR value_from_pointer (struct type *@var{type}, CORE_ADDR @var{addr})
3289 Create and return a value representing a pointer of type @var{type} to
3290 the address @var{addr}, as appropriate for the current architecture.
3291 This function performs architecture-specific conversions as described
3292 above for @code{store_typed_address}.
3293 @end deftypefun
3294
3295 Here are two functions which architectures can define to indicate the
3296 relationship between pointers and addresses.  These have default
3297 definitions, appropriate for architectures on which all pointers are
3298 simple unsigned byte addresses.
3299
3300 @deftypefun CORE_ADDR gdbarch_pointer_to_address (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{type}, char *@var{buf})
3301 Assume that @var{buf} holds a pointer of type @var{type}, in the
3302 appropriate format for the current architecture.  Return the byte
3303 address the pointer refers to.
3304
3305 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
3306 C@t{++} reference type.
3307 @end deftypefun
3308
3309 @deftypefun void gdbarch_address_to_pointer (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{type}, char *@var{buf}, CORE_ADDR @var{addr})
3310 Store in @var{buf} a pointer of type @var{type} representing the address
3311 @var{addr}, in the appropriate format for the current architecture.
3312
3313 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
3314 C@t{++} reference type.
3315 @end deftypefun
3316
3317 @node Address Classes
3318 @section Address Classes
3319 @cindex address classes
3320 @cindex DW_AT_byte_size
3321 @cindex DW_AT_address_class
3322
3323 Sometimes information about different kinds of addresses is available
3324 via the debug information.  For example, some programming environments
3325 define addresses of several different sizes.  If the debug information
3326 distinguishes these kinds of address classes through either the size
3327 info (e.g, @code{DW_AT_byte_size} in @w{DWARF 2}) or through an explicit
3328 address class attribute (e.g, @code{DW_AT_address_class} in @w{DWARF 2}), the
3329 following macros should be defined in order to disambiguate these
3330 types within @value{GDBN} as well as provide the added information to
3331 a @value{GDBN} user when printing type expressions.
3332
3333 @deftypefun int gdbarch_address_class_type_flags (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{byte_size}, int @var{dwarf2_addr_class})
3334 Returns the type flags needed to construct a pointer type whose size
3335 is @var{byte_size} and whose address class is @var{dwarf2_addr_class}.
3336 This function is normally called from within a symbol reader.  See
3337 @file{dwarf2read.c}.
3338 @end deftypefun
3339
3340 @deftypefun {char *} gdbarch_address_class_type_flags_to_name (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{type_flags})
3341 Given the type flags representing an address class qualifier, return
3342 its name.
3343 @end deftypefun
3344 @deftypefun int gdbarch_address_class_name_to_type_flags (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{name}, int *@var{type_flags_ptr})
3345 Given an address qualifier name, set the @code{int} referenced by @var{type_flags_ptr} to the type flags
3346 for that address class qualifier.
3347 @end deftypefun
3348
3349 Since the need for address classes is rather rare, none of
3350 the address class functions are defined by default.  Predicate
3351 functions are provided to detect when they are defined.
3352
3353 Consider a hypothetical architecture in which addresses are normally
3354 32-bits wide, but 16-bit addresses are also supported.  Furthermore,
3355 suppose that the @w{DWARF 2} information for this architecture simply
3356 uses a @code{DW_AT_byte_size} value of 2 to indicate the use of one
3357 of these "short" pointers.  The following functions could be defined
3358 to implement the address class functions:
3359
3360 @smallexample
3361 somearch_address_class_type_flags (int byte_size,
3362                                    int dwarf2_addr_class)
3363 @{
3364   if (byte_size == 2)
3365     return TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
3366   else
3367     return 0;
3368 @}
3369
3370 static char *
3371 somearch_address_class_type_flags_to_name (int type_flags)
3372 @{
3373   if (type_flags & TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1)
3374     return "short";
3375   else
3376     return NULL;
3377 @}
3378
3379 int
3380 somearch_address_class_name_to_type_flags (char *name,
3381                                            int *type_flags_ptr)
3382 @{
3383   if (strcmp (name, "short") == 0)
3384     @{
3385       *type_flags_ptr = TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
3386       return 1;
3387     @}
3388   else
3389     return 0;
3390 @}
3391 @end smallexample
3392
3393 The qualifier @code{@@short} is used in @value{GDBN}'s type expressions
3394 to indicate the presence of one of these ``short'' pointers.  For
3395 example if the debug information indicates that @code{short_ptr_var} is
3396 one of these short pointers, @value{GDBN} might show the following
3397 behavior:
3398
3399 @smallexample
3400 (gdb) ptype short_ptr_var
3401 type = int * @@short
3402 @end smallexample
3403
3404
3405 @node Register Representation
3406 @section Register Representation
3407
3408 @menu
3409 * Raw and Cooked Registers::
3410 * Register Architecture Functions & Variables::
3411 * Register Information Functions::
3412 * Register and Memory Data::
3413 * Register Caching::
3414 @end menu
3415
3416 @node Raw and Cooked Registers
3417 @subsection Raw and Cooked Registers
3418 @cindex raw register representation
3419 @cindex cooked register representation
3420 @cindex representations, raw and cooked registers
3421
3422 @value{GDBN} considers registers to be a set with members numbered
3423 linearly from 0 upwards.  The first part of that set corresponds to real
3424 physical registers, the second part to any @dfn{pseudo-registers}.
3425 Pseudo-registers have no independent physical existence, but are useful
3426 representations of information within the architecture.  For example the
3427 OpenRISC 1000 architecture has up to 32 general purpose registers, which
3428 are typically represented as 32-bit (or 64-bit) integers.  However the
3429 GPRs are also used as operands to the floating point operations, and it
3430 could be convenient to define a set of pseudo-registers, to show the
3431 GPRs represented as floating point values.
3432
3433 For any architecture, the implementer will decide on a mapping from
3434 hardware to @value{GDBN} register numbers.  The registers corresponding to real
3435 hardware are referred to as @dfn{raw} registers, the remaining registers are
3436 @dfn{pseudo-registers}.  The total register set (raw and pseudo) is called
3437 the @dfn{cooked} register set.
3438
3439
3440 @node Register Architecture Functions & Variables
3441 @subsection Functions and Variables Specifying the Register Architecture
3442 @cindex @code{gdbarch} register architecture functions
3443
3444 These @code{struct gdbarch} functions and variables specify the number
3445 and type of registers in the architecture.
3446
3447 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR read_pc (struct regcache *@var{regcache})
3448 @end deftypefn
3449 @deftypefn {Architecture Function} void write_pc (struct regcache *@var{regcache}, CORE_ADDR @var{val})
3450
3451 Read or write the program counter.  The default value of both
3452 functions is @code{NULL} (no function available).  If the program
3453 counter is just an ordinary register, it can be specified in
3454 @code{struct gdbarch} instead (see @code{pc_regnum} below) and it will
3455 be read or written using the standard routines to access registers.  This
3456 function need only be specified if the program counter is not an
3457 ordinary register.
3458
3459 Any register information can be obtained using the supplied register
3460 cache, @var{regcache}.  @xref{Register Caching, , Register Caching}.
3461
3462 @end deftypefn
3463
3464 @deftypefn {Architecture Function} void pseudo_register_read (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct regcache *@var{regcache}, int @var{regnum}, const gdb_byte *@var{buf})
3465 @end deftypefn
3466 @deftypefn {Architecture Function} void pseudo_register_write (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct regcache *@var{regcache}, int @var{regnum}, const gdb_byte *@var{buf})
3467
3468 These functions should be defined if there are any pseudo-registers.
3469 The default value is @code{NULL}.  @var{regnum} is the number of the
3470 register to read or write (which will be a @dfn{cooked} register
3471 number) and @var{buf} is the buffer where the value read will be
3472 placed, or from which the value to be written will be taken.  The
3473 value in the buffer may be converted to or from a signed or unsigned
3474 integral value using one of the utility functions (@pxref{Register and
3475 Memory Data, , Using Different Register and Memory Data
3476 Representations}).
3477
3478 The access should be for the specified architecture,
3479 @var{gdbarch}.  Any register information can be obtained using the
3480 supplied register cache, @var{regcache}.  @xref{Register Caching, ,
3481 Register Caching}.
3482
3483 @end deftypefn
3484
3485 @deftypevr {Architecture Variable} int sp_regnum
3486 @vindex sp_regnum
3487 @cindex stack pointer
3488 @cindex @kbd{$sp}
3489
3490 This specifies the register holding the stack pointer, which may be a
3491 raw or pseudo-register.  It defaults to -1 (not defined), but it is an
3492 error for it not to be defined.
3493
3494 The value of the stack pointer register can be accessed withing
3495 @value{GDBN} as the variable @kbd{$sp}.
3496
3497 @end deftypevr
3498
3499 @deftypevr {Architecture Variable} int pc_regnum
3500 @vindex pc_regnum
3501 @cindex program counter
3502 @cindex @kbd{$pc}
3503
3504 This specifies the register holding the program counter, which may be a
3505 raw or pseudo-register.  It defaults to -1 (not defined).  If
3506 @code{pc_regnum} is not defined, then the functions @code{read_pc} and
3507 @code{write_pc} (see above) must be defined.
3508
3509 The value of the program counter (whether defined as a register, or
3510 through @code{read_pc} and @code{write_pc}) can be accessed withing
3511 @value{GDBN} as the variable @kbd{$pc}.
3512
3513 @end deftypevr
3514
3515 @deftypevr {Architecture Variable} int ps_regnum
3516 @vindex ps_regnum
3517 @cindex processor status register
3518 @cindex status register
3519 @cindex @kbd{$ps}
3520
3521 This specifies the register holding the processor status (often called
3522 the status register), which may be a raw or pseudo-register.  It
3523 defaults to -1 (not defined).
3524
3525 If defined, the value of this register can be accessed withing
3526 @value{GDBN} as the variable @kbd{$ps}.
3527
3528 @end deftypevr
3529
3530 @deftypevr {Architecture Variable} int fp0_regnum
3531 @vindex fp0_regnum
3532 @cindex first floating point register
3533
3534 This specifies the first floating point register.  It defaults to
3535 0.  @code{fp0_regnum} is not needed unless the target offers support
3536 for floating point.
3537
3538 @end deftypevr
3539
3540 @node Register Information Functions
3541 @subsection Functions Giving Register Information
3542 @cindex @code{gdbarch} register information functions
3543
3544 These functions return information about registers.
3545
3546 @deftypefn {Architecture Function} {const char *} register_name (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum})
3547
3548 This function should convert a register number (raw or pseudo) to a
3549 register name (as a C @code{const char *}).  This is used both to
3550 determine the name of a register for output and to work out the meaning
3551 of any register names used as input.  The function may also return
3552 @code{NULL}, to indicate that @var{regnum} is not a valid register.
3553
3554 For example with the OpenRISC 1000, @value{GDBN} registers 0-31 are the
3555 General Purpose Registers, register 32 is the program counter and
3556 register 33 is the supervision register (i.e.@: the processor status
3557 register), which map to the strings @code{"gpr00"} through
3558 @code{"gpr31"}, @code{"pc"} and @code{"sr"} respectively. This means
3559 that the @value{GDBN} command @kbd{print $gpr5} should print the value of
3560 the OR1K general purpose register 5@footnote{
3561 @cindex frame pointer
3562 @cindex @kbd{$fp}
3563 Historically, @value{GDBN} always had a concept of a frame pointer
3564 register, which could be accessed via the @value{GDBN} variable,
3565 @kbd{$fp}.  That concept is now deprecated, recognizing that not all
3566 architectures have a frame pointer.  However if an architecture does
3567 have a frame pointer register, and defines a register or
3568 pseudo-register with the name @code{"fp"}, then that register will be
3569 used as the value of the @kbd{$fp} variable.}.
3570
3571 The default value for this function is @code{NULL}, meaning
3572 undefined. It should always be defined.
3573
3574 The access should be for the specified architecture, @var{gdbarch}.
3575
3576 @end deftypefn
3577
3578 @deftypefn {Architecture Function} {struct type *} register_type (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum})
3579
3580 Given a register number, this function identifies the type of data it
3581 may be holding, specified as a @code{struct type}.  @value{GDBN} allows
3582 creation of arbitrary types, but a number of built in types are
3583 provided (@code{builtin_type_void}, @code{builtin_type_int32} etc),
3584 together with functions to derive types from these.
3585
3586 Typically the program counter will have a type of ``pointer to
3587 function'' (it points to code), the frame pointer and stack pointer
3588 will have types of ``pointer to void'' (they point to data on the stack)
3589 and all other integer registers will have a type of 32-bit integer or
3590 64-bit integer.
3591
3592 This information guides the formatting when displaying register
3593 information.  The default value is @code{NULL} meaning no information is
3594 available to guide formatting when displaying registers.
3595
3596 @end deftypefn
3597
3598 @deftypefn {Architecture Function} void print_registers_info (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct ui_file *@var{file}, struct frame_info *@var{frame}, int @var{regnum}, int @var{all})
3599
3600 Define this function to print out one or all of the registers for the
3601 @value{GDBN} @kbd{info registers} command.  The default value is the
3602 function @code{default_print_registers_info}, which uses the register
3603 type information (see @code{register_type} above) to determine how each
3604 register should be printed.  Define a custom version of this function
3605 for fuller control over how the registers are displayed.
3606
3607 The access should be for the specified architecture, @var{gdbarch},
3608 with output to the the file specified by the User Interface
3609 Independent Output file handle, @var{file} (@pxref{UI-Independent
3610 Output, , UI-Independent Output---the @code{ui_out}
3611 Functions}).
3612
3613 The registers should show their values in the frame specified by
3614 @var{frame}.  If @var{regnum} is -1 and @var{all} is zero, then all
3615 the ``significant'' registers should be shown (the implementer should
3616 decide which registers are ``significant''). Otherwise only the value of
3617 the register specified by @var{regnum} should be output.  If
3618 @var{regnum} is -1 and @var{all} is non-zero (true), then the value of
3619 all registers should be shown.
3620
3621 By default @code{default_print_registers_info} prints one register per
3622 line, and if @var{all} is zero omits floating-point registers.
3623
3624 @end deftypefn
3625
3626 @deftypefn {Architecture Function} void print_float_info (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct ui_file *@var{file}, struct frame_info *@var{frame}, const char *@var{args})
3627
3628 Define this function to provide output about the floating point unit and
3629 registers for the @value{GDBN} @kbd{info float} command respectively.
3630 The default value is @code{NULL} (not defined), meaning no information
3631 will be provided.
3632
3633 The @var{gdbarch} and @var{file} and @var{frame} arguments have the same
3634 meaning as in the @code{print_registers_info} function above. The string
3635 @var{args} contains any supplementary arguments to the @kbd{info float}
3636 command.
3637
3638 Define this function if the target supports floating point operations.
3639
3640 @end deftypefn
3641
3642 @deftypefn {Architecture Function} void print_vector_info (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct ui_file *@var{file}, struct frame_info *@var{frame}, const char *@var{args})
3643
3644 Define this function to provide output about the vector unit and
3645 registers for the @value{GDBN} @kbd{info vector} command respectively.
3646 The default value is @code{NULL} (not defined), meaning no information
3647 will be provided.
3648
3649 The @var{gdbarch}, @var{file} and @var{frame} arguments have the
3650 same meaning as in the @code{print_registers_info} function above.  The
3651 string @var{args} contains any supplementary arguments to the @kbd{info
3652 vector} command.
3653
3654 Define this function if the target supports vector operations.
3655
3656 @end deftypefn
3657
3658 @deftypefn {Architecture Function} int register_reggroup_p (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum}, struct reggroup *@var{group})
3659
3660 @value{GDBN} groups registers into different categories (general,
3661 vector, floating point etc).  This function, given a register,
3662 @var{regnum}, and group, @var{group}, returns 1 (true) if the register
3663 is in the group and 0 (false) otherwise.
3664
3665 The information should be for the specified architecture,
3666 @var{gdbarch}
3667
3668 The default value is the function @code{default_register_reggroup_p}
3669 which will do a reasonable job based on the type of the register (see
3670 the function @code{register_type} above), with groups for general
3671 purpose registers, floating point registers, vector registers and raw
3672 (i.e not pseudo) registers.
3673
3674 @end deftypefn
3675
3676 @node Register and Memory Data
3677 @subsection Using Different Register and Memory Data Representations
3678 @cindex register representation
3679 @cindex memory representation
3680 @cindex representations, register and memory
3681 @cindex register data formats, converting
3682 @cindex @code{struct value}, converting register contents to
3683
3684 Some architectures have different representations of data objects,
3685 depending whether the object is held in a register or memory.  For
3686 example:
3687
3688 @itemize @bullet
3689
3690 @item
3691 The Alpha architecture can represent 32 bit integer values in
3692 floating-point registers.
3693
3694 @item
3695 The x86 architecture supports 80-bit floating-point registers.  The
3696 @code{long double} data type occupies 96 bits in memory but only 80
3697 bits when stored in a register.
3698
3699 @end itemize
3700
3701 In general, the register representation of a data type is determined by
3702 the architecture, or @value{GDBN}'s interface to the architecture, while
3703 the memory representation is determined by the Application Binary
3704 Interface.
3705
3706 For almost all data types on almost all architectures, the two
3707 representations are identical, and no special handling is needed.
3708 However, they do occasionally differ.  An architecture may define the
3709 following @code{struct gdbarch} functions to request conversions
3710 between the register and memory representations of a data type:
3711
3712 @deftypefn {Architecture Function} int gdbarch_convert_register_p (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{reg})
3713
3714 Return non-zero (true) if the representation of a data value stored in
3715 this register may be different to the representation of that same data
3716 value when stored in memory.  The default value is @code{NULL}
3717 (undefined).
3718
3719 If this function is defined and returns non-zero, the @code{struct
3720 gdbarch} functions @code{gdbarch_register_to_value} and
3721 @code{gdbarch_value_to_register} (see below) should be used to perform
3722 any necessary conversion.
3723
3724 If defined, this function should return zero for the register's native
3725 type, when no conversion is necessary.
3726 @end deftypefn
3727
3728 @deftypefn {Architecture Function} void gdbarch_register_to_value (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{reg}, struct type *@var{type}, char *@var{from}, char *@var{to})
3729
3730 Convert the value of register number @var{reg} to a data object of
3731 type @var{type}.  The buffer at @var{from} holds the register's value
3732 in raw format; the converted value should be placed in the buffer at
3733 @var{to}.
3734
3735 @quotation
3736 @emph{Note:} @code{gdbarch_register_to_value} and
3737 @code{gdbarch_value_to_register} take their @var{reg} and @var{type}
3738 arguments in different orders.
3739 @end quotation
3740
3741 @code{gdbarch_register_to_value} should only be used with registers
3742 for which the @code{gdbarch_convert_register_p} function returns a
3743 non-zero value.
3744
3745 @end deftypefn
3746
3747 @deftypefn {Architecture Function} void gdbarch_value_to_register (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{type}, int @var{reg}, char *@var{from}, char *@var{to})
3748
3749 Convert a data value of type @var{type} to register number @var{reg}'
3750 raw format.
3751
3752 @quotation
3753 @emph{Note:} @code{gdbarch_register_to_value} and
3754 @code{gdbarch_value_to_register} take their @var{reg} and @var{type}
3755 arguments in different orders.
3756 @end quotation
3757
3758 @code{gdbarch_value_to_register} should only be used with registers
3759 for which the @code{gdbarch_convert_register_p} function returns a
3760 non-zero value.
3761
3762 @end deftypefn
3763
3764 @node Register Caching
3765 @subsection Register Caching
3766 @cindex register caching
3767
3768 Caching of registers is used, so that the target does not need to be
3769 accessed and reanalyzed multiple times for each register in
3770 circumstances where the register value cannot have changed.
3771
3772 @cindex @code{struct regcache}
3773 @value{GDBN} provides @code{struct regcache}, associated with a
3774 particular @code{struct gdbarch} to hold the cached values of the raw
3775 registers.  A set of functions is provided to access both the raw
3776 registers (with @code{raw} in their name) and the full set of cooked
3777 registers (with @code{cooked} in their name).  Functions are provided
3778 to ensure the register cache is kept synchronized with the values of
3779 the actual registers in the target.
3780
3781 Accessing registers through the @code{struct regcache} routines will
3782 ensure that the appropriate @code{struct gdbarch} functions are called
3783 when necessary to access the underlying target architecture.  In general
3784 users should use the @dfn{cooked} functions, since these will map to the
3785 @dfn{raw} functions automatically as appropriate.
3786
3787 @findex regcache_cooked_read
3788 @findex regcache_cooked_write
3789 @cindex @code{gdb_byte}
3790 @findex regcache_cooked_read_signed
3791 @findex regcache_cooked_read_unsigned
3792 @findex regcache_cooked_write_signed
3793 @findex regcache_cooked_write_unsigned
3794 The two key functions are @code{regcache_cooked_read} and
3795 @code{regcache_cooked_write} which read or write a register from or to
3796 a byte buffer (type @code{gdb_byte *}).  For convenience the wrapper
3797 functions @code{regcache_cooked_read_signed},
3798 @code{regcache_cooked_read_unsigned},
3799 @code{regcache_cooked_write_signed} and
3800 @code{regcache_cooked_write_unsigned} are provided, which read or
3801 write the value using the buffer and convert to or from an integral
3802 value as appropriate.
3803
3804 @node Frame Interpretation
3805 @section Frame Interpretation
3806
3807 @menu
3808 * All About Stack Frames::
3809 * Frame Handling Terminology::
3810 * Prologue Caches::
3811 * Functions and Variable to Analyze Frames::
3812 * Functions to Access Frame Data::
3813 * Analyzing Stacks---Frame Sniffers::
3814 @end menu
3815
3816 @node All About Stack Frames
3817 @subsection All About Stack Frames
3818
3819 @value{GDBN} needs to understand the stack on which local (automatic)
3820 variables are stored.  The area of the stack containing all the local
3821 variables for a function invocation is known as the @dfn{stack frame}
3822 for that function (or colloquially just as the @dfn{frame}).  In turn the
3823 function that called the function will have its stack frame, and so on
3824 back through the chain of functions that have been called.
3825
3826 Almost all architectures have one register dedicated to point to the
3827 end of the stack (the @dfn{stack pointer}).  Many have a second register
3828 which points to the start of the currently active stack frame (the
3829 @dfn{frame pointer}).  The specific arrangements for an architecture are
3830 a key part of the ABI.
3831
3832 A diagram helps to explain this.  Here is a simple program to compute
3833 factorials:
3834
3835 @smallexample
3836 #include <stdio.h>
3837 int fact (int n)
3838 @{
3839   if (0 == n)
3840     @{
3841       return 1;
3842     @}
3843   else
3844     @{
3845       return n * fact (n - 1);
3846     @}
3847 @}
3848
3849 main ()
3850 @{
3851   int i;
3852
3853   for (i = 0; i < 10; i++)
3854     @{
3855       int   f = fact (i);
3856       printf ("%d! = %d\n", i, f);
3857     @}
3858 @}
3859 @end smallexample
3860
3861 Consider the state of the stack when the code reaches line 6 after the
3862 main program has called @code{fact@w{ }(3)}.  The chain of function
3863 calls will be @code{main ()}, @code{fact@w{ }(3)}, @code{fact@w{
3864 }(2)}, @code{@w{fact (1)}} and @code{fact@w{ }(0)}.
3865
3866 In this illustration the stack is falling (as used for example by the
3867 OpenRISC 1000 ABI).  The stack pointer (SP) is at the end of the stack
3868 (lowest address) and the frame pointer (FP) is at the highest address
3869 in the current stack frame.  The following diagram shows how the stack
3870 looks.
3871
3872 @center @image{stack_frame,14cm}
3873
3874 In each stack frame, offset 0 from the stack pointer is the frame
3875 pointer of the previous frame and offset 4 (this is illustrating a
3876 32-bit architecture) from the stack pointer is the return address.
3877 Local variables are indexed from the frame pointer, with negative
3878 indexes.  In the function @code{fact}, offset -4 from the frame
3879 pointer is the argument @var{n}.  In the @code{main} function, offset
3880 -4 from the frame pointer is the local variable @var{i} and offset -8
3881 from the frame pointer is the local variable @var{f}@footnote{This is
3882 a simplified example for illustrative purposes only.  Good optimizing
3883 compilers would not put anything on the stack for such simple
3884 functions.  Indeed they might eliminate the recursion and use of the
3885 stack entirely!}.
3886
3887 It is very easy to get confused when examining stacks.  @value{GDBN}
3888 has terminology it uses rigorously throughout.  The stack frame of the
3889 function currently executing, or where execution stopped is numbered
3890 zero.  In this example frame #0 is the stack frame of the call to
3891 @code{fact@w{ }(0)}.  The stack frame of its calling function
3892 (@code{fact@w{ }(1)} in this case) is numbered #1 and so on back
3893 through the chain of calls.
3894
3895 The main @value{GDBN} data structure describing frames is
3896  @code{@w{struct frame_info}}.  It is not used directly, but only via
3897 its accessor functions.  @code{frame_info} includes information about
3898 the registers in the frame and a pointer to the code of the function
3899 with which the frame is associated.  The entire stack is represented as
3900 a linked list of @code{frame_info} structs.
3901
3902 @node Frame Handling Terminology
3903 @subsection Frame Handling Terminology
3904
3905 It is easy to get confused when referencing stack frames.  @value{GDBN}
3906 uses some precise terminology.
3907
3908 @itemize @bullet
3909
3910 @item
3911 @cindex THIS frame
3912 @cindex stack frame, definition of THIS frame
3913 @cindex frame, definition of THIS frame
3914 @dfn{THIS} frame is the frame currently under consideration.
3915
3916 @item
3917 @cindex NEXT frame
3918 @cindex stack frame, definition of NEXT frame
3919 @cindex frame, definition of NEXT frame
3920 The @dfn{NEXT} frame, also sometimes called the inner or newer frame is the
3921 frame of the function called by the function of THIS frame.
3922
3923 @item
3924 @cindex PREVIOUS frame
3925 @cindex stack frame, definition of PREVIOUS frame
3926 @cindex frame, definition of PREVIOUS frame
3927 The @dfn{PREVIOUS} frame, also sometimes called the outer or older frame is
3928 the frame of the function which called the function of THIS frame.
3929
3930 @end itemize
3931
3932 So in the example in the previous section (@pxref{All About Stack
3933 Frames, , All About Stack Frames}), if THIS frame is #3 (the call to
3934 @code{fact@w{ }(3)}), the NEXT frame is frame #2 (the call to
3935 @code{fact@w{ }(2)}) and the PREVIOUS frame is frame #4 (the call to
3936 @code{main@w{ }()}).
3937
3938 @cindex innermost frame
3939 @cindex stack frame, definition of innermost frame
3940 @cindex frame, definition of innermost frame
3941 The @dfn{innermost} frame is the frame of the current executing
3942 function, or where the program stopped, in this example, in the middle
3943 of the call to @code{@w{fact (0))}}.  It is always numbered frame #0.
3944
3945 @cindex base of a frame
3946 @cindex stack frame, definition of base of a frame
3947 @cindex frame, definition of base of a frame
3948 The @dfn{base} of a frame is the address immediately before the start
3949 of the NEXT frame.  For a stack which grows down in memory (a
3950 @dfn{falling} stack) this will be the lowest address and for a stack
3951 which grows up in memory (a @dfn{rising} stack) this will be the
3952 highest address in the frame.
3953
3954 @value{GDBN} functions to analyze the stack are typically given a
3955 pointer to the NEXT frame to determine information about THIS
3956 frame.  Information about THIS frame includes data on where the
3957 registers of the PREVIOUS frame are stored in this stack frame.  In
3958 this example the frame pointer of the PREVIOUS frame is stored at
3959 offset 0 from the stack pointer of THIS frame.
3960
3961 @cindex unwinding
3962 @cindex stack frame, definition of unwinding
3963 @cindex frame, definition of unwinding
3964 The process whereby a function is given a pointer to the NEXT
3965 frame to work out information about THIS frame is referred to as
3966 @dfn{unwinding}.  The @value{GDBN} functions involved in this typically
3967 include unwind in their name.
3968
3969 @cindex sniffing
3970 @cindex stack frame, definition of sniffing
3971 @cindex frame, definition of sniffing
3972 The process of analyzing a target to determine the information that
3973 should go in struct frame_info is called @dfn{sniffing}.  The functions
3974 that carry this out are called sniffers and typically include sniffer
3975 in their name.  More than one sniffer may be required to extract all
3976 the information for a particular frame.
3977
3978 @cindex sentinel frame
3979 @cindex stack frame, definition of sentinel frame
3980 @cindex frame, definition of sentinel frame
3981 Because so many functions work using the NEXT frame, there is an issue
3982 about addressing the innermost frame---it has no NEXT frame.  To solve
3983 this @value{GDBN} creates a dummy frame #-1, known as the
3984 @dfn{sentinel} frame.
3985
3986 @node Prologue Caches
3987 @subsection Prologue Caches
3988
3989 @cindex function prologue
3990 @cindex prologue of a function
3991 All the frame sniffing functions typically examine the code at the
3992 start of the corresponding function, to determine the state of
3993 registers.  The ABI will save old values and set new values of key
3994 registers at the start of each function in what is known as the
3995 function @dfn{prologue}.
3996
3997 @cindex prologue cache
3998 For any particular stack frame this data does not change, so all the
3999 standard unwinding functions, in addition to receiving a pointer to
4000 the NEXT frame as their first argument, receive a pointer to a
4001 @dfn{prologue cache} as their second argument.  This can be used to store
4002 values associated with a particular frame, for reuse on subsequent
4003 calls involving the same frame.
4004
4005 It is up to the user to define the structure used (it is a
4006 @code{void@w{ }*} pointer) and arrange allocation and deallocation of
4007 storage.  However for general use, @value{GDBN} provides
4008 @code{@w{struct trad_frame_cache}}, with a set of accessor
4009 routines.  This structure holds the stack and code address of
4010 THIS frame, the base address of the frame, a pointer to the
4011 struct @code{frame_info} for the NEXT frame and details of
4012 where the registers of the PREVIOUS frame may be found in THIS
4013 frame.
4014
4015 Typically the first time any sniffer function is called with NEXT
4016 frame, the prologue sniffer for THIS frame will be @code{NULL}.  The
4017 sniffer will analyze the frame, allocate a prologue cache structure
4018 and populate it.  Subsequent calls using the same NEXT frame will
4019 pass in this prologue cache, so the data can be returned with no
4020 additional analysis.
4021
4022 @node Functions and Variable to Analyze Frames
4023 @subsection Functions and Variable to Analyze Frames
4024
4025 These struct @code{gdbarch} functions and variable should be defined
4026 to provide analysis of the stack frame and allow it to be adjusted as
4027 required.
4028
4029 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR skip_prologue (struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{pc})
4030
4031 The prologue of a function is the code at the beginning of the
4032 function which sets up the stack frame, saves the return address
4033 etc.  The code representing the behavior of the function starts after
4034 the prologue.
4035
4036 This function skips past the prologue of a function if the program
4037 counter, @var{pc}, is within the prologue of a function.  The result is
4038 the program counter immediately after the prologue.  With modern
4039 optimizing compilers, this may be a far from trivial exercise.  However
4040 the required information may be within the binary as DWARF2 debugging
4041 information, making the job much easier.
4042
4043 The default value is @code{NULL} (not defined).  This function should always
4044 be provided, but can take advantage of DWARF2 debugging information,
4045 if that is available.
4046
4047 @end deftypefn
4048
4049 @deftypefn {Architecture Function} int inner_than (CORE_ADDR @var{lhs}, CORE_ADDR @var{rhs})
4050 @findex core_addr_lessthan
4051 @findex core_addr_greaterthan
4052
4053 Given two frame or stack pointers, return non-zero (true) if the first
4054 represents the @dfn{inner} stack frame and 0 (false) otherwise.  This
4055 is used to determine whether the target has a stack which grows up in
4056 memory (rising stack) or grows down in memory (falling stack).
4057 @xref{All About Stack Frames, , All About Stack Frames}, for an
4058 explanation of @dfn{inner} frames.
4059
4060 The default value of this function is @code{NULL} and it should always
4061 be defined.  However for almost all architectures one of the built-in
4062 functions can be used: @code{core_addr_lessthan} (for stacks growing
4063 down in memory) or @code{core_addr_greaterthan} (for stacks growing up
4064 in memory).
4065
4066 @end deftypefn
4067
4068 @anchor{frame_align}
4069 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR frame_align (struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{address})
4070 @findex align_down
4071 @findex align_up
4072
4073 The architecture may have constraints on how its frames are
4074 aligned.  For example the OpenRISC 1000 ABI requires stack frames to be
4075 double-word aligned, but 32-bit versions of the architecture allocate
4076 single-word values to the stack.  Thus extra padding may be needed at
4077 the end of a stack frame.
4078
4079 Given a proposed address for the stack pointer, this function
4080 returns a suitably aligned address (by expanding the stack frame).
4081
4082 The default value is @code{NULL} (undefined).  This function should be defined
4083 for any architecture where it is possible the stack could become
4084 misaligned.  The utility functions @code{align_down} (for falling
4085 stacks) and @code{align_up} (for rising stacks) will facilitate the
4086 implementation of this function.
4087
4088 @end deftypefn
4089
4090 @deftypevr {Architecture Variable} int frame_red_zone_size
4091
4092 Some ABIs reserve space beyond the end of the stack for use by leaf
4093 functions without prologue or epilogue or by exception handlers (for
4094 example the OpenRISC 1000).
4095
4096 This is known as a @dfn{red zone} (AMD terminology).  The @sc{amd64}
4097 (nee x86-64) ABI documentation refers to the @dfn{red zone} when
4098 describing this scratch area.
4099
4100 The default value is 0.  Set this field if the architecture has such a
4101 red zone.  The value must be aligned as required by the ABI (see
4102 @code{frame_align} above for an explanation of stack frame alignment).
4103
4104 @end deftypevr
4105
4106 @node Functions to Access Frame Data
4107 @subsection Functions to Access Frame Data
4108
4109 These functions provide access to key registers and arguments in the
4110 stack frame.
4111
4112 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR unwind_pc (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame})
4113
4114 This function is given a pointer to the NEXT stack frame (@pxref{All
4115 About Stack Frames, , All About Stack Frames}, for how frames are
4116 represented) and returns the value of the program counter in the
4117 PREVIOUS frame (i.e.@: the frame of the function that called THIS
4118 one).  This is commonly referred to as the @dfn{return address}.
4119
4120 The implementation, which must be frame agnostic (work with any frame),
4121 is typically no more than:
4122
4123 @smallexample
4124 ULONGEST pc;
4125 pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, @var{ARCH}_PC_REGNUM);
4126 return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
4127 @end smallexample
4128
4129 @end deftypefn
4130
4131 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR unwind_sp (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame})
4132
4133 This function is given a pointer to the NEXT stack frame
4134 (@pxref{All About Stack Frames, , All About Stack Frames} for how
4135 frames are represented) and returns the value of the stack pointer in
4136 the PREVIOUS frame (i.e.@: the frame of the function that called
4137 THIS one).
4138
4139 The implementation, which must be frame agnostic (work with any frame),
4140 is typically no more than:
4141
4142 @smallexample
4143 ULONGEST sp;
4144 sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, @var{ARCH}_SP_REGNUM);
4145 return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
4146 @end smallexample
4147
4148 @end deftypefn
4149
4150 @deftypefn {Architecture Function} int frame_num_args (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{this_frame})
4151
4152 This function is given a pointer to THIS stack frame (@pxref{All
4153 About Stack Frames, , All About Stack Frames} for how frames are
4154 represented), and returns the number of arguments that are being
4155 passed, or -1 if not known.
4156
4157 The default value is @code{NULL} (undefined), in which case the number of
4158 arguments passed on any stack frame is always unknown.  For many
4159 architectures this will be a suitable default.
4160
4161 @end deftypefn
4162
4163 @node Analyzing Stacks---Frame Sniffers
4164 @subsection Analyzing Stacks---Frame Sniffers
4165
4166 When a program stops, @value{GDBN} needs to construct the chain of
4167 struct @code{frame_info} representing the state of the stack using
4168 appropriate @dfn{sniffers}.
4169
4170 Each architecture requires appropriate sniffers, but they do not form
4171 entries in @code{@w{struct gdbarch}}, since more than one sniffer may
4172 be required and a sniffer may be suitable for more than one
4173 @code{@w{struct gdbarch}}.  Instead sniffers are associated with
4174 architectures using the following functions.
4175
4176 @itemize @bullet
4177
4178 @item
4179 @findex frame_unwind_append_sniffer
4180 @code{frame_unwind_append_sniffer} is used to add a new sniffer to
4181 analyze THIS frame when given a pointer to the NEXT frame.
4182
4183 @item
4184 @findex frame_base_append_sniffer
4185 @code{frame_base_append_sniffer} is used to add a new sniffer
4186 which can determine information about the base of a stack frame.
4187
4188 @item
4189 @findex frame_base_set_default
4190 @code{frame_base_set_default} is used to specify the default base
4191 sniffer.
4192
4193 @end itemize
4194
4195 These functions all take a reference to @code{@w{struct gdbarch}}, so
4196 they are associated with a specific architecture.  They are usually
4197 called in the @code{gdbarch} initialization function, after the
4198 @code{gdbarch} struct has been set up.  Unless a default has been set, the
4199 most recently appended sniffer will be tried first.
4200
4201 The main frame unwinding sniffer (as set by
4202 @code{frame_unwind_append_sniffer)} returns a structure specifying
4203 a set of sniffing functions:
4204
4205 @cindex @code{frame_unwind}
4206 @smallexample
4207 struct frame_unwind
4208 @{
4209    enum frame_type            type;
4210    frame_this_id_ftype       *this_id;
4211    frame_prev_register_ftype *prev_register;
4212    const struct frame_data   *unwind_data;
4213    frame_sniffer_ftype       *sniffer;
4214    frame_prev_pc_ftype       *prev_pc;
4215    frame_dealloc_cache_ftype *dealloc_cache;
4216 @};
4217 @end smallexample
4218
4219 The @code{type} field indicates the type of frame this sniffer can
4220 handle: normal, dummy (@pxref{Functions Creating Dummy Frames, ,
4221 Functions Creating Dummy Frames}), signal handler or sentinel.  Signal
4222 handlers sometimes have their own simplified stack structure for
4223 efficiency, so may need their own handlers.
4224
4225 The @code{unwind_data} field holds additional information which may be
4226 relevant to particular types of frame.  For example it may hold
4227 additional information for signal handler frames.
4228
4229 The remaining fields define functions that yield different types of
4230 information when given a pointer to the NEXT stack frame.  Not all
4231 functions need be provided.  If an entry is @code{NULL}, the next sniffer will
4232 be tried instead.
4233
4234 @itemize @bullet
4235
4236 @item
4237 @code{this_id} determines the stack pointer and function (code
4238 entry point) for THIS stack frame.
4239
4240 @item
4241 @code{prev_register} determines where the values of registers for
4242 the PREVIOUS stack frame are stored in THIS stack frame.
4243
4244 @item
4245 @code{sniffer} takes a look at THIS frame's registers to
4246 determine if this is the appropriate unwinder.
4247
4248 @item
4249 @code{prev_pc} determines the program counter for THIS
4250 frame.  Only needed if the program counter is not an ordinary register
4251 (@pxref{Register Architecture Functions & Variables,
4252 , Functions and Variables Specifying the Register Architecture}).
4253
4254 @item
4255 @code{dealloc_cache} frees any additional memory associated with
4256 the prologue cache for this frame (@pxref{Prologue Caches, , Prologue
4257 Caches}).
4258
4259 @end itemize
4260
4261 In general it is only the @code{this_id} and @code{prev_register}
4262 fields that need be defined for custom sniffers.
4263
4264 The frame base sniffer is much simpler.  It is a @code{@w{struct
4265 frame_base}}, which refers to the corresponding @code{frame_unwind}
4266 struct and whose fields refer to functions yielding various addresses
4267 within the frame.
4268
4269 @cindex @code{frame_base}
4270 @smallexample
4271 struct frame_base
4272 @{
4273    const struct frame_unwind *unwind;
4274    frame_this_base_ftype     *this_base;
4275    frame_this_locals_ftype   *this_locals;
4276    frame_this_args_ftype     *this_args;
4277 @};
4278 @end smallexample
4279
4280 All the functions referred to take a pointer to the NEXT frame as
4281 argument. The function referred to by @code{this_base} returns the
4282 base address of THIS frame, the function referred to by
4283 @code{this_locals} returns the base address of local variables in THIS
4284 frame and the function referred to by @code{this_args} returns the
4285 base address of the function arguments in this frame.
4286
4287 As described above, the base address of a frame is the address
4288 immediately before the start of the NEXT frame.  For a falling
4289 stack, this is the lowest address in the frame and for a rising stack
4290 it is the highest address in the frame.  For most architectures the
4291 same address is also the base address for local variables and
4292 arguments, in which case the same function can be used for all three
4293 entries@footnote{It is worth noting that if it cannot be determined in any
4294 other way (for example by there being a register with the name
4295 @code{"fp"}), then the result of the @code{this_base} function will be
4296 used as the value of the frame pointer variable @kbd{$fp} in
4297 @value{GDBN}.  This is very often not correct (for example with the
4298 OpenRISC 1000, this value is the stack pointer, @kbd{$sp}).  In this
4299 case a register (raw or pseudo) with the name @code{"fp"} should be
4300 defined.  It will be used in preference as the value of @kbd{$fp}.}.
4301
4302 @node Inferior Call Setup
4303 @section Inferior Call Setup
4304 @cindex calls to the inferior
4305
4306 @menu
4307 * About Dummy Frames::
4308 * Functions Creating Dummy Frames::
4309 @end menu
4310
4311 @node About Dummy Frames
4312 @subsection About Dummy Frames
4313 @cindex dummy frames
4314
4315 @value{GDBN} can call functions in the target code (for example by
4316 using the @kbd{call} or @kbd{print} commands).  These functions may be
4317 breakpointed, and it is essential that if a function does hit a
4318 breakpoint, commands like @kbd{backtrace} work correctly.
4319
4320 This is achieved by making the stack look as though the function had
4321 been called from the point where @value{GDBN} had previously stopped.
4322 This requires that @value{GDBN} can set up stack frames appropriate for
4323 such function calls.
4324
4325 @node Functions Creating Dummy Frames
4326 @subsection Functions Creating Dummy Frames
4327
4328 The following functions provide the functionality to set up such
4329 @dfn{dummy} stack frames.
4330
4331 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR push_dummy_call (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct value *@var{function}, struct regcache *@var{regcache}, CORE_ADDR @var{bp_addr}, int  @var{nargs}, struct value **@var{args}, CORE_ADDR @var{sp}, int  @var{struct_return}, CORE_ADDR @var{struct_addr})
4332
4333 This function sets up a dummy stack frame for the function about to be
4334 called.  @code{push_dummy_call} is given the arguments to be passed
4335 and must copy them into registers or push them on to the stack as
4336 appropriate for the ABI.
4337
4338 @var{function} is a pointer to the function
4339 that will be called and @var{regcache} the register cache from which
4340 values should be obtained.  @var{bp_addr} is the address to which the
4341 function should return (which is breakpointed, so @value{GDBN} can
4342 regain control, hence the name).  @var{nargs} is the number of
4343 arguments to pass and @var{args} an array containing the argument
4344 values.  @var{struct_return} is non-zero (true) if the function returns
4345 a structure, and if so @var{struct_addr} is the address in which the
4346 structure should be returned.
4347
4348  After calling this function, @value{GDBN} will pass control to the
4349 target at the address of the function, which will find the stack and
4350 registers set up just as expected.
4351
4352 The default value of this function is @code{NULL} (undefined).  If the
4353 function is not defined, then @value{GDBN} will not allow the user to
4354 call functions within the target being debugged.
4355
4356 @end deftypefn
4357
4358 @deftypefn {Architecture Function} {struct frame_id} unwind_dummy_id (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame}) 
4359
4360 This is the inverse of @code{push_dummy_call} which restores the stack
4361 pointer and program counter after a call to evaluate a function using
4362 a dummy stack frame.  The result is a @code{@w{struct frame_id}}, which
4363 contains the value of the stack pointer and program counter to be
4364 used.
4365
4366 The NEXT frame pointer is provided as argument,
4367 @var{next_frame}.  THIS frame is the frame of the dummy function,
4368 which can be unwound, to yield the required stack pointer and program
4369 counter from the PREVIOUS frame.
4370
4371 The default value is @code{NULL} (undefined).  If @code{push_dummy_call} is
4372 defined, then this function should also be defined.
4373
4374 @end deftypefn
4375
4376 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR push_dummy_code (struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{sp}, CORE_ADDR @var{funaddr}, struct value **@var{args}, int  @var{nargs}, struct type *@var{value_type}, CORE_ADDR *@var{real_pc}, CORE_ADDR *@var{bp_addr}, struct regcache *@var{regcache})
4377
4378 If this function is not defined (its default value is @code{NULL}), a dummy
4379 call will use the entry point of the currently loaded code on the
4380 target as its return address.  A temporary breakpoint will be set
4381 there, so the location must be writable and have room for a
4382 breakpoint.
4383
4384 It is possible that this default is not suitable.  It might not be
4385 writable (in ROM possibly), or the ABI might require code to be
4386 executed on return from a call to unwind the stack before the
4387 breakpoint is encountered.
4388
4389 If either of these is the case, then push_dummy_code should be defined
4390 to push an instruction sequence onto the end of the stack to which the
4391 dummy call should return.
4392
4393 The arguments are essentially the same as those to
4394 @code{push_dummy_call}.  However the function is provided with the
4395 type of the function result, @var{value_type}, @var{bp_addr} is used
4396 to return a value (the address at which the breakpoint instruction
4397 should be inserted) and @var{real pc} is used to specify the resume
4398 address when starting the call sequence.  The function should return
4399 the updated innermost stack address.
4400
4401 @quotation
4402 @emph{Note:} This does require that code in the stack can be executed.
4403 Some Harvard architectures may not allow this.
4404 @end quotation
4405
4406 @end deftypefn
4407
4408 @node Adding support for debugging core files
4409 @section Adding support for debugging core files
4410 @cindex core files
4411
4412 The prerequisite for adding core file support in @value{GDBN} is to have
4413 core file support in BFD.
4414
4415 Once BFD support is available, writing the apropriate
4416 @code{regset_from_core_section} architecture function should be all
4417 that is needed in order to add support for core files in @value{GDBN}.
4418
4419 @node Defining Other Architecture Features 
4420 @section Defining Other Architecture Features 
4421
4422 This section describes other functions and values in @code{gdbarch},
4423 together with some useful macros, that you can use to define the
4424 target architecture.
4425
4426 @table @code
4427
4428 @item CORE_ADDR gdbarch_addr_bits_remove (@var{gdbarch}, @var{addr})
4429 @findex gdbarch_addr_bits_remove
4430 If a raw machine instruction address includes any bits that are not
4431 really part of the address, then this function is used to zero those bits in
4432 @var{addr}.  This is only used for addresses of instructions, and even then not
4433 in all contexts.
4434
4435 For example, the two low-order bits of the PC on the Hewlett-Packard PA
4436 2.0 architecture contain the privilege level of the corresponding
4437 instruction.  Since instructions must always be aligned on four-byte
4438 boundaries, the processor masks out these bits to generate the actual
4439 address of the instruction.  @code{gdbarch_addr_bits_remove} would then for
4440 example look like that:
4441 @smallexample
4442 arch_addr_bits_remove (CORE_ADDR addr)
4443 @{
4444   return (addr &= ~0x3);
4445 @}
4446 @end smallexample
4447
4448 @item int address_class_name_to_type_flags (@var{gdbarch}, @var{name}, @var{type_flags_ptr})
4449 @findex address_class_name_to_type_flags
4450 If @var{name} is a valid address class qualifier name, set the @code{int}
4451 referenced by @var{type_flags_ptr} to the mask representing the qualifier
4452 and return 1.  If @var{name} is not a valid address class qualifier name,
4453 return 0.
4454
4455 The value for @var{type_flags_ptr} should be one of
4456 @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1}, @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_2}, or
4457 possibly some combination of these values or'd together.
4458 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4459
4460 @item int address_class_name_to_type_flags_p (@var{gdbarch})
4461 @findex address_class_name_to_type_flags_p
4462 Predicate which indicates whether @code{address_class_name_to_type_flags}
4463 has been defined.
4464
4465 @item int gdbarch_address_class_type_flags (@var{gdbarch}, @var{byte_size}, @var{dwarf2_addr_class})
4466 @findex gdbarch_address_class_type_flags
4467 Given a pointers byte size (as described by the debug information) and
4468 the possible @code{DW_AT_address_class} value, return the type flags
4469 used by @value{GDBN} to represent this address class.  The value
4470 returned should be one of @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1},
4471 @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_2}, or possibly some combination of these
4472 values or'd together.
4473 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4474
4475 @item int gdbarch_address_class_type_flags_p (@var{gdbarch})
4476 @findex gdbarch_address_class_type_flags_p
4477 Predicate which indicates whether @code{gdbarch_address_class_type_flags_p} has
4478 been defined.
4479
4480 @item const char *gdbarch_address_class_type_flags_to_name (@var{gdbarch}, @var{type_flags})
4481 @findex gdbarch_address_class_type_flags_to_name
4482 Return the name of the address class qualifier associated with the type
4483 flags given by @var{type_flags}.
4484
4485 @item int gdbarch_address_class_type_flags_to_name_p (@var{gdbarch})
4486 @findex gdbarch_address_class_type_flags_to_name_p
4487 Predicate which indicates whether @code{gdbarch_address_class_type_flags_to_name} has been defined.
4488 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4489
4490 @item void gdbarch_address_to_pointer (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf}, @var{addr})
4491 @findex gdbarch_address_to_pointer
4492 Store in @var{buf} a pointer of type @var{type} representing the address
4493 @var{addr}, in the appropriate format for the current architecture.
4494 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
4495 C@t{++} reference type.
4496 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always Addresses}.
4497
4498 @item int gdbarch_believe_pcc_promotion (@var{gdbarch})
4499 @findex gdbarch_believe_pcc_promotion
4500 Used to notify if the compiler promotes a @code{short} or @code{char}
4501 parameter to an @code{int}, but still reports the parameter as its
4502 original type, rather than the promoted type.
4503
4504 @item gdbarch_bits_big_endian (@var{gdbarch})
4505 @findex gdbarch_bits_big_endian
4506 This is used if the numbering of bits in the targets does @strong{not} match
4507 the endianism of the target byte order.  A value of 1 means that the bits
4508 are numbered in a big-endian bit order, 0 means little-endian.
4509
4510 @item set_gdbarch_bits_big_endian (@var{gdbarch}, @var{bits_big_endian})
4511 @findex set_gdbarch_bits_big_endian
4512 Calling set_gdbarch_bits_big_endian with a value of 1 indicates that the
4513 bits in the target are numbered in a big-endian bit order, 0 indicates
4514 little-endian.
4515
4516 @item BREAKPOINT
4517 @findex BREAKPOINT
4518 This is the character array initializer for the bit pattern to put into
4519 memory where a breakpoint is set.  Although it's common to use a trap
4520 instruction for a breakpoint, it's not required; for instance, the bit
4521 pattern could be an invalid instruction.  The breakpoint must be no
4522 longer than the shortest instruction of the architecture.
4523
4524 @code{BREAKPOINT} has been deprecated in favor of
4525 @code{gdbarch_breakpoint_from_pc}.
4526
4527 @item BIG_BREAKPOINT
4528 @itemx LITTLE_BREAKPOINT
4529 @findex LITTLE_BREAKPOINT
4530 @findex BIG_BREAKPOINT
4531 Similar to BREAKPOINT, but used for bi-endian targets.
4532
4533 @code{BIG_BREAKPOINT} and @code{LITTLE_BREAKPOINT} have been deprecated in
4534 favor of @code{gdbarch_breakpoint_from_pc}.
4535
4536 @item const gdb_byte *gdbarch_breakpoint_from_pc (@var{gdbarch}, @var{pcptr}, @var{lenptr})
4537 @findex gdbarch_breakpoint_from_pc
4538 @anchor{gdbarch_breakpoint_from_pc} Use the program counter to determine the
4539 contents and size of a breakpoint instruction.  It returns a pointer to
4540 a static string of bytes that encode a breakpoint instruction, stores the
4541 length of the string to @code{*@var{lenptr}}, and adjusts the program
4542 counter (if necessary) to point to the actual memory location where the
4543 breakpoint should be inserted.  May return @code{NULL} to indicate that
4544 software breakpoints are not supported.
4545
4546 Although it is common to use a trap instruction for a breakpoint, it's
4547 not required; for instance, the bit pattern could be an invalid
4548 instruction.  The breakpoint must be no longer than the shortest
4549 instruction of the architecture.
4550
4551 Provided breakpoint bytes can be also used by @code{bp_loc_is_permanent} to
4552 detect permanent breakpoints.  @code{gdbarch_breakpoint_from_pc} should return
4553 an unchanged memory copy if it was called for a location with permanent
4554 breakpoint as some architectures use breakpoint instructions containing
4555 arbitrary parameter value.
4556
4557 Replaces all the other @var{BREAKPOINT} macros.
4558
4559 @item int gdbarch_memory_insert_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{bp_tgt})
4560 @itemx gdbarch_memory_remove_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{bp_tgt})
4561 @findex gdbarch_memory_remove_breakpoint
4562 @findex gdbarch_memory_insert_breakpoint
4563 Insert or remove memory based breakpoints.  Reasonable defaults
4564 (@code{default_memory_insert_breakpoint} and
4565 @code{default_memory_remove_breakpoint} respectively) have been
4566 provided so that it is not necessary to set these for most
4567 architectures.  Architectures which may want to set
4568 @code{gdbarch_memory_insert_breakpoint} and @code{gdbarch_memory_remove_breakpoint} will likely have instructions that are oddly sized or are not stored in a
4569 conventional manner.
4570
4571 It may also be desirable (from an efficiency standpoint) to define
4572 custom breakpoint insertion and removal routines if
4573 @code{gdbarch_breakpoint_from_pc} needs to read the target's memory for some
4574 reason.
4575
4576 @item CORE_ADDR gdbarch_adjust_breakpoint_address (@var{gdbarch}, @var{bpaddr})
4577 @findex gdbarch_adjust_breakpoint_address
4578 @cindex breakpoint address adjusted
4579 Given an address at which a breakpoint is desired, return a breakpoint
4580 address adjusted to account for architectural constraints on
4581 breakpoint placement.  This method is not needed by most targets.
4582
4583 The FR-V target (see @file{frv-tdep.c}) requires this method.
4584 The FR-V is a VLIW architecture in which a number of RISC-like
4585 instructions are grouped (packed) together into an aggregate
4586 instruction or instruction bundle.  When the processor executes
4587 one of these bundles, the component instructions are executed
4588 in parallel.
4589
4590 In the course of optimization, the compiler may group instructions
4591 from distinct source statements into the same bundle.  The line number
4592 information associated with one of the latter statements will likely
4593 refer to some instruction other than the first one in the bundle.  So,
4594 if the user attempts to place a breakpoint on one of these latter
4595 statements, @value{GDBN} must be careful to @emph{not} place the break
4596 instruction on any instruction other than the first one in the bundle.
4597 (Remember though that the instructions within a bundle execute
4598 in parallel, so the @emph{first} instruction is the instruction
4599 at the lowest address and has nothing to do with execution order.)
4600
4601 The FR-V's @code{gdbarch_adjust_breakpoint_address} method will adjust a
4602 breakpoint's address by scanning backwards for the beginning of
4603 the bundle, returning the address of the bundle.
4604
4605 Since the adjustment of a breakpoint may significantly alter a user's
4606 expectation, @value{GDBN} prints a warning when an adjusted breakpoint
4607 is initially set and each time that that breakpoint is hit.
4608
4609 @item int gdbarch_call_dummy_location (@var{gdbarch})
4610 @findex gdbarch_call_dummy_location
4611 See the file @file{inferior.h}.
4612
4613 This method has been replaced by @code{gdbarch_push_dummy_code}
4614 (@pxref{gdbarch_push_dummy_code}).
4615
4616 @item int gdbarch_cannot_fetch_register (@var{gdbarch}, @var{regum})
4617 @findex gdbarch_cannot_fetch_register
4618 This function should return nonzero if @var{regno} cannot be fetched
4619 from an inferior process.
4620
4621 @item int gdbarch_cannot_store_register (@var{gdbarch}, @var{regnum})
4622 @findex gdbarch_cannot_store_register
4623 This function should return nonzero if @var{regno} should not be
4624 written to the target.  This is often the case for program counters,
4625 status words, and other special registers.  This function returns 0 as
4626 default so that @value{GDBN} will assume that all registers may be written.
4627
4628 @item int gdbarch_convert_register_p (@var{gdbarch}, @var{regnum}, struct type *@var{type})
4629 @findex gdbarch_convert_register_p
4630 Return non-zero if register @var{regnum} represents data values of type
4631 @var{type} in a non-standard form.
4632 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
4633
4634 @item int gdbarch_fp0_regnum (@var{gdbarch})
4635 @findex gdbarch_fp0_regnum
4636 This function returns the number of the first floating point register,
4637 if the machine has such registers.  Otherwise, it returns -1.
4638
4639 @item CORE_ADDR gdbarch_decr_pc_after_break (@var{gdbarch})
4640 @findex gdbarch_decr_pc_after_break
4641 This function shall return the amount by which to decrement the PC after the
4642 program encounters a breakpoint.  This is often the number of bytes in
4643 @code{BREAKPOINT}, though not always.  For most targets this value will be 0.
4644
4645 @item DISABLE_UNSETTABLE_BREAK (@var{addr})
4646 @findex DISABLE_UNSETTABLE_BREAK
4647 If defined, this should evaluate to 1 if @var{addr} is in a shared
4648 library in which breakpoints cannot be set and so should be disabled.
4649
4650 @item int gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{dwarf2_regnr})
4651 @findex gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum
4652 Convert DWARF2 register number @var{dwarf2_regnr} into @value{GDBN} regnum.
4653 If not defined, no conversion will be performed.
4654
4655 @item int gdbarch_ecoff_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{ecoff_regnr})
4656 @findex gdbarch_ecoff_reg_to_regnum
4657 Convert ECOFF register number  @var{ecoff_regnr} into @value{GDBN} regnum.  If
4658 not defined, no conversion will be performed.
4659
4660 @item GCC_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4661 @itemx GCC2_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4662 @findex GCC2_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4663 @findex GCC_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4664 If defined, these are the names of the symbols that @value{GDBN} will
4665 look for to detect that GCC compiled the file.  The default symbols
4666 are @code{gcc_compiled.} and @code{gcc2_compiled.},
4667 respectively.  (Currently only defined for the Delta 68.)
4668
4669 @item gdbarch_get_longjmp_target
4670 @findex gdbarch_get_longjmp_target
4671 This function determines the target PC address that @code{longjmp}
4672 will jump to, assuming that we have just stopped at a @code{longjmp}
4673 breakpoint.  It takes a @code{CORE_ADDR *} as argument, and stores the
4674 target PC value through this pointer.  It examines the current state
4675 of the machine as needed, typically by using a manually-determined
4676 offset into the @code{jmp_buf}.  (While we might like to get the offset
4677 from the target's @file{jmpbuf.h}, that header file cannot be assumed
4678 to be available when building a cross-debugger.)
4679
4680 @item DEPRECATED_IBM6000_TARGET
4681 @findex DEPRECATED_IBM6000_TARGET
4682 Shows that we are configured for an IBM RS/6000 system.  This
4683 conditional should be eliminated (FIXME) and replaced by
4684 feature-specific macros.  It was introduced in haste and we are
4685 repenting at leisure.
4686
4687 @item I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
4688 An x86-based target can define this to use the generic x86 watchpoint
4689 support; see @ref{Algorithms, I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
4690
4691 @item gdbarch_in_function_epilogue_p (@var{gdbarch}, @var{addr})
4692 @findex gdbarch_in_function_epilogue_p
4693 Returns non-zero if the given @var{addr} is in the epilogue of a function.
4694 The epilogue of a function is defined as the part of a function where
4695 the stack frame of the function already has been destroyed up to the
4696 final `return from function call' instruction.
4697
4698 @item int gdbarch_in_solib_return_trampoline (@var{gdbarch}, @var{pc}, @var{name})
4699 @findex gdbarch_in_solib_return_trampoline
4700 Define this function to return nonzero if the program is stopped in the
4701 trampoline that returns from a shared library.
4702
4703 @item target_so_ops.in_dynsym_resolve_code (@var{pc})
4704 @findex in_dynsym_resolve_code
4705 Define this to return nonzero if the program is stopped in the
4706 dynamic linker.
4707
4708 @item SKIP_SOLIB_RESOLVER (@var{pc})
4709 @findex SKIP_SOLIB_RESOLVER
4710 Define this to evaluate to the (nonzero) address at which execution
4711 should continue to get past the dynamic linker's symbol resolution
4712 function.  A zero value indicates that it is not important or necessary
4713 to set a breakpoint to get through the dynamic linker and that single
4714 stepping will suffice.
4715
4716 @item CORE_ADDR gdbarch_integer_to_address (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf})
4717 @findex gdbarch_integer_to_address
4718 @cindex converting integers to addresses
4719 Define this when the architecture needs to handle non-pointer to address
4720 conversions specially.  Converts that value to an address according to
4721 the current architectures conventions.
4722
4723 @emph{Pragmatics: When the user copies a well defined expression from
4724 their source code and passes it, as a parameter, to @value{GDBN}'s
4725 @code{print} command, they should get the same value as would have been
4726 computed by the target program.  Any deviation from this rule can cause
4727 major confusion and annoyance, and needs to be justified carefully.  In
4728 other words, @value{GDBN} doesn't really have the freedom to do these
4729 conversions in clever and useful ways.  It has, however, been pointed
4730 out that users aren't complaining about how @value{GDBN} casts integers
4731 to pointers; they are complaining that they can't take an address from a
4732 disassembly listing and give it to @code{x/i}.  Adding an architecture
4733 method like @code{gdbarch_integer_to_address} certainly makes it possible for
4734 @value{GDBN} to ``get it right'' in all circumstances.}
4735
4736 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always
4737 Addresses}.
4738
4739 @item CORE_ADDR gdbarch_pointer_to_address (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf})
4740 @findex gdbarch_pointer_to_address
4741 Assume that @var{buf} holds a pointer of type @var{type}, in the
4742 appropriate format for the current architecture.  Return the byte
4743 address the pointer refers to.
4744 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always Addresses}.
4745
4746 @item void gdbarch_register_to_value(@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{regnum}, @var{type}, @var{fur})
4747 @findex gdbarch_register_to_value
4748 Convert the raw contents of register @var{regnum} into a value of type
4749 @var{type}.
4750 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
4751
4752 @item REGISTER_CONVERT_TO_VIRTUAL(@var{reg}, @var{type}, @var{from}, @var{to})
4753 @findex REGISTER_CONVERT_TO_VIRTUAL
4754 Convert the value of register @var{reg} from its raw form to its virtual
4755 form.
4756 @xref{Target Architecture Definition, , Raw and Virtual Register Representations}.
4757
4758 @item REGISTER_CONVERT_TO_RAW(@var{type}, @var{reg}, @var{from}, @var{to})
4759 @findex REGISTER_CONVERT_TO_RAW
4760 Convert the value of register @var{reg} from its virtual form to its raw
4761 form.
4762 @xref{Target Architecture Definition, , Raw and Virtual Register Representations}.
4763
4764 @item const struct regset *regset_from_core_section (struct gdbarch * @var{gdbarch}, const char * @var{sect_name}, size_t @var{sect_size})
4765 @findex regset_from_core_section
4766 Return the appropriate register set for a core file section with name
4767 @var{sect_name} and size @var{sect_size}.
4768
4769 @item SOFTWARE_SINGLE_STEP_P()
4770 @findex SOFTWARE_SINGLE_STEP_P
4771 Define this as 1 if the target does not have a hardware single-step
4772 mechanism.  The macro @code{SOFTWARE_SINGLE_STEP} must also be defined.
4773
4774 @item SOFTWARE_SINGLE_STEP(@var{signal}, @var{insert_breakpoints_p})
4775 @findex SOFTWARE_SINGLE_STEP
4776 A function that inserts or removes (depending on
4777 @var{insert_breakpoints_p}) breakpoints at each possible destinations of
4778 the next instruction.  See @file{sparc-tdep.c} and @file{rs6000-tdep.c}
4779 for examples.
4780
4781 @item set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing (@var{gdbarch}, @var{set})
4782 @findex set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing
4783 Somebody clever observed that, the more actual addresses you have in the
4784 debug information, the more time the linker has to spend relocating
4785 them.  So whenever there's some other way the debugger could find the
4786 address it needs, you should omit it from the debug info, to make
4787 linking faster.
4788
4789 Calling @code{set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing} with a non-zero
4790 argument @var{set} indicates that a particular set of hacks of this sort
4791 are in use, affecting @code{N_SO} and @code{N_FUN} entries in stabs-format
4792 debugging information.  @code{N_SO} stabs mark the beginning and ending
4793 addresses of compilation units in the text segment.  @code{N_FUN} stabs
4794 mark the starts and ends of functions.
4795
4796 In this case, @value{GDBN} assumes two things:
4797
4798 @itemize @bullet
4799 @item
4800 @code{N_FUN} stabs have an address of zero.  Instead of using those
4801 addresses, you should find the address where the function starts by
4802 taking the function name from the stab, and then looking that up in the
4803 minsyms (the linker/assembler symbol table).  In other words, the stab
4804 has the name, and the linker/assembler symbol table is the only place
4805 that carries the address.
4806
4807 @item
4808 @code{N_SO} stabs have an address of zero, too.  You just look at the
4809 @code{N_FUN} stabs that appear before and after the @code{N_SO} stab, and
4810 guess the starting and ending addresses of the compilation unit from them.
4811 @end itemize
4812
4813 @item int gdbarch_stabs_argument_has_addr (@var{gdbarch}, @var{type})
4814 @findex gdbarch_stabs_argument_has_addr
4815 @anchor{gdbarch_stabs_argument_has_addr} Define this function to return
4816 nonzero if a function argument of type @var{type} is passed by reference
4817 instead of value.
4818
4819 @item CORE_ADDR gdbarch_push_dummy_call (@var{gdbarch}, @var{function}, @var{regcache}, @var{bp_addr}, @var{nargs}, @var{args}, @var{sp}, @var{struct_return}, @var{struct_addr})
4820 @findex gdbarch_push_dummy_call
4821 @anchor{gdbarch_push_dummy_call} Define this to push the dummy frame's call to
4822 the inferior function onto the stack.  In addition to pushing @var{nargs}, the
4823 code should push @var{struct_addr} (when @var{struct_return} is non-zero), and
4824 the return address (@var{bp_addr}).
4825
4826 @var{function} is a pointer to a @code{struct value}; on architectures that use
4827 function descriptors, this contains the function descriptor value.
4828
4829 Returns the updated top-of-stack pointer.
4830
4831 @item CORE_ADDR gdbarch_push_dummy_code (@var{gdbarch}, @var{sp}, @var{funaddr}, @var{using_gcc}, @var{args}, @var{nargs}, @var{value_type}, @var{real_pc}, @var{bp_addr}, @var{regcache})
4832 @findex gdbarch_push_dummy_code
4833 @anchor{gdbarch_push_dummy_code} Given a stack based call dummy, push the
4834 instruction sequence (including space for a breakpoint) to which the
4835 called function should return.
4836
4837 Set @var{bp_addr} to the address at which the breakpoint instruction
4838 should be inserted, @var{real_pc} to the resume address when starting
4839 the call sequence, and return the updated inner-most stack address.
4840
4841 By default, the stack is grown sufficient to hold a frame-aligned
4842 (@pxref{frame_align}) breakpoint, @var{bp_addr} is set to the address
4843 reserved for that breakpoint, and @var{real_pc} set to @var{funaddr}.
4844
4845 This method replaces @w{@code{gdbarch_call_dummy_location (@var{gdbarch})}}.
4846
4847 @item int gdbarch_sdb_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{sdb_regnr})
4848 @findex gdbarch_sdb_reg_to_regnum
4849 Use this function to convert sdb register @var{sdb_regnr} into @value{GDBN}
4850 regnum.  If not defined, no conversion will be done.
4851
4852 @item enum return_value_convention gdbarch_return_value (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{valtype}, struct regcache *@var{regcache}, void *@var{readbuf}, const void *@var{writebuf})
4853 @findex gdbarch_return_value
4854 @anchor{gdbarch_return_value} Given a function with a return-value of
4855 type @var{rettype}, return which return-value convention that function
4856 would use.
4857
4858 @value{GDBN} currently recognizes two function return-value conventions:
4859 @code{RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION} where the return value is found
4860 in registers; and @code{RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION} where the return
4861 value is found in memory and the address of that memory location is
4862 passed in as the function's first parameter.
4863
4864 If the register convention is being used, and @var{writebuf} is
4865 non-@code{NULL}, also copy the return-value in @var{writebuf} into
4866 @var{regcache}.
4867
4868 If the register convention is being used, and @var{readbuf} is
4869 non-@code{NULL}, also copy the return value from @var{regcache} into
4870 @var{readbuf} (@var{regcache} contains a copy of the registers from the
4871 just returned function).
4872
4873 @emph{Maintainer note: This method replaces separate predicate, extract,
4874 store methods.  By having only one method, the logic needed to determine
4875 the return-value convention need only be implemented in one place.  If
4876 @value{GDBN} were written in an @sc{oo} language, this method would
4877 instead return an object that knew how to perform the register
4878 return-value extract and store.}
4879
4880 @emph{Maintainer note: This method does not take a @var{gcc_p}
4881 parameter, and such a parameter should not be added.  If an architecture
4882 that requires per-compiler or per-function information be identified,
4883 then the replacement of @var{rettype} with @code{struct value}
4884 @var{function} should be pursued.}
4885
4886 @emph{Maintainer note: The @var{regcache} parameter limits this methods
4887 to the inner most frame.  While replacing @var{regcache} with a
4888 @code{struct frame_info} @var{frame} parameter would remove that
4889 limitation there has yet to be a demonstrated need for such a change.}
4890
4891 @item void gdbarch_skip_permanent_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{regcache})
4892 @findex gdbarch_skip_permanent_breakpoint
4893 Advance the inferior's PC past a permanent breakpoint.  @value{GDBN} normally
4894 steps over a breakpoint by removing it, stepping one instruction, and
4895 re-inserting the breakpoint.  However, permanent breakpoints are
4896 hardwired into the inferior, and can't be removed, so this strategy
4897 doesn't work.  Calling @code{gdbarch_skip_permanent_breakpoint} adjusts the
4898 processor's state so that execution will resume just after the breakpoint.
4899 This function does the right thing even when the breakpoint is in the delay slot
4900 of a branch or jump.
4901
4902 @item CORE_ADDR gdbarch_skip_trampoline_code (@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{pc})
4903 @findex gdbarch_skip_trampoline_code
4904 If the target machine has trampoline code that sits between callers and
4905 the functions being called, then define this function to return a new PC
4906 that is at the start of the real function.
4907
4908 @item int gdbarch_deprecated_fp_regnum (@var{gdbarch})
4909 @findex gdbarch_deprecated_fp_regnum
4910 If the frame pointer is in a register, use this function to return the
4911 number of that register.
4912
4913 @item int gdbarch_stab_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{stab_regnr})
4914 @findex gdbarch_stab_reg_to_regnum
4915 Use this function to convert stab register @var{stab_regnr} into @value{GDBN}
4916 regnum.  If not defined, no conversion will be done.
4917
4918 @item SYMBOL_RELOADING_DEFAULT
4919 @findex SYMBOL_RELOADING_DEFAULT
4920 The default value of the ``symbol-reloading'' variable.  (Never defined in
4921 current sources.)
4922
4923 @item TARGET_CHAR_BIT
4924 @findex TARGET_CHAR_BIT
4925 Number of bits in a char; defaults to 8.
4926
4927 @item int gdbarch_char_signed (@var{gdbarch})
4928 @findex gdbarch_char_signed
4929 Non-zero if @code{char} is normally signed on this architecture; zero if
4930 it should be unsigned.
4931
4932 The ISO C standard requires the compiler to treat @code{char} as
4933 equivalent to either @code{signed char} or @code{unsigned char}; any
4934 character in the standard execution set is supposed to be positive.
4935 Most compilers treat @code{char} as signed, but @code{char} is unsigned
4936 on the IBM S/390, RS6000, and PowerPC targets.
4937
4938 @item int gdbarch_double_bit (@var{gdbarch})
4939 @findex gdbarch_double_bit
4940 Number of bits in a double float; defaults to @w{@code{8 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4941
4942 @item int gdbarch_float_bit (@var{gdbarch})
4943 @findex gdbarch_float_bit
4944 Number of bits in a float; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4945
4946 @item int gdbarch_int_bit (@var{gdbarch})
4947 @findex gdbarch_int_bit
4948 Number of bits in an integer; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4949
4950 @item int gdbarch_long_bit (@var{gdbarch})
4951 @findex gdbarch_long_bit
4952 Number of bits in a long integer; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4953
4954 @item int gdbarch_long_double_bit (@var{gdbarch})
4955 @findex gdbarch_long_double_bit
4956 Number of bits in a long double float;
4957 defaults to @w{@code{2 * gdbarch_double_bit (@var{gdbarch})}}.
4958
4959 @item int gdbarch_long_long_bit (@var{gdbarch})
4960 @findex gdbarch_long_long_bit
4961 Number of bits in a long long integer; defaults to
4962 @w{@code{2 * gdbarch_long_bit (@var{gdbarch})}}.
4963
4964 @item int gdbarch_ptr_bit (@var{gdbarch})
4965 @findex gdbarch_ptr_bit
4966 Number of bits in a pointer; defaults to
4967 @w{@code{gdbarch_int_bit (@var{gdbarch})}}.
4968
4969 @item int gdbarch_short_bit (@var{gdbarch})
4970 @findex gdbarch_short_bit
4971 Number of bits in a short integer; defaults to @w{@code{2 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4972
4973 @item void gdbarch_virtual_frame_pointer (@var{gdbarch}, @var{pc}, @var{frame_regnum}, @var{frame_offset})
4974 @findex gdbarch_virtual_frame_pointer
4975 Returns a @code{(@var{register}, @var{offset})} pair representing the virtual
4976 frame pointer in use at the code address @var{pc}.  If virtual frame
4977 pointers are not used, a default definition simply returns
4978 @code{gdbarch_deprecated_fp_regnum} (or @code{gdbarch_sp_regnum}, if
4979 no frame pointer is defined), with an offset of zero.
4980
4981 @c need to explain virtual frame pointers, they are recorded in agent
4982 @c expressions for tracepoints
4983
4984 @item TARGET_HAS_HARDWARE_WATCHPOINTS
4985 If non-zero, the target has support for hardware-assisted
4986 watchpoints.  @xref{Algorithms, watchpoints}, for more details and
4987 other related macros.
4988
4989 @item int gdbarch_print_insn (@var{gdbarch}, @var{vma}, @var{info})
4990 @findex gdbarch_print_insn
4991 This is the function used by @value{GDBN} to print an assembly
4992 instruction.  It prints the instruction at address @var{vma} in
4993 debugged memory and returns the length of the instruction, in bytes.
4994 This usually points to a function in the @code{opcodes} library
4995 (@pxref{Support Libraries, ,Opcodes}).  @var{info} is a structure (of
4996 type @code{disassemble_info}) defined in the header file
4997 @file{include/dis-asm.h}, and used to pass information to the
4998 instruction decoding routine.
4999
5000 @item frame_id gdbarch_dummy_id (@var{gdbarch}, @var{frame})
5001 @findex gdbarch_dummy_id
5002 @anchor{gdbarch_dummy_id} Given @var{frame} return a @w{@code{struct
5003 frame_id}} that uniquely identifies an inferior function call's dummy
5004 frame.  The value returned must match the dummy frame stack value
5005 previously saved by @code{call_function_by_hand}.
5006
5007 @item void gdbarch_value_to_register (@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{type}, @var{buf})
5008 @findex gdbarch_value_to_register
5009 Convert a value of type @var{type} into the raw contents of a register.
5010 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
5011
5012 @end table
5013
5014 Motorola M68K target conditionals.
5015
5016 @ftable @code
5017 @item BPT_VECTOR
5018 Define this to be the 4-bit location of the breakpoint trap vector.  If
5019 not defined, it will default to @code{0xf}.
5020
5021 @item REMOTE_BPT_VECTOR
5022 Defaults to @code{1}.
5023
5024 @end ftable
5025
5026 @node Adding a New Target
5027 @section Adding a New Target
5028
5029 @cindex adding a target
5030 The following files add a target to @value{GDBN}:
5031
5032 @table @file
5033 @cindex target dependent files
5034
5035 @item gdb/@var{ttt}-tdep.c
5036 Contains any miscellaneous code required for this target machine.  On
5037 some machines it doesn't exist at all.
5038
5039 @item gdb/@var{arch}-tdep.c
5040 @itemx gdb/@var{arch}-tdep.h
5041 This is required to describe the basic layout of the target machine's
5042 processor chip (registers, stack, etc.).  It can be shared among many
5043 targets that use the same processor architecture.
5044
5045 @end table
5046
5047 (Target header files such as
5048 @file{gdb/config/@var{arch}/tm-@var{ttt}.h},
5049 @file{gdb/config/@var{arch}/tm-@var{arch}.h}, and
5050 @file{config/tm-@var{os}.h} are no longer used.)
5051
5052 @findex _initialize_@var{arch}_tdep
5053 A @value{GDBN} description for a new architecture, arch is created by
5054 defining a global function @code{_initialize_@var{arch}_tdep}, by
5055 convention in the source file @file{@var{arch}-tdep.c}.  For
5056 example, in the case of the OpenRISC 1000, this function is called
5057 @code{_initialize_or1k_tdep} and is found in the file
5058 @file{or1k-tdep.c}.
5059
5060 The object file resulting from compiling this source file, which will
5061 contain the implementation of the
5062 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function is specified in the
5063 @value{GDBN} @file{configure.tgt} file, which includes a large case
5064 statement pattern matching against the @code{--target} option of the
5065 @kbd{configure} script.
5066
5067 @quotation
5068 @emph{Note:} If the architecture requires multiple source files, the
5069 corresponding binaries should be included in
5070 @file{configure.tgt}. However if there are header files, the
5071 dependencies on these will not be picked up from the entries in
5072 @file{configure.tgt}. The @file{Makefile.in} file will need extending to
5073 show these dependencies.
5074 @end quotation
5075
5076 @findex gdbarch_register
5077 A new struct gdbarch, defining the new architecture, is created within
5078 the @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function by calling
5079 @code{gdbarch_register}:
5080
5081 @smallexample
5082 void gdbarch_register (enum bfd_architecture    architecture,
5083                        gdbarch_init_ftype      *init_func,
5084                        gdbarch_dump_tdep_ftype *tdep_dump_func);
5085 @end smallexample
5086
5087 This function has been described fully in an earlier
5088 section.  @xref{How an Architecture is Represented, , How an
5089 Architecture is Represented}.
5090
5091 The new @code{@w{struct gdbarch}} should contain implementations of
5092 the necessary functions (described in the previous sections) to
5093 describe the basic layout of the target machine's processor chip
5094 (registers, stack, etc.).  It can be shared among many targets that use
5095 the same processor architecture.
5096
5097 @node Target Descriptions
5098 @chapter Target Descriptions
5099 @cindex target descriptions
5100
5101 The target architecture definition (@pxref{Target Architecture Definition})
5102 contains @value{GDBN}'s hard-coded knowledge about an architecture.  For
5103 some platforms, it is handy to have more flexible knowledge about a specific
5104 instance of the architecture---for instance, a processor or development board.
5105 @dfn{Target descriptions} provide a mechanism for the user to tell @value{GDBN}
5106 more about what their target supports, or for the target to tell @value{GDBN}
5107 directly.
5108
5109 For details on writing, automatically supplying, and manually selecting
5110 target descriptions, see @ref{Target Descriptions, , , gdb,
5111 Debugging with @value{GDBN}}.  This section will cover some related
5112 topics about the @value{GDBN} internals.
5113
5114 @menu
5115 * Target Descriptions Implementation::
5116 * Adding Target Described Register Support::
5117 @end menu
5118
5119 @node Target Descriptions Implementation
5120 @section Target Descriptions Implementation
5121 @cindex target descriptions, implementation
5122
5123 Before @value{GDBN} connects to a new target, or runs a new program on
5124 an existing target, it discards any existing target description and
5125 reverts to a default gdbarch.  Then, after connecting, it looks for a
5126 new target description by calling @code{target_find_description}.
5127
5128 A description may come from a user specified file (XML), the remote
5129 @samp{qXfer:features:read} packet (also XML), or from any custom
5130 @code{to_read_description} routine in the target vector.  For instance,
5131 the remote target supports guessing whether a MIPS target is 32-bit or
5132 64-bit based on the size of the @samp{g} packet.
5133
5134 If any target description is found, @value{GDBN} creates a new gdbarch
5135 incorporating the description by calling @code{gdbarch_update_p}.  Any
5136 @samp{<architecture>} element is handled first, to determine which
5137 architecture's gdbarch initialization routine is called to create the
5138 new architecture.  Then the initialization routine is called, and has
5139 a chance to adjust the constructed architecture based on the contents
5140 of the target description.  For instance, it can recognize any
5141 properties set by a @code{to_read_description} routine.  Also
5142 see @ref{Adding Target Described Register Support}.
5143
5144 @node Adding Target Described Register Support
5145 @section Adding Target Described Register Support
5146 @cindex target descriptions, adding register support
5147
5148 Target descriptions can report additional registers specific to an
5149 instance of the target.  But it takes a little work in the architecture
5150 specific routines to support this.
5151
5152 A target description must either have no registers or a complete
5153 set---this avoids complexity in trying to merge standard registers
5154 with the target defined registers.  It is the architecture's
5155 responsibility to validate that a description with registers has
5156 everything it needs.  To keep architecture code simple, the same
5157 mechanism is used to assign fixed internal register numbers to
5158 standard registers.
5159
5160 If @code{tdesc_has_registers} returns 1, the description contains
5161 registers.  The architecture's @code{gdbarch_init} routine should:
5162
5163 @itemize @bullet
5164
5165 @item
5166 Call @code{tdesc_data_alloc} to allocate storage, early, before
5167 searching for a matching gdbarch or allocating a new one.
5168
5169 @item
5170 Use @code{tdesc_find_feature} to locate standard features by name.
5171
5172 @item
5173 Use @code{tdesc_numbered_register} and @code{tdesc_numbered_register_choices}
5174 to locate the expected registers in the standard features.
5175
5176 @item
5177 Return @code{NULL} if a required feature is missing, or if any standard
5178 feature is missing expected registers.  This will produce a warning that
5179 the description was incomplete.
5180
5181 @item
5182 Free the allocated data before returning, unless @code{tdesc_use_registers}
5183 is called.
5184
5185 @item
5186 Call @code{set_gdbarch_num_regs} as usual, with a number higher than any
5187 fixed number passed to @code{tdesc_numbered_register}.
5188
5189 @item
5190 Call @code{tdesc_use_registers} after creating a new gdbarch, before
5191 returning it.
5192
5193 @end itemize
5194
5195 After @code{tdesc_use_registers} has been called, the architecture's
5196 @code{register_name}, @code{register_type}, and @code{register_reggroup_p}
5197 routines will not be called; that information will be taken from
5198 the target description.  @code{num_regs} may be increased to account
5199 for any additional registers in the description.
5200
5201 Pseudo-registers require some extra care:
5202
5203 @itemize @bullet
5204
5205 @item
5206 Using @code{tdesc_numbered_register} allows the architecture to give
5207 constant register numbers to standard architectural registers, e.g.@:
5208 as an @code{enum} in @file{@var{arch}-tdep.h}.  But because
5209 pseudo-registers are always numbered above @code{num_regs},
5210 which may be increased by the description, constant numbers
5211 can not be used for pseudos.  They must be numbered relative to
5212 @code{num_regs} instead.
5213
5214 @item
5215 The description will not describe pseudo-registers, so the
5216 architecture must call @code{set_tdesc_pseudo_register_name},
5217 @code{set_tdesc_pseudo_register_type}, and
5218 @code{set_tdesc_pseudo_register_reggroup_p} to supply routines
5219 describing pseudo registers.  These routines will be passed
5220 internal register numbers, so the same routines used for the
5221 gdbarch equivalents are usually suitable.
5222
5223 @end itemize
5224
5225
5226 @node Target Vector Definition
5227
5228 @chapter Target Vector Definition
5229 @cindex target vector
5230
5231 The target vector defines the interface between @value{GDBN}'s
5232 abstract handling of target systems, and the nitty-gritty code that
5233 actually exercises control over a process or a serial port.
5234 @value{GDBN} includes some 30-40 different target vectors; however,
5235 each configuration of @value{GDBN} includes only a few of them.
5236
5237 @menu
5238 * Managing Execution State::
5239 * Existing Targets::
5240 @end menu
5241
5242 @node Managing Execution State
5243 @section Managing Execution State
5244 @cindex execution state
5245
5246 A target vector can be completely inactive (not pushed on the target
5247 stack), active but not running (pushed, but not connected to a fully
5248 manifested inferior), or completely active (pushed, with an accessible
5249 inferior).  Most targets are only completely inactive or completely
5250 active, but some support persistent connections to a target even
5251 when the target has exited or not yet started.
5252
5253 For example, connecting to the simulator using @code{target sim} does
5254 not create a running program.  Neither registers nor memory are
5255 accessible until @code{run}.  Similarly, after @code{kill}, the
5256 program can not continue executing.  But in both cases @value{GDBN}
5257 remains connected to the simulator, and target-specific commands
5258 are directed to the simulator.
5259
5260 A target which only supports complete activation should push itself
5261 onto the stack in its @code{to_open} routine (by calling
5262 @code{push_target}), and unpush itself from the stack in its
5263 @code{to_mourn_inferior} routine (by calling @code{unpush_target}).
5264
5265 A target which supports both partial and complete activation should
5266 still call @code{push_target} in @code{to_open}, but not call
5267 @code{unpush_target} in @code{to_mourn_inferior}.  Instead, it should
5268 call either @code{target_mark_running} or @code{target_mark_exited}
5269 in its @code{to_open}, depending on whether the target is fully active
5270 after connection.  It should also call @code{target_mark_running} any
5271 time the inferior becomes fully active (e.g.@: in
5272 @code{to_create_inferior} and @code{to_attach}), and
5273 @code{target_mark_exited} when the inferior becomes inactive (in
5274 @code{to_mourn_inferior}).  The target should also make sure to call
5275 @code{target_mourn_inferior} from its @code{to_kill}, to return the
5276 target to inactive state.
5277
5278 @node Existing Targets
5279 @section Existing Targets
5280 @cindex targets
5281
5282 @subsection File Targets
5283
5284 Both executables and core files have target vectors.
5285
5286 @subsection Standard Protocol and Remote Stubs
5287
5288 @value{GDBN}'s file @file{remote.c} talks a serial protocol to code that
5289 runs in the target system.  @value{GDBN} provides several sample
5290 @dfn{stubs} that can be integrated into target programs or operating
5291 systems for this purpose; they are named @file{@var{cpu}-stub.c}.  Many
5292 operating systems, embedded targets, emulators, and simulators already
5293 have a @value{GDBN} stub built into them, and maintenance of the remote
5294 protocol must be careful to preserve compatibility.
5295
5296 The @value{GDBN} user's manual describes how to put such a stub into
5297 your target code.  What follows is a discussion of integrating the
5298 SPARC stub into a complicated operating system (rather than a simple
5299 program), by Stu Grossman, the author of this stub.
5300
5301 The trap handling code in the stub assumes the following upon entry to
5302 @code{trap_low}:
5303
5304 @enumerate
5305 @item
5306 %l1 and %l2 contain pc and npc respectively at the time of the trap;
5307
5308 @item
5309 traps are disabled;
5310
5311 @item
5312 you are in the correct trap window.
5313 @end enumerate
5314
5315 As long as your trap handler can guarantee those conditions, then there
5316 is no reason why you shouldn't be able to ``share'' traps with the stub.
5317 The stub has no requirement that it be jumped to directly from the
5318 hardware trap vector.  That is why it calls @code{exceptionHandler()},
5319 which is provided by the external environment.  For instance, this could
5320 set up the hardware traps to actually execute code which calls the stub
5321 first, and then transfers to its own trap handler.
5322
5323 For the most point, there probably won't be much of an issue with
5324 ``sharing'' traps, as the traps we use are usually not used by the kernel,
5325 and often indicate unrecoverable error conditions.  Anyway, this is all
5326 controlled by a table, and is trivial to modify.  The most important
5327 trap for us is for @code{ta 1}.  Without that, we can't single step or
5328 do breakpoints.  Everything else is unnecessary for the proper operation
5329 of the debugger/stub.
5330
5331 From reading the stub, it's probably not obvious how breakpoints work.
5332 They are simply done by deposit/examine operations from @value{GDBN}.
5333
5334 @subsection ROM Monitor Interface
5335
5336 @subsection Custom Protocols
5337
5338 @subsection Transport Layer
5339
5340 @subsection Builtin Simulator
5341
5342
5343 @node Native Debugging
5344
5345 @chapter Native Debugging
5346 @cindex native debugging
5347
5348 Several files control @value{GDBN}'s configuration for native support:
5349
5350 @table @file
5351 @vindex NATDEPFILES
5352 @item gdb/config/@var{arch}/@var{xyz}.mh
5353 Specifies Makefile fragments needed by a @emph{native} configuration on
5354 machine @var{xyz}.  In particular, this lists the required
5355 native-dependent object files, by defining @samp{NATDEPFILES=@dots{}}.
5356 Also specifies the header file which describes native support on
5357 @var{xyz}, by defining @samp{NAT_FILE= nm-@var{xyz}.h}.  You can also
5358 define @samp{NAT_CFLAGS}, @samp{NAT_ADD_FILES}, @samp{NAT_CLIBS},
5359 @samp{NAT_CDEPS}, @samp{NAT_GENERATED_FILES}, etc.; see @file{Makefile.in}.
5360
5361 @emph{Maintainer's note: The @file{.mh} suffix is because this file
5362 originally contained @file{Makefile} fragments for hosting @value{GDBN}
5363 on machine @var{xyz}.  While the file is no longer used for this
5364 purpose, the @file{.mh} suffix remains.  Perhaps someone will
5365 eventually rename these fragments so that they have a @file{.mn}
5366 suffix.}
5367
5368 @item gdb/config/@var{arch}/nm-@var{xyz}.h
5369 (@file{nm.h} is a link to this file, created by @code{configure}).  Contains C
5370 macro definitions describing the native system environment, such as
5371 child process control and core file support.
5372
5373 @item gdb/@var{xyz}-nat.c
5374 Contains any miscellaneous C code required for this native support of
5375 this machine.  On some machines it doesn't exist at all.
5376 @end table
5377
5378 There are some ``generic'' versions of routines that can be used by
5379 various systems.  These can be customized in various ways by macros
5380 defined in your @file{nm-@var{xyz}.h} file.  If these routines work for
5381 the @var{xyz} host, you can just include the generic file's name (with
5382 @samp{.o}, not @samp{.c}) in @code{NATDEPFILES}.
5383
5384 Otherwise, if your machine needs custom support routines, you will need
5385 to write routines that perform the same functions as the generic file.
5386 Put them into @file{@var{xyz}-nat.c}, and put @file{@var{xyz}-nat.o}
5387 into @code{NATDEPFILES}.
5388
5389 @table @file
5390 @item inftarg.c
5391 This contains the @emph{target_ops vector} that supports Unix child
5392 processes on systems which use ptrace and wait to control the child.
5393
5394 @item procfs.c
5395 This contains the @emph{target_ops vector} that supports Unix child
5396 processes on systems which use /proc to control the child.
5397
5398 @item fork-child.c
5399 This does the low-level grunge that uses Unix system calls to do a ``fork
5400 and exec'' to start up a child process.
5401
5402 @item infptrace.c
5403 This is the low level interface to inferior processes for systems using
5404 the Unix @code{ptrace} call in a vanilla way.
5405 @end table
5406
5407 @section ptrace
5408
5409 @section /proc
5410
5411 @section win32
5412
5413 @section shared libraries
5414
5415 @section Native Conditionals
5416 @cindex native conditionals
5417
5418 When @value{GDBN} is configured and compiled, various macros are
5419 defined or left undefined, to control compilation when the host and
5420 target systems are the same.  These macros should be defined (or left
5421 undefined) in @file{nm-@var{system}.h}.
5422
5423 @table @code
5424
5425 @item I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
5426 An x86-based machine can define this to use the generic x86 watchpoint
5427 support; see @ref{Algorithms, I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
5428
5429 @item SOLIB_ADD (@var{filename}, @var{from_tty}, @var{targ}, @var{readsyms})
5430 @findex SOLIB_ADD
5431 Define this to expand into an expression that will cause the symbols in
5432 @var{filename} to be added to @value{GDBN}'s symbol table.  If
5433 @var{readsyms} is zero symbols are not read but any necessary low level
5434 processing for @var{filename} is still done.
5435
5436 @item SOLIB_CREATE_INFERIOR_HOOK
5437 @findex SOLIB_CREATE_INFERIOR_HOOK
5438 Define this to expand into any shared-library-relocation code that you
5439 want to be run just after the child process has been forked.
5440
5441 @item START_INFERIOR_TRAPS_EXPECTED
5442 @findex START_INFERIOR_TRAPS_EXPECTED
5443 When starting an inferior, @value{GDBN} normally expects to trap
5444 twice; once when
5445 the shell execs, and once when the program itself execs.  If the actual
5446 number of traps is something other than 2, then define this macro to
5447 expand into the number expected.
5448
5449 @end table
5450
5451 @node Support Libraries
5452
5453 @chapter Support Libraries
5454
5455 @section BFD
5456 @cindex BFD library
5457
5458 BFD provides support for @value{GDBN} in several ways:
5459
5460 @table @emph
5461 @item identifying executable and core files
5462 BFD will identify a variety of file types, including a.out, coff, and
5463 several variants thereof, as well as several kinds of core files.
5464
5465 @item access to sections of files
5466 BFD parses the file headers to determine the names, virtual addresses,
5467 sizes, and file locations of all the various named sections in files
5468 (such as the text section or the data section).  @value{GDBN} simply
5469 calls BFD to read or write section @var{x} at byte offset @var{y} for
5470 length @var{z}.
5471
5472 @item specialized core file support
5473 BFD provides routines to determine the failing command name stored in a
5474 core file, the signal with which the program failed, and whether a core
5475 file matches (i.e.@: could be a core dump of) a particular executable
5476 file.
5477
5478 @item locating the symbol information
5479 @value{GDBN} uses an internal interface of BFD to determine where to find the
5480 symbol information in an executable file or symbol-file.  @value{GDBN} itself
5481 handles the reading of symbols, since BFD does not ``understand'' debug
5482 symbols, but @value{GDBN} uses BFD's cached information to find the symbols,
5483 string table, etc.
5484 @end table
5485
5486 @section opcodes
5487 @cindex opcodes library
5488
5489 The opcodes library provides @value{GDBN}'s disassembler.  (It's a separate
5490 library because it's also used in binutils, for @file{objdump}).
5491
5492 @section readline
5493 @cindex readline library
5494 The @code{readline} library provides a set of functions for use by applications
5495 that allow users to edit command lines as they are typed in.
5496
5497 @section libiberty
5498 @cindex @code{libiberty} library
5499
5500 The @code{libiberty} library provides a set of functions and features
5501 that integrate and improve on functionality found in modern operating
5502 systems.  Broadly speaking, such features can be divided into three
5503 groups: supplemental functions (functions that may be missing in some
5504 environments and operating systems), replacement functions (providing
5505 a uniform and easier to use interface for commonly used standard
5506 functions), and extensions (which provide additional functionality
5507 beyond standard functions).
5508
5509 @value{GDBN} uses various features provided by the @code{libiberty}
5510 library, for instance the C@t{++} demangler, the @acronym{IEEE}
5511 floating format support functions, the input options parser
5512 @samp{getopt}, the @samp{obstack} extension, and other functions.
5513
5514 @subsection @code{obstacks} in @value{GDBN}
5515 @cindex @code{obstacks}
5516
5517 The obstack mechanism provides a convenient way to allocate and free
5518 chunks of memory.  Each obstack is a pool of memory that is managed
5519 like a stack.  Objects (of any nature, size and alignment) are
5520 allocated and freed in a @acronym{LIFO} fashion on an obstack (see
5521 @code{libiberty}'s documentation for a more detailed explanation of
5522 @code{obstacks}).
5523
5524 The most noticeable use of the @code{obstacks} in @value{GDBN} is in
5525 object files.  There is an obstack associated with each internal
5526 representation of an object file.  Lots of things get allocated on
5527 these @code{obstacks}: dictionary entries, blocks, blockvectors,
5528 symbols, minimal symbols, types, vectors of fundamental types, class
5529 fields of types, object files section lists, object files section
5530 offset lists, line tables, symbol tables, partial symbol tables,
5531 string tables, symbol table private data, macros tables, debug
5532 information sections and entries, import and export lists (som),
5533 unwind information (hppa), dwarf2 location expressions data.  Plus
5534 various strings such as directory names strings, debug format strings,
5535 names of types.
5536
5537 An essential and convenient property of all data on @code{obstacks} is
5538 that memory for it gets allocated (with @code{obstack_alloc}) at
5539 various times during a debugging session, but it is released all at
5540 once using the @code{obstack_free} function.  The @code{obstack_free}
5541 function takes a pointer to where in the stack it must start the
5542 deletion from (much like the cleanup chains have a pointer to where to
5543 start the cleanups).  Because of the stack like structure of the
5544 @code{obstacks}, this allows to free only a top portion of the
5545 obstack.  There are a few instances in @value{GDBN} where such thing
5546 happens.  Calls to @code{obstack_free} are done after some local data
5547 is allocated to the obstack.  Only the local data is deleted from the
5548 obstack.  Of course this assumes that nothing between the
5549 @code{obstack_alloc} and the @code{obstack_free} allocates anything
5550 else on the same obstack.  For this reason it is best and safest to
5551 use temporary @code{obstacks}.
5552
5553 Releasing the whole obstack is also not safe per se.  It is safe only
5554 under the condition that we know the @code{obstacks} memory is no
5555 longer needed.  In @value{GDBN} we get rid of the @code{obstacks} only
5556 when we get rid of the whole objfile(s), for instance upon reading a
5557 new symbol file.
5558
5559 @section gnu-regex
5560 @cindex regular expressions library
5561
5562 Regex conditionals.
5563
5564 @table @code
5565 @item C_ALLOCA
5566
5567 @item NFAILURES
5568
5569 @item RE_NREGS
5570
5571 @item SIGN_EXTEND_CHAR
5572
5573 @item SWITCH_ENUM_BUG
5574
5575 @item SYNTAX_TABLE
5576
5577 @item Sword
5578
5579 @item sparc
5580 @end table
5581
5582 @section Array Containers
5583 @cindex Array Containers
5584 @cindex VEC
5585
5586 Often it is necessary to manipulate a dynamic array of a set of
5587 objects.  C forces some bookkeeping on this, which can get cumbersome
5588 and repetitive.  The @file{vec.h} file contains macros for defining
5589 and using a typesafe vector type.  The functions defined will be
5590 inlined when compiling, and so the abstraction cost should be zero.
5591 Domain checks are added to detect programming errors.
5592
5593 An example use would be an array of symbols or section information.
5594 The array can be grown as symbols are read in (or preallocated), and
5595 the accessor macros provided keep care of all the necessary
5596 bookkeeping.  Because the arrays are type safe, there is no danger of
5597 accidentally mixing up the contents.  Think of these as C++ templates,
5598 but implemented in C.
5599
5600 Because of the different behavior of structure objects, scalar objects
5601 and of pointers, there are three flavors of vector, one for each of
5602 these variants.  Both the structure object and pointer variants pass
5603 pointers to objects around --- in the former case the pointers are
5604 stored into the vector and in the latter case the pointers are
5605 dereferenced and the objects copied into the vector.  The scalar
5606 object variant is suitable for @code{int}-like objects, and the vector
5607 elements are returned by value.
5608
5609 There are both @code{index} and @code{iterate} accessors.  The iterator
5610 returns a boolean iteration condition and updates the iteration
5611 variable passed by reference.  Because the iterator will be inlined,
5612 the address-of can be optimized away.
5613
5614 The vectors are implemented using the trailing array idiom, thus they
5615 are not resizeable without changing the address of the vector object
5616 itself.  This means you cannot have variables or fields of vector type
5617 --- always use a pointer to a vector.  The one exception is the final
5618 field of a structure, which could be a vector type.  You will have to
5619 use the @code{embedded_size} & @code{embedded_init} calls to create
5620 such objects, and they will probably not be resizeable (so don't use
5621 the @dfn{safe} allocation variants).  The trailing array idiom is used
5622 (rather than a pointer to an array of data), because, if we allow
5623 @code{NULL} to also represent an empty vector, empty vectors occupy
5624 minimal space in the structure containing them.
5625
5626 Each operation that increases the number of active elements is
5627 available in @dfn{quick} and @dfn{safe} variants.  The former presumes
5628 that there is sufficient allocated space for the operation to succeed
5629 (it dies if there is not).  The latter will reallocate the vector, if
5630 needed.  Reallocation causes an exponential increase in vector size.
5631 If you know you will be adding N elements, it would be more efficient
5632 to use the reserve operation before adding the elements with the
5633 @dfn{quick} operation.  This will ensure there are at least as many
5634 elements as you ask for, it will exponentially increase if there are
5635 too few spare slots.  If you want reserve a specific number of slots,
5636 but do not want the exponential increase (for instance, you know this
5637 is the last allocation), use a negative number for reservation.  You
5638 can also create a vector of a specific size from the get go.
5639
5640 You should prefer the push and pop operations, as they append and
5641 remove from the end of the vector.  If you need to remove several items
5642 in one go, use the truncate operation.  The insert and remove
5643 operations allow you to change elements in the middle of the vector.
5644 There are two remove operations, one which preserves the element
5645 ordering @code{ordered_remove}, and one which does not
5646 @code{unordered_remove}.  The latter function copies the end element
5647 into the removed slot, rather than invoke a memmove operation.  The
5648 @code{lower_bound} function will determine where to place an item in
5649 the array using insert that will maintain sorted order.
5650
5651 If you need to directly manipulate a vector, then the @code{address}
5652 accessor will return the address of the start of the vector.  Also the
5653 @code{space} predicate will tell you whether there is spare capacity in the
5654 vector.  You will not normally need to use these two functions.
5655
5656 Vector types are defined using a
5657 @code{DEF_VEC_@{O,P,I@}(@var{typename})} macro.  Variables of vector
5658 type are declared using a @code{VEC(@var{typename})} macro.  The
5659 characters @code{O}, @code{P} and @code{I} indicate whether
5660 @var{typename} is an object (@code{O}), pointer (@code{P}) or integral
5661 (@code{I}) type.  Be careful to pick the correct one, as you'll get an
5662 awkward and inefficient API if you use the wrong one.  There is a
5663 check, which results in a compile-time warning, for the @code{P} and
5664 @code{I} versions, but there is no check for the @code{O} versions, as
5665 that is not possible in plain C.
5666
5667 An example of their use would be,
5668
5669 @smallexample
5670 DEF_VEC_P(tree);   // non-managed tree vector.
5671
5672 struct my_struct @{
5673   VEC(tree) *v;      // A (pointer to) a vector of tree pointers.
5674 @};
5675
5676 struct my_struct *s;
5677
5678 if (VEC_length(tree, s->v)) @{ we have some contents @}
5679 VEC_safe_push(tree, s->v, decl); // append some decl onto the end
5680 for (ix = 0; VEC_iterate(tree, s->v, ix, elt); ix++)
5681   @{ do something with elt @}
5682
5683 @end smallexample
5684
5685 The @file{vec.h} file provides details on how to invoke the various
5686 accessors provided.  They are enumerated here:
5687
5688 @table @code
5689 @item VEC_length
5690 Return the number of items in the array,
5691
5692 @item VEC_empty
5693 Return true if the array has no elements.
5694
5695 @item VEC_last
5696 @itemx VEC_index
5697 Return the last or arbitrary item in the array.
5698
5699 @item VEC_iterate
5700 Access an array element and indicate whether the array has been
5701 traversed.
5702
5703 @item VEC_alloc
5704 @itemx VEC_free
5705 Create and destroy an array.
5706
5707 @item VEC_embedded_size
5708 @itemx VEC_embedded_init
5709 Helpers for embedding an array as the final element of another struct.
5710
5711 @item VEC_copy
5712 Duplicate an array.
5713
5714 @item VEC_space
5715 Return the amount of free space in an array.
5716
5717 @item VEC_reserve
5718 Ensure a certain amount of free space.
5719
5720 @item VEC_quick_push
5721 @itemx VEC_safe_push
5722 Append to an array, either assuming the space is available, or making
5723 sure that it is.
5724
5725 @item VEC_pop
5726 Remove the last item from an array.
5727
5728 @item VEC_truncate
5729 Remove several items from the end of an array.
5730
5731 @item VEC_safe_grow
5732 Add several items to the end of an array.
5733
5734 @item VEC_replace
5735 Overwrite an item in the array.
5736
5737 @item VEC_quick_insert
5738 @itemx VEC_safe_insert
5739 Insert an item into the middle of the array.  Either the space must
5740 already exist, or the space is created.
5741
5742 @item VEC_ordered_remove
5743 @itemx VEC_unordered_remove
5744 Remove an item from the array, preserving order or not.
5745
5746 @item VEC_block_remove
5747 Remove a set of items from the array.
5748
5749 @item VEC_address
5750 Provide the address of the first element.
5751
5752 @item VEC_lower_bound
5753 Binary search the array.
5754
5755 @end table
5756
5757 @section include
5758
5759 @node Coding
5760
5761 @chapter Coding
5762
5763 This chapter covers topics that are lower-level than the major
5764 algorithms of @value{GDBN}.
5765
5766 @section Cleanups
5767 @cindex cleanups
5768
5769 Cleanups are a structured way to deal with things that need to be done
5770 later.
5771
5772 When your code does something (e.g., @code{xmalloc} some memory, or
5773 @code{open} a file) that needs to be undone later (e.g., @code{xfree}
5774 the memory or @code{close} the file), it can make a cleanup.  The
5775 cleanup will be done at some future point: when the command is finished
5776 and control returns to the top level; when an error occurs and the stack
5777 is unwound; or when your code decides it's time to explicitly perform
5778 cleanups.  Alternatively you can elect to discard the cleanups you
5779 created.
5780
5781 Syntax:
5782
5783 @table @code
5784 @item struct cleanup *@var{old_chain};
5785 Declare a variable which will hold a cleanup chain handle.
5786
5787 @findex make_cleanup
5788 @item @var{old_chain} = make_cleanup (@var{function}, @var{arg});
5789 Make a cleanup which will cause @var{function} to be called with
5790 @var{arg} (a @code{char *}) later.  The result, @var{old_chain}, is a
5791 handle that can later be passed to @code{do_cleanups} or
5792 @code{discard_cleanups}.  Unless you are going to call
5793 @code{do_cleanups} or @code{discard_cleanups}, you can ignore the result
5794 from @code{make_cleanup}.
5795
5796 @findex do_cleanups
5797 @item do_cleanups (@var{old_chain});
5798 Do all cleanups added to the chain since the corresponding
5799 @code{make_cleanup} call was made.
5800
5801 @findex discard_cleanups
5802 @item discard_cleanups (@var{old_chain});
5803 Same as @code{do_cleanups} except that it just removes the cleanups from
5804 the chain and does not call the specified functions.
5805 @end table
5806
5807 Cleanups are implemented as a chain.  The handle returned by
5808 @code{make_cleanups} includes the cleanup passed to the call and any
5809 later cleanups appended to the chain (but not yet discarded or
5810 performed).  E.g.:
5811
5812 @smallexample
5813 make_cleanup (a, 0); 
5814 @{
5815   struct cleanup *old = make_cleanup (b, 0); 
5816   make_cleanup (c, 0)
5817   ...
5818   do_cleanups (old);
5819 @}
5820 @end smallexample
5821
5822 @noindent
5823 will call @code{c()} and @code{b()} but will not call @code{a()}.  The
5824 cleanup that calls @code{a()} will remain in the cleanup chain, and will
5825 be done later unless otherwise discarded.@refill
5826
5827 Your function should explicitly do or discard the cleanups it creates.
5828 Failing to do this leads to non-deterministic behavior since the caller
5829 will arbitrarily do or discard your functions cleanups.  This need leads
5830 to two common cleanup styles.
5831
5832 The first style is try/finally.  Before it exits, your code-block calls
5833 @code{do_cleanups} with the old cleanup chain and thus ensures that your
5834 code-block's cleanups are always performed.  For instance, the following
5835 code-segment avoids a memory leak problem (even when @code{error} is
5836 called and a forced stack unwind occurs) by ensuring that the
5837 @code{xfree} will always be called:
5838
5839 @smallexample
5840 struct cleanup *old = make_cleanup (null_cleanup, 0);
5841 data = xmalloc (sizeof blah);
5842 make_cleanup (xfree, data);
5843 ... blah blah ...
5844 do_cleanups (old);
5845 @end smallexample
5846
5847 The second style is try/except.  Before it exits, your code-block calls
5848 @code{discard_cleanups} with the old cleanup chain and thus ensures that
5849 any created cleanups are not performed.  For instance, the following
5850 code segment, ensures that the file will be closed but only if there is
5851 an error:
5852
5853 @smallexample
5854 FILE *file = fopen ("afile", "r");
5855 struct cleanup *old = make_cleanup (close_file, file);
5856 ... blah blah ...
5857 discard_cleanups (old);
5858 return file;
5859 @end smallexample
5860
5861 Some functions, e.g., @code{fputs_filtered()} or @code{error()}, specify
5862 that they ``should not be called when cleanups are not in place''.  This
5863 means that any actions you need to reverse in the case of an error or
5864 interruption must be on the cleanup chain before you call these
5865 functions, since they might never return to your code (they
5866 @samp{longjmp} instead).
5867
5868 @section Per-architecture module data
5869 @cindex per-architecture module data
5870 @cindex multi-arch data
5871 @cindex data-pointer, per-architecture/per-module
5872
5873 The multi-arch framework includes a mechanism for adding module
5874 specific per-architecture data-pointers to the @code{struct gdbarch}
5875 architecture object.
5876
5877 A module registers one or more per-architecture data-pointers using:
5878
5879 @deftypefn {Architecture Function} {struct gdbarch_data *} gdbarch_data_register_pre_init (gdbarch_data_pre_init_ftype *@var{pre_init})
5880 @var{pre_init} is used to, on-demand, allocate an initial value for a
5881 per-architecture data-pointer using the architecture's obstack (passed
5882 in as a parameter).  Since @var{pre_init} can be called during
5883 architecture creation, it is not parameterized with the architecture.
5884 and must not call modules that use per-architecture data.
5885 @end deftypefn
5886
5887 @deftypefn {Architecture Function} {struct gdbarch_data *} gdbarch_data_register_post_init (gdbarch_data_post_init_ftype *@var{post_init})
5888 @var{post_init} is used to obtain an initial value for a
5889 per-architecture data-pointer @emph{after}.  Since @var{post_init} is
5890 always called after architecture creation, it both receives the fully
5891 initialized architecture and is free to call modules that use
5892 per-architecture data (care needs to be taken to ensure that those
5893 other modules do not try to call back to this module as that will
5894 create in cycles in the initialization call graph).
5895 @end deftypefn
5896
5897 These functions return a @code{struct gdbarch_data} that is used to
5898 identify the per-architecture data-pointer added for that module.
5899
5900 The per-architecture data-pointer is accessed using the function:
5901
5902 @deftypefn {Architecture Function} {void *} gdbarch_data (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct gdbarch_data *@var{data_handle})
5903 Given the architecture @var{arch} and module data handle
5904 @var{data_handle} (returned by @code{gdbarch_data_register_pre_init}
5905 or @code{gdbarch_data_register_post_init}), this function returns the
5906 current value of the per-architecture data-pointer.  If the data
5907 pointer is @code{NULL}, it is first initialized by calling the
5908 corresponding @var{pre_init} or @var{post_init} method.
5909 @end deftypefn
5910
5911 The examples below assume the following definitions:
5912
5913 @smallexample
5914 struct nozel @{ int total; @};
5915 static struct gdbarch_data *nozel_handle;
5916 @end smallexample
5917
5918 A module can extend the architecture vector, adding additional
5919 per-architecture data, using the @var{pre_init} method.  The module's
5920 per-architecture data is then initialized during architecture
5921 creation.
5922
5923 In the below, the module's per-architecture @emph{nozel} is added.  An
5924 architecture can specify its nozel by calling @code{set_gdbarch_nozel}
5925 from @code{gdbarch_init}.
5926
5927 @smallexample
5928 static void *
5929 nozel_pre_init (struct obstack *obstack)
5930 @{
5931   struct nozel *data = OBSTACK_ZALLOC (obstack, struct nozel);
5932   return data;
5933 @}
5934 @end smallexample
5935
5936 @smallexample
5937 extern void
5938 set_gdbarch_nozel (struct gdbarch *gdbarch, int total)
5939 @{
5940   struct nozel *data = gdbarch_data (gdbarch, nozel_handle);
5941   data->total = nozel;
5942 @}
5943 @end smallexample
5944
5945 A module can on-demand create architecture dependent data structures
5946 using @code{post_init}.
5947
5948 In the below, the nozel's total is computed on-demand by
5949 @code{nozel_post_init} using information obtained from the
5950 architecture.
5951
5952 @smallexample
5953 static void *
5954 nozel_post_init (struct gdbarch *gdbarch)
5955 @{
5956   struct nozel *data = GDBARCH_OBSTACK_ZALLOC (gdbarch, struct nozel);
5957   nozel->total = gdbarch@dots{} (gdbarch);
5958   return data;
5959 @}
5960 @end smallexample
5961
5962 @smallexample
5963 extern int
5964 nozel_total (struct gdbarch *gdbarch)
5965 @{
5966   struct nozel *data = gdbarch_data (gdbarch, nozel_handle);
5967   return data->total;
5968 @}
5969 @end smallexample
5970
5971 @section Wrapping Output Lines
5972 @cindex line wrap in output
5973
5974 @findex wrap_here
5975 Output that goes through @code{printf_filtered} or @code{fputs_filtered}
5976 or @code{fputs_demangled} needs only to have calls to @code{wrap_here}
5977 added in places that would be good breaking points.  The utility
5978 routines will take care of actually wrapping if the line width is
5979 exceeded.
5980
5981 The argument to @code{wrap_here} is an indentation string which is
5982 printed @emph{only} if the line breaks there.  This argument is saved
5983 away and used later.  It must remain valid until the next call to
5984 @code{wrap_here} or until a newline has been printed through the
5985 @code{*_filtered} functions.  Don't pass in a local variable and then
5986 return!
5987
5988 It is usually best to call @code{wrap_here} after printing a comma or
5989 space.  If you call it before printing a space, make sure that your
5990 indentation properly accounts for the leading space that will print if
5991 the line wraps there.
5992
5993 Any function or set of functions that produce filtered output must
5994 finish by printing a newline, to flush the wrap buffer, before switching
5995 to unfiltered (@code{printf}) output.  Symbol reading routines that
5996 print warnings are a good example.
5997
5998 @section @value{GDBN} Coding Standards
5999 @cindex coding standards
6000
6001 @value{GDBN} follows the GNU coding standards, as described in
6002 @file{etc/standards.texi}.  This file is also available for anonymous
6003 FTP from GNU archive sites.  @value{GDBN} takes a strict interpretation
6004 of the standard; in general, when the GNU standard recommends a practice
6005 but does not require it, @value{GDBN} requires it.
6006
6007 @value{GDBN} follows an additional set of coding standards specific to
6008 @value{GDBN}, as described in the following sections.
6009
6010
6011 @subsection ISO C
6012
6013 @value{GDBN} assumes an ISO/IEC 9899:1990 (a.k.a.@: ISO C90) compliant
6014 compiler.
6015
6016 @value{GDBN} does not assume an ISO C or POSIX compliant C library.
6017
6018
6019 @subsection Memory Management
6020
6021 @value{GDBN} does not use the functions @code{malloc}, @code{realloc},
6022 @code{calloc}, @code{free} and @code{asprintf}.
6023
6024 @value{GDBN} uses the functions @code{xmalloc}, @code{xrealloc} and
6025 @code{xcalloc} when allocating memory.  Unlike @code{malloc} et.al.@:
6026 these functions do not return when the memory pool is empty.  Instead,
6027 they unwind the stack using cleanups.  These functions return
6028 @code{NULL} when requested to allocate a chunk of memory of size zero.
6029
6030 @emph{Pragmatics: By using these functions, the need to check every
6031 memory allocation is removed.  These functions provide portable
6032 behavior.}
6033
6034 @value{GDBN} does not use the function @code{free}.
6035
6036 @value{GDBN} uses the function @code{xfree} to return memory to the
6037 memory pool.  Consistent with ISO-C, this function ignores a request to
6038 free a @code{NULL} pointer.
6039
6040 @emph{Pragmatics: On some systems @code{free} fails when passed a
6041 @code{NULL} pointer.}
6042
6043 @value{GDBN} can use the non-portable function @code{alloca} for the
6044 allocation of small temporary values (such as strings).
6045
6046 @emph{Pragmatics: This function is very non-portable.  Some systems
6047 restrict the memory being allocated to no more than a few kilobytes.}
6048
6049 @value{GDBN} uses the string function @code{xstrdup} and the print
6050 function @code{xstrprintf}.
6051
6052 @emph{Pragmatics: @code{asprintf} and @code{strdup} can fail.  Print
6053 functions such as @code{sprintf} are very prone to buffer overflow
6054 errors.}
6055
6056
6057 @subsection Compiler Warnings
6058 @cindex compiler warnings
6059
6060 With few exceptions, developers should avoid the configuration option
6061 @samp{--disable-werror} when building @value{GDBN}.  The exceptions
6062 are listed in the file @file{gdb/MAINTAINERS}.  The default, when
6063 building with @sc{gcc}, is @samp{--enable-werror}.
6064
6065 This option causes @value{GDBN} (when built using GCC) to be compiled
6066 with a carefully selected list of compiler warning flags.  Any warnings
6067 from those flags are treated as errors.
6068
6069 The current list of warning flags includes:
6070
6071 @table @samp
6072 @item -Wall
6073 Recommended @sc{gcc} warnings.
6074
6075 @item -Wdeclaration-after-statement
6076
6077 @sc{gcc} 3.x (and later) and @sc{c99} allow declarations mixed with
6078 code, but @sc{gcc} 2.x and @sc{c89} do not.
6079
6080 @item -Wpointer-arith
6081
6082 @item -Wformat-nonliteral
6083 Non-literal format strings, with a few exceptions, are bugs - they
6084 might contain unintended user-supplied format specifiers.
6085 Since @value{GDBN} uses the @code{format printf} attribute on all
6086 @code{printf} like functions this checks not just @code{printf} calls
6087 but also calls to functions such as @code{fprintf_unfiltered}.
6088
6089 @item -Wno-pointer-sign
6090 In version 4.0, GCC began warning about pointer argument passing or
6091 assignment even when the source and destination differed only in
6092 signedness.  However, most @value{GDBN} code doesn't distinguish
6093 carefully between @code{char} and @code{unsigned char}.  In early 2006
6094 the @value{GDBN} developers decided correcting these warnings wasn't
6095 worth the time it would take.
6096
6097 @item -Wno-unused-parameter
6098 Due to the way that @value{GDBN} is implemented many functions have
6099 unused parameters.  Consequently this warning is avoided.  The macro
6100 @code{ATTRIBUTE_UNUSED} is not used as it leads to false negatives ---
6101 it is not an error to have @code{ATTRIBUTE_UNUSED} on a parameter that
6102 is being used.
6103
6104 @item -Wno-unused
6105 @itemx -Wno-switch
6106 @itemx -Wno-char-subscripts
6107 These are warnings which might be useful for @value{GDBN}, but are
6108 currently too noisy to enable with @samp{-Werror}.
6109
6110 @end table
6111
6112 @subsection Formatting
6113
6114 @cindex source code formatting
6115 The standard GNU recommendations for formatting must be followed
6116 strictly.
6117
6118 A function declaration should not have its name in column zero.  A
6119 function definition should have its name in column zero.
6120
6121 @smallexample
6122 /* Declaration */
6123 static void foo (void);
6124 /* Definition */
6125 void
6126 foo (void)
6127 @{
6128 @}
6129 @end smallexample
6130
6131 @emph{Pragmatics: This simplifies scripting.  Function definitions can
6132 be found using @samp{^function-name}.}
6133
6134 There must be a space between a function or macro name and the opening
6135 parenthesis of its argument list (except for macro definitions, as
6136 required by C).  There must not be a space after an open paren/bracket
6137 or before a close paren/bracket.
6138
6139 While additional whitespace is generally helpful for reading, do not use
6140 more than one blank line to separate blocks, and avoid adding whitespace
6141 after the end of a program line (as of 1/99, some 600 lines had
6142 whitespace after the semicolon).  Excess whitespace causes difficulties
6143 for @code{diff} and @code{patch} utilities.
6144
6145 Pointers are declared using the traditional K&R C style:
6146
6147 @smallexample
6148 void *foo;
6149 @end smallexample
6150
6151 @noindent
6152 and not:
6153
6154 @smallexample
6155 void * foo;
6156 void* foo;
6157 @end smallexample
6158
6159 @subsection Comments
6160
6161 @cindex comment formatting
6162 The standard GNU requirements on comments must be followed strictly.
6163
6164 Block comments must appear in the following form, with no @code{/*}- or
6165 @code{*/}-only lines, and no leading @code{*}:
6166
6167 @smallexample
6168 /* Wait for control to return from inferior to debugger.  If inferior
6169    gets a signal, we may decide to start it up again instead of
6170    returning.  That is why there is a loop in this function.  When
6171    this function actually returns it means the inferior should be left
6172    stopped and @value{GDBN} should read more commands.  */
6173 @end smallexample
6174
6175 (Note that this format is encouraged by Emacs; tabbing for a multi-line
6176 comment works correctly, and @kbd{M-q} fills the block consistently.)
6177
6178 Put a blank line between the block comments preceding function or
6179 variable definitions, and the definition itself.
6180
6181 In general, put function-body comments on lines by themselves, rather
6182 than trying to fit them into the 20 characters left at the end of a
6183 line, since either the comment or the code will inevitably get longer
6184 than will fit, and then somebody will have to move it anyhow.
6185
6186 @subsection C Usage
6187
6188 @cindex C data types
6189 Code must not depend on the sizes of C data types, the format of the
6190 host's floating point numbers, the alignment of anything, or the order
6191 of evaluation of expressions.
6192
6193 @cindex function usage
6194 Use functions freely.  There are only a handful of compute-bound areas
6195 in @value{GDBN} that might be affected by the overhead of a function
6196 call, mainly in symbol reading.  Most of @value{GDBN}'s performance is
6197 limited by the target interface (whether serial line or system call).
6198
6199 However, use functions with moderation.  A thousand one-line functions
6200 are just as hard to understand as a single thousand-line function.
6201
6202 @emph{Macros are bad, M'kay.}
6203 (But if you have to use a macro, make sure that the macro arguments are
6204 protected with parentheses.)
6205
6206 @cindex types
6207
6208 Declarations like @samp{struct foo *} should be used in preference to
6209 declarations like @samp{typedef struct foo @{ @dots{} @} *foo_ptr}.
6210
6211
6212 @subsection Function Prototypes
6213 @cindex function prototypes
6214
6215 Prototypes must be used when both @emph{declaring} and @emph{defining}
6216 a function.  Prototypes for @value{GDBN} functions must include both the
6217 argument type and name, with the name matching that used in the actual
6218 function definition.
6219
6220 All external functions should have a declaration in a header file that
6221 callers include, except for @code{_initialize_*} functions, which must
6222 be external so that @file{init.c} construction works, but shouldn't be
6223 visible to random source files.
6224
6225 Where a source file needs a forward declaration of a static function,
6226 that declaration must appear in a block near the top of the source file.
6227
6228
6229 @subsection Internal Error Recovery
6230
6231 During its execution, @value{GDBN} can encounter two types of errors.
6232 User errors and internal errors.  User errors include not only a user
6233 entering an incorrect command but also problems arising from corrupt
6234 object files and system errors when interacting with the target.
6235 Internal errors include situations where @value{GDBN} has detected, at
6236 run time, a corrupt or erroneous situation.
6237
6238 When reporting an internal error, @value{GDBN} uses
6239 @code{internal_error} and @code{gdb_assert}.
6240
6241 @value{GDBN} must not call @code{abort} or @code{assert}.
6242
6243 @emph{Pragmatics: There is no @code{internal_warning} function.  Either
6244 the code detected a user error, recovered from it and issued a
6245 @code{warning} or the code failed to correctly recover from the user
6246 error and issued an @code{internal_error}.}
6247
6248 @subsection Command Names
6249
6250 GDB U/I commands are written @samp{foo-bar}, not @samp{foo_bar}.
6251
6252 @subsection File Names
6253
6254 Any file used when building the core of @value{GDBN} must be in lower
6255 case.  Any file used when building the core of @value{GDBN} must be 8.3
6256 unique.  These requirements apply to both source and generated files.
6257
6258 @emph{Pragmatics: The core of @value{GDBN} must be buildable on many
6259 platforms including DJGPP and MacOS/HFS.  Every time an unfriendly file
6260 is introduced to the build process both @file{Makefile.in} and
6261 @file{configure.in} need to be modified accordingly.  Compare the
6262 convoluted conversion process needed to transform @file{COPYING} into
6263 @file{copying.c} with the conversion needed to transform
6264 @file{version.in} into @file{version.c}.}
6265
6266 Any file non 8.3 compliant file (that is not used when building the core
6267 of @value{GDBN}) must be added to @file{gdb/config/djgpp/fnchange.lst}.
6268
6269 @emph{Pragmatics: This is clearly a compromise.}
6270
6271 When @value{GDBN} has a local version of a system header file (ex
6272 @file{string.h}) the file name based on the POSIX header prefixed with
6273 @file{gdb_} (@file{gdb_string.h}).  These headers should be relatively
6274 independent: they should use only macros defined by @file{configure},
6275 the compiler, or the host; they should include only system headers; they
6276 should refer only to system types.  They may be shared between multiple
6277 programs, e.g.@: @value{GDBN} and @sc{gdbserver}.
6278
6279 For other files @samp{-} is used as the separator.
6280
6281
6282 @subsection Include Files
6283
6284 A @file{.c} file should include @file{defs.h} first.
6285
6286 A @file{.c} file should directly include the @code{.h} file of every
6287 declaration and/or definition it directly refers to.  It cannot rely on
6288 indirect inclusion.
6289
6290 A @file{.h} file should directly include the @code{.h} file of every
6291 declaration and/or definition it directly refers to.  It cannot rely on
6292 indirect inclusion.  Exception: The file @file{defs.h} does not need to
6293 be directly included.
6294
6295 An external declaration should only appear in one include file.
6296
6297 An external declaration should never appear in a @code{.c} file.
6298 Exception: a declaration for the @code{_initialize} function that
6299 pacifies @option{-Wmissing-declaration}.
6300
6301 A @code{typedef} definition should only appear in one include file.
6302
6303 An opaque @code{struct} declaration can appear in multiple @file{.h}
6304 files.  Where possible, a @file{.h} file should use an opaque
6305 @code{struct} declaration instead of an include.
6306
6307 All @file{.h} files should be wrapped in:
6308
6309 @smallexample
6310 #ifndef INCLUDE_FILE_NAME_H
6311 #define INCLUDE_FILE_NAME_H
6312 header body
6313 #endif
6314 @end smallexample
6315
6316
6317 @subsection Clean Design and Portable Implementation
6318
6319 @cindex design
6320 In addition to getting the syntax right, there's the little question of
6321 semantics.  Some things are done in certain ways in @value{GDBN} because long
6322 experience has shown that the more obvious ways caused various kinds of
6323 trouble.
6324
6325 @cindex assumptions about targets
6326 You can't assume the byte order of anything that comes from a target
6327 (including @var{value}s, object files, and instructions).  Such things
6328 must be byte-swapped using @code{SWAP_TARGET_AND_HOST} in
6329 @value{GDBN}, or one of the swap routines defined in @file{bfd.h},
6330 such as @code{bfd_get_32}.
6331
6332 You can't assume that you know what interface is being used to talk to
6333 the target system.  All references to the target must go through the
6334 current @code{target_ops} vector.
6335
6336 You can't assume that the host and target machines are the same machine
6337 (except in the ``native'' support modules).  In particular, you can't
6338 assume that the target machine's header files will be available on the
6339 host machine.  Target code must bring along its own header files --
6340 written from scratch or explicitly donated by their owner, to avoid
6341 copyright problems.
6342
6343 @cindex portability
6344 Insertion of new @code{#ifdef}'s will be frowned upon.  It's much better
6345 to write the code portably than to conditionalize it for various
6346 systems.
6347
6348 @cindex system dependencies
6349 New @code{#ifdef}'s which test for specific compilers or manufacturers
6350 or operating systems are unacceptable.  All @code{#ifdef}'s should test
6351 for features.  The information about which configurations contain which
6352 features should be segregated into the configuration files.  Experience
6353 has proven far too often that a feature unique to one particular system
6354 often creeps into other systems; and that a conditional based on some
6355 predefined macro for your current system will become worthless over
6356 time, as new versions of your system come out that behave differently
6357 with regard to this feature.
6358
6359 Adding code that handles specific architectures, operating systems,
6360 target interfaces, or hosts, is not acceptable in generic code.
6361
6362 @cindex portable file name handling
6363 @cindex file names, portability
6364 One particularly notorious area where system dependencies tend to
6365 creep in is handling of file names.  The mainline @value{GDBN} code
6366 assumes Posix semantics of file names: absolute file names begin with
6367 a forward slash @file{/}, slashes are used to separate leading
6368 directories, case-sensitive file names.  These assumptions are not
6369 necessarily true on non-Posix systems such as MS-Windows.  To avoid
6370 system-dependent code where you need to take apart or construct a file
6371 name, use the following portable macros:
6372
6373 @table @code
6374 @findex HAVE_DOS_BASED_FILE_SYSTEM
6375 @item HAVE_DOS_BASED_FILE_SYSTEM
6376 This preprocessing symbol is defined to a non-zero value on hosts
6377 whose filesystems belong to the MS-DOS/MS-Windows family.  Use this
6378 symbol to write conditional code which should only be compiled for
6379 such hosts.
6380
6381 @findex IS_DIR_SEPARATOR
6382 @item IS_DIR_SEPARATOR (@var{c})
6383 Evaluates to a non-zero value if @var{c} is a directory separator
6384 character.  On Unix and GNU/Linux systems, only a slash @file{/} is
6385 such a character, but on Windows, both @file{/} and @file{\} will
6386 pass.
6387
6388 @findex IS_ABSOLUTE_PATH
6389 @item IS_ABSOLUTE_PATH (@var{file})
6390 Evaluates to a non-zero value if @var{file} is an absolute file name.
6391 For Unix and GNU/Linux hosts, a name which begins with a slash
6392 @file{/} is absolute.  On DOS and Windows, @file{d:/foo} and
6393 @file{x:\bar} are also absolute file names.
6394
6395 @findex FILENAME_CMP
6396 @item FILENAME_CMP (@var{f1}, @var{f2})
6397 Calls a function which compares file names @var{f1} and @var{f2} as
6398 appropriate for the underlying host filesystem.  For Posix systems,
6399 this simply calls @code{strcmp}; on case-insensitive filesystems it
6400 will call @code{strcasecmp} instead.
6401
6402 @findex DIRNAME_SEPARATOR
6403 @item DIRNAME_SEPARATOR
6404 Evaluates to a character which separates directories in
6405 @code{PATH}-style lists, typically held in environment variables.
6406 This character is @samp{:} on Unix, @samp{;} on DOS and Windows.
6407
6408 @findex SLASH_STRING
6409 @item SLASH_STRING
6410 This evaluates to a constant string you should use to produce an
6411 absolute filename from leading directories and the file's basename.
6412 @code{SLASH_STRING} is @code{"/"} on most systems, but might be
6413 @code{"\\"} for some Windows-based ports.
6414 @end table
6415
6416 In addition to using these macros, be sure to use portable library
6417 functions whenever possible.  For example, to extract a directory or a
6418 basename part from a file name, use the @code{dirname} and
6419 @code{basename} library functions (available in @code{libiberty} for
6420 platforms which don't provide them), instead of searching for a slash
6421 with @code{strrchr}.
6422
6423 Another way to generalize @value{GDBN} along a particular interface is with an
6424 attribute struct.  For example, @value{GDBN} has been generalized to handle
6425 multiple kinds of remote interfaces---not by @code{#ifdef}s everywhere, but
6426 by defining the @code{target_ops} structure and having a current target (as
6427 well as a stack of targets below it, for memory references).  Whenever
6428 something needs to be done that depends on which remote interface we are
6429 using, a flag in the current target_ops structure is tested (e.g.,
6430 @code{target_has_stack}), or a function is called through a pointer in the
6431 current target_ops structure.  In this way, when a new remote interface
6432 is added, only one module needs to be touched---the one that actually
6433 implements the new remote interface.  Other examples of
6434 attribute-structs are BFD access to multiple kinds of object file
6435 formats, or @value{GDBN}'s access to multiple source languages.
6436
6437 Please avoid duplicating code.  For example, in @value{GDBN} 3.x all
6438 the code interfacing between @code{ptrace} and the rest of
6439 @value{GDBN} was duplicated in @file{*-dep.c}, and so changing
6440 something was very painful.  In @value{GDBN} 4.x, these have all been
6441 consolidated into @file{infptrace.c}.  @file{infptrace.c} can deal
6442 with variations between systems the same way any system-independent
6443 file would (hooks, @code{#if defined}, etc.), and machines which are
6444 radically different don't need to use @file{infptrace.c} at all.
6445
6446 All debugging code must be controllable using the @samp{set debug
6447 @var{module}} command.  Do not use @code{printf} to print trace
6448 messages.  Use @code{fprintf_unfiltered(gdb_stdlog, ...}.  Do not use
6449 @code{#ifdef DEBUG}.
6450
6451
6452 @node Porting GDB
6453
6454 @chapter Porting @value{GDBN}
6455 @cindex porting to new machines
6456
6457 Most of the work in making @value{GDBN} compile on a new machine is in
6458 specifying the configuration of the machine.  Porting a new
6459 architecture to @value{GDBN} can be broken into a number of steps.
6460
6461 @itemize @bullet
6462
6463 @item
6464 Ensure a @sc{bfd} exists for executables of the target architecture in
6465 the @file{bfd} directory.  If one does not exist, create one by
6466 modifying an existing similar one.
6467
6468 @item
6469 Implement a disassembler for the target architecture in the @file{opcodes}
6470 directory.
6471
6472 @item
6473 Define the target architecture in the @file{gdb} directory
6474 (@pxref{Adding a New Target, , Adding a New Target}).  Add the pattern
6475 for the new target to @file{configure.tgt} with the names of the files
6476 that contain the code.  By convention the target architecture
6477 definition for an architecture @var{arch} is placed in
6478 @file{@var{arch}-tdep.c}.
6479
6480 Within @file{@var{arch}-tdep.c} define the function
6481 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} which calls
6482 @code{gdbarch_register} to create the new @code{@w{struct
6483 gdbarch}} for the architecture.
6484
6485 @item
6486 If a new remote target is needed, consider adding a new remote target
6487 by defining a function
6488 @code{_initialize_remote_@var{arch}}.  However if at all possible
6489 use the @value{GDBN} @emph{Remote Serial Protocol} for this and implement
6490 the server side protocol independently with the target.
6491
6492 @item
6493 If desired implement a simulator in the @file{sim} directory.  This
6494 should create the library @file{libsim.a} implementing the interface
6495 in @file{remote-sim.h} (found in the @file{include} directory).
6496
6497 @item
6498 Build and test.  If desired, lobby the @sc{gdb} steering group to
6499 have the new port included in the main distribution!
6500
6501 @item
6502 Add a description of the new architecture to the main @value{GDBN} user
6503 guide (@pxref{Configuration Specific Information, , Configuration
6504 Specific Information, gdb, Debugging with @value{GDBN}}).
6505
6506 @end itemize
6507
6508 @node Versions and Branches
6509 @chapter Versions and Branches
6510
6511 @section Versions
6512
6513 @value{GDBN}'s version is determined by the file
6514 @file{gdb/version.in} and takes one of the following forms:
6515
6516 @table @asis
6517 @item @var{major}.@var{minor}
6518 @itemx @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}
6519 an official release (e.g., 6.2 or 6.2.1)
6520 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6521 a snapshot taken at @var{YYYY}-@var{MM}-@var{DD}-gmt (e.g.,
6522 6.1.50.20020302, 6.1.90.20020304, or 6.1.0.20020308)
6523 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-cvs
6524 a @sc{cvs} check out drawn on @var{YYYY}-@var{MM}-@var{DD} (e.g.,
6525 6.1.50.20020302-cvs, 6.1.90.20020304-cvs, or 6.1.0.20020308-cvs)
6526 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} (@var{vendor})
6527 a vendor specific release of @value{GDBN}, that while based on@*
6528 @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD},
6529 may include additional changes
6530 @end table
6531
6532 @value{GDBN}'s mainline uses the @var{major} and @var{minor} version
6533 numbers from the most recent release branch, with a @var{patchlevel}
6534 of 50.  At the time each new release branch is created, the mainline's
6535 @var{major} and @var{minor} version numbers are updated.
6536
6537 @value{GDBN}'s release branch is similar.  When the branch is cut, the
6538 @var{patchlevel} is changed from 50 to 90.  As draft releases are
6539 drawn from the branch, the @var{patchlevel} is incremented.  Once the
6540 first release (@var{major}.@var{minor}) has been made, the
6541 @var{patchlevel} is set to 0 and updates have an incremented
6542 @var{patchlevel}.
6543
6544 For snapshots, and @sc{cvs} check outs, it is also possible to
6545 identify the @sc{cvs} origin:
6546
6547 @table @asis
6548 @item @var{major}.@var{minor}.50.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6549 drawn from the @sc{head} of mainline @sc{cvs} (e.g., 6.1.50.20020302)
6550 @item @var{major}.@var{minor}.90.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6551 @itemx @var{major}.@var{minor}.91.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} @dots{}
6552 drawn from a release branch prior to the release (e.g.,
6553 6.1.90.20020304)
6554 @item @var{major}.@var{minor}.0.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6555 @itemx @var{major}.@var{minor}.1.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} @dots{}
6556 drawn from a release branch after the release (e.g., 6.2.0.20020308)
6557 @end table
6558
6559 If the previous @value{GDBN} version is 6.1 and the current version is
6560 6.2, then, substituting 6 for @var{major} and 1 or 2 for @var{minor},
6561 here's an illustration of a typical sequence:
6562
6563 @smallexample
6564      <HEAD>
6565         |
6566 6.1.50.20020302-cvs
6567         |
6568         +--------------------------.
6569         |                    <gdb_6_2-branch>
6570         |                          |
6571 6.2.50.20020303-cvs        6.1.90 (draft #1)
6572         |                          |
6573 6.2.50.20020304-cvs        6.1.90.20020304-cvs
6574         |                          |
6575 6.2.50.20020305-cvs        6.1.91 (draft #2)
6576         |                          |
6577 6.2.50.20020306-cvs        6.1.91.20020306-cvs
6578         |                          |
6579 6.2.50.20020307-cvs        6.2 (release)
6580         |                          |
6581 6.2.50.20020308-cvs        6.2.0.20020308-cvs
6582         |                          |
6583 6.2.50.20020309-cvs        6.2.1 (update)
6584         |                          |
6585 6.2.50.20020310-cvs         <branch closed>
6586         |
6587 6.2.50.20020311-cvs
6588         |
6589         +--------------------------.
6590         |                     <gdb_6_3-branch>
6591         |                          |
6592 6.3.50.20020312-cvs        6.2.90 (draft #1)
6593         |                          |
6594 @end smallexample
6595
6596 @section Release Branches
6597 @cindex Release Branches
6598
6599 @value{GDBN} draws a release series (6.2, 6.2.1, @dots{}) from a
6600 single release branch, and identifies that branch using the @sc{cvs}
6601 branch tags:
6602
6603 @smallexample
6604 gdb_@var{major}_@var{minor}-@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-branchpoint
6605 gdb_@var{major}_@var{minor}-branch
6606 gdb_@var{major}_@var{minor}-@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-release
6607 @end smallexample
6608
6609 @emph{Pragmatics: To help identify the date at which a branch or
6610 release is made, both the branchpoint and release tags include the
6611 date that they are cut (@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}) in the tag.  The
6612 branch tag, denoting the head of the branch, does not need this.}
6613
6614 @section Vendor Branches
6615 @cindex vendor branches
6616
6617 To avoid version conflicts, vendors are expected to modify the file
6618 @file{gdb/version.in} to include a vendor unique alphabetic identifier
6619 (an official @value{GDBN} release never uses alphabetic characters in
6620 its version identifier).  E.g., @samp{6.2widgit2}, or @samp{6.2 (Widgit
6621 Inc Patch 2)}.
6622
6623 @section Experimental Branches
6624 @cindex experimental branches
6625
6626 @subsection Guidelines
6627
6628 @value{GDBN} permits the creation of branches, cut from the @sc{cvs}
6629 repository, for experimental development.  Branches make it possible
6630 for developers to share preliminary work, and maintainers to examine
6631 significant new developments.
6632
6633 The following are a set of guidelines for creating such branches:
6634
6635 @table @emph
6636
6637 @item a branch has an owner
6638 The owner can set further policy for a branch, but may not change the
6639 ground rules.  In particular, they can set a policy for commits (be it
6640 adding more reviewers or deciding who can commit).
6641
6642 @item all commits are posted
6643 All changes committed to a branch shall also be posted to
6644 @email{gdb-patches@@sourceware.org, the @value{GDBN} patches
6645 mailing list}.  While commentary on such changes are encouraged, people
6646 should remember that the changes only apply to a branch.
6647
6648 @item all commits are covered by an assignment
6649 This ensures that all changes belong to the Free Software Foundation,
6650 and avoids the possibility that the branch may become contaminated.
6651
6652 @item a branch is focused
6653 A focused branch has a single objective or goal, and does not contain
6654 unnecessary or irrelevant changes.  Cleanups, where identified, being
6655 be pushed into the mainline as soon as possible.
6656
6657 @item a branch tracks mainline
6658 This keeps the level of divergence under control.  It also keeps the
6659 pressure on developers to push cleanups and other stuff into the
6660 mainline.
6661
6662 @item a branch shall contain the entire @value{GDBN} module
6663 The @value{GDBN} module @code{gdb} should be specified when creating a
6664 branch (branches of individual files should be avoided).  @xref{Tags}.
6665
6666 @item a branch shall be branded using @file{version.in}
6667 The file @file{gdb/version.in} shall be modified so that it identifies
6668 the branch @var{owner} and branch @var{name}, e.g.,
6669 @samp{6.2.50.20030303_owner_name} or @samp{6.2 (Owner Name)}.
6670
6671 @end table
6672
6673 @subsection Tags
6674 @anchor{Tags}
6675
6676 To simplify the identification of @value{GDBN} branches, the following
6677 branch tagging convention is strongly recommended:
6678
6679 @table @code
6680
6681 @item @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint
6682 @itemx @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branch
6683 The branch point and corresponding branch tag.  @var{YYYYMMDD} is the
6684 date that the branch was created.  A branch is created using the
6685 sequence: @anchor{experimental branch tags}
6686 @smallexample
6687 cvs rtag @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint gdb
6688 cvs rtag -b -r @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint \
6689    @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branch gdb
6690 @end smallexample
6691
6692 @item @var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint
6693 The tagged point, on the mainline, that was used when merging the branch
6694 on @var{yyyymmdd}.  To merge in all changes since the branch was cut,
6695 use a command sequence like:
6696 @smallexample
6697 cvs rtag @var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint gdb
6698 cvs update \
6699    -j@var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint
6700    -j@var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint
6701 @end smallexample
6702 @noindent
6703 Similar sequences can be used to just merge in changes since the last
6704 merge.
6705
6706 @end table
6707
6708 @noindent
6709 For further information on @sc{cvs}, see
6710 @uref{http://www.gnu.org/software/cvs/, Concurrent Versions System}.
6711  
6712 @node Start of New Year Procedure
6713 @chapter Start of New Year Procedure
6714 @cindex new year procedure
6715
6716 At the start of each new year, the following actions should be performed:
6717
6718 @itemize @bullet
6719 @item
6720 Rotate the ChangeLog file
6721
6722 The current @file{ChangeLog} file should be renamed into
6723 @file{ChangeLog-YYYY} where YYYY is the year that has just passed.
6724 A new @file{ChangeLog} file should be created, and its contents should
6725 contain a reference to the previous ChangeLog.  The following should
6726 also be preserved at the end of the new ChangeLog, in order to provide
6727 the appropriate settings when editing this file with Emacs:
6728 @smallexample
6729 Local Variables:
6730 mode: change-log
6731 left-margin: 8
6732 fill-column: 74
6733 version-control: never
6734 coding: utf-8
6735 End:
6736 @end smallexample
6737
6738 @item
6739 Add an entry for the newly created ChangeLog file (@file{ChangeLog-YYYY})
6740 in @file{gdb/config/djgpp/fnchange.lst}.
6741
6742 @item
6743 Update the copyright year in the startup message
6744
6745 Update the copyright year in:
6746 @itemize @bullet
6747   @item
6748   file @file{top.c}, function @code{print_gdb_version}
6749   @item
6750   file @file{gdbserver/server.c}, function @code{gdbserver_version}
6751   @item
6752   file @file{gdbserver/gdbreplay.c}, function @code{gdbreplay_version}
6753 @end itemize
6754
6755 @item
6756 Run the @file{copyright.sh} script to add the new year in the copyright
6757 notices of most source files.  This script requires Emacs 22 or later to
6758 be installed.
6759
6760 @item
6761 The new year also needs to be added manually in all other files that
6762 are not already taken care of by the @file{copyright.sh} script:
6763 @itemize @bullet
6764   @item
6765   @file{*.s}
6766   @item
6767   @file{*.f}
6768   @item
6769   @file{*.f90}
6770   @item
6771   @file{*.igen}
6772   @item
6773   @file{*.ac}
6774   @item
6775   @file{*.texi}
6776   @item
6777   @file{*.texinfo}
6778   @item
6779   @file{*.tex}
6780   @item
6781   @file{*.defs}
6782   @item
6783   @file{*.1}
6784 @end itemize
6785
6786 @end itemize
6787
6788 @node Releasing GDB
6789
6790 @chapter Releasing @value{GDBN}
6791 @cindex making a new release of gdb
6792
6793 @section Branch Commit Policy
6794
6795 The branch commit policy is pretty slack.  @value{GDBN} releases 5.0,
6796 5.1 and 5.2 all used the below:
6797
6798 @itemize @bullet
6799 @item
6800 The @file{gdb/MAINTAINERS} file still holds.
6801 @item
6802 Don't fix something on the branch unless/until it is also fixed in the
6803 trunk.  If this isn't possible, mentioning it in the @file{gdb/PROBLEMS}
6804 file is better than committing a hack.
6805 @item
6806 When considering a patch for the branch, suggested criteria include:
6807 Does it fix a build?  Does it fix the sequence @kbd{break main; run}
6808 when debugging a static binary?
6809 @item
6810 The further a change is from the core of @value{GDBN}, the less likely
6811 the change will worry anyone (e.g., target specific code).
6812 @item
6813 Only post a proposal to change the core of @value{GDBN} after you've
6814 sent individual bribes to all the people listed in the
6815 @file{MAINTAINERS} file @t{;-)}
6816 @end itemize
6817
6818 @emph{Pragmatics: Provided updates are restricted to non-core
6819 functionality there is little chance that a broken change will be fatal.
6820 This means that changes such as adding a new architectures or (within
6821 reason) support for a new host are considered acceptable.}
6822
6823
6824 @section Obsoleting code
6825
6826 Before anything else, poke the other developers (and around the source
6827 code) to see if there is anything that can be removed from @value{GDBN}
6828 (an old target, an unused file).
6829
6830 Obsolete code is identified by adding an @code{OBSOLETE} prefix to every
6831 line.  Doing this means that it is easy to identify something that has
6832 been obsoleted when greping through the sources.
6833
6834 The process is done in stages --- this is mainly to ensure that the
6835 wider @value{GDBN} community has a reasonable opportunity to respond.
6836 Remember, everything on the Internet takes a week.
6837
6838 @enumerate
6839 @item
6840 Post the proposal on @email{gdb@@sourceware.org, the GDB mailing
6841 list} Creating a bug report to track the task's state, is also highly
6842 recommended.
6843 @item
6844 Wait a week or so.
6845 @item
6846 Post the proposal on @email{gdb-announce@@sourceware.org, the GDB
6847 Announcement mailing list}.
6848 @item
6849 Wait a week or so.
6850 @item
6851 Go through and edit all relevant files and lines so that they are
6852 prefixed with the word @code{OBSOLETE}.
6853 @item
6854 Wait until the next GDB version, containing this obsolete code, has been
6855 released.
6856 @item
6857 Remove the obsolete code.
6858 @end enumerate
6859
6860 @noindent
6861 @emph{Maintainer note: While removing old code is regrettable it is
6862 hopefully better for @value{GDBN}'s long term development.  Firstly it
6863 helps the developers by removing code that is either no longer relevant
6864 or simply wrong.  Secondly since it removes any history associated with
6865 the file (effectively clearing the slate) the developer has a much freer
6866 hand when it comes to fixing broken files.}
6867
6868
6869
6870 @section Before the Branch
6871
6872 The most important objective at this stage is to find and fix simple
6873 changes that become a pain to track once the branch is created.  For
6874 instance, configuration problems that stop @value{GDBN} from even
6875 building.  If you can't get the problem fixed, document it in the
6876 @file{gdb/PROBLEMS} file.
6877
6878 @subheading Prompt for @file{gdb/NEWS}
6879
6880 People always forget.  Send a post reminding them but also if you know
6881 something interesting happened add it yourself.  The @code{schedule}
6882 script will mention this in its e-mail.
6883
6884 @subheading Review @file{gdb/README}
6885
6886 Grab one of the nightly snapshots and then walk through the
6887 @file{gdb/README} looking for anything that can be improved.  The
6888 @code{schedule} script will mention this in its e-mail.
6889
6890 @subheading Refresh any imported files.
6891
6892 A number of files are taken from external repositories.  They include:
6893
6894 @itemize @bullet
6895 @item
6896 @file{texinfo/texinfo.tex}
6897 @item
6898 @file{config.guess} et.@: al.@: (see the top-level @file{MAINTAINERS}
6899 file)
6900 @item
6901 @file{etc/standards.texi}, @file{etc/make-stds.texi}
6902 @end itemize
6903
6904 @subheading Check the ARI
6905
6906 @uref{http://sourceware.org/gdb/ari,,A.R.I.} is an @code{awk} script
6907 (Awk Regression Index ;-) that checks for a number of errors and coding
6908 conventions.  The checks include things like using @code{malloc} instead
6909 of @code{xmalloc} and file naming problems.  There shouldn't be any
6910 regressions.
6911
6912 @subsection Review the bug data base
6913
6914 Close anything obviously fixed.
6915
6916 @subsection Check all cross targets build
6917
6918 The targets are listed in @file{gdb/MAINTAINERS}.
6919
6920
6921 @section Cut the Branch
6922
6923 @subheading Create the branch
6924
6925 @smallexample
6926 $  u=5.1
6927 $  v=5.2
6928 $  V=`echo $v | sed 's/\./_/g'`
6929 $  D=`date -u +%Y-%m-%d`
6930 $  echo $u $V $D
6931 5.1 5_2 2002-03-03
6932 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6933 -D $D-gmt gdb_$V-$D-branchpoint insight
6934 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag
6935 -D 2002-03-03-gmt gdb_5_2-2002-03-03-branchpoint insight
6936 $  ^echo ^^
6937 ...
6938 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6939 -b -r gdb_$V-$D-branchpoint gdb_$V-branch insight
6940 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6941 -b -r gdb_5_2-2002-03-03-branchpoint gdb_5_2-branch insight
6942 $  ^echo ^^
6943 ...
6944 $
6945 @end smallexample
6946
6947 @itemize @bullet
6948 @item
6949 By using @kbd{-D YYYY-MM-DD-gmt}, the branch is forced to an exact
6950 date/time.
6951 @item
6952 The trunk is first tagged so that the branch point can easily be found.
6953 @item
6954 Insight, which includes @value{GDBN}, is tagged at the same time.
6955 @item
6956 @file{version.in} gets bumped to avoid version number conflicts.
6957 @item
6958 The reading of @file{.cvsrc} is disabled using @file{-f}.
6959 @end itemize
6960
6961 @subheading Update @file{version.in}
6962
6963 @smallexample
6964 $  u=5.1
6965 $  v=5.2
6966 $  V=`echo $v | sed 's/\./_/g'`
6967 $  echo $u $v$V
6968 5.1 5_2
6969 $  cd /tmp
6970 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src co \
6971 -r gdb_$V-branch src/gdb/version.in
6972 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src co
6973  -r gdb_5_2-branch src/gdb/version.in
6974 $  ^echo ^^
6975 U src/gdb/version.in
6976 $  cd src/gdb
6977 $  echo $u.90-0000-00-00-cvs > version.in
6978 $  cat version.in
6979 5.1.90-0000-00-00-cvs
6980 $  cvs -f commit version.in
6981 @end smallexample
6982
6983 @itemize @bullet
6984 @item
6985 @file{0000-00-00} is used as a date to pump prime the version.in update
6986 mechanism.
6987 @item
6988 @file{.90} and the previous branch version are used as fairly arbitrary
6989 initial branch version number.
6990 @end itemize
6991
6992
6993 @subheading Update the web and news pages
6994
6995 Something?
6996
6997 @subheading Tweak cron to track the new branch
6998
6999 The file @file{gdbadmin/cron/crontab} contains gdbadmin's cron table.
7000 This file needs to be updated so that:
7001
7002 @itemize @bullet
7003 @item
7004 A daily timestamp is added to the file @file{version.in}.
7005 @item
7006 The new branch is included in the snapshot process.
7007 @end itemize
7008
7009 @noindent
7010 See the file @file{gdbadmin/cron/README} for how to install the updated
7011 cron table.
7012
7013 The file @file{gdbadmin/ss/README} should also be reviewed to reflect
7014 any changes.  That file is copied to both the branch/ and current/
7015 snapshot directories.
7016
7017
7018 @subheading Update the NEWS and README files
7019
7020 The @file{NEWS} file needs to be updated so that on the branch it refers
7021 to @emph{changes in the current release} while on the trunk it also
7022 refers to @emph{changes since the current release}.
7023
7024 The @file{README} file needs to be updated so that it refers to the
7025 current release.
7026
7027 @subheading Post the branch info
7028
7029 Send an announcement to the mailing lists:
7030
7031 @itemize @bullet
7032 @item
7033 @email{gdb-announce@@sourceware.org, GDB Announcement mailing list}
7034 @item
7035 @email{gdb@@sourceware.org, GDB Discussion mailing list} and
7036 @email{gdb-testers@@sourceware.org, GDB Testers mailing list}
7037 @end itemize
7038
7039 @emph{Pragmatics: The branch creation is sent to the announce list to
7040 ensure that people people not subscribed to the higher volume discussion
7041 list are alerted.}
7042
7043 The announcement should include:
7044
7045 @itemize @bullet
7046 @item
7047 The branch tag.
7048 @item
7049 How to check out the branch using CVS.
7050 @item
7051 The date/number of weeks until the release.
7052 @item
7053 The branch commit policy still holds.
7054 @end itemize
7055
7056 @section Stabilize the branch
7057
7058 Something goes here.
7059
7060 @section Create a Release
7061
7062 The process of creating and then making available a release is broken
7063 down into a number of stages.  The first part addresses the technical
7064 process of creating a releasable tar ball.  The later stages address the
7065 process of releasing that tar ball.
7066
7067 When making a release candidate just the first section is needed.
7068
7069 @subsection Create a release candidate
7070
7071 The objective at this stage is to create a set of tar balls that can be
7072 made available as a formal release (or as a less formal release
7073 candidate).
7074
7075 @subsubheading Freeze the branch
7076
7077 Send out an e-mail notifying everyone that the branch is frozen to
7078 @email{gdb-patches@@sourceware.org}.
7079
7080 @subsubheading Establish a few defaults.
7081
7082 @smallexample
7083 $  b=gdb_5_2-branch
7084 $  v=5.2
7085 $  t=/sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp
7086 $  echo $t/$b/$v
7087 /sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp/gdb_5_2-branch/5.2
7088 $  mkdir -p $t/$b/$v
7089 $  cd $t/$b/$v
7090 $  pwd
7091 /sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp/gdb_5_2-branch/5.2
7092 $  which autoconf
7093 /home/gdbadmin/bin/autoconf
7094 $
7095 @end smallexample
7096
7097 @noindent
7098 Notes:
7099
7100 @itemize @bullet
7101 @item
7102 Check the @code{autoconf} version carefully.  You want to be using the
7103 version documented in the toplevel @file{README-maintainer-mode} file.
7104 It is very unlikely that the version of @code{autoconf} installed in
7105 system directories (e.g., @file{/usr/bin/autoconf}) is correct.
7106 @end itemize
7107
7108 @subsubheading Check out the relevant modules:
7109
7110 @smallexample
7111 $  for m in gdb insight
7112 do
7113 ( mkdir -p $m && cd $m && cvs -q -f -d /cvs/src co -P -r $b $m )
7114 done
7115 $
7116 @end smallexample
7117
7118 @noindent
7119 Note:
7120
7121 @itemize @bullet
7122 @item
7123 The reading of @file{.cvsrc} is disabled (@file{-f}) so that there isn't
7124 any confusion between what is written here and what your local
7125 @code{cvs} really does.
7126 @end itemize
7127
7128 @subsubheading Update relevant files.
7129
7130 @table @file
7131
7132 @item gdb/NEWS
7133
7134 Major releases get their comments added as part of the mainline.  Minor
7135 releases should probably mention any significant bugs that were fixed.
7136
7137 Don't forget to include the @file{ChangeLog} entry.
7138
7139 @smallexample
7140 $  emacs gdb/src/gdb/NEWS
7141 ...
7142 c-x 4 a
7143 ...
7144 c-x c-s c-x c-c
7145 $  cp gdb/src/gdb/NEWS insight/src/gdb/NEWS 
7146 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7147 @end smallexample
7148
7149 @item gdb/README
7150
7151 You'll need to update:
7152
7153 @itemize @bullet
7154 @item
7155 The version.
7156 @item
7157 The update date.
7158 @item
7159 Who did it.
7160 @end itemize
7161
7162 @smallexample
7163 $  emacs gdb/src/gdb/README
7164 ...
7165 c-x 4 a
7166 ...
7167 c-x c-s c-x c-c
7168 $  cp gdb/src/gdb/README insight/src/gdb/README 
7169 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7170 @end smallexample
7171
7172 @emph{Maintainer note: Hopefully the @file{README} file was reviewed
7173 before the initial branch was cut so just a simple substitute is needed
7174 to get it updated.}
7175
7176 @emph{Maintainer note: Other projects generate @file{README} and
7177 @file{INSTALL} from the core documentation.  This might be worth
7178 pursuing.}
7179
7180 @item gdb/version.in
7181
7182 @smallexample
7183 $  echo $v > gdb/src/gdb/version.in
7184 $  cat gdb/src/gdb/version.in
7185 5.2
7186 $  emacs gdb/src/gdb/version.in
7187 ...
7188 c-x 4 a
7189 ... Bump to version ...
7190 c-x c-s c-x c-c
7191 $  cp gdb/src/gdb/version.in insight/src/gdb/version.in 
7192 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7193 @end smallexample
7194
7195 @end table
7196
7197 @subsubheading Do the dirty work
7198
7199 This is identical to the process used to create the daily snapshot.
7200
7201 @smallexample
7202 $  for m in gdb insight
7203 do
7204 ( cd $m/src && gmake -f src-release $m.tar )
7205 done
7206 @end smallexample
7207
7208 If the top level source directory does not have @file{src-release}
7209 (@value{GDBN} version 5.3.1 or earlier), try these commands instead:
7210
7211 @smallexample
7212 $  for m in gdb insight
7213 do
7214 ( cd $m/src && gmake -f Makefile.in $m.tar )
7215 done
7216 @end smallexample
7217
7218 @subsubheading Check the source files
7219
7220 You're looking for files that have mysteriously disappeared.
7221 @kbd{distclean} has the habit of deleting files it shouldn't.  Watch out
7222 for the @file{version.in} update @kbd{cronjob}.
7223
7224 @smallexample
7225 $  ( cd gdb/src && cvs -f -q -n update )
7226 M djunpack.bat
7227 ? gdb-5.1.91.tar
7228 ? proto-toplev
7229 @dots{} lots of generated files @dots{}
7230 M gdb/ChangeLog
7231 M gdb/NEWS
7232 M gdb/README
7233 M gdb/version.in
7234 @dots{} lots of generated files @dots{}
7235 $
7236 @end smallexample
7237
7238 @noindent
7239 @emph{Don't worry about the @file{gdb.info-??} or
7240 @file{gdb/p-exp.tab.c}.  They were generated (and yes @file{gdb.info-1}
7241 was also generated only something strange with CVS means that they
7242 didn't get suppressed).  Fixing it would be nice though.}
7243
7244 @subsubheading Create compressed versions of the release
7245
7246 @smallexample
7247 $  cp */src/*.tar .
7248 $  cp */src/*.bz2 .
7249 $  ls -F
7250 gdb/ gdb-5.2.tar insight/ insight-5.2.tar
7251 $  for m in gdb insight
7252 do
7253 bzip2 -v -9 -c $m-$v.tar > $m-$v.tar.bz2
7254 gzip -v -9 -c $m-$v.tar > $m-$v.tar.gz
7255 done
7256 $
7257 @end smallexample
7258
7259 @noindent
7260 Note:
7261
7262 @itemize @bullet
7263 @item
7264 A pipe such as @kbd{bunzip2 < xxx.bz2 | gzip -9 > xxx.gz} is not since,
7265 in that mode, @code{gzip} does not know the name of the file and, hence,
7266 can not include it in the compressed file.  This is also why the release
7267 process runs @code{tar} and @code{bzip2} as separate passes.
7268 @end itemize
7269
7270 @subsection Sanity check the tar ball
7271
7272 Pick a popular machine (Solaris/PPC?) and try the build on that.
7273
7274 @smallexample
7275 $  bunzip2 < gdb-5.2.tar.bz2 | tar xpf -
7276 $  cd gdb-5.2
7277 $  ./configure 
7278 $  make
7279 @dots{}
7280 $  ./gdb/gdb ./gdb/gdb
7281 GNU gdb 5.2
7282 @dots{}
7283 (gdb)  b main
7284 Breakpoint 1 at 0x80732bc: file main.c, line 734.
7285 (gdb)  run
7286 Starting program: /tmp/gdb-5.2/gdb/gdb 
7287
7288 Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0xbffff8b4) at main.c:734
7289 734       catch_errors (captured_main, &args, "", RETURN_MASK_ALL);
7290 (gdb)  print args
7291 $1 = @{argc = 136426532, argv = 0x821b7f0@}
7292 (gdb)
7293 @end smallexample
7294
7295 @subsection Make a release candidate available
7296
7297 If this is a release candidate then the only remaining steps are:
7298
7299 @enumerate
7300 @item
7301 Commit @file{version.in} and @file{ChangeLog}
7302 @item
7303 Tweak @file{version.in} (and @file{ChangeLog} to read
7304 @var{L}.@var{M}.@var{N}-0000-00-00-cvs so that the version update
7305 process can restart.
7306 @item
7307 Make the release candidate available in
7308 @uref{ftp://sourceware.org/pub/gdb/snapshots/branch}
7309 @item
7310 Notify the relevant mailing lists ( @email{gdb@@sourceware.org} and
7311 @email{gdb-testers@@sourceware.org} that the candidate is available.
7312 @end enumerate
7313
7314 @subsection Make a formal release available
7315
7316 (And you thought all that was required was to post an e-mail.)
7317
7318 @subsubheading Install on sware
7319
7320 Copy the new files to both the release and the old release directory:
7321
7322 @smallexample
7323 $  cp *.bz2 *.gz ~ftp/pub/gdb/old-releases/
7324 $  cp *.bz2 *.gz ~ftp/pub/gdb/releases
7325 @end smallexample
7326
7327 @noindent
7328 Clean up the releases directory so that only the most recent releases
7329 are available (e.g.@: keep 5.2 and 5.2.1 but remove 5.1):
7330
7331 @smallexample
7332 $  cd ~ftp/pub/gdb/releases
7333 $  rm @dots{}
7334 @end smallexample
7335
7336 @noindent
7337 Update the file @file{README} and @file{.message} in the releases
7338 directory:
7339
7340 @smallexample
7341 $  vi README
7342 @dots{}
7343 $  rm -f .message
7344 $  ln README .message
7345 @end smallexample
7346
7347 @subsubheading Update the web pages.
7348
7349 @table @file
7350
7351 @item htdocs/download/ANNOUNCEMENT
7352 This file, which is posted as the official announcement, includes:
7353 @itemize @bullet
7354 @item
7355 General announcement.
7356 @item
7357 News.  If making an @var{M}.@var{N}.1 release, retain the news from
7358 earlier @var{M}.@var{N} release.
7359 @item
7360 Errata.
7361 @end itemize
7362
7363 @item htdocs/index.html
7364 @itemx htdocs/news/index.html
7365 @itemx htdocs/download/index.html
7366 These files include:
7367 @itemize @bullet
7368 @item
7369 Announcement of the most recent release.
7370 @item
7371 News entry (remember to update both the top level and the news directory).
7372 @end itemize
7373 These pages also need to be regenerate using @code{index.sh}.
7374
7375 @item download/onlinedocs/
7376 You need to find the magic command that is used to generate the online
7377 docs from the @file{.tar.bz2}.  The best way is to look in the output
7378 from one of the nightly @code{cron} jobs and then just edit accordingly.
7379 Something like:
7380
7381 @smallexample
7382 $  ~/ss/update-web-docs \
7383  ~ftp/pub/gdb/releases/gdb-5.2.tar.bz2 \
7384  $PWD/www \
7385  /www/sourceware/htdocs/gdb/download/onlinedocs \
7386  gdb
7387 @end smallexample
7388
7389 @item download/ari/
7390 Just like the online documentation.  Something like:
7391
7392 @smallexample
7393 $  /bin/sh ~/ss/update-web-ari \
7394  ~ftp/pub/gdb/releases/gdb-5.2.tar.bz2 \
7395  $PWD/www \
7396  /www/sourceware/htdocs/gdb/download/ari \
7397  gdb
7398 @end smallexample
7399
7400 @end table
7401
7402 @subsubheading Shadow the pages onto gnu
7403
7404 Something goes here.
7405
7406
7407 @subsubheading Install the @value{GDBN} tar ball on GNU
7408
7409 At the time of writing, the GNU machine was @kbd{gnudist.gnu.org} in
7410 @file{~ftp/gnu/gdb}.
7411
7412 @subsubheading Make the @file{ANNOUNCEMENT}
7413
7414 Post the @file{ANNOUNCEMENT} file you created above to:
7415
7416 @itemize @bullet
7417 @item
7418 @email{gdb-announce@@sourceware.org, GDB Announcement mailing list}
7419 @item
7420 @email{info-gnu@@gnu.org, General GNU Announcement list} (but delay it a
7421 day or so to let things get out)
7422 @item
7423 @email{bug-gdb@@gnu.org, GDB Bug Report mailing list}
7424 @end itemize
7425
7426 @subsection Cleanup
7427
7428 The release is out but you're still not finished.
7429
7430 @subsubheading Commit outstanding changes
7431
7432 In particular you'll need to commit any changes to:
7433
7434 @itemize @bullet
7435 @item
7436 @file{gdb/ChangeLog}
7437 @item
7438 @file{gdb/version.in}
7439 @item
7440 @file{gdb/NEWS}
7441 @item
7442 @file{gdb/README}
7443 @end itemize
7444
7445 @subsubheading Tag the release
7446
7447 Something like:
7448
7449 @smallexample
7450 $  d=`date -u +%Y-%m-%d`
7451 $  echo $d
7452 2002-01-24
7453 $  ( cd insight/src/gdb && cvs -f -q update )
7454 $  ( cd insight/src && cvs -f -q tag gdb_5_2-$d-release )
7455 @end smallexample
7456
7457 Insight is used since that contains more of the release than
7458 @value{GDBN}.
7459
7460 @subsubheading Mention the release on the trunk
7461
7462 Just put something in the @file{ChangeLog} so that the trunk also
7463 indicates when the release was made.
7464
7465 @subsubheading Restart @file{gdb/version.in}
7466
7467 If @file{gdb/version.in} does not contain an ISO date such as
7468 @kbd{2002-01-24} then the daily @code{cronjob} won't update it.  Having
7469 committed all the release changes it can be set to
7470 @file{5.2.0_0000-00-00-cvs} which will restart things (yes the @kbd{_}
7471 is important - it affects the snapshot process).
7472
7473 Don't forget the @file{ChangeLog}.
7474
7475 @subsubheading Merge into trunk
7476
7477 The files committed to the branch may also need changes merged into the
7478 trunk.
7479
7480 @subsubheading Revise the release schedule
7481
7482 Post a revised release schedule to @email{gdb@@sourceware.org, GDB
7483 Discussion List} with an updated announcement.  The schedule can be
7484 generated by running:
7485
7486 @smallexample
7487 $  ~/ss/schedule `date +%s` schedule
7488 @end smallexample
7489
7490 @noindent
7491 The first parameter is approximate date/time in seconds (from the epoch)
7492 of the most recent release.
7493
7494 Also update the schedule @code{cronjob}.
7495
7496 @section Post release
7497
7498 Remove any @code{OBSOLETE} code.
7499
7500 @node Testsuite
7501
7502 @chapter Testsuite
7503 @cindex test suite
7504
7505 The testsuite is an important component of the @value{GDBN} package.
7506 While it is always worthwhile to encourage user testing, in practice
7507 this is rarely sufficient; users typically use only a small subset of
7508 the available commands, and it has proven all too common for a change
7509 to cause a significant regression that went unnoticed for some time.
7510
7511 The @value{GDBN} testsuite uses the DejaGNU testing framework.  The
7512 tests themselves are calls to various @code{Tcl} procs; the framework
7513 runs all the procs and summarizes the passes and fails.
7514
7515 @section Using the Testsuite
7516
7517 @cindex running the test suite
7518 To run the testsuite, simply go to the @value{GDBN} object directory (or to the
7519 testsuite's objdir) and type @code{make check}.  This just sets up some
7520 environment variables and invokes DejaGNU's @code{runtest} script.  While
7521 the testsuite is running, you'll get mentions of which test file is in use,
7522 and a mention of any unexpected passes or fails.  When the testsuite is
7523 finished, you'll get a summary that looks like this:
7524
7525 @smallexample
7526                 === gdb Summary ===
7527
7528 # of expected passes            6016
7529 # of unexpected failures        58
7530 # of unexpected successes       5
7531 # of expected failures          183
7532 # of unresolved testcases       3
7533 # of untested testcases         5
7534 @end smallexample
7535
7536 To run a specific test script, type:
7537 @example
7538 make check RUNTESTFLAGS='@var{tests}'
7539 @end example
7540 where @var{tests} is a list of test script file names, separated by
7541 spaces.
7542
7543 If you use GNU make, you can use its @option{-j} option to run the
7544 testsuite in parallel.  This can greatly reduce the amount of time it
7545 takes for the testsuite to run.  In this case, if you set
7546 @code{RUNTESTFLAGS} then, by default, the tests will be run serially
7547 even under @option{-j}.  You can override this and force a parallel run
7548 by setting the @code{make} variable @code{FORCE_PARALLEL} to any
7549 non-empty value.  Note that the parallel @kbd{make check} assumes
7550 that you want to run the entire testsuite, so it is not compatible
7551 with some dejagnu options, like @option{--directory}.
7552
7553 The ideal test run consists of expected passes only; however, reality
7554 conspires to keep us from this ideal.  Unexpected failures indicate
7555 real problems, whether in @value{GDBN} or in the testsuite.  Expected
7556 failures are still failures, but ones which have been decided are too
7557 hard to deal with at the time; for instance, a test case might work
7558 everywhere except on AIX, and there is no prospect of the AIX case
7559 being fixed in the near future.  Expected failures should not be added
7560 lightly, since you may be masking serious bugs in @value{GDBN}.
7561 Unexpected successes are expected fails that are passing for some
7562 reason, while unresolved and untested cases often indicate some minor
7563 catastrophe, such as the compiler being unable to deal with a test
7564 program.
7565
7566 When making any significant change to @value{GDBN}, you should run the
7567 testsuite before and after the change, to confirm that there are no
7568 regressions.  Note that truly complete testing would require that you
7569 run the testsuite with all supported configurations and a variety of
7570 compilers; however this is more than really necessary.  In many cases
7571 testing with a single configuration is sufficient.  Other useful
7572 options are to test one big-endian (Sparc) and one little-endian (x86)
7573 host, a cross config with a builtin simulator (powerpc-eabi,
7574 mips-elf), or a 64-bit host (Alpha).
7575
7576 If you add new functionality to @value{GDBN}, please consider adding
7577 tests for it as well; this way future @value{GDBN} hackers can detect
7578 and fix their changes that break the functionality you added.
7579 Similarly, if you fix a bug that was not previously reported as a test
7580 failure, please add a test case for it.  Some cases are extremely
7581 difficult to test, such as code that handles host OS failures or bugs
7582 in particular versions of compilers, and it's OK not to try to write
7583 tests for all of those.
7584
7585 DejaGNU supports separate build, host, and target machines.  However,
7586 some @value{GDBN} test scripts do not work if the build machine and
7587 the host machine are not the same.  In such an environment, these scripts
7588 will give a result of ``UNRESOLVED'', like this:
7589
7590 @smallexample
7591 UNRESOLVED: gdb.base/example.exp: This test script does not work on a remote host.
7592 @end smallexample
7593
7594 @section Testsuite Parameters
7595
7596 Several variables exist to modify the behavior of the testsuite.
7597
7598 @itemize @bullet
7599
7600 @item @code{TRANSCRIPT}
7601
7602 Sometimes it is convenient to get a transcript of the commands which
7603 the testsuite sends to @value{GDBN}.  For example, if @value{GDBN}
7604 crashes during testing, a transcript can be used to more easily
7605 reconstruct the failure when running @value{GDBN} under @value{GDBN}.
7606
7607 You can instruct the @value{GDBN} testsuite to write transcripts by
7608 setting the DejaGNU variable @code{TRANSCRIPT} (to any value)
7609 before invoking @code{runtest} or @kbd{make check}.  The transcripts
7610 will be written into DejaGNU's output directory.  One transcript will
7611 be made for each invocation of @value{GDBN}; they will be named
7612 @file{transcript.@var{n}}, where @var{n} is an integer.  The first
7613 line of the transcript file will show how @value{GDBN} was invoked;
7614 each subsequent line is a command sent as input to @value{GDBN}.
7615
7616 @smallexample
7617 make check RUNTESTFLAGS=TRANSCRIPT=y
7618 @end smallexample
7619
7620 Note that the transcript is not always complete.  In particular, tests
7621 of completion can yield partial command lines.
7622
7623 @item @code{GDB}
7624
7625 Sometimes one wishes to test a different @value{GDBN} than the one in the build
7626 directory.  For example, one may wish to run the testsuite on
7627 @file{/usr/bin/gdb}.
7628
7629 @smallexample
7630 make check RUNTESTFLAGS=GDB=/usr/bin/gdb
7631 @end smallexample
7632
7633 @item @code{GDBSERVER}
7634
7635 When testing a different @value{GDBN}, it is often useful to also test a
7636 different gdbserver.
7637
7638 @smallexample
7639 make check RUNTESTFLAGS="GDB=/usr/bin/gdb GDBSERVER=/usr/bin/gdbserver"
7640 @end smallexample
7641
7642 @item @code{INTERNAL_GDBFLAGS}
7643
7644 When running the testsuite normally one doesn't want whatever is in
7645 @file{~/.gdbinit} to interfere with the tests, therefore the test harness
7646 passes @option{-nx} to @value{GDBN}.  One also doesn't want any windowed
7647 version of @value{GDBN}, e.g., @command{gdbtui}, to run.
7648 This is achieved via @code{INTERNAL_GDBFLAGS}.  
7649
7650 @smallexample
7651 set INTERNAL_GDBFLAGS "-nw -nx"
7652 @end smallexample
7653
7654 This is all well and good, except when testing an installed @value{GDBN}
7655 that has been configured with @option{--with-system-gdbinit}.  Here one
7656 does not want @file{~/.gdbinit} loaded but one may want the system
7657 @file{.gdbinit} file loaded.  This can be achieved by pointing @code{$HOME}
7658 at a directory without a @file{.gdbinit} and by overriding
7659 @code{INTERNAL_GDBFLAGS} and removing @option{-nx}.
7660
7661 @smallexample
7662 cd testsuite
7663 HOME=`pwd` runtest \
7664   GDB=/usr/bin/gdb \
7665   GDBSERVER=/usr/bin/gdbserver \
7666   INTERNAL_GDBFLAGS=-nw
7667 @end smallexample
7668
7669 @end itemize
7670
7671 There are two ways to run the testsuite and pass additional parameters
7672 to DejaGnu.  The first is with @kbd{make check} and specifying the
7673 makefile variable @samp{RUNTESTFLAGS}.
7674
7675 @smallexample
7676 make check RUNTESTFLAGS=TRANSCRIPT=y
7677 @end smallexample
7678
7679 The second is to cd to the @file{testsuite} directory and invoke the DejaGnu
7680 @command{runtest} command directly.
7681
7682 @smallexample
7683 cd testsuite
7684 make site.exp
7685 runtest TRANSCRIPT=y
7686 @end smallexample
7687
7688 @section Testsuite Configuration
7689 @cindex Testsuite Configuration
7690
7691 It is possible to adjust the behavior of the testsuite by defining
7692 the global variables listed below, either in a @file{site.exp} file,
7693 or in a board file.
7694
7695 @itemize @bullet
7696
7697 @item @code{gdb_test_timeout}
7698
7699 Defining this variable changes the default timeout duration used during
7700 communication with @value{GDBN}.  More specifically, the global variable
7701 used during testing is @code{timeout}, but this variable gets reset to
7702 @code{gdb_test_timeout} at the beginning of each testcase, making sure
7703 that any local change to @code{timeout} in a testcase does not affect
7704 subsequent testcases.
7705
7706 This global variable comes in handy when the debugger is slower than
7707 normal due to the testing environment, triggering unexpected @code{TIMEOUT}
7708 test failures.  Examples include when testing on a remote machine, or
7709 against a system where communications are slow.
7710
7711 If not specifically defined, this variable gets automatically defined
7712 to the same value as @code{timeout} during the testsuite initialization.
7713 The default value of the timeout is defined in the file
7714 @file{gdb/testsuite/config/unix.exp} that is part of the @value{GDBN}
7715 test suite@footnote{If you are using a board file, it could override
7716 the test-suite default; search the board file for "timeout".}.
7717
7718 @end itemize
7719
7720 @section Testsuite Organization
7721
7722 @cindex test suite organization
7723 The testsuite is entirely contained in @file{gdb/testsuite}.  While the
7724 testsuite includes some makefiles and configury, these are very minimal,
7725 and used for little besides cleaning up, since the tests themselves
7726 handle the compilation of the programs that @value{GDBN} will run.  The file
7727 @file{testsuite/lib/gdb.exp} contains common utility procs useful for
7728 all @value{GDBN} tests, while the directory @file{testsuite/config} contains
7729 configuration-specific files, typically used for special-purpose
7730 definitions of procs like @code{gdb_load} and @code{gdb_start}.
7731
7732 The tests themselves are to be found in @file{testsuite/gdb.*} and
7733 subdirectories of those.  The names of the test files must always end
7734 with @file{.exp}.  DejaGNU collects the test files by wildcarding
7735 in the test directories, so both subdirectories and individual files
7736 get chosen and run in alphabetical order.
7737
7738 The following table lists the main types of subdirectories and what they
7739 are for.  Since DejaGNU finds test files no matter where they are
7740 located, and since each test file sets up its own compilation and
7741 execution environment, this organization is simply for convenience and
7742 intelligibility.
7743
7744 @table @file
7745 @item gdb.base
7746 This is the base testsuite.  The tests in it should apply to all
7747 configurations of @value{GDBN} (but generic native-only tests may live here).
7748 The test programs should be in the subset of C that is valid K&R,
7749 ANSI/ISO, and C@t{++} (@code{#ifdef}s are allowed if necessary, for instance
7750 for prototypes).
7751
7752 @item gdb.@var{lang}
7753 Language-specific tests for any language @var{lang} besides C.  Examples are
7754 @file{gdb.cp} and @file{gdb.java}.
7755
7756 @item gdb.@var{platform}
7757 Non-portable tests.  The tests are specific to a specific configuration
7758 (host or target), such as HP-UX or eCos.  Example is @file{gdb.hp}, for
7759 HP-UX.
7760
7761 @item gdb.@var{compiler}
7762 Tests specific to a particular compiler.  As of this writing (June
7763 1999), there aren't currently any groups of tests in this category that
7764 couldn't just as sensibly be made platform-specific, but one could
7765 imagine a @file{gdb.gcc}, for tests of @value{GDBN}'s handling of GCC
7766 extensions.
7767
7768 @item gdb.@var{subsystem}
7769 Tests that exercise a specific @value{GDBN} subsystem in more depth.  For
7770 instance, @file{gdb.disasm} exercises various disassemblers, while
7771 @file{gdb.stabs} tests pathways through the stabs symbol reader.
7772 @end table
7773
7774 @section Writing Tests
7775 @cindex writing tests
7776
7777 In many areas, the @value{GDBN} tests are already quite comprehensive; you
7778 should be able to copy existing tests to handle new cases.
7779
7780 You should try to use @code{gdb_test} whenever possible, since it
7781 includes cases to handle all the unexpected errors that might happen.
7782 However, it doesn't cost anything to add new test procedures; for
7783 instance, @file{gdb.base/exprs.exp} defines a @code{test_expr} that
7784 calls @code{gdb_test} multiple times.
7785
7786 Only use @code{send_gdb} and @code{gdb_expect} when absolutely
7787 necessary.  Even if @value{GDBN} has several valid responses to
7788 a command, you can use @code{gdb_test_multiple}.  Like @code{gdb_test},
7789 @code{gdb_test_multiple} recognizes internal errors and unexpected
7790 prompts.
7791
7792 Do not write tests which expect a literal tab character from @value{GDBN}.
7793 On some operating systems (e.g.@: OpenBSD) the TTY layer expands tabs to
7794 spaces, so by the time @value{GDBN}'s output reaches expect the tab is gone.
7795
7796 The source language programs do @emph{not} need to be in a consistent
7797 style.  Since @value{GDBN} is used to debug programs written in many different
7798 styles, it's worth having a mix of styles in the testsuite; for
7799 instance, some @value{GDBN} bugs involving the display of source lines would
7800 never manifest themselves if the programs used GNU coding style
7801 uniformly.
7802
7803 @node Hints
7804
7805 @chapter Hints
7806
7807 Check the @file{README} file, it often has useful information that does not
7808 appear anywhere else in the directory.
7809
7810 @menu
7811 * Getting Started::             Getting started working on @value{GDBN}
7812 * Debugging GDB::               Debugging @value{GDBN} with itself
7813 @end menu
7814
7815 @node Getting Started
7816
7817 @section Getting Started
7818
7819 @value{GDBN} is a large and complicated program, and if you first starting to
7820 work on it, it can be hard to know where to start.  Fortunately, if you
7821 know how to go about it, there are ways to figure out what is going on.
7822
7823 This manual, the @value{GDBN} Internals manual, has information which applies
7824 generally to many parts of @value{GDBN}.
7825
7826 Information about particular functions or data structures are located in
7827 comments with those functions or data structures.  If you run across a
7828 function or a global variable which does not have a comment correctly
7829 explaining what is does, this can be thought of as a bug in @value{GDBN}; feel
7830 free to submit a bug report, with a suggested comment if you can figure
7831 out what the comment should say.  If you find a comment which is
7832 actually wrong, be especially sure to report that.
7833
7834 Comments explaining the function of macros defined in host, target, or
7835 native dependent files can be in several places.  Sometimes they are
7836 repeated every place the macro is defined.  Sometimes they are where the
7837 macro is used.  Sometimes there is a header file which supplies a
7838 default definition of the macro, and the comment is there.  This manual
7839 also documents all the available macros.
7840 @c (@pxref{Host Conditionals}, @pxref{Target
7841 @c Conditionals}, @pxref{Native Conditionals}, and @pxref{Obsolete
7842 @c Conditionals})
7843
7844 Start with the header files.  Once you have some idea of how
7845 @value{GDBN}'s internal symbol tables are stored (see @file{symtab.h},
7846 @file{gdbtypes.h}), you will find it much easier to understand the
7847 code which uses and creates those symbol tables.
7848
7849 You may wish to process the information you are getting somehow, to
7850 enhance your understanding of it.  Summarize it, translate it to another
7851 language, add some (perhaps trivial or non-useful) feature to @value{GDBN}, use
7852 the code to predict what a test case would do and write the test case
7853 and verify your prediction, etc.  If you are reading code and your eyes
7854 are starting to glaze over, this is a sign you need to use a more active
7855 approach.
7856
7857 Once you have a part of @value{GDBN} to start with, you can find more
7858 specifically the part you are looking for by stepping through each
7859 function with the @code{next} command.  Do not use @code{step} or you
7860 will quickly get distracted; when the function you are stepping through
7861 calls another function try only to get a big-picture understanding
7862 (perhaps using the comment at the beginning of the function being
7863 called) of what it does.  This way you can identify which of the
7864 functions being called by the function you are stepping through is the
7865 one which you are interested in.  You may need to examine the data
7866 structures generated at each stage, with reference to the comments in
7867 the header files explaining what the data structures are supposed to
7868 look like.
7869
7870 Of course, this same technique can be used if you are just reading the
7871 code, rather than actually stepping through it.  The same general
7872 principle applies---when the code you are looking at calls something
7873 else, just try to understand generally what the code being called does,
7874 rather than worrying about all its details.
7875
7876 @cindex command implementation
7877 A good place to start when tracking down some particular area is with
7878 a command which invokes that feature.  Suppose you want to know how
7879 single-stepping works.  As a @value{GDBN} user, you know that the
7880 @code{step} command invokes single-stepping.  The command is invoked
7881 via command tables (see @file{command.h}); by convention the function
7882 which actually performs the command is formed by taking the name of
7883 the command and adding @samp{_command}, or in the case of an
7884 @code{info} subcommand, @samp{_info}.  For example, the @code{step}
7885 command invokes the @code{step_command} function and the @code{info
7886 display} command invokes @code{display_info}.  When this convention is
7887 not followed, you might have to use @code{grep} or @kbd{M-x
7888 tags-search} in emacs, or run @value{GDBN} on itself and set a
7889 breakpoint in @code{execute_command}.
7890
7891 @cindex @code{bug-gdb} mailing list
7892 If all of the above fail, it may be appropriate to ask for information
7893 on @code{bug-gdb}.  But @emph{never} post a generic question like ``I was
7894 wondering if anyone could give me some tips about understanding
7895 @value{GDBN}''---if we had some magic secret we would put it in this manual.
7896 Suggestions for improving the manual are always welcome, of course.
7897
7898 @node Debugging GDB
7899
7900 @section Debugging @value{GDBN} with itself
7901 @cindex debugging @value{GDBN}
7902
7903 If @value{GDBN} is limping on your machine, this is the preferred way to get it
7904 fully functional.  Be warned that in some ancient Unix systems, like
7905 Ultrix 4.2, a program can't be running in one process while it is being
7906 debugged in another.  Rather than typing the command @kbd{@w{./gdb
7907 ./gdb}}, which works on Suns and such, you can copy @file{gdb} to
7908 @file{gdb2} and then type @kbd{@w{./gdb ./gdb2}}.
7909
7910 When you run @value{GDBN} in the @value{GDBN} source directory, it will read a
7911 @file{.gdbinit} file that sets up some simple things to make debugging
7912 gdb easier.  The @code{info} command, when executed without a subcommand
7913 in a @value{GDBN} being debugged by gdb, will pop you back up to the top level
7914 gdb.  See @file{.gdbinit} for details.
7915
7916 If you use emacs, you will probably want to do a @code{make TAGS} after
7917 you configure your distribution; this will put the machine dependent
7918 routines for your local machine where they will be accessed first by
7919 @kbd{M-.}
7920
7921 Also, make sure that you've either compiled @value{GDBN} with your local cc, or
7922 have run @code{fixincludes} if you are compiling with gcc.
7923
7924 @section Submitting Patches
7925
7926 @cindex submitting patches
7927 Thanks for thinking of offering your changes back to the community of
7928 @value{GDBN} users.  In general we like to get well designed enhancements.
7929 Thanks also for checking in advance about the best way to transfer the
7930 changes.
7931
7932 The @value{GDBN} maintainers will only install ``cleanly designed'' patches.
7933 This manual summarizes what we believe to be clean design for @value{GDBN}.
7934
7935 If the maintainers don't have time to put the patch in when it arrives,
7936 or if there is any question about a patch, it goes into a large queue
7937 with everyone else's patches and bug reports.
7938
7939 @cindex legal papers for code contributions
7940 The legal issue is that to incorporate substantial changes requires a
7941 copyright assignment from you and/or your employer, granting ownership
7942 of the changes to the Free Software Foundation.  You can get the
7943 standard documents for doing this by sending mail to @code{gnu@@gnu.org}
7944 and asking for it.  We recommend that people write in "All programs
7945 owned by the Free Software Foundation" as "NAME OF PROGRAM", so that
7946 changes in many programs (not just @value{GDBN}, but GAS, Emacs, GCC,
7947 etc) can be
7948 contributed with only one piece of legalese pushed through the
7949 bureaucracy and filed with the FSF.  We can't start merging changes until
7950 this paperwork is received by the FSF (their rules, which we follow
7951 since we maintain it for them).
7952
7953 Technically, the easiest way to receive changes is to receive each
7954 feature as a small context diff or unidiff, suitable for @code{patch}.
7955 Each message sent to me should include the changes to C code and
7956 header files for a single feature, plus @file{ChangeLog} entries for
7957 each directory where files were modified, and diffs for any changes
7958 needed to the manuals (@file{gdb/doc/gdb.texinfo} or
7959 @file{gdb/doc/gdbint.texinfo}).  If there are a lot of changes for a
7960 single feature, they can be split down into multiple messages.
7961
7962 In this way, if we read and like the feature, we can add it to the
7963 sources with a single patch command, do some testing, and check it in.
7964 If you leave out the @file{ChangeLog}, we have to write one.  If you leave
7965 out the doc, we have to puzzle out what needs documenting.  Etc., etc.
7966
7967 The reason to send each change in a separate message is that we will not
7968 install some of the changes.  They'll be returned to you with questions
7969 or comments.  If we're doing our job correctly, the message back to you
7970 will say what you have to fix in order to make the change acceptable.
7971 The reason to have separate messages for separate features is so that
7972 the acceptable changes can be installed while one or more changes are
7973 being reworked.  If multiple features are sent in a single message, we
7974 tend to not put in the effort to sort out the acceptable changes from
7975 the unacceptable, so none of the features get installed until all are
7976 acceptable.
7977
7978 If this sounds painful or authoritarian, well, it is.  But we get a lot
7979 of bug reports and a lot of patches, and many of them don't get
7980 installed because we don't have the time to finish the job that the bug
7981 reporter or the contributor could have done.  Patches that arrive
7982 complete, working, and well designed, tend to get installed on the day
7983 they arrive.  The others go into a queue and get installed as time
7984 permits, which, since the maintainers have many demands to meet, may not
7985 be for quite some time.
7986
7987 Please send patches directly to
7988 @email{gdb-patches@@sourceware.org, the @value{GDBN} maintainers}.
7989
7990 @section Build Script
7991
7992 @cindex build script
7993
7994 The script @file{gdb_buildall.sh} builds @value{GDBN} with flag
7995 @option{--enable-targets=all} set.  This builds @value{GDBN} with all supported
7996 targets activated.  This helps testing @value{GDBN} when doing changes that
7997 affect more than one architecture and is much faster than using
7998 @file{gdb_mbuild.sh}.
7999
8000 After building @value{GDBN} the script checks which architectures are
8001 supported and then switches the current architecture to each of those to get
8002 information about the architecture.  The test results are stored in log files
8003 in the directory the script was called from.
8004
8005 @include observer.texi
8006
8007 @node GNU Free Documentation License
8008 @appendix GNU Free Documentation License
8009 @include fdl.texi
8010
8011 @node Index
8012 @unnumbered Index
8013
8014 @printindex cp
8015
8016 @bye