Import gdb-7.0
[dragonfly.git] / contrib / gdb-7 / gdb / doc / gdbint.texinfo
1 \input texinfo   @c -*- texinfo -*-
2 @setfilename gdbint.info
3 @include gdb-cfg.texi
4 @dircategory Software development
5 @direntry
6 * Gdb-Internals: (gdbint).      The GNU debugger's internals.
7 @end direntry
8
9 @copying
10 Copyright @copyright{} 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1996, 1998, 1999,
11 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008, 2009
12 Free Software Foundation, Inc.
13 Contributed by Cygnus Solutions.  Written by John Gilmore.
14 Second Edition by Stan Shebs.
15
16 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
17 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
18 any later version published by the Free Software Foundation; with no
19 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover
20 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled ``GNU
21 Free Documentation License''.
22 @end copying
23
24 @ifnottex
25 This file documents the internals of the GNU debugger @value{GDBN}.
26
27 @insertcopying
28 @end ifnottex
29
30 @setchapternewpage off
31 @settitle @value{GDBN} Internals
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 CANNOT_STEP_HW_WATCHPOINTS
785 @item CANNOT_STEP_HW_WATCHPOINTS
786 If this is defined to a non-zero value, @value{GDBN} will remove all
787 watchpoints before stepping the inferior.
788
789 @findex STOPPED_BY_WATCHPOINT
790 @item STOPPED_BY_WATCHPOINT (@var{wait_status})
791 Return non-zero if stopped by a watchpoint.  @var{wait_status} is of
792 the type @code{struct target_waitstatus}, defined by @file{target.h}.
793 Normally, this macro is defined to invoke the function pointed to by
794 the @code{to_stopped_by_watchpoint} member of the structure (of the
795 type @code{target_ops}, defined on @file{target.h}) that describes the
796 target-specific operations; @code{to_stopped_by_watchpoint} ignores
797 the @var{wait_status} argument.
798
799 @value{GDBN} does not require the non-zero value returned by
800 @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} to be 100% correct, so if a target cannot
801 determine for sure whether the inferior stopped due to a watchpoint,
802 it could return non-zero ``just in case''.
803 @end table
804
805 @subsection Watchpoints and Threads
806 @cindex watchpoints, with threads
807
808 @value{GDBN} only supports process-wide watchpoints, which trigger
809 in all threads.  @value{GDBN} uses the thread ID to make watchpoints
810 act as if they were thread-specific, but it cannot set hardware
811 watchpoints that only trigger in a specific thread.  Therefore, even
812 if the target supports threads, per-thread debug registers, and
813 watchpoints which only affect a single thread, it should set the
814 per-thread debug registers for all threads to the same value.  On
815 @sc{gnu}/Linux native targets, this is accomplished by using
816 @code{ALL_LWPS} in @code{target_insert_watchpoint} and
817 @code{target_remove_watchpoint} and by using
818 @code{linux_set_new_thread} to register a handler for newly created
819 threads.
820
821 @value{GDBN}'s @sc{gnu}/Linux support only reports a single event
822 at a time, although multiple events can trigger simultaneously for
823 multi-threaded programs.  When multiple events occur, @file{linux-nat.c}
824 queues subsequent events and returns them the next time the program
825 is resumed.  This means that @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} and
826 @code{target_stopped_data_address} only need to consult the current
827 thread's state---the thread indicated by @code{inferior_ptid}.  If
828 two threads have hit watchpoints simultaneously, those routines
829 will be called a second time for the second thread.
830
831 @subsection x86 Watchpoints
832 @cindex x86 debug registers
833 @cindex watchpoints, on x86
834
835 The 32-bit Intel x86 (a.k.a.@: ia32) processors feature special debug
836 registers designed to facilitate debugging.  @value{GDBN} provides a
837 generic library of functions that x86-based ports can use to implement
838 support for watchpoints and hardware-assisted breakpoints.  This
839 subsection documents the x86 watchpoint facilities in @value{GDBN}.
840
841 (At present, the library functions read and write debug registers directly, and are
842 thus only available for native configurations.)
843
844 To use the generic x86 watchpoint support, a port should do the
845 following:
846
847 @itemize @bullet
848 @findex I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
849 @item
850 Define the macro @code{I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS} somewhere in the
851 target-dependent headers.
852
853 @item
854 Include the @file{config/i386/nm-i386.h} header file @emph{after}
855 defining @code{I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
856
857 @item
858 Add @file{i386-nat.o} to the value of the Make variable
859 @code{NATDEPFILES} (@pxref{Native Debugging, NATDEPFILES}).
860
861 @item
862 Provide implementations for the @code{I386_DR_LOW_*} macros described
863 below.  Typically, each macro should call a target-specific function
864 which does the real work.
865 @end itemize
866
867 The x86 watchpoint support works by maintaining mirror images of the
868 debug registers.  Values are copied between the mirror images and the
869 real debug registers via a set of macros which each target needs to
870 provide:
871
872 @table @code
873 @findex I386_DR_LOW_SET_CONTROL
874 @item I386_DR_LOW_SET_CONTROL (@var{val})
875 Set the Debug Control (DR7) register to the value @var{val}.
876
877 @findex I386_DR_LOW_SET_ADDR
878 @item I386_DR_LOW_SET_ADDR (@var{idx}, @var{addr})
879 Put the address @var{addr} into the debug register number @var{idx}.
880
881 @findex I386_DR_LOW_RESET_ADDR
882 @item I386_DR_LOW_RESET_ADDR (@var{idx})
883 Reset (i.e.@: zero out) the address stored in the debug register
884 number @var{idx}.
885
886 @findex I386_DR_LOW_GET_STATUS
887 @item I386_DR_LOW_GET_STATUS
888 Return the value of the Debug Status (DR6) register.  This value is
889 used immediately after it is returned by
890 @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}, so as to support per-thread status
891 register values.
892 @end table
893
894 For each one of the 4 debug registers (whose indices are from 0 to 3)
895 that store addresses, a reference count is maintained by @value{GDBN},
896 to allow sharing of debug registers by several watchpoints.  This
897 allows users to define several watchpoints that watch the same
898 expression, but with different conditions and/or commands, without
899 wasting debug registers which are in short supply.  @value{GDBN}
900 maintains the reference counts internally, targets don't have to do
901 anything to use this feature.
902
903 The x86 debug registers can each watch a region that is 1, 2, or 4
904 bytes long.  The ia32 architecture requires that each watched region
905 be appropriately aligned: 2-byte region on 2-byte boundary, 4-byte
906 region on 4-byte boundary.  However, the x86 watchpoint support in
907 @value{GDBN} can watch unaligned regions and regions larger than 4
908 bytes (up to 16 bytes) by allocating several debug registers to watch
909 a single region.  This allocation of several registers per a watched
910 region is also done automatically without target code intervention.
911
912 The generic x86 watchpoint support provides the following API for the
913 @value{GDBN}'s application code:
914
915 @table @code
916 @findex i386_region_ok_for_watchpoint
917 @item i386_region_ok_for_watchpoint (@var{addr}, @var{len})
918 The macro @code{TARGET_REGION_OK_FOR_HW_WATCHPOINT} is set to call
919 this function.  It counts the number of debug registers required to
920 watch a given region, and returns a non-zero value if that number is
921 less than 4, the number of debug registers available to x86
922 processors.
923
924 @findex i386_stopped_data_address
925 @item i386_stopped_data_address (@var{addr_p})
926 The target function
927 @code{target_stopped_data_address} is set to call this function.
928 This
929 function examines the breakpoint condition bits in the DR6 Debug
930 Status register, as returned by the @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}
931 macro, and returns the address associated with the first bit that is
932 set in DR6.
933
934 @findex i386_stopped_by_watchpoint
935 @item i386_stopped_by_watchpoint (void)
936 The macro @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT}
937 is set to call this function.  The
938 argument passed to @code{STOPPED_BY_WATCHPOINT} is ignored.  This
939 function examines the breakpoint condition bits in the DR6 Debug
940 Status register, as returned by the @code{I386_DR_LOW_GET_STATUS}
941 macro, and returns true if any bit is set.  Otherwise, false is
942 returned.
943
944 @findex i386_insert_watchpoint
945 @findex i386_remove_watchpoint
946 @item i386_insert_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
947 @itemx i386_remove_watchpoint (@var{addr}, @var{len}, @var{type})
948 Insert or remove a watchpoint.  The macros
949 @code{target_insert_watchpoint} and @code{target_remove_watchpoint}
950 are set to call these functions.  @code{i386_insert_watchpoint} first
951 looks for a debug register which is already set to watch the same
952 region for the same access types; if found, it just increments the
953 reference count of that debug register, thus implementing debug
954 register sharing between watchpoints.  If no such register is found,
955 the function looks for a vacant debug register, sets its mirrored
956 value to @var{addr}, sets the mirrored value of DR7 Debug Control
957 register as appropriate for the @var{len} and @var{type} parameters,
958 and then passes the new values of the debug register and DR7 to the
959 inferior by calling @code{I386_DR_LOW_SET_ADDR} and
960 @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL}.  If more than one debug register is
961 required to cover the given region, the above process is repeated for
962 each debug register.
963
964 @code{i386_remove_watchpoint} does the opposite: it resets the address
965 in the mirrored value of the debug register and its read/write and
966 length bits in the mirrored value of DR7, then passes these new
967 values to the inferior via @code{I386_DR_LOW_RESET_ADDR} and
968 @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL}.  If a register is shared by several
969 watchpoints, each time a @code{i386_remove_watchpoint} is called, it
970 decrements the reference count, and only calls
971 @code{I386_DR_LOW_RESET_ADDR} and @code{I386_DR_LOW_SET_CONTROL} when
972 the count goes to zero.
973
974 @findex i386_insert_hw_breakpoint
975 @findex i386_remove_hw_breakpoint
976 @item i386_insert_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
977 @itemx i386_remove_hw_breakpoint (@var{bp_tgt})
978 These functions insert and remove hardware-assisted breakpoints.  The
979 macros @code{target_insert_hw_breakpoint} and
980 @code{target_remove_hw_breakpoint} are set to call these functions.
981 The argument is a @code{struct bp_target_info *}, as described in
982 the documentation for @code{target_insert_breakpoint}.
983 These functions work like @code{i386_insert_watchpoint} and
984 @code{i386_remove_watchpoint}, respectively, except that they set up
985 the debug registers to watch instruction execution, and each
986 hardware-assisted breakpoint always requires exactly one debug
987 register.
988
989 @findex i386_stopped_by_hwbp
990 @item i386_stopped_by_hwbp (void)
991 This function returns non-zero if the inferior has some watchpoint or
992 hardware breakpoint that triggered.  It works like
993 @code{i386_stopped_data_address}, except that it doesn't record the
994 address whose watchpoint triggered.
995
996 @findex i386_cleanup_dregs
997 @item i386_cleanup_dregs (void)
998 This function clears all the reference counts, addresses, and control
999 bits in the mirror images of the debug registers.  It doesn't affect
1000 the actual debug registers in the inferior process.
1001 @end table
1002
1003 @noindent
1004 @strong{Notes:}
1005 @enumerate 1
1006 @item
1007 x86 processors support setting watchpoints on I/O reads or writes.
1008 However, since no target supports this (as of March 2001), and since
1009 @code{enum target_hw_bp_type} doesn't even have an enumeration for I/O
1010 watchpoints, this feature is not yet available to @value{GDBN} running
1011 on x86.
1012
1013 @item
1014 x86 processors can enable watchpoints locally, for the current task
1015 only, or globally, for all the tasks.  For each debug register,
1016 there's a bit in the DR7 Debug Control register that determines
1017 whether the associated address is watched locally or globally.  The
1018 current implementation of x86 watchpoint support in @value{GDBN}
1019 always sets watchpoints to be locally enabled, since global
1020 watchpoints might interfere with the underlying OS and are probably
1021 unavailable in many platforms.
1022 @end enumerate
1023
1024 @section Checkpoints
1025 @cindex checkpoints
1026 @cindex restart
1027 In the abstract, a checkpoint is a point in the execution history of
1028 the program, which the user may wish to return to at some later time.
1029
1030 Internally, a checkpoint is a saved copy of the program state, including
1031 whatever information is required in order to restore the program to that
1032 state at a later time.  This can be expected to include the state of 
1033 registers and memory, and may include external state such as the state
1034 of open files and devices.
1035
1036 There are a number of ways in which checkpoints may be implemented
1037 in gdb, e.g.@: as corefiles, as forked processes, and as some opaque
1038 method implemented on the target side.
1039
1040 A corefile can be used to save an image of target memory and register
1041 state, which can in principle be restored later --- but corefiles do
1042 not typically include information about external entities such as 
1043 open files.  Currently this method is not implemented in gdb.
1044
1045 A forked process can save the state of user memory and registers, 
1046 as well as some subset of external (kernel) state.  This method 
1047 is used to implement checkpoints on Linux, and in principle might
1048 be used on other systems.
1049
1050 Some targets, e.g.@: simulators, might have their own built-in 
1051 method for saving checkpoints, and gdb might be able to take
1052 advantage of that capability without necessarily knowing any
1053 details of how it is done.
1054
1055
1056 @section Observing changes in @value{GDBN} internals
1057 @cindex observer pattern interface
1058 @cindex notifications about changes in internals
1059
1060 In order to function properly, several modules need to be notified when
1061 some changes occur in the @value{GDBN} internals.  Traditionally, these
1062 modules have relied on several paradigms, the most common ones being
1063 hooks and gdb-events.  Unfortunately, none of these paradigms was
1064 versatile enough to become the standard notification mechanism in
1065 @value{GDBN}.  The fact that they only supported one ``client'' was also
1066 a strong limitation.
1067
1068 A new paradigm, based on the Observer pattern of the @cite{Design
1069 Patterns} book, has therefore been implemented.  The goal was to provide
1070 a new interface overcoming the issues with the notification mechanisms
1071 previously available.  This new interface needed to be strongly typed,
1072 easy to extend, and versatile enough to be used as the standard
1073 interface when adding new notifications.
1074
1075 See @ref{GDB Observers} for a brief description of the observers
1076 currently implemented in GDB. The rationale for the current
1077 implementation is also briefly discussed.
1078
1079 @node User Interface
1080
1081 @chapter User Interface
1082
1083 @value{GDBN} has several user interfaces, of which the traditional
1084 command-line interface is perhaps the most familiar.
1085
1086 @section Command Interpreter
1087
1088 @cindex command interpreter
1089 @cindex CLI
1090 The command interpreter in @value{GDBN} is fairly simple.  It is designed to
1091 allow for the set of commands to be augmented dynamically, and also
1092 has a recursive subcommand capability, where the first argument to
1093 a command may itself direct a lookup on a different command list.
1094
1095 For instance, the @samp{set} command just starts a lookup on the
1096 @code{setlist} command list, while @samp{set thread} recurses
1097 to the @code{set_thread_cmd_list}.
1098
1099 @findex add_cmd
1100 @findex add_com
1101 To add commands in general, use @code{add_cmd}.  @code{add_com} adds to
1102 the main command list, and should be used for those commands.  The usual
1103 place to add commands is in the @code{_initialize_@var{xyz}} routines at
1104 the ends of most source files.
1105
1106 @findex add_setshow_cmd
1107 @findex add_setshow_cmd_full
1108 To add paired @samp{set} and @samp{show} commands, use
1109 @code{add_setshow_cmd} or @code{add_setshow_cmd_full}.  The former is
1110 a slightly simpler interface which is useful when you don't need to
1111 further modify the new command structures, while the latter returns
1112 the new command structures for manipulation.
1113
1114 @cindex deprecating commands
1115 @findex deprecate_cmd
1116 Before removing commands from the command set it is a good idea to
1117 deprecate them for some time.  Use @code{deprecate_cmd} on commands or
1118 aliases to set the deprecated flag.  @code{deprecate_cmd} takes a
1119 @code{struct cmd_list_element} as it's first argument.  You can use the
1120 return value from @code{add_com} or @code{add_cmd} to deprecate the
1121 command immediately after it is created.
1122
1123 The first time a command is used the user will be warned and offered a
1124 replacement (if one exists). Note that the replacement string passed to
1125 @code{deprecate_cmd} should be the full name of the command, i.e., the
1126 entire string the user should type at the command line.
1127
1128 @anchor{UI-Independent Output}
1129 @section UI-Independent Output---the @code{ui_out} Functions
1130 @c This section is based on the documentation written by Fernando
1131 @c Nasser <fnasser@redhat.com>.
1132
1133 @cindex @code{ui_out} functions
1134 The @code{ui_out} functions present an abstraction level for the
1135 @value{GDBN} output code.  They hide the specifics of different user
1136 interfaces supported by @value{GDBN}, and thus free the programmer
1137 from the need to write several versions of the same code, one each for
1138 every UI, to produce output.
1139
1140 @subsection Overview and Terminology
1141
1142 In general, execution of each @value{GDBN} command produces some sort
1143 of output, and can even generate an input request.
1144
1145 Output can be generated for the following purposes:
1146
1147 @itemize @bullet
1148 @item
1149 to display a @emph{result} of an operation;
1150
1151 @item
1152 to convey @emph{info} or produce side-effects of a requested
1153 operation;
1154
1155 @item
1156 to provide a @emph{notification} of an asynchronous event (including
1157 progress indication of a prolonged asynchronous operation);
1158
1159 @item
1160 to display @emph{error messages} (including warnings);
1161
1162 @item
1163 to show @emph{debug data};
1164
1165 @item
1166 to @emph{query} or prompt a user for input (a special case).
1167 @end itemize
1168
1169 @noindent
1170 This section mainly concentrates on how to build result output,
1171 although some of it also applies to other kinds of output.
1172
1173 Generation of output that displays the results of an operation
1174 involves one or more of the following:
1175
1176 @itemize @bullet
1177 @item
1178 output of the actual data
1179
1180 @item
1181 formatting the output as appropriate for console output, to make it
1182 easily readable by humans
1183
1184 @item
1185 machine oriented formatting--a more terse formatting to allow for easy
1186 parsing by programs which read @value{GDBN}'s output
1187
1188 @item
1189 annotation, whose purpose is to help legacy GUIs to identify interesting
1190 parts in the output
1191 @end itemize
1192
1193 The @code{ui_out} routines take care of the first three aspects.
1194 Annotations are provided by separate annotation routines.  Note that use
1195 of annotations for an interface between a GUI and @value{GDBN} is
1196 deprecated.
1197
1198 Output can be in the form of a single item, which we call a @dfn{field};
1199 a @dfn{list} consisting of identical fields; a @dfn{tuple} consisting of
1200 non-identical fields; or a @dfn{table}, which is a tuple consisting of a
1201 header and a body.  In a BNF-like form:
1202
1203 @table @code
1204 @item <table> @expansion{}
1205 @code{<header> <body>}
1206 @item <header> @expansion{}
1207 @code{@{ <column> @}}
1208 @item <column> @expansion{}
1209 @code{<width> <alignment> <title>}
1210 @item <body> @expansion{}
1211 @code{@{<row>@}}
1212 @end table
1213
1214
1215 @subsection General Conventions
1216
1217 Most @code{ui_out} routines are of type @code{void}, the exceptions are
1218 @code{ui_out_stream_new} (which returns a pointer to the newly created
1219 object) and the @code{make_cleanup} routines.
1220
1221 The first parameter is always the @code{ui_out} vector object, a pointer
1222 to a @code{struct ui_out}.
1223
1224 The @var{format} parameter is like in @code{printf} family of functions.
1225 When it is present, there must also be a variable list of arguments
1226 sufficient used to satisfy the @code{%} specifiers in the supplied
1227 format.
1228
1229 When a character string argument is not used in a @code{ui_out} function
1230 call, a @code{NULL} pointer has to be supplied instead.
1231
1232
1233 @subsection Table, Tuple and List Functions
1234
1235 @cindex list output functions
1236 @cindex table output functions
1237 @cindex tuple output functions
1238 This section introduces @code{ui_out} routines for building lists,
1239 tuples and tables.  The routines to output the actual data items
1240 (fields) are presented in the next section.
1241
1242 To recap: A @dfn{tuple} is a sequence of @dfn{fields}, each field
1243 containing information about an object; a @dfn{list} is a sequence of
1244 fields where each field describes an identical object.
1245
1246 Use the @dfn{table} functions when your output consists of a list of
1247 rows (tuples) and the console output should include a heading.  Use this
1248 even when you are listing just one object but you still want the header.
1249
1250 @cindex nesting level in @code{ui_out} functions
1251 Tables can not be nested.  Tuples and lists can be nested up to a
1252 maximum of five levels.
1253
1254 The overall structure of the table output code is something like this:
1255
1256 @smallexample
1257   ui_out_table_begin
1258     ui_out_table_header
1259     @dots{}
1260     ui_out_table_body
1261       ui_out_tuple_begin
1262         ui_out_field_*
1263         @dots{}
1264       ui_out_tuple_end
1265       @dots{}
1266   ui_out_table_end
1267 @end smallexample
1268
1269 Here is the description of table-, tuple- and list-related @code{ui_out}
1270 functions:
1271
1272 @deftypefun void ui_out_table_begin (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{nbrofcols}, int @var{nr_rows}, const char *@var{tblid})
1273 The function @code{ui_out_table_begin} marks the beginning of the output
1274 of a table.  It should always be called before any other @code{ui_out}
1275 function for a given table.  @var{nbrofcols} is the number of columns in
1276 the table. @var{nr_rows} is the number of rows in the table.
1277 @var{tblid} is an optional string identifying the table.  The string
1278 pointed to by @var{tblid} is copied by the implementation of
1279 @code{ui_out_table_begin}, so the application can free the string if it
1280 was @code{malloc}ed.
1281
1282 The companion function @code{ui_out_table_end}, described below, marks
1283 the end of the table's output.
1284 @end deftypefun
1285
1286 @deftypefun void ui_out_table_header (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{width}, enum ui_align @var{alignment}, const char *@var{colhdr})
1287 @code{ui_out_table_header} provides the header information for a single
1288 table column.  You call this function several times, one each for every
1289 column of the table, after @code{ui_out_table_begin}, but before
1290 @code{ui_out_table_body}.
1291
1292 The value of @var{width} gives the column width in characters.  The
1293 value of @var{alignment} is one of @code{left}, @code{center}, and
1294 @code{right}, and it specifies how to align the header: left-justify,
1295 center, or right-justify it.  @var{colhdr} points to a string that
1296 specifies the column header; the implementation copies that string, so
1297 column header strings in @code{malloc}ed storage can be freed after the
1298 call.
1299 @end deftypefun
1300
1301 @deftypefun void ui_out_table_body (struct ui_out *@var{uiout})
1302 This function delimits the table header from the table body.
1303 @end deftypefun
1304
1305 @deftypefun void ui_out_table_end (struct ui_out *@var{uiout})
1306 This function signals the end of a table's output.  It should be called
1307 after the table body has been produced by the list and field output
1308 functions.
1309
1310 There should be exactly one call to @code{ui_out_table_end} for each
1311 call to @code{ui_out_table_begin}, otherwise the @code{ui_out} functions
1312 will signal an internal error.
1313 @end deftypefun
1314
1315 The output of the tuples that represent the table rows must follow the
1316 call to @code{ui_out_table_body} and precede the call to
1317 @code{ui_out_table_end}.  You build a tuple by calling
1318 @code{ui_out_tuple_begin} and @code{ui_out_tuple_end}, with suitable
1319 calls to functions which actually output fields between them.
1320
1321 @deftypefun void ui_out_tuple_begin (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1322 This function marks the beginning of a tuple output.  @var{id} points
1323 to an optional string that identifies the tuple; it is copied by the
1324 implementation, and so strings in @code{malloc}ed storage can be freed
1325 after the call.
1326 @end deftypefun
1327
1328 @deftypefun void ui_out_tuple_end (struct ui_out *@var{uiout})
1329 This function signals an end of a tuple output.  There should be exactly
1330 one call to @code{ui_out_tuple_end} for each call to
1331 @code{ui_out_tuple_begin}, otherwise an internal @value{GDBN} error will
1332 be signaled.
1333 @end deftypefun
1334
1335 @deftypefun {struct cleanup *} make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1336 This function first opens the tuple and then establishes a cleanup
1337 (@pxref{Coding, Cleanups}) to close the tuple.  It provides a convenient
1338 and correct implementation of the non-portable@footnote{The function
1339 cast is not portable ISO C.} code sequence:
1340 @smallexample
1341 struct cleanup *old_cleanup;
1342 ui_out_tuple_begin (uiout, "...");
1343 old_cleanup = make_cleanup ((void(*)(void *)) ui_out_tuple_end,
1344                             uiout);
1345 @end smallexample
1346 @end deftypefun
1347
1348 @deftypefun void ui_out_list_begin (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1349 This function marks the beginning of a list output.  @var{id} points to
1350 an optional string that identifies the list; it is copied by the
1351 implementation, and so strings in @code{malloc}ed storage can be freed
1352 after the call.
1353 @end deftypefun
1354
1355 @deftypefun void ui_out_list_end (struct ui_out *@var{uiout})
1356 This function signals an end of a list output.  There should be exactly
1357 one call to @code{ui_out_list_end} for each call to
1358 @code{ui_out_list_begin}, otherwise an internal @value{GDBN} error will
1359 be signaled.
1360 @end deftypefun
1361
1362 @deftypefun {struct cleanup *} make_cleanup_ui_out_list_begin_end (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{id})
1363 Similar to @code{make_cleanup_ui_out_tuple_begin_end}, this function
1364 opens a list and then establishes cleanup (@pxref{Coding, Cleanups})
1365 that will close the list.
1366 @end deftypefun
1367
1368 @subsection Item Output Functions
1369
1370 @cindex item output functions
1371 @cindex field output functions
1372 @cindex data output
1373 The functions described below produce output for the actual data
1374 items, or fields, which contain information about the object.
1375
1376 Choose the appropriate function accordingly to your particular needs.
1377
1378 @deftypefun void ui_out_field_fmt (struct ui_out *@var{uiout}, char *@var{fldname}, char *@var{format}, ...)
1379 This is the most general output function.  It produces the
1380 representation of the data in the variable-length argument list
1381 according to formatting specifications in @var{format}, a
1382 @code{printf}-like format string.  The optional argument @var{fldname}
1383 supplies the name of the field.  The data items themselves are
1384 supplied as additional arguments after @var{format}.
1385
1386 This generic function should be used only when it is not possible to
1387 use one of the specialized versions (see below).
1388 @end deftypefun
1389
1390 @deftypefun void ui_out_field_int (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, int @var{value})
1391 This function outputs a value of an @code{int} variable.  It uses the
1392 @code{"%d"} output conversion specification.  @var{fldname} specifies
1393 the name of the field.
1394 @end deftypefun
1395
1396 @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})
1397 This function outputs a value of an @code{int} variable.  It differs from
1398 @code{ui_out_field_int} in that the caller specifies the desired @var{width} and @var{alignment} of the output.
1399 @var{fldname} specifies
1400 the name of the field.
1401 @end deftypefun
1402
1403 @deftypefun void ui_out_field_core_addr (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{address})
1404 This function outputs an address as appropriate for @var{gdbarch}.
1405 @end deftypefun
1406
1407 @deftypefun void ui_out_field_string (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname}, const char *@var{string})
1408 This function outputs a string using the @code{"%s"} conversion
1409 specification.
1410 @end deftypefun
1411
1412 Sometimes, there's a need to compose your output piece by piece using
1413 functions that operate on a stream, such as @code{value_print} or
1414 @code{fprintf_symbol_filtered}.  These functions accept an argument of
1415 the type @code{struct ui_file *}, a pointer to a @code{ui_file} object
1416 used to store the data stream used for the output.  When you use one
1417 of these functions, you need a way to pass their results stored in a
1418 @code{ui_file} object to the @code{ui_out} functions.  To this end,
1419 you first create a @code{ui_stream} object by calling
1420 @code{ui_out_stream_new}, pass the @code{stream} member of that
1421 @code{ui_stream} object to @code{value_print} and similar functions,
1422 and finally call @code{ui_out_field_stream} to output the field you
1423 constructed.  When the @code{ui_stream} object is no longer needed,
1424 you should destroy it and free its memory by calling
1425 @code{ui_out_stream_delete}.
1426
1427 @deftypefun {struct ui_stream *} ui_out_stream_new (struct ui_out *@var{uiout})
1428 This function creates a new @code{ui_stream} object which uses the
1429 same output methods as the @code{ui_out} object whose pointer is
1430 passed in @var{uiout}.  It returns a pointer to the newly created
1431 @code{ui_stream} object.
1432 @end deftypefun
1433
1434 @deftypefun void ui_out_stream_delete (struct ui_stream *@var{streambuf})
1435 This functions destroys a @code{ui_stream} object specified by
1436 @var{streambuf}.
1437 @end deftypefun
1438
1439 @deftypefun void ui_out_field_stream (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fieldname}, struct ui_stream *@var{streambuf})
1440 This function consumes all the data accumulated in
1441 @code{streambuf->stream} and outputs it like
1442 @code{ui_out_field_string} does.  After a call to
1443 @code{ui_out_field_stream}, the accumulated data no longer exists, but
1444 the stream is still valid and may be used for producing more fields.
1445 @end deftypefun
1446
1447 @strong{Important:} If there is any chance that your code could bail
1448 out before completing output generation and reaching the point where
1449 @code{ui_out_stream_delete} is called, it is necessary to set up a
1450 cleanup, to avoid leaking memory and other resources.  Here's a
1451 skeleton code to do that:
1452
1453 @smallexample
1454  struct ui_stream *mybuf = ui_out_stream_new (uiout);
1455  struct cleanup *old = make_cleanup (ui_out_stream_delete, mybuf);
1456  ...
1457  do_cleanups (old);
1458 @end smallexample
1459
1460 If the function already has the old cleanup chain set (for other kinds
1461 of cleanups), you just have to add your cleanup to it:
1462
1463 @smallexample
1464   mybuf = ui_out_stream_new (uiout);
1465   make_cleanup (ui_out_stream_delete, mybuf);
1466 @end smallexample
1467
1468 Note that with cleanups in place, you should not call
1469 @code{ui_out_stream_delete} directly, or you would attempt to free the
1470 same buffer twice.
1471
1472 @subsection Utility Output Functions
1473
1474 @deftypefun void ui_out_field_skip (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{fldname})
1475 This function skips a field in a table.  Use it if you have to leave
1476 an empty field without disrupting the table alignment.  The argument
1477 @var{fldname} specifies a name for the (missing) filed.
1478 @end deftypefun
1479
1480 @deftypefun void ui_out_text (struct ui_out *@var{uiout}, const char *@var{string})
1481 This function outputs the text in @var{string} in a way that makes it
1482 easy to be read by humans.  For example, the console implementation of
1483 this method filters the text through a built-in pager, to prevent it
1484 from scrolling off the visible portion of the screen.
1485
1486 Use this function for printing relatively long chunks of text around
1487 the actual field data: the text it produces is not aligned according
1488 to the table's format.  Use @code{ui_out_field_string} to output a
1489 string field, and use @code{ui_out_message}, described below, to
1490 output short messages.
1491 @end deftypefun
1492
1493 @deftypefun void ui_out_spaces (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{nspaces})
1494 This function outputs @var{nspaces} spaces.  It is handy to align the
1495 text produced by @code{ui_out_text} with the rest of the table or
1496 list.
1497 @end deftypefun
1498
1499 @deftypefun void ui_out_message (struct ui_out *@var{uiout}, int @var{verbosity}, const char *@var{format}, ...)
1500 This function produces a formatted message, provided that the current
1501 verbosity level is at least as large as given by @var{verbosity}.  The
1502 current verbosity level is specified by the user with the @samp{set
1503 verbositylevel} command.@footnote{As of this writing (April 2001),
1504 setting verbosity level is not yet implemented, and is always returned
1505 as zero.  So calling @code{ui_out_message} with a @var{verbosity}
1506 argument more than zero will cause the message to never be printed.}
1507 @end deftypefun
1508
1509 @deftypefun void ui_out_wrap_hint (struct ui_out *@var{uiout}, char *@var{indent})
1510 This function gives the console output filter (a paging filter) a hint
1511 of where to break lines which are too long.  Ignored for all other
1512 output consumers.  @var{indent}, if non-@code{NULL}, is the string to
1513 be printed to indent the wrapped text on the next line; it must remain
1514 accessible until the next call to @code{ui_out_wrap_hint}, or until an
1515 explicit newline is produced by one of the other functions.  If
1516 @var{indent} is @code{NULL}, the wrapped text will not be indented.
1517 @end deftypefun
1518
1519 @deftypefun void ui_out_flush (struct ui_out *@var{uiout})
1520 This function flushes whatever output has been accumulated so far, if
1521 the UI buffers output.
1522 @end deftypefun
1523
1524
1525 @subsection Examples of Use of @code{ui_out} functions
1526
1527 @cindex using @code{ui_out} functions
1528 @cindex @code{ui_out} functions, usage examples
1529 This section gives some practical examples of using the @code{ui_out}
1530 functions to generalize the old console-oriented code in
1531 @value{GDBN}.  The examples all come from functions defined on the
1532 @file{breakpoints.c} file.
1533
1534 This example, from the @code{breakpoint_1} function, shows how to
1535 produce a table.
1536
1537 The original code was:
1538
1539 @smallexample
1540  if (!found_a_breakpoint++)
1541    @{
1542      annotate_breakpoints_headers ();
1543
1544      annotate_field (0);
1545      printf_filtered ("Num ");
1546      annotate_field (1);
1547      printf_filtered ("Type           ");
1548      annotate_field (2);
1549      printf_filtered ("Disp ");
1550      annotate_field (3);
1551      printf_filtered ("Enb ");
1552      if (addressprint)
1553        @{
1554          annotate_field (4);
1555          printf_filtered ("Address    ");
1556        @}
1557      annotate_field (5);
1558      printf_filtered ("What\n");
1559
1560      annotate_breakpoints_table ();
1561    @}
1562 @end smallexample
1563
1564 Here's the new version:
1565
1566 @smallexample
1567   nr_printable_breakpoints = @dots{};
1568
1569   if (addressprint)
1570     ui_out_table_begin (ui, 6, nr_printable_breakpoints, "BreakpointTable");
1571   else
1572     ui_out_table_begin (ui, 5, nr_printable_breakpoints, "BreakpointTable");
1573
1574   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1575     annotate_breakpoints_headers ();
1576   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1577     annotate_field (0);
1578   ui_out_table_header (uiout, 3, ui_left, "number", "Num");             /* 1 */
1579   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1580     annotate_field (1);
1581   ui_out_table_header (uiout, 14, ui_left, "type", "Type");             /* 2 */
1582   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1583     annotate_field (2);
1584   ui_out_table_header (uiout, 4, ui_left, "disp", "Disp");              /* 3 */
1585   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1586     annotate_field (3);
1587   ui_out_table_header (uiout, 3, ui_left, "enabled", "Enb");    /* 4 */
1588   if (addressprint)
1589     @{
1590      if (nr_printable_breakpoints > 0)
1591        annotate_field (4);
1592      if (print_address_bits <= 32)
1593        ui_out_table_header (uiout, 10, ui_left, "addr", "Address");/* 5 */
1594      else
1595        ui_out_table_header (uiout, 18, ui_left, "addr", "Address");/* 5 */
1596     @}
1597   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1598     annotate_field (5);
1599   ui_out_table_header (uiout, 40, ui_noalign, "what", "What");  /* 6 */
1600   ui_out_table_body (uiout);
1601   if (nr_printable_breakpoints > 0)
1602     annotate_breakpoints_table ();
1603 @end smallexample
1604
1605 This example, from the @code{print_one_breakpoint} function, shows how
1606 to produce the actual data for the table whose structure was defined
1607 in the above example.  The original code was:
1608
1609 @smallexample
1610    annotate_record ();
1611    annotate_field (0);
1612    printf_filtered ("%-3d ", b->number);
1613    annotate_field (1);
1614    if ((int)b->type > (sizeof(bptypes)/sizeof(bptypes[0]))
1615        || ((int) b->type != bptypes[(int) b->type].type))
1616      internal_error ("bptypes table does not describe type #%d.",
1617                      (int)b->type);
1618    printf_filtered ("%-14s ", bptypes[(int)b->type].description);
1619    annotate_field (2);
1620    printf_filtered ("%-4s ", bpdisps[(int)b->disposition]);
1621    annotate_field (3);
1622    printf_filtered ("%-3c ", bpenables[(int)b->enable]);
1623    @dots{}
1624 @end smallexample
1625
1626 This is the new version:
1627
1628 @smallexample
1629    annotate_record ();
1630    ui_out_tuple_begin (uiout, "bkpt");
1631    annotate_field (0);
1632    ui_out_field_int (uiout, "number", b->number);
1633    annotate_field (1);
1634    if (((int) b->type > (sizeof (bptypes) / sizeof (bptypes[0])))
1635        || ((int) b->type != bptypes[(int) b->type].type))
1636      internal_error ("bptypes table does not describe type #%d.",
1637                      (int) b->type);
1638    ui_out_field_string (uiout, "type", bptypes[(int)b->type].description);
1639    annotate_field (2);
1640    ui_out_field_string (uiout, "disp", bpdisps[(int)b->disposition]);
1641    annotate_field (3);
1642    ui_out_field_fmt (uiout, "enabled", "%c", bpenables[(int)b->enable]);
1643    @dots{}
1644 @end smallexample
1645
1646 This example, also from @code{print_one_breakpoint}, shows how to
1647 produce a complicated output field using the @code{print_expression}
1648 functions which requires a stream to be passed.  It also shows how to
1649 automate stream destruction with cleanups.  The original code was:
1650
1651 @smallexample
1652     annotate_field (5);
1653     print_expression (b->exp, gdb_stdout);
1654 @end smallexample
1655
1656 The new version is:
1657
1658 @smallexample
1659   struct ui_stream *stb = ui_out_stream_new (uiout);
1660   struct cleanup *old_chain = make_cleanup_ui_out_stream_delete (stb);
1661   ...
1662   annotate_field (5);
1663   print_expression (b->exp, stb->stream);
1664   ui_out_field_stream (uiout, "what", local_stream);
1665 @end smallexample
1666
1667 This example, also from @code{print_one_breakpoint}, shows how to use
1668 @code{ui_out_text} and @code{ui_out_field_string}.  The original code
1669 was:
1670
1671 @smallexample
1672   annotate_field (5);
1673   if (b->dll_pathname == NULL)
1674     printf_filtered ("<any library> ");
1675   else
1676     printf_filtered ("library \"%s\" ", b->dll_pathname);
1677 @end smallexample
1678
1679 It became:
1680
1681 @smallexample
1682   annotate_field (5);
1683   if (b->dll_pathname == NULL)
1684     @{
1685       ui_out_field_string (uiout, "what", "<any library>");
1686       ui_out_spaces (uiout, 1);
1687     @}
1688   else
1689     @{
1690       ui_out_text (uiout, "library \"");
1691       ui_out_field_string (uiout, "what", b->dll_pathname);
1692       ui_out_text (uiout, "\" ");
1693     @}
1694 @end smallexample
1695
1696 The following example from @code{print_one_breakpoint} shows how to
1697 use @code{ui_out_field_int} and @code{ui_out_spaces}.  The original
1698 code was:
1699
1700 @smallexample
1701   annotate_field (5);
1702   if (b->forked_inferior_pid != 0)
1703     printf_filtered ("process %d ", b->forked_inferior_pid);
1704 @end smallexample
1705
1706 It became:
1707
1708 @smallexample
1709   annotate_field (5);
1710   if (b->forked_inferior_pid != 0)
1711     @{
1712       ui_out_text (uiout, "process ");
1713       ui_out_field_int (uiout, "what", b->forked_inferior_pid);
1714       ui_out_spaces (uiout, 1);
1715     @}
1716 @end smallexample
1717
1718 Here's an example of using @code{ui_out_field_string}.  The original
1719 code was:
1720
1721 @smallexample
1722   annotate_field (5);
1723   if (b->exec_pathname != NULL)
1724     printf_filtered ("program \"%s\" ", b->exec_pathname);
1725 @end smallexample
1726
1727 It became:
1728
1729 @smallexample
1730   annotate_field (5);
1731   if (b->exec_pathname != NULL)
1732     @{
1733       ui_out_text (uiout, "program \"");
1734       ui_out_field_string (uiout, "what", b->exec_pathname);
1735       ui_out_text (uiout, "\" ");
1736     @}
1737 @end smallexample
1738
1739 Finally, here's an example of printing an address.  The original code:
1740
1741 @smallexample
1742   annotate_field (4);
1743   printf_filtered ("%s ",
1744         hex_string_custom ((unsigned long) b->address, 8));
1745 @end smallexample
1746
1747 It became:
1748
1749 @smallexample
1750   annotate_field (4);
1751   ui_out_field_core_addr (uiout, "Address", b->address);
1752 @end smallexample
1753
1754
1755 @section Console Printing
1756
1757 @section TUI
1758
1759 @node libgdb
1760
1761 @chapter libgdb
1762
1763 @section libgdb 1.0
1764 @cindex @code{libgdb}
1765 @code{libgdb} 1.0 was an abortive project of years ago.  The theory was
1766 to provide an API to @value{GDBN}'s functionality.
1767
1768 @section libgdb 2.0
1769 @cindex @code{libgdb}
1770 @code{libgdb} 2.0 is an ongoing effort to update @value{GDBN} so that is
1771 better able to support graphical and other environments.
1772
1773 Since @code{libgdb} development is on-going, its architecture is still
1774 evolving.  The following components have so far been identified:
1775
1776 @itemize @bullet
1777 @item
1778 Observer - @file{gdb-events.h}.  
1779 @item
1780 Builder - @file{ui-out.h}
1781 @item
1782 Event Loop - @file{event-loop.h}
1783 @item
1784 Library - @file{gdb.h}
1785 @end itemize
1786
1787 The model that ties these components together is described below.
1788
1789 @section The @code{libgdb} Model
1790
1791 A client of @code{libgdb} interacts with the library in two ways.
1792
1793 @itemize @bullet
1794 @item
1795 As an observer (using @file{gdb-events}) receiving notifications from
1796 @code{libgdb} of any internal state changes (break point changes, run
1797 state, etc).
1798 @item
1799 As a client querying @code{libgdb} (using the @file{ui-out} builder) to
1800 obtain various status values from @value{GDBN}.
1801 @end itemize
1802
1803 Since @code{libgdb} could have multiple clients (e.g., a GUI supporting
1804 the existing @value{GDBN} CLI), those clients must co-operate when
1805 controlling @code{libgdb}.  In particular, a client must ensure that
1806 @code{libgdb} is idle (i.e.@: no other client is using @code{libgdb})
1807 before responding to a @file{gdb-event} by making a query.
1808
1809 @section CLI support
1810
1811 At present @value{GDBN}'s CLI is very much entangled in with the core of
1812 @code{libgdb}.  Consequently, a client wishing to include the CLI in
1813 their interface needs to carefully co-ordinate its own and the CLI's
1814 requirements.
1815
1816 It is suggested that the client set @code{libgdb} up to be bi-modal
1817 (alternate between CLI and client query modes).  The notes below sketch
1818 out the theory:
1819
1820 @itemize @bullet
1821 @item
1822 The client registers itself as an observer of @code{libgdb}.
1823 @item
1824 The client create and install @code{cli-out} builder using its own
1825 versions of the @code{ui-file} @code{gdb_stderr}, @code{gdb_stdtarg} and
1826 @code{gdb_stdout} streams.
1827 @item
1828 The client creates a separate custom @code{ui-out} builder that is only
1829 used while making direct queries to @code{libgdb}.
1830 @end itemize
1831
1832 When the client receives input intended for the CLI, it simply passes it
1833 along.  Since the @code{cli-out} builder is installed by default, all
1834 the CLI output in response to that command is routed (pronounced rooted)
1835 through to the client controlled @code{gdb_stdout} et.@: al.@: streams.
1836 At the same time, the client is kept abreast of internal changes by
1837 virtue of being a @code{libgdb} observer.
1838
1839 The only restriction on the client is that it must wait until
1840 @code{libgdb} becomes idle before initiating any queries (using the
1841 client's custom builder).
1842
1843 @section @code{libgdb} components
1844
1845 @subheading Observer - @file{gdb-events.h}
1846 @file{gdb-events} provides the client with a very raw mechanism that can
1847 be used to implement an observer.  At present it only allows for one
1848 observer and that observer must, internally, handle the need to delay
1849 the processing of any event notifications until after @code{libgdb} has
1850 finished the current command.
1851
1852 @subheading Builder - @file{ui-out.h}
1853 @file{ui-out} provides the infrastructure necessary for a client to
1854 create a builder.  That builder is then passed down to @code{libgdb}
1855 when doing any queries.
1856
1857 @subheading Event Loop - @file{event-loop.h}
1858 @c There could be an entire section on the event-loop
1859 @file{event-loop}, currently non-re-entrant, provides a simple event
1860 loop.  A client would need to either plug its self into this loop or,
1861 implement a new event-loop that @value{GDBN} would use.
1862
1863 The event-loop will eventually be made re-entrant.  This is so that
1864 @value{GDBN} can better handle the problem of some commands blocking
1865 instead of returning.
1866
1867 @subheading Library - @file{gdb.h}
1868 @file{libgdb} is the most obvious component of this system.  It provides
1869 the query interface.  Each function is parameterized by a @code{ui-out}
1870 builder.  The result of the query is constructed using that builder
1871 before the query function returns.
1872
1873 @node Values
1874 @chapter Values
1875 @section Values
1876
1877 @cindex values
1878 @cindex @code{value} structure
1879 @value{GDBN} uses @code{struct value}, or @dfn{values}, as an internal
1880 abstraction for the representation of a variety of inferior objects
1881 and @value{GDBN} convenience objects.
1882
1883 Values have an associated @code{struct type}, that describes a virtual
1884 view of the raw data or object stored in or accessed through the
1885 value.
1886
1887 A value is in addition discriminated by its lvalue-ness, given its
1888 @code{enum lval_type} enumeration type:
1889
1890 @cindex @code{lval_type} enumeration, for values.
1891 @table @code
1892 @item @code{not_lval}
1893 This value is not an lval.  It can't be assigned to.
1894
1895 @item @code{lval_memory}
1896 This value represents an object in memory.
1897
1898 @item @code{lval_register}
1899 This value represents an object that lives in a register.
1900
1901 @item @code{lval_internalvar}
1902 Represents the value of an internal variable.
1903
1904 @item @code{lval_internalvar_component}
1905 Represents part of a @value{GDBN} internal variable.  E.g., a
1906 structure field.
1907
1908 @cindex computed values
1909 @item @code{lval_computed}
1910 These are ``computed'' values.  They allow creating specialized value
1911 objects for specific purposes, all abstracted away from the core value
1912 support code.  The creator of such a value writes specialized
1913 functions to handle the reading and writing to/from the value's
1914 backend data, and optionally, a ``copy operator'' and a
1915 ``destructor''.
1916
1917 Pointers to these functions are stored in a @code{struct lval_funcs}
1918 instance (declared in @file{value.h}), and passed to the
1919 @code{allocate_computed_value} function, as in the example below.
1920
1921 @smallexample
1922 static void
1923 nil_value_read (struct value *v)
1924 @{
1925   /* This callback reads data from some backend, and stores it in V.
1926      In this case, we always read null data.  You'll want to fill in
1927      something more interesting.  */
1928
1929   memset (value_contents_all_raw (v),
1930           value_offset (v),
1931           TYPE_LENGTH (value_type (v)));
1932 @}
1933
1934 static void
1935 nil_value_write (struct value *v, struct value *fromval)
1936 @{
1937   /* Takes the data from FROMVAL and stores it in the backend of V.  */
1938
1939   to_oblivion (value_contents_all_raw (fromval),
1940                value_offset (v),
1941                TYPE_LENGTH (value_type (fromval)));
1942 @}
1943
1944 static struct lval_funcs nil_value_funcs =
1945   @{
1946     nil_value_read,
1947     nil_value_write
1948   @};
1949
1950 struct value *
1951 make_nil_value (void)
1952 @{
1953    struct type *type;
1954    struct value *v;
1955
1956    type = make_nils_type ();
1957    v = allocate_computed_value (type, &nil_value_funcs, NULL);
1958
1959    return v;
1960 @}
1961 @end smallexample
1962
1963 See the implementation of the @code{$_siginfo} convenience variable in
1964 @file{infrun.c} as a real example use of lval_computed.
1965
1966 @end table
1967
1968 @node Stack Frames
1969 @chapter Stack Frames
1970
1971 @cindex frame
1972 @cindex call stack frame
1973 A frame is a construct that @value{GDBN} uses to keep track of calling
1974 and called functions.
1975
1976 @cindex unwind frame
1977 @value{GDBN}'s frame model, a fresh design, was implemented with the
1978 need to support @sc{dwarf}'s Call Frame Information in mind.  In fact,
1979 the term ``unwind'' is taken directly from that specification.
1980 Developers wishing to learn more about unwinders, are encouraged to
1981 read the @sc{dwarf} specification, available from
1982 @url{http://www.dwarfstd.org}.
1983
1984 @findex frame_register_unwind
1985 @findex get_frame_register
1986 @value{GDBN}'s model is that you find a frame's registers by
1987 ``unwinding'' them from the next younger frame.  That is,
1988 @samp{get_frame_register} which returns the value of a register in
1989 frame #1 (the next-to-youngest frame), is implemented by calling frame
1990 #0's @code{frame_register_unwind} (the youngest frame).  But then the
1991 obvious question is: how do you access the registers of the youngest
1992 frame itself?
1993
1994 @cindex sentinel frame
1995 @findex get_frame_type
1996 @vindex SENTINEL_FRAME
1997 To answer this question, @value{GDBN} has the @dfn{sentinel} frame, the
1998 ``-1st'' frame.  Unwinding registers from the sentinel frame gives you
1999 the current values of the youngest real frame's registers.  If @var{f}
2000 is a sentinel frame, then @code{get_frame_type (@var{f}) @equiv{}
2001 SENTINEL_FRAME}.
2002
2003 @section Selecting an Unwinder
2004
2005 @findex frame_unwind_prepend_unwinder
2006 @findex frame_unwind_append_unwinder
2007 The architecture registers a list of frame unwinders (@code{struct
2008 frame_unwind}), using the functions
2009 @code{frame_unwind_prepend_unwinder} and
2010 @code{frame_unwind_append_unwinder}.  Each unwinder includes a
2011 sniffer.  Whenever @value{GDBN} needs to unwind a frame (to fetch the
2012 previous frame's registers or the current frame's ID), it calls
2013 registered sniffers in order to find one which recognizes the frame.
2014 The first time a sniffer returns non-zero, the corresponding unwinder
2015 is assigned to the frame.
2016
2017 @section Unwinding the Frame ID
2018 @cindex frame ID
2019
2020 Every frame has an associated ID, of type @code{struct frame_id}.
2021 The ID includes the stack base and function start address for
2022 the frame.  The ID persists through the entire life of the frame,
2023 including while other called frames are running; it is used to
2024 locate an appropriate @code{struct frame_info} from the cache.
2025
2026 Every time the inferior stops, and at various other times, the frame
2027 cache is flushed.  Because of this, parts of @value{GDBN} which need
2028 to keep track of individual frames cannot use pointers to @code{struct
2029 frame_info}.  A frame ID provides a stable reference to a frame, even
2030 when the unwinder must be run again to generate a new @code{struct
2031 frame_info} for the same frame.
2032
2033 The frame's unwinder's @code{this_id} method is called to find the ID.
2034 Note that this is different from register unwinding, where the next
2035 frame's @code{prev_register} is called to unwind this frame's
2036 registers.
2037
2038 Both stack base and function address are required to identify the
2039 frame, because a recursive function has the same function address for
2040 two consecutive frames and a leaf function may have the same stack
2041 address as its caller.  On some platforms, a third address is part of
2042 the ID to further disambiguate frames---for instance, on IA-64
2043 the separate register stack address is included in the ID.
2044
2045 An invalid frame ID (@code{outer_frame_id}) returned from the
2046 @code{this_id} method means to stop unwinding after this frame.
2047
2048 @code{null_frame_id} is another invalid frame ID which should be used
2049 when there is no frame.  For instance, certain breakpoints are attached
2050 to a specific frame, and that frame is identified through its frame ID
2051 (we use this to implement the "finish" command).  Using
2052 @code{null_frame_id} as the frame ID for a given breakpoint means
2053 that the breakpoint is not specific to any frame.  The @code{this_id}
2054 method should never return @code{null_frame_id}.
2055
2056 @section Unwinding Registers
2057
2058 Each unwinder includes a @code{prev_register} method.  This method
2059 takes a frame, an associated cache pointer, and a register number.
2060 It returns a @code{struct value *} describing the requested register,
2061 as saved by this frame.  This is the value of the register that is
2062 current in this frame's caller.
2063
2064 The returned value must have the same type as the register.  It may
2065 have any lvalue type.  In most circumstances one of these routines
2066 will generate the appropriate value:
2067
2068 @table @code
2069 @item frame_unwind_got_optimized
2070 @findex frame_unwind_got_optimized
2071 This register was not saved.
2072
2073 @item frame_unwind_got_register
2074 @findex frame_unwind_got_register
2075 This register was copied into another register in this frame.  This
2076 is also used for unchanged registers; they are ``copied'' into the
2077 same register.
2078
2079 @item frame_unwind_got_memory
2080 @findex frame_unwind_got_memory
2081 This register was saved in memory.
2082
2083 @item frame_unwind_got_constant
2084 @findex frame_unwind_got_constant
2085 This register was not saved, but the unwinder can compute the previous
2086 value some other way.
2087
2088 @item frame_unwind_got_address
2089 @findex frame_unwind_got_address
2090 Same as @code{frame_unwind_got_constant}, except that the value is a target
2091 address.  This is frequently used for the stack pointer, which is not
2092 explicitly saved but has a known offset from this frame's stack
2093 pointer.  For architectures with a flat unified address space, this is
2094 generally the same as @code{frame_unwind_got_constant}.
2095 @end table
2096
2097 @node Symbol Handling
2098
2099 @chapter Symbol Handling
2100
2101 Symbols are a key part of @value{GDBN}'s operation.  Symbols include
2102 variables, functions, and types.
2103
2104 Symbol information for a large program can be truly massive, and
2105 reading of symbol information is one of the major performance
2106 bottlenecks in @value{GDBN}; it can take many minutes to process it
2107 all.  Studies have shown that nearly all the time spent is
2108 computational, rather than file reading.
2109
2110 One of the ways for @value{GDBN} to provide a good user experience is
2111 to start up quickly, taking no more than a few seconds.  It is simply
2112 not possible to process all of a program's debugging info in that
2113 time, and so we attempt to handle symbols incrementally.  For instance,
2114 we create @dfn{partial symbol tables} consisting of only selected
2115 symbols, and only expand them to full symbol tables when necessary.
2116
2117 @section Symbol Reading
2118
2119 @cindex symbol reading
2120 @cindex reading of symbols
2121 @cindex symbol files
2122 @value{GDBN} reads symbols from @dfn{symbol files}.  The usual symbol
2123 file is the file containing the program which @value{GDBN} is
2124 debugging.  @value{GDBN} can be directed to use a different file for
2125 symbols (with the @samp{symbol-file} command), and it can also read
2126 more symbols via the @samp{add-file} and @samp{load} commands. In
2127 addition, it may bring in more symbols while loading shared
2128 libraries.
2129
2130 @findex find_sym_fns
2131 Symbol files are initially opened by code in @file{symfile.c} using
2132 the BFD library (@pxref{Support Libraries}).  BFD identifies the type
2133 of the file by examining its header.  @code{find_sym_fns} then uses
2134 this identification to locate a set of symbol-reading functions.
2135
2136 @findex add_symtab_fns
2137 @cindex @code{sym_fns} structure
2138 @cindex adding a symbol-reading module
2139 Symbol-reading modules identify themselves to @value{GDBN} by calling
2140 @code{add_symtab_fns} during their module initialization.  The argument
2141 to @code{add_symtab_fns} is a @code{struct sym_fns} which contains the
2142 name (or name prefix) of the symbol format, the length of the prefix,
2143 and pointers to four functions.  These functions are called at various
2144 times to process symbol files whose identification matches the specified
2145 prefix.
2146
2147 The functions supplied by each module are:
2148
2149 @table @code
2150 @item @var{xyz}_symfile_init(struct sym_fns *sf)
2151
2152 @cindex secondary symbol file
2153 Called from @code{symbol_file_add} when we are about to read a new
2154 symbol file.  This function should clean up any internal state (possibly
2155 resulting from half-read previous files, for example) and prepare to
2156 read a new symbol file.  Note that the symbol file which we are reading
2157 might be a new ``main'' symbol file, or might be a secondary symbol file
2158 whose symbols are being added to the existing symbol table.
2159
2160 The argument to @code{@var{xyz}_symfile_init} is a newly allocated
2161 @code{struct sym_fns} whose @code{bfd} field contains the BFD for the
2162 new symbol file being read.  Its @code{private} field has been zeroed,
2163 and can be modified as desired.  Typically, a struct of private
2164 information will be @code{malloc}'d, and a pointer to it will be placed
2165 in the @code{private} field.
2166
2167 There is no result from @code{@var{xyz}_symfile_init}, but it can call
2168 @code{error} if it detects an unavoidable problem.
2169
2170 @item @var{xyz}_new_init()
2171
2172 Called from @code{symbol_file_add} when discarding existing symbols.
2173 This function needs only handle the symbol-reading module's internal
2174 state; the symbol table data structures visible to the rest of
2175 @value{GDBN} will be discarded by @code{symbol_file_add}.  It has no
2176 arguments and no result.  It may be called after
2177 @code{@var{xyz}_symfile_init}, if a new symbol table is being read, or
2178 may be called alone if all symbols are simply being discarded.
2179
2180 @item @var{xyz}_symfile_read(struct sym_fns *sf, CORE_ADDR addr, int mainline)
2181
2182 Called from @code{symbol_file_add} to actually read the symbols from a
2183 symbol-file into a set of psymtabs or symtabs.
2184
2185 @code{sf} points to the @code{struct sym_fns} originally passed to
2186 @code{@var{xyz}_sym_init} for possible initialization.  @code{addr} is
2187 the offset between the file's specified start address and its true
2188 address in memory.  @code{mainline} is 1 if this is the main symbol
2189 table being read, and 0 if a secondary symbol file (e.g., shared library
2190 or dynamically loaded file) is being read.@refill
2191 @end table
2192
2193 In addition, if a symbol-reading module creates psymtabs when
2194 @var{xyz}_symfile_read is called, these psymtabs will contain a pointer
2195 to a function @code{@var{xyz}_psymtab_to_symtab}, which can be called
2196 from any point in the @value{GDBN} symbol-handling code.
2197
2198 @table @code
2199 @item @var{xyz}_psymtab_to_symtab (struct partial_symtab *pst)
2200
2201 Called from @code{psymtab_to_symtab} (or the @code{PSYMTAB_TO_SYMTAB} macro) if
2202 the psymtab has not already been read in and had its @code{pst->symtab}
2203 pointer set.  The argument is the psymtab to be fleshed-out into a
2204 symtab.  Upon return, @code{pst->readin} should have been set to 1, and
2205 @code{pst->symtab} should contain a pointer to the new corresponding symtab, or
2206 zero if there were no symbols in that part of the symbol file.
2207 @end table
2208
2209 @section Partial Symbol Tables
2210
2211 @value{GDBN} has three types of symbol tables:
2212
2213 @itemize @bullet
2214 @cindex full symbol table
2215 @cindex symtabs
2216 @item
2217 Full symbol tables (@dfn{symtabs}).  These contain the main
2218 information about symbols and addresses.
2219
2220 @cindex psymtabs
2221 @item
2222 Partial symbol tables (@dfn{psymtabs}).  These contain enough
2223 information to know when to read the corresponding part of the full
2224 symbol table.
2225
2226 @cindex minimal symbol table
2227 @cindex minsymtabs
2228 @item
2229 Minimal symbol tables (@dfn{msymtabs}).  These contain information
2230 gleaned from non-debugging symbols.
2231 @end itemize
2232
2233 @cindex partial symbol table
2234 This section describes partial symbol tables.
2235
2236 A psymtab is constructed by doing a very quick pass over an executable
2237 file's debugging information.  Small amounts of information are
2238 extracted---enough to identify which parts of the symbol table will
2239 need to be re-read and fully digested later, when the user needs the
2240 information.  The speed of this pass causes @value{GDBN} to start up very
2241 quickly.  Later, as the detailed rereading occurs, it occurs in small
2242 pieces, at various times, and the delay therefrom is mostly invisible to
2243 the user.
2244 @c (@xref{Symbol Reading}.)
2245
2246 The symbols that show up in a file's psymtab should be, roughly, those
2247 visible to the debugger's user when the program is not running code from
2248 that file.  These include external symbols and types, static symbols and
2249 types, and @code{enum} values declared at file scope.
2250
2251 The psymtab also contains the range of instruction addresses that the
2252 full symbol table would represent.
2253
2254 @cindex finding a symbol
2255 @cindex symbol lookup
2256 The idea is that there are only two ways for the user (or much of the
2257 code in the debugger) to reference a symbol:
2258
2259 @itemize @bullet
2260 @findex find_pc_function
2261 @findex find_pc_line
2262 @item
2263 By its address (e.g., execution stops at some address which is inside a
2264 function in this file).  The address will be noticed to be in the
2265 range of this psymtab, and the full symtab will be read in.
2266 @code{find_pc_function}, @code{find_pc_line}, and other
2267 @code{find_pc_@dots{}} functions handle this.
2268
2269 @cindex lookup_symbol
2270 @item
2271 By its name
2272 (e.g., the user asks to print a variable, or set a breakpoint on a
2273 function).  Global names and file-scope names will be found in the
2274 psymtab, which will cause the symtab to be pulled in.  Local names will
2275 have to be qualified by a global name, or a file-scope name, in which
2276 case we will have already read in the symtab as we evaluated the
2277 qualifier.  Or, a local symbol can be referenced when we are ``in'' a
2278 local scope, in which case the first case applies.  @code{lookup_symbol}
2279 does most of the work here.
2280 @end itemize
2281
2282 The only reason that psymtabs exist is to cause a symtab to be read in
2283 at the right moment.  Any symbol that can be elided from a psymtab,
2284 while still causing that to happen, should not appear in it.  Since
2285 psymtabs don't have the idea of scope, you can't put local symbols in
2286 them anyway.  Psymtabs don't have the idea of the type of a symbol,
2287 either, so types need not appear, unless they will be referenced by
2288 name.
2289
2290 It is a bug for @value{GDBN} to behave one way when only a psymtab has
2291 been read, and another way if the corresponding symtab has been read
2292 in.  Such bugs are typically caused by a psymtab that does not contain
2293 all the visible symbols, or which has the wrong instruction address
2294 ranges.
2295
2296 The psymtab for a particular section of a symbol file (objfile) could be
2297 thrown away after the symtab has been read in.  The symtab should always
2298 be searched before the psymtab, so the psymtab will never be used (in a
2299 bug-free environment).  Currently, psymtabs are allocated on an obstack,
2300 and all the psymbols themselves are allocated in a pair of large arrays
2301 on an obstack, so there is little to be gained by trying to free them
2302 unless you want to do a lot more work.
2303
2304 @section Types
2305
2306 @unnumberedsubsec Fundamental Types (e.g., @code{FT_VOID}, @code{FT_BOOLEAN}).
2307
2308 @cindex fundamental types
2309 These are the fundamental types that @value{GDBN} uses internally.  Fundamental
2310 types from the various debugging formats (stabs, ELF, etc) are mapped
2311 into one of these.  They are basically a union of all fundamental types
2312 that @value{GDBN} knows about for all the languages that @value{GDBN}
2313 knows about.
2314
2315 @unnumberedsubsec Type Codes (e.g., @code{TYPE_CODE_PTR}, @code{TYPE_CODE_ARRAY}).
2316
2317 @cindex type codes
2318 Each time @value{GDBN} builds an internal type, it marks it with one
2319 of these types.  The type may be a fundamental type, such as
2320 @code{TYPE_CODE_INT}, or a derived type, such as @code{TYPE_CODE_PTR}
2321 which is a pointer to another type.  Typically, several @code{FT_*}
2322 types map to one @code{TYPE_CODE_*} type, and are distinguished by
2323 other members of the type struct, such as whether the type is signed
2324 or unsigned, and how many bits it uses.
2325
2326 @unnumberedsubsec Builtin Types (e.g., @code{builtin_type_void}, @code{builtin_type_char}).
2327
2328 These are instances of type structs that roughly correspond to
2329 fundamental types and are created as global types for @value{GDBN} to
2330 use for various ugly historical reasons.  We eventually want to
2331 eliminate these.  Note for example that @code{builtin_type_int}
2332 initialized in @file{gdbtypes.c} is basically the same as a
2333 @code{TYPE_CODE_INT} type that is initialized in @file{c-lang.c} for
2334 an @code{FT_INTEGER} fundamental type.  The difference is that the
2335 @code{builtin_type} is not associated with any particular objfile, and
2336 only one instance exists, while @file{c-lang.c} builds as many
2337 @code{TYPE_CODE_INT} types as needed, with each one associated with
2338 some particular objfile.
2339
2340 @section Object File Formats
2341 @cindex object file formats
2342
2343 @subsection a.out
2344
2345 @cindex @code{a.out} format
2346 The @code{a.out} format is the original file format for Unix.  It
2347 consists of three sections: @code{text}, @code{data}, and @code{bss},
2348 which are for program code, initialized data, and uninitialized data,
2349 respectively.
2350
2351 The @code{a.out} format is so simple that it doesn't have any reserved
2352 place for debugging information.  (Hey, the original Unix hackers used
2353 @samp{adb}, which is a machine-language debugger!)  The only debugging
2354 format for @code{a.out} is stabs, which is encoded as a set of normal
2355 symbols with distinctive attributes.
2356
2357 The basic @code{a.out} reader is in @file{dbxread.c}.
2358
2359 @subsection COFF
2360
2361 @cindex COFF format
2362 The COFF format was introduced with System V Release 3 (SVR3) Unix.
2363 COFF files may have multiple sections, each prefixed by a header.  The
2364 number of sections is limited.
2365
2366 The COFF specification includes support for debugging.  Although this
2367 was a step forward, the debugging information was woefully limited.
2368 For instance, it was not possible to represent code that came from an
2369 included file.  GNU's COFF-using configs often use stabs-type info,
2370 encapsulated in special sections.
2371
2372 The COFF reader is in @file{coffread.c}.
2373
2374 @subsection ECOFF
2375
2376 @cindex ECOFF format
2377 ECOFF is an extended COFF originally introduced for Mips and Alpha
2378 workstations.
2379
2380 The basic ECOFF reader is in @file{mipsread.c}.
2381
2382 @subsection XCOFF
2383
2384 @cindex XCOFF format
2385 The IBM RS/6000 running AIX uses an object file format called XCOFF.
2386 The COFF sections, symbols, and line numbers are used, but debugging
2387 symbols are @code{dbx}-style stabs whose strings are located in the
2388 @code{.debug} section (rather than the string table).  For more
2389 information, see @ref{Top,,,stabs,The Stabs Debugging Format}.
2390
2391 The shared library scheme has a clean interface for figuring out what
2392 shared libraries are in use, but the catch is that everything which
2393 refers to addresses (symbol tables and breakpoints at least) needs to be
2394 relocated for both shared libraries and the main executable.  At least
2395 using the standard mechanism this can only be done once the program has
2396 been run (or the core file has been read).
2397
2398 @subsection PE
2399
2400 @cindex PE-COFF format
2401 Windows 95 and NT use the PE (@dfn{Portable Executable}) format for their
2402 executables.  PE is basically COFF with additional headers.
2403
2404 While BFD includes special PE support, @value{GDBN} needs only the basic
2405 COFF reader.
2406
2407 @subsection ELF
2408
2409 @cindex ELF format
2410 The ELF format came with System V Release 4 (SVR4) Unix.  ELF is
2411 similar to COFF in being organized into a number of sections, but it
2412 removes many of COFF's limitations.  Debugging info may be either stabs
2413 encapsulated in ELF sections, or more commonly these days, DWARF.
2414
2415 The basic ELF reader is in @file{elfread.c}.
2416
2417 @subsection SOM
2418
2419 @cindex SOM format
2420 SOM is HP's object file and debug format (not to be confused with IBM's
2421 SOM, which is a cross-language ABI).
2422
2423 The SOM reader is in @file{somread.c}.
2424
2425 @section Debugging File Formats
2426
2427 This section describes characteristics of debugging information that
2428 are independent of the object file format.
2429
2430 @subsection stabs
2431
2432 @cindex stabs debugging info
2433 @code{stabs} started out as special symbols within the @code{a.out}
2434 format.  Since then, it has been encapsulated into other file
2435 formats, such as COFF and ELF.
2436
2437 While @file{dbxread.c} does some of the basic stab processing,
2438 including for encapsulated versions, @file{stabsread.c} does
2439 the real work.
2440
2441 @subsection COFF
2442
2443 @cindex COFF debugging info
2444 The basic COFF definition includes debugging information.  The level
2445 of support is minimal and non-extensible, and is not often used.
2446
2447 @subsection Mips debug (Third Eye)
2448
2449 @cindex ECOFF debugging info
2450 ECOFF includes a definition of a special debug format.
2451
2452 The file @file{mdebugread.c} implements reading for this format.
2453
2454 @c mention DWARF 1 as a formerly-supported format
2455
2456 @subsection DWARF 2
2457
2458 @cindex DWARF 2 debugging info
2459 DWARF 2 is an improved but incompatible version of DWARF 1.
2460
2461 The DWARF 2 reader is in @file{dwarf2read.c}.
2462
2463 @subsection Compressed DWARF 2
2464
2465 @cindex Compressed DWARF 2 debugging info
2466 Compressed DWARF 2 is not technically a separate debugging format, but
2467 merely DWARF 2 debug information that has been compressed.  In this
2468 format, every object-file section holding DWARF 2 debugging
2469 information is compressed and prepended with a header.  (The section
2470 is also typically renamed, so a section called @code{.debug_info} in a
2471 DWARF 2 binary would be called @code{.zdebug_info} in a compressed
2472 DWARF 2 binary.)  The header is 12 bytes long:
2473
2474 @itemize @bullet
2475 @item
2476 4 bytes: the literal string ``ZLIB''
2477 @item
2478 8 bytes: the uncompressed size of the section, in big-endian byte
2479 order.
2480 @end itemize
2481
2482 The same reader is used for both compressed an normal DWARF 2 info.
2483 Section decompression is done in @code{zlib_decompress_section} in
2484 @file{dwarf2read.c}.
2485
2486 @subsection DWARF 3
2487
2488 @cindex DWARF 3 debugging info
2489 DWARF 3 is an improved version of DWARF 2.
2490
2491 @subsection SOM
2492
2493 @cindex SOM debugging info
2494 Like COFF, the SOM definition includes debugging information.
2495
2496 @section Adding a New Symbol Reader to @value{GDBN}
2497
2498 @cindex adding debugging info reader
2499 If you are using an existing object file format (@code{a.out}, COFF, ELF, etc),
2500 there is probably little to be done.
2501
2502 If you need to add a new object file format, you must first add it to
2503 BFD.  This is beyond the scope of this document.
2504
2505 You must then arrange for the BFD code to provide access to the
2506 debugging symbols.  Generally @value{GDBN} will have to call swapping
2507 routines from BFD and a few other BFD internal routines to locate the
2508 debugging information.  As much as possible, @value{GDBN} should not
2509 depend on the BFD internal data structures.
2510
2511 For some targets (e.g., COFF), there is a special transfer vector used
2512 to call swapping routines, since the external data structures on various
2513 platforms have different sizes and layouts.  Specialized routines that
2514 will only ever be implemented by one object file format may be called
2515 directly.  This interface should be described in a file
2516 @file{bfd/lib@var{xyz}.h}, which is included by @value{GDBN}.
2517
2518 @section Memory Management for Symbol Files
2519
2520 Most memory associated with a loaded symbol file is stored on
2521 its @code{objfile_obstack}.  This includes symbols, types,
2522 namespace data, and other information produced by the symbol readers.
2523
2524 Because this data lives on the objfile's obstack, it is automatically
2525 released when the objfile is unloaded or reloaded.  Therefore one
2526 objfile must not reference symbol or type data from another objfile;
2527 they could be unloaded at different times.
2528
2529 User convenience variables, et cetera, have associated types.  Normally
2530 these types live in the associated objfile.  However, when the objfile
2531 is unloaded, those types are deep copied to global memory, so that
2532 the values of the user variables and history items are not lost.
2533
2534
2535 @node Language Support
2536
2537 @chapter Language Support
2538
2539 @cindex language support
2540 @value{GDBN}'s language support is mainly driven by the symbol reader,
2541 although it is possible for the user to set the source language
2542 manually.
2543
2544 @value{GDBN} chooses the source language by looking at the extension
2545 of the file recorded in the debug info; @file{.c} means C, @file{.f}
2546 means Fortran, etc.  It may also use a special-purpose language
2547 identifier if the debug format supports it, like with DWARF.
2548
2549 @section Adding a Source Language to @value{GDBN}
2550
2551 @cindex adding source language
2552 To add other languages to @value{GDBN}'s expression parser, follow the
2553 following steps:
2554
2555 @table @emph
2556 @item Create the expression parser.
2557
2558 @cindex expression parser
2559 This should reside in a file @file{@var{lang}-exp.y}.  Routines for
2560 building parsed expressions into a @code{union exp_element} list are in
2561 @file{parse.c}.
2562
2563 @cindex language parser
2564 Since we can't depend upon everyone having Bison, and YACC produces
2565 parsers that define a bunch of global names, the following lines
2566 @strong{must} be included at the top of the YACC parser, to prevent the
2567 various parsers from defining the same global names:
2568
2569 @smallexample
2570 #define yyparse         @var{lang}_parse
2571 #define yylex           @var{lang}_lex
2572 #define yyerror         @var{lang}_error
2573 #define yylval          @var{lang}_lval
2574 #define yychar          @var{lang}_char
2575 #define yydebug         @var{lang}_debug
2576 #define yypact          @var{lang}_pact 
2577 #define yyr1            @var{lang}_r1   
2578 #define yyr2            @var{lang}_r2   
2579 #define yydef           @var{lang}_def  
2580 #define yychk           @var{lang}_chk  
2581 #define yypgo           @var{lang}_pgo  
2582 #define yyact           @var{lang}_act  
2583 #define yyexca          @var{lang}_exca
2584 #define yyerrflag       @var{lang}_errflag
2585 #define yynerrs         @var{lang}_nerrs
2586 @end smallexample
2587
2588 At the bottom of your parser, define a @code{struct language_defn} and
2589 initialize it with the right values for your language.  Define an
2590 @code{initialize_@var{lang}} routine and have it call
2591 @samp{add_language(@var{lang}_language_defn)} to tell the rest of @value{GDBN}
2592 that your language exists.  You'll need some other supporting variables
2593 and functions, which will be used via pointers from your
2594 @code{@var{lang}_language_defn}.  See the declaration of @code{struct
2595 language_defn} in @file{language.h}, and the other @file{*-exp.y} files,
2596 for more information.
2597
2598 @item Add any evaluation routines, if necessary
2599
2600 @cindex expression evaluation routines
2601 @findex evaluate_subexp
2602 @findex prefixify_subexp
2603 @findex length_of_subexp
2604 If you need new opcodes (that represent the operations of the language),
2605 add them to the enumerated type in @file{expression.h}.  Add support
2606 code for these operations in the @code{evaluate_subexp} function
2607 defined in the file @file{eval.c}.  Add cases
2608 for new opcodes in two functions from @file{parse.c}:
2609 @code{prefixify_subexp} and @code{length_of_subexp}.  These compute
2610 the number of @code{exp_element}s that a given operation takes up.
2611
2612 @item Update some existing code
2613
2614 Add an enumerated identifier for your language to the enumerated type
2615 @code{enum language} in @file{defs.h}.
2616
2617 Update the routines in @file{language.c} so your language is included.
2618 These routines include type predicates and such, which (in some cases)
2619 are language dependent.  If your language does not appear in the switch
2620 statement, an error is reported.
2621
2622 @vindex current_language
2623 Also included in @file{language.c} is the code that updates the variable
2624 @code{current_language}, and the routines that translate the
2625 @code{language_@var{lang}} enumerated identifier into a printable
2626 string.
2627
2628 @findex _initialize_language
2629 Update the function @code{_initialize_language} to include your
2630 language.  This function picks the default language upon startup, so is
2631 dependent upon which languages that @value{GDBN} is built for.
2632
2633 @findex allocate_symtab
2634 Update @code{allocate_symtab} in @file{symfile.c} and/or symbol-reading
2635 code so that the language of each symtab (source file) is set properly.
2636 This is used to determine the language to use at each stack frame level.
2637 Currently, the language is set based upon the extension of the source
2638 file.  If the language can be better inferred from the symbol
2639 information, please set the language of the symtab in the symbol-reading
2640 code.
2641
2642 @findex print_subexp
2643 @findex op_print_tab
2644 Add helper code to @code{print_subexp} (in @file{expprint.c}) to handle any new
2645 expression opcodes you have added to @file{expression.h}.  Also, add the
2646 printed representations of your operators to @code{op_print_tab}.
2647
2648 @item Add a place of call
2649
2650 @findex parse_exp_1
2651 Add a call to @code{@var{lang}_parse()} and @code{@var{lang}_error} in
2652 @code{parse_exp_1} (defined in @file{parse.c}).
2653
2654 @item Edit @file{Makefile.in}
2655
2656 Add dependencies in @file{Makefile.in}.  Make sure you update the macro
2657 variables such as @code{HFILES} and @code{OBJS}, otherwise your code may
2658 not get linked in, or, worse yet, it may not get @code{tar}red into the
2659 distribution!
2660 @end table
2661
2662
2663 @node Host Definition
2664
2665 @chapter Host Definition
2666
2667 With the advent of Autoconf, it's rarely necessary to have host
2668 definition machinery anymore.  The following information is provided,
2669 mainly, as an historical reference.
2670
2671 @section Adding a New Host
2672
2673 @cindex adding a new host
2674 @cindex host, adding
2675 @value{GDBN}'s host configuration support normally happens via Autoconf.
2676 New host-specific definitions should not be needed.  Older hosts
2677 @value{GDBN} still use the host-specific definitions and files listed
2678 below, but these mostly exist for historical reasons, and will
2679 eventually disappear.
2680
2681 @table @file
2682 @item gdb/config/@var{arch}/@var{xyz}.mh
2683 This file is a Makefile fragment that once contained both host and
2684 native configuration information (@pxref{Native Debugging}) for the
2685 machine @var{xyz}.  The host configuration information is now handled
2686 by Autoconf.
2687
2688 Host configuration information included definitions for @code{CC},
2689 @code{SYSV_DEFINE}, @code{XM_CFLAGS}, @code{XM_ADD_FILES},
2690 @code{XM_CLIBS}, @code{XM_CDEPS}, etc.; see @file{Makefile.in}.
2691
2692 New host-only configurations do not need this file.
2693
2694 @end table
2695
2696 (Files named @file{gdb/config/@var{arch}/xm-@var{xyz}.h} were once
2697 used to define host-specific macros, but were no longer needed and
2698 have all been removed.)
2699
2700 @subheading Generic Host Support Files
2701
2702 @cindex generic host support
2703 There are some ``generic'' versions of routines that can be used by
2704 various systems.
2705
2706 @table @file
2707 @cindex remote debugging support
2708 @cindex serial line support
2709 @item ser-unix.c
2710 This contains serial line support for Unix systems.  It is included by
2711 default on all Unix-like hosts.
2712
2713 @item ser-pipe.c
2714 This contains serial pipe support for Unix systems.  It is included by
2715 default on all Unix-like hosts.
2716
2717 @item ser-mingw.c
2718 This contains serial line support for 32-bit programs running under
2719 Windows using MinGW.
2720
2721 @item ser-go32.c
2722 This contains serial line support for 32-bit programs running under DOS,
2723 using the DJGPP (a.k.a.@: GO32) execution environment.
2724
2725 @cindex TCP remote support
2726 @item ser-tcp.c
2727 This contains generic TCP support using sockets.  It is included by
2728 default on all Unix-like hosts and with MinGW.
2729 @end table
2730
2731 @section Host Conditionals
2732
2733 When @value{GDBN} is configured and compiled, various macros are
2734 defined or left undefined, to control compilation based on the
2735 attributes of the host system.  While formerly they could be set in
2736 host-specific header files, at present they can be changed only by
2737 setting @code{CFLAGS} when building, or by editing the source code.
2738
2739 These macros and their meanings (or if the meaning is not documented
2740 here, then one of the source files where they are used is indicated)
2741 are:
2742
2743 @ftable @code
2744 @item @value{GDBN}INIT_FILENAME
2745 The default name of @value{GDBN}'s initialization file (normally
2746 @file{.gdbinit}).
2747
2748 @item SIGWINCH_HANDLER
2749 If your host defines @code{SIGWINCH}, you can define this to be the name
2750 of a function to be called if @code{SIGWINCH} is received.
2751
2752 @item SIGWINCH_HANDLER_BODY
2753 Define this to expand into code that will define the function named by
2754 the expansion of @code{SIGWINCH_HANDLER}.
2755
2756 @item CRLF_SOURCE_FILES
2757 @cindex DOS text files
2758 Define this if host files use @code{\r\n} rather than @code{\n} as a
2759 line terminator.  This will cause source file listings to omit @code{\r}
2760 characters when printing and it will allow @code{\r\n} line endings of files
2761 which are ``sourced'' by gdb.  It must be possible to open files in binary
2762 mode using @code{O_BINARY} or, for fopen, @code{"rb"}.
2763
2764 @item DEFAULT_PROMPT
2765 @cindex prompt
2766 The default value of the prompt string (normally @code{"(gdb) "}).
2767
2768 @item DEV_TTY
2769 @cindex terminal device
2770 The name of the generic TTY device, defaults to @code{"/dev/tty"}.
2771
2772 @item ISATTY
2773 Substitute for isatty, if not available.
2774
2775 @item FOPEN_RB
2776 Define this if binary files are opened the same way as text files.
2777
2778 @item CC_HAS_LONG_LONG
2779 @cindex @code{long long} data type
2780 Define this if the host C compiler supports @code{long long}.  This is set
2781 by the @code{configure} script.
2782
2783 @item PRINTF_HAS_LONG_LONG
2784 Define this if the host can handle printing of long long integers via
2785 the printf format conversion specifier @code{ll}.  This is set by the
2786 @code{configure} script.
2787
2788 @item LSEEK_NOT_LINEAR
2789 Define this if @code{lseek (n)} does not necessarily move to byte number
2790 @code{n} in the file.  This is only used when reading source files.  It
2791 is normally faster to define @code{CRLF_SOURCE_FILES} when possible.
2792
2793 @item NORETURN
2794 If defined, this should be one or more tokens, such as @code{volatile},
2795 that can be used in both the declaration and definition of functions to
2796 indicate that they never return.  The default is already set correctly
2797 if compiling with GCC.  This will almost never need to be defined.
2798
2799 @item ATTR_NORETURN
2800 If defined, this should be one or more tokens, such as
2801 @code{__attribute__ ((noreturn))}, that can be used in the declarations
2802 of functions to indicate that they never return.  The default is already
2803 set correctly if compiling with GCC.  This will almost never need to be
2804 defined.
2805
2806 @item lint
2807 Define this to help placate @code{lint} in some situations.
2808
2809 @item volatile
2810 Define this to override the defaults of @code{__volatile__} or
2811 @code{/**/}.
2812 @end ftable
2813
2814
2815 @node Target Architecture Definition
2816
2817 @chapter Target Architecture Definition
2818
2819 @cindex target architecture definition
2820 @value{GDBN}'s target architecture defines what sort of
2821 machine-language programs @value{GDBN} can work with, and how it works
2822 with them.
2823
2824 The target architecture object is implemented as the C structure
2825 @code{struct gdbarch *}.  The structure, and its methods, are generated
2826 using the Bourne shell script @file{gdbarch.sh}.
2827
2828 @menu
2829 * OS ABI Variant Handling::
2830 * Initialize New Architecture::
2831 * Registers and Memory::
2832 * Pointers and Addresses::
2833 * Address Classes::
2834 * Register Representation::
2835 * Frame Interpretation::
2836 * Inferior Call Setup::
2837 * Adding support for debugging core files::
2838 * Defining Other Architecture Features::
2839 * Adding a New Target::
2840 @end menu
2841
2842 @node  OS ABI Variant Handling
2843 @section Operating System ABI Variant Handling
2844 @cindex OS ABI variants
2845
2846 @value{GDBN} provides a mechanism for handling variations in OS
2847 ABIs.  An OS ABI variant may have influence over any number of
2848 variables in the target architecture definition.  There are two major
2849 components in the OS ABI mechanism: sniffers and handlers.
2850
2851 A @dfn{sniffer} examines a file matching a BFD architecture/flavour pair
2852 (the architecture may be wildcarded) in an attempt to determine the
2853 OS ABI of that file.  Sniffers with a wildcarded architecture are considered
2854 to be @dfn{generic}, while sniffers for a specific architecture are
2855 considered to be @dfn{specific}.  A match from a specific sniffer
2856 overrides a match from a generic sniffer.  Multiple sniffers for an
2857 architecture/flavour may exist, in order to differentiate between two
2858 different operating systems which use the same basic file format.  The
2859 OS ABI framework provides a generic sniffer for ELF-format files which
2860 examines the @code{EI_OSABI} field of the ELF header, as well as note
2861 sections known to be used by several operating systems.
2862
2863 @cindex fine-tuning @code{gdbarch} structure
2864 A @dfn{handler} is used to fine-tune the @code{gdbarch} structure for the
2865 selected OS ABI.  There may be only one handler for a given OS ABI
2866 for each BFD architecture.
2867
2868 The following OS ABI variants are defined in @file{defs.h}:
2869
2870 @table @code
2871
2872 @findex GDB_OSABI_UNINITIALIZED
2873 @item GDB_OSABI_UNINITIALIZED
2874 Used for struct gdbarch_info if ABI is still uninitialized.
2875
2876 @findex GDB_OSABI_UNKNOWN
2877 @item GDB_OSABI_UNKNOWN
2878 The ABI of the inferior is unknown.  The default @code{gdbarch}
2879 settings for the architecture will be used.
2880
2881 @findex GDB_OSABI_SVR4
2882 @item GDB_OSABI_SVR4
2883 UNIX System V Release 4.
2884
2885 @findex GDB_OSABI_HURD
2886 @item GDB_OSABI_HURD
2887 GNU using the Hurd kernel.
2888
2889 @findex GDB_OSABI_SOLARIS
2890 @item GDB_OSABI_SOLARIS
2891 Sun Solaris.
2892
2893 @findex GDB_OSABI_OSF1
2894 @item GDB_OSABI_OSF1
2895 OSF/1, including Digital UNIX and Compaq Tru64 UNIX.
2896
2897 @findex GDB_OSABI_LINUX
2898 @item GDB_OSABI_LINUX
2899 GNU using the Linux kernel.
2900
2901 @findex GDB_OSABI_FREEBSD_AOUT
2902 @item GDB_OSABI_FREEBSD_AOUT
2903 FreeBSD using the @code{a.out} executable format.
2904
2905 @findex GDB_OSABI_FREEBSD_ELF
2906 @item GDB_OSABI_FREEBSD_ELF
2907 FreeBSD using the ELF executable format.
2908
2909 @findex GDB_OSABI_NETBSD_AOUT
2910 @item GDB_OSABI_NETBSD_AOUT
2911 NetBSD using the @code{a.out} executable format.
2912
2913 @findex GDB_OSABI_NETBSD_ELF
2914 @item GDB_OSABI_NETBSD_ELF
2915 NetBSD using the ELF executable format.
2916
2917 @findex GDB_OSABI_OPENBSD_ELF
2918 @item GDB_OSABI_OPENBSD_ELF
2919 OpenBSD using the ELF executable format.
2920
2921 @findex GDB_OSABI_WINCE
2922 @item GDB_OSABI_WINCE
2923 Windows CE.
2924
2925 @findex GDB_OSABI_GO32
2926 @item GDB_OSABI_GO32
2927 DJGPP.
2928
2929 @findex GDB_OSABI_IRIX
2930 @item GDB_OSABI_IRIX
2931 Irix.
2932
2933 @findex GDB_OSABI_INTERIX
2934 @item GDB_OSABI_INTERIX
2935 Interix (Posix layer for MS-Windows systems).
2936
2937 @findex GDB_OSABI_HPUX_ELF
2938 @item GDB_OSABI_HPUX_ELF
2939 HP/UX using the ELF executable format.
2940
2941 @findex GDB_OSABI_HPUX_SOM
2942 @item GDB_OSABI_HPUX_SOM
2943 HP/UX using the SOM executable format.
2944
2945 @findex GDB_OSABI_QNXNTO
2946 @item GDB_OSABI_QNXNTO
2947 QNX Neutrino.
2948
2949 @findex GDB_OSABI_CYGWIN
2950 @item GDB_OSABI_CYGWIN
2951 Cygwin.
2952
2953 @findex GDB_OSABI_AIX
2954 @item GDB_OSABI_AIX
2955 AIX.
2956
2957 @end table
2958
2959 Here are the functions that make up the OS ABI framework:
2960
2961 @deftypefun {const char *} gdbarch_osabi_name (enum gdb_osabi @var{osabi})
2962 Return the name of the OS ABI corresponding to @var{osabi}.
2963 @end deftypefun
2964
2965 @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}))
2966 Register the OS ABI handler specified by @var{init_osabi} for the
2967 architecture, machine type and OS ABI specified by @var{arch},
2968 @var{machine} and @var{osabi}.  In most cases, a value of zero for the
2969 machine type, which implies the architecture's default machine type,
2970 will suffice.
2971 @end deftypefun
2972
2973 @deftypefun void gdbarch_register_osabi_sniffer (enum bfd_architecture @var{arch}, enum bfd_flavour @var{flavour}, enum gdb_osabi (*@var{sniffer})(bfd *@var{abfd}))
2974 Register the OS ABI file sniffer specified by @var{sniffer} for the
2975 BFD architecture/flavour pair specified by @var{arch} and @var{flavour}.
2976 If @var{arch} is @code{bfd_arch_unknown}, the sniffer is considered to
2977 be generic, and is allowed to examine @var{flavour}-flavoured files for
2978 any architecture.
2979 @end deftypefun
2980
2981 @deftypefun {enum gdb_osabi} gdbarch_lookup_osabi (bfd *@var{abfd})
2982 Examine the file described by @var{abfd} to determine its OS ABI.
2983 The value @code{GDB_OSABI_UNKNOWN} is returned if the OS ABI cannot
2984 be determined.
2985 @end deftypefun
2986
2987 @deftypefun void gdbarch_init_osabi (struct gdbarch info @var{info}, struct gdbarch *@var{gdbarch}, enum gdb_osabi @var{osabi})
2988 Invoke the OS ABI handler corresponding to @var{osabi} to fine-tune the
2989 @code{gdbarch} structure specified by @var{gdbarch}.  If a handler
2990 corresponding to @var{osabi} has not been registered for @var{gdbarch}'s
2991 architecture, a warning will be issued and the debugging session will continue
2992 with the defaults already established for @var{gdbarch}.
2993 @end deftypefun
2994
2995 @deftypefun void generic_elf_osabi_sniff_abi_tag_sections (bfd *@var{abfd}, asection *@var{sect}, void *@var{obj})
2996 Helper routine for ELF file sniffers.  Examine the file described by
2997 @var{abfd} and look at ABI tag note sections to determine the OS ABI
2998 from the note.  This function should be called via
2999 @code{bfd_map_over_sections}.
3000 @end deftypefun
3001
3002 @node Initialize New Architecture
3003 @section Initializing a New Architecture
3004
3005 @menu
3006 * How an Architecture is Represented::
3007 * Looking Up an Existing Architecture::
3008 * Creating a New Architecture::
3009 @end menu
3010
3011 @node How an Architecture is Represented
3012 @subsection How an Architecture is Represented
3013 @cindex architecture representation
3014 @cindex representation of architecture
3015
3016 Each @code{gdbarch} is associated with a single @sc{bfd} architecture,
3017 via a @code{bfd_arch_@var{arch}} in the @code{bfd_architecture}
3018 enumeration.  The @code{gdbarch} is registered by a call to
3019 @code{register_gdbarch_init}, usually from the file's
3020 @code{_initialize_@var{filename}} routine, which will be automatically
3021 called during @value{GDBN} startup.  The arguments are a @sc{bfd}
3022 architecture constant and an initialization function.
3023
3024 @findex _initialize_@var{arch}_tdep
3025 @cindex @file{@var{arch}-tdep.c}
3026 A @value{GDBN} description for a new architecture, @var{arch} is created by
3027 defining a global function @code{_initialize_@var{arch}_tdep}, by
3028 convention in the source file @file{@var{arch}-tdep.c}.  For example,
3029 in the case of the OpenRISC 1000, this function is called
3030 @code{_initialize_or1k_tdep} and is found in the file
3031 @file{or1k-tdep.c}.
3032
3033 @cindex @file{configure.tgt}
3034 @cindex @code{gdbarch}
3035 @findex gdbarch_register
3036 The resulting object files containing the implementation of the
3037 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function are specified in the @value{GDBN}
3038 @file{configure.tgt} file, which includes a large case statement
3039 pattern matching against the @code{--target} option of the
3040 @code{configure} script.  The new @code{struct gdbarch} is created
3041 within the @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function by calling
3042 @code{gdbarch_register}:
3043
3044 @smallexample
3045 void gdbarch_register (enum bfd_architecture    @var{architecture},
3046                        gdbarch_init_ftype      *@var{init_func},
3047                        gdbarch_dump_tdep_ftype *@var{tdep_dump_func});
3048 @end smallexample
3049
3050 The @var{architecture} will identify the unique @sc{bfd} to be
3051 associated with this @code{gdbarch}.  The @var{init_func} funciton is
3052 called to create and return the new @code{struct gdbarch}.  The
3053 @var{tdep_dump_func} function will dump the target specific details
3054 associated with this architecture.
3055
3056 For example the function @code{_initialize_or1k_tdep} creates its
3057 architecture for 32-bit OpenRISC 1000 architectures by calling:
3058
3059 @smallexample
3060 gdbarch_register (bfd_arch_or32, or1k_gdbarch_init, or1k_dump_tdep);
3061 @end smallexample
3062
3063 @node Looking Up an Existing Architecture
3064 @subsection Looking Up an Existing Architecture
3065 @cindex @code{gdbarch} lookup
3066
3067 The initialization function has this prototype:
3068
3069 @smallexample
3070 static struct gdbarch *
3071 @var{arch}_gdbarch_init (struct gdbarch_info @var{info},
3072                          struct gdbarch_list *@var{arches})
3073 @end smallexample
3074
3075 The @var{info} argument contains parameters used to select the correct
3076 architecture, and @var{arches} is a list of architectures which
3077 have already been created with the same @code{bfd_arch_@var{arch}}
3078 value.
3079
3080 The initialization function should first make sure that @var{info}
3081 is acceptable, and return @code{NULL} if it is not.  Then, it should
3082 search through @var{arches} for an exact match to @var{info}, and
3083 return one if found.  Lastly, if no exact match was found, it should
3084 create a new architecture based on @var{info} and return it.
3085
3086 @findex gdbarch_list_lookup_by_info
3087 @cindex @code{gdbarch_info}
3088 The lookup is done using @code{gdbarch_list_lookup_by_info}.  It is
3089 passed the list of existing architectures, @var{arches}, and the
3090 @code{struct gdbarch_info}, @var{info}, and returns the first matching
3091 architecture it finds, or @code{NULL} if none are found.  If an
3092 architecture is found it can be returned as the result from the
3093 initialization function, otherwise a new @code{struct gdbach} will need
3094 to be created.
3095
3096 The struct gdbarch_info has the following components:
3097
3098 @smallexample
3099 struct gdbarch_info
3100 @{
3101    const struct bfd_arch_info *bfd_arch_info;
3102    int                         byte_order;
3103    bfd                        *abfd;
3104    struct gdbarch_tdep_info   *tdep_info;
3105    enum gdb_osabi              osabi;
3106    const struct target_desc   *target_desc;
3107 @};
3108 @end smallexample
3109
3110 @vindex bfd_arch_info
3111 The @code{bfd_arch_info} member holds the key details about the
3112 architecture.  The @code{byte_order} member is a value in an
3113 enumeration indicating the endianism.  The @code{abfd} member is a
3114 pointer to the full @sc{bfd}, the @code{tdep_info} member is
3115 additional custom target specific information, @code{osabi} identifies
3116 which (if any) of a number of operating specific ABIs are used by this
3117 architecture and the @code{target_desc} member is a set of name-value
3118 pairs with information about register usage in this target.
3119
3120 When the @code{struct gdbarch} initialization function is called, not
3121 all the fields are provided---only those which can be deduced from the
3122 @sc{bfd}.  The @code{struct gdbarch_info}, @var{info} is used as a
3123 look-up key with the list of existing architectures, @var{arches} to
3124 see if a suitable architecture already exists.  The @var{tdep_info},
3125 @var{osabi} and @var{target_desc} fields may be added before this
3126 lookup to refine the search.
3127
3128 Only information in @var{info} should be used to choose the new
3129 architecture.  Historically, @var{info} could be sparse, and
3130 defaults would be collected from the first element on @var{arches}.
3131 However, @value{GDBN} now fills in @var{info} more thoroughly,
3132 so new @code{gdbarch} initialization functions should not take
3133 defaults from @var{arches}.
3134
3135 @node Creating a New Architecture
3136 @subsection Creating a New Architecture
3137 @cindex @code{struct gdbarch} creation
3138
3139 @findex gdbarch_alloc
3140 @cindex @code{gdbarch_tdep} when allocating new @code{gdbarch}
3141 If no architecture is found, then a new architecture must be created,
3142 by calling @code{gdbarch_alloc} using the supplied @code{@w{struct
3143 gdbarch_info}} and any additional custom target specific
3144 information in a @code{struct gdbarch_tdep}.  The prototype for
3145 @code{gdbarch_alloc} is:
3146
3147 @smallexample
3148 struct gdbarch *gdbarch_alloc (const struct gdbarch_info *@var{info},
3149                                struct gdbarch_tdep       *@var{tdep}); 
3150 @end smallexample
3151
3152 @cindex @code{set_gdbarch} functions
3153 @cindex @code{gdbarch} accessor functions
3154 The newly created struct gdbarch must then be populated.  Although
3155 there are default values, in most cases they are not what is
3156 required.
3157
3158 For each element, @var{X}, there is are a pair of corresponding accessor
3159 functions, one to set the value of that element,
3160 @code{set_gdbarch_@var{X}}, the second to either get the value of an
3161 element (if it is a variable) or to apply the element (if it is a
3162 function), @code{gdbarch_@var{X}}.  Note that both accessor functions
3163 take a pointer to the @code{@w{struct gdbarch}} as first
3164 argument.  Populating the new @code{gdbarch} should use the
3165 @code{set_gdbarch} functions.
3166
3167 The following sections identify the main elements that should be set
3168 in this way.  This is not the complete list, but represents the
3169 functions and elements that must commonly be specified for a new
3170 architecture.  Many of the functions and variables are described in the
3171 header file @file{gdbarch.h}.
3172
3173 This is the main work in defining a new architecture.  Implementing the
3174 set of functions to populate the @code{struct gdbarch}.
3175
3176 @cindex @code{gdbarch_tdep} definition
3177 @code{struct gdbarch_tdep} is not defined within @value{GDBN}---it is up
3178 to the user to define this struct if it is needed to hold custom target
3179 information that is not covered by the standard @code{@w{struct
3180 gdbarch}}. For example with the OpenRISC 1000 architecture it is used to
3181 hold the number of matchpoints available in the target (along with other
3182 information).
3183
3184 If there is no additional target specific information, it can be set to
3185 @code{NULL}.
3186
3187 @node Registers and Memory
3188 @section Registers and Memory
3189
3190 @value{GDBN}'s model of the target machine is rather simple.
3191 @value{GDBN} assumes the machine includes a bank of registers and a
3192 block of memory.  Each register may have a different size.
3193
3194 @value{GDBN} does not have a magical way to match up with the
3195 compiler's idea of which registers are which; however, it is critical
3196 that they do match up accurately.  The only way to make this work is
3197 to get accurate information about the order that the compiler uses,
3198 and to reflect that in the @code{gdbarch_register_name} and related functions.
3199
3200 @value{GDBN} can handle big-endian, little-endian, and bi-endian architectures.
3201
3202 @node Pointers and Addresses
3203 @section Pointers Are Not Always Addresses
3204 @cindex pointer representation
3205 @cindex address representation
3206 @cindex word-addressed machines
3207 @cindex separate data and code address spaces
3208 @cindex spaces, separate data and code address
3209 @cindex address spaces, separate data and code
3210 @cindex code pointers, word-addressed
3211 @cindex converting between pointers and addresses
3212 @cindex D10V addresses
3213
3214 On almost all 32-bit architectures, the representation of a pointer is
3215 indistinguishable from the representation of some fixed-length number
3216 whose value is the byte address of the object pointed to.  On such
3217 machines, the words ``pointer'' and ``address'' can be used interchangeably.
3218 However, architectures with smaller word sizes are often cramped for
3219 address space, so they may choose a pointer representation that breaks this
3220 identity, and allows a larger code address space.
3221
3222 @c D10V is gone from sources - more current example?
3223
3224 For example, the Renesas D10V is a 16-bit VLIW processor whose
3225 instructions are 32 bits long@footnote{Some D10V instructions are
3226 actually pairs of 16-bit sub-instructions.  However, since you can't
3227 jump into the middle of such a pair, code addresses can only refer to
3228 full 32 bit instructions, which is what matters in this explanation.}.
3229 If the D10V used ordinary byte addresses to refer to code locations,
3230 then the processor would only be able to address 64kb of instructions.
3231 However, since instructions must be aligned on four-byte boundaries, the
3232 low two bits of any valid instruction's byte address are always
3233 zero---byte addresses waste two bits.  So instead of byte addresses,
3234 the D10V uses word addresses---byte addresses shifted right two bits---to
3235 refer to code.  Thus, the D10V can use 16-bit words to address 256kb of
3236 code space.
3237
3238 However, this means that code pointers and data pointers have different
3239 forms on the D10V.  The 16-bit word @code{0xC020} refers to byte address
3240 @code{0xC020} when used as a data address, but refers to byte address
3241 @code{0x30080} when used as a code address.
3242
3243 (The D10V also uses separate code and data address spaces, which also
3244 affects the correspondence between pointers and addresses, but we're
3245 going to ignore that here; this example is already too long.)
3246
3247 To cope with architectures like this---the D10V is not the only
3248 one!---@value{GDBN} tries to distinguish between @dfn{addresses}, which are
3249 byte numbers, and @dfn{pointers}, which are the target's representation
3250 of an address of a particular type of data.  In the example above,
3251 @code{0xC020} is the pointer, which refers to one of the addresses
3252 @code{0xC020} or @code{0x30080}, depending on the type imposed upon it.
3253 @value{GDBN} provides functions for turning a pointer into an address
3254 and vice versa, in the appropriate way for the current architecture.
3255
3256 Unfortunately, since addresses and pointers are identical on almost all
3257 processors, this distinction tends to bit-rot pretty quickly.  Thus,
3258 each time you port @value{GDBN} to an architecture which does
3259 distinguish between pointers and addresses, you'll probably need to
3260 clean up some architecture-independent code.
3261
3262 Here are functions which convert between pointers and addresses:
3263
3264 @deftypefun CORE_ADDR extract_typed_address (void *@var{buf}, struct type *@var{type})
3265 Treat the bytes at @var{buf} as a pointer or reference of type
3266 @var{type}, and return the address it represents, in a manner
3267 appropriate for the current architecture.  This yields an address
3268 @value{GDBN} can use to read target memory, disassemble, etc.  Note that
3269 @var{buf} refers to a buffer in @value{GDBN}'s memory, not the
3270 inferior's.
3271
3272 For example, if the current architecture is the Intel x86, this function
3273 extracts a little-endian integer of the appropriate length from
3274 @var{buf} and returns it.  However, if the current architecture is the
3275 D10V, this function will return a 16-bit integer extracted from
3276 @var{buf}, multiplied by four if @var{type} is a pointer to a function.
3277
3278 If @var{type} is not a pointer or reference type, then this function
3279 will signal an internal error.
3280 @end deftypefun
3281
3282 @deftypefun CORE_ADDR store_typed_address (void *@var{buf}, struct type *@var{type}, CORE_ADDR @var{addr})
3283 Store the address @var{addr} in @var{buf}, in the proper format for a
3284 pointer of type @var{type} in the current architecture.  Note that
3285 @var{buf} refers to a buffer in @value{GDBN}'s memory, not the
3286 inferior's.
3287
3288 For example, if the current architecture is the Intel x86, this function
3289 stores @var{addr} unmodified as a little-endian integer of the
3290 appropriate length in @var{buf}.  However, if the current architecture
3291 is the D10V, this function divides @var{addr} by four if @var{type} is
3292 a pointer to a function, and then stores it in @var{buf}.
3293
3294 If @var{type} is not a pointer or reference type, then this function
3295 will signal an internal error.
3296 @end deftypefun
3297
3298 @deftypefun CORE_ADDR value_as_address (struct value *@var{val})
3299 Assuming that @var{val} is a pointer, return the address it represents,
3300 as appropriate for the current architecture.
3301
3302 This function actually works on integral values, as well as pointers.
3303 For pointers, it performs architecture-specific conversions as
3304 described above for @code{extract_typed_address}.
3305 @end deftypefun
3306
3307 @deftypefun CORE_ADDR value_from_pointer (struct type *@var{type}, CORE_ADDR @var{addr})
3308 Create and return a value representing a pointer of type @var{type} to
3309 the address @var{addr}, as appropriate for the current architecture.
3310 This function performs architecture-specific conversions as described
3311 above for @code{store_typed_address}.
3312 @end deftypefun
3313
3314 Here are two functions which architectures can define to indicate the
3315 relationship between pointers and addresses.  These have default
3316 definitions, appropriate for architectures on which all pointers are
3317 simple unsigned byte addresses.
3318
3319 @deftypefun CORE_ADDR gdbarch_pointer_to_address (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{type}, char *@var{buf})
3320 Assume that @var{buf} holds a pointer of type @var{type}, in the
3321 appropriate format for the current architecture.  Return the byte
3322 address the pointer refers to.
3323
3324 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
3325 C@t{++} reference type.
3326 @end deftypefun
3327
3328 @deftypefun void gdbarch_address_to_pointer (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct type *@var{type}, char *@var{buf}, CORE_ADDR @var{addr})
3329 Store in @var{buf} a pointer of type @var{type} representing the address
3330 @var{addr}, in the appropriate format for the current architecture.
3331
3332 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
3333 C@t{++} reference type.
3334 @end deftypefun
3335
3336 @node Address Classes
3337 @section Address Classes
3338 @cindex address classes
3339 @cindex DW_AT_byte_size
3340 @cindex DW_AT_address_class
3341
3342 Sometimes information about different kinds of addresses is available
3343 via the debug information.  For example, some programming environments
3344 define addresses of several different sizes.  If the debug information
3345 distinguishes these kinds of address classes through either the size
3346 info (e.g, @code{DW_AT_byte_size} in @w{DWARF 2}) or through an explicit
3347 address class attribute (e.g, @code{DW_AT_address_class} in @w{DWARF 2}), the
3348 following macros should be defined in order to disambiguate these
3349 types within @value{GDBN} as well as provide the added information to
3350 a @value{GDBN} user when printing type expressions.
3351
3352 @deftypefun int gdbarch_address_class_type_flags (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{byte_size}, int @var{dwarf2_addr_class})
3353 Returns the type flags needed to construct a pointer type whose size
3354 is @var{byte_size} and whose address class is @var{dwarf2_addr_class}.
3355 This function is normally called from within a symbol reader.  See
3356 @file{dwarf2read.c}.
3357 @end deftypefun
3358
3359 @deftypefun {char *} gdbarch_address_class_type_flags_to_name (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{type_flags})
3360 Given the type flags representing an address class qualifier, return
3361 its name.
3362 @end deftypefun
3363 @deftypefun int gdbarch_address_class_name_to_type_flags (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{name}, int *@var{type_flags_ptr})
3364 Given an address qualifier name, set the @code{int} referenced by @var{type_flags_ptr} to the type flags
3365 for that address class qualifier.
3366 @end deftypefun
3367
3368 Since the need for address classes is rather rare, none of
3369 the address class functions are defined by default.  Predicate
3370 functions are provided to detect when they are defined.
3371
3372 Consider a hypothetical architecture in which addresses are normally
3373 32-bits wide, but 16-bit addresses are also supported.  Furthermore,
3374 suppose that the @w{DWARF 2} information for this architecture simply
3375 uses a @code{DW_AT_byte_size} value of 2 to indicate the use of one
3376 of these "short" pointers.  The following functions could be defined
3377 to implement the address class functions:
3378
3379 @smallexample
3380 somearch_address_class_type_flags (int byte_size,
3381                                    int dwarf2_addr_class)
3382 @{
3383   if (byte_size == 2)
3384     return TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
3385   else
3386     return 0;
3387 @}
3388
3389 static char *
3390 somearch_address_class_type_flags_to_name (int type_flags)
3391 @{
3392   if (type_flags & TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1)
3393     return "short";
3394   else
3395     return NULL;
3396 @}
3397
3398 int
3399 somearch_address_class_name_to_type_flags (char *name,
3400                                            int *type_flags_ptr)
3401 @{
3402   if (strcmp (name, "short") == 0)
3403     @{
3404       *type_flags_ptr = TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
3405       return 1;
3406     @}
3407   else
3408     return 0;
3409 @}
3410 @end smallexample
3411
3412 The qualifier @code{@@short} is used in @value{GDBN}'s type expressions
3413 to indicate the presence of one of these ``short'' pointers.  For
3414 example if the debug information indicates that @code{short_ptr_var} is
3415 one of these short pointers, @value{GDBN} might show the following
3416 behavior:
3417
3418 @smallexample
3419 (gdb) ptype short_ptr_var
3420 type = int * @@short
3421 @end smallexample
3422
3423
3424 @node Register Representation
3425 @section Register Representation
3426
3427 @menu
3428 * Raw and Cooked Registers::
3429 * Register Architecture Functions & Variables::
3430 * Register Information Functions::
3431 * Register and Memory Data::
3432 * Register Caching::
3433 @end menu
3434
3435 @node Raw and Cooked Registers
3436 @subsection Raw and Cooked Registers
3437 @cindex raw register representation
3438 @cindex cooked register representation
3439 @cindex representations, raw and cooked registers
3440
3441 @value{GDBN} considers registers to be a set with members numbered
3442 linearly from 0 upwards.  The first part of that set corresponds to real
3443 physical registers, the second part to any @dfn{pseudo-registers}.
3444 Pseudo-registers have no independent physical existence, but are useful
3445 representations of information within the architecture.  For example the
3446 OpenRISC 1000 architecture has up to 32 general purpose registers, which
3447 are typically represented as 32-bit (or 64-bit) integers.  However the
3448 GPRs are also used as operands to the floating point operations, and it
3449 could be convenient to define a set of pseudo-registers, to show the
3450 GPRs represented as floating point values.
3451
3452 For any architecture, the implementer will decide on a mapping from
3453 hardware to @value{GDBN} register numbers.  The registers corresponding to real
3454 hardware are referred to as @dfn{raw} registers, the remaining registers are
3455 @dfn{pseudo-registers}.  The total register set (raw and pseudo) is called
3456 the @dfn{cooked} register set.
3457
3458
3459 @node Register Architecture Functions & Variables
3460 @subsection Functions and Variables Specifying the Register Architecture
3461 @cindex @code{gdbarch} register architecture functions
3462
3463 These @code{struct gdbarch} functions and variables specify the number
3464 and type of registers in the architecture.
3465
3466 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR read_pc (struct regcache *@var{regcache})
3467 @end deftypefn
3468 @deftypefn {Architecture Function} void write_pc (struct regcache *@var{regcache}, CORE_ADDR @var{val})
3469
3470 Read or write the program counter.  The default value of both
3471 functions is @code{NULL} (no function available).  If the program
3472 counter is just an ordinary register, it can be specified in
3473 @code{struct gdbarch} instead (see @code{pc_regnum} below) and it will
3474 be read or written using the standard routines to access registers.  This
3475 function need only be specified if the program counter is not an
3476 ordinary register.
3477
3478 Any register information can be obtained using the supplied register
3479 cache, @var{regcache}.  @xref{Register Caching, , Register Caching}.
3480
3481 @end deftypefn
3482
3483 @deftypefn {Architecture Function} void pseudo_register_read (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct regcache *@var{regcache}, int @var{regnum}, const gdb_byte *@var{buf})
3484 @end deftypefn
3485 @deftypefn {Architecture Function} void pseudo_register_write (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct regcache *@var{regcache}, int @var{regnum}, const gdb_byte *@var{buf})
3486
3487 These functions should be defined if there are any pseudo-registers.
3488 The default value is @code{NULL}.  @var{regnum} is the number of the
3489 register to read or write (which will be a @dfn{cooked} register
3490 number) and @var{buf} is the buffer where the value read will be
3491 placed, or from which the value to be written will be taken.  The
3492 value in the buffer may be converted to or from a signed or unsigned
3493 integral value using one of the utility functions (@pxref{Register and
3494 Memory Data, , Using Different Register and Memory Data
3495 Representations}).
3496
3497 The access should be for the specified architecture,
3498 @var{gdbarch}.  Any register information can be obtained using the
3499 supplied register cache, @var{regcache}.  @xref{Register Caching, ,
3500 Register Caching}.
3501
3502 @end deftypefn
3503
3504 @deftypevr {Architecture Variable} int sp_regnum
3505 @vindex sp_regnum
3506 @cindex stack pointer
3507 @cindex @kbd{$sp}
3508
3509 This specifies the register holding the stack pointer, which may be a
3510 raw or pseudo-register.  It defaults to -1 (not defined), but it is an
3511 error for it not to be defined.
3512
3513 The value of the stack pointer register can be accessed withing
3514 @value{GDBN} as the variable @kbd{$sp}.
3515
3516 @end deftypevr
3517
3518 @deftypevr {Architecture Variable} int pc_regnum
3519 @vindex pc_regnum
3520 @cindex program counter
3521 @cindex @kbd{$pc}
3522
3523 This specifies the register holding the program counter, which may be a
3524 raw or pseudo-register.  It defaults to -1 (not defined).  If
3525 @code{pc_regnum} is not defined, then the functions @code{read_pc} and
3526 @code{write_pc} (see above) must be defined.
3527
3528 The value of the program counter (whether defined as a register, or
3529 through @code{read_pc} and @code{write_pc}) can be accessed withing
3530 @value{GDBN} as the variable @kbd{$pc}.
3531
3532 @end deftypevr
3533
3534 @deftypevr {Architecture Variable} int ps_regnum
3535 @vindex ps_regnum
3536 @cindex processor status register
3537 @cindex status register
3538 @cindex @kbd{$ps}
3539
3540 This specifies the register holding the processor status (often called
3541 the status register), which may be a raw or pseudo-register.  It
3542 defaults to -1 (not defined).
3543
3544 If defined, the value of this register can be accessed withing
3545 @value{GDBN} as the variable @kbd{$ps}.
3546
3547 @end deftypevr
3548
3549 @deftypevr {Architecture Variable} int fp0_regnum
3550 @vindex fp0_regnum
3551 @cindex first floating point register
3552
3553 This specifies the first floating point register.  It defaults to
3554 0.  @code{fp0_regnum} is not needed unless the target offers support
3555 for floating point.
3556
3557 @end deftypevr
3558
3559 @node Register Information Functions
3560 @subsection Functions Giving Register Information
3561 @cindex @code{gdbarch} register information functions
3562
3563 These functions return information about registers.
3564
3565 @deftypefn {Architecture Function} {const char *} register_name (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum})
3566
3567 This function should convert a register number (raw or pseudo) to a
3568 register name (as a C @code{const char *}).  This is used both to
3569 determine the name of a register for output and to work out the meaning
3570 of any register names used as input.  The function may also return
3571 @code{NULL}, to indicate that @var{regnum} is not a valid register.
3572
3573 For example with the OpenRISC 1000, @value{GDBN} registers 0-31 are the
3574 General Purpose Registers, register 32 is the program counter and
3575 register 33 is the supervision register (i.e.@: the processor status
3576 register), which map to the strings @code{"gpr00"} through
3577 @code{"gpr31"}, @code{"pc"} and @code{"sr"} respectively. This means
3578 that the @value{GDBN} command @kbd{print $gpr5} should print the value of
3579 the OR1K general purpose register 5@footnote{
3580 @cindex frame pointer
3581 @cindex @kbd{$fp}
3582 Historically, @value{GDBN} always had a concept of a frame pointer
3583 register, which could be accessed via the @value{GDBN} variable,
3584 @kbd{$fp}.  That concept is now deprecated, recognizing that not all
3585 architectures have a frame pointer.  However if an architecture does
3586 have a frame pointer register, and defines a register or
3587 pseudo-register with the name @code{"fp"}, then that register will be
3588 used as the value of the @kbd{$fp} variable.}.
3589
3590 The default value for this function is @code{NULL}, meaning
3591 undefined. It should always be defined.
3592
3593 The access should be for the specified architecture, @var{gdbarch}.
3594
3595 @end deftypefn
3596
3597 @deftypefn {Architecture Function} {struct type *} register_type (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum})
3598
3599 Given a register number, this function identifies the type of data it
3600 may be holding, specified as a @code{struct type}.  @value{GDBN} allows
3601 creation of arbitrary types, but a number of built in types are
3602 provided (@code{builtin_type_void}, @code{builtin_type_int32} etc),
3603 together with functions to derive types from these.
3604
3605 Typically the program counter will have a type of ``pointer to
3606 function'' (it points to code), the frame pointer and stack pointer
3607 will have types of ``pointer to void'' (they point to data on the stack)
3608 and all other integer registers will have a type of 32-bit integer or
3609 64-bit integer.
3610
3611 This information guides the formatting when displaying register
3612 information.  The default value is @code{NULL} meaning no information is
3613 available to guide formatting when displaying registers.
3614
3615 @end deftypefn
3616
3617 @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})
3618
3619 Define this function to print out one or all of the registers for the
3620 @value{GDBN} @kbd{info registers} command.  The default value is the
3621 function @code{default_print_registers_info}, which uses the register
3622 type information (see @code{register_type} above) to determine how each
3623 register should be printed.  Define a custom version of this function
3624 for fuller control over how the registers are displayed.
3625
3626 The access should be for the specified architecture, @var{gdbarch},
3627 with output to the the file specified by the User Interface
3628 Independent Output file handle, @var{file} (@pxref{UI-Independent
3629 Output, , UI-Independent Output---the @code{ui_out}
3630 Functions}).
3631
3632 The registers should show their values in the frame specified by
3633 @var{frame}.  If @var{regnum} is -1 and @var{all} is zero, then all
3634 the ``significant'' registers should be shown (the implementer should
3635 decide which registers are ``significant''). Otherwise only the value of
3636 the register specified by @var{regnum} should be output.  If
3637 @var{regnum} is -1 and @var{all} is non-zero (true), then the value of
3638 all registers should be shown.
3639
3640 By default @code{default_print_registers_info} prints one register per
3641 line, and if @var{all} is zero omits floating-point registers.
3642
3643 @end deftypefn
3644
3645 @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})
3646
3647 Define this function to provide output about the floating point unit and
3648 registers for the @value{GDBN} @kbd{info float} command respectively.
3649 The default value is @code{NULL} (not defined), meaning no information
3650 will be provided.
3651
3652 The @var{gdbarch} and @var{file} and @var{frame} arguments have the same
3653 meaning as in the @code{print_registers_info} function above. The string
3654 @var{args} contains any supplementary arguments to the @kbd{info float}
3655 command.
3656
3657 Define this function if the target supports floating point operations.
3658
3659 @end deftypefn
3660
3661 @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})
3662
3663 Define this function to provide output about the vector unit and
3664 registers for the @value{GDBN} @kbd{info vector} command respectively.
3665 The default value is @code{NULL} (not defined), meaning no information
3666 will be provided.
3667
3668 The @var{gdbarch}, @var{file} and @var{frame} arguments have the
3669 same meaning as in the @code{print_registers_info} function above.  The
3670 string @var{args} contains any supplementary arguments to the @kbd{info
3671 vector} command.
3672
3673 Define this function if the target supports vector operations.
3674
3675 @end deftypefn
3676
3677 @deftypefn {Architecture Function} int register_reggroup_p (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{regnum}, struct reggroup *@var{group})
3678
3679 @value{GDBN} groups registers into different categories (general,
3680 vector, floating point etc).  This function, given a register,
3681 @var{regnum}, and group, @var{group}, returns 1 (true) if the register
3682 is in the group and 0 (false) otherwise.
3683
3684 The information should be for the specified architecture,
3685 @var{gdbarch}
3686
3687 The default value is the function @code{default_register_reggroup_p}
3688 which will do a reasonable job based on the type of the register (see
3689 the function @code{register_type} above), with groups for general
3690 purpose registers, floating point registers, vector registers and raw
3691 (i.e not pseudo) registers.
3692
3693 @end deftypefn
3694
3695 @node Register and Memory Data
3696 @subsection Using Different Register and Memory Data Representations
3697 @cindex register representation
3698 @cindex memory representation
3699 @cindex representations, register and memory
3700 @cindex register data formats, converting
3701 @cindex @code{struct value}, converting register contents to
3702
3703 Some architectures have different representations of data objects,
3704 depending whether the object is held in a register or memory.  For
3705 example:
3706
3707 @itemize @bullet
3708
3709 @item
3710 The Alpha architecture can represent 32 bit integer values in
3711 floating-point registers.
3712
3713 @item
3714 The x86 architecture supports 80-bit floating-point registers.  The
3715 @code{long double} data type occupies 96 bits in memory but only 80
3716 bits when stored in a register.
3717
3718 @end itemize
3719
3720 In general, the register representation of a data type is determined by
3721 the architecture, or @value{GDBN}'s interface to the architecture, while
3722 the memory representation is determined by the Application Binary
3723 Interface.
3724
3725 For almost all data types on almost all architectures, the two
3726 representations are identical, and no special handling is needed.
3727 However, they do occasionally differ.  An architecture may define the
3728 following @code{struct gdbarch} functions to request conversions
3729 between the register and memory representations of a data type:
3730
3731 @deftypefn {Architecture Function} int gdbarch_convert_register_p (struct gdbarch *@var{gdbarch}, int @var{reg})
3732
3733 Return non-zero (true) if the representation of a data value stored in
3734 this register may be different to the representation of that same data
3735 value when stored in memory.  The default value is @code{NULL}
3736 (undefined).
3737
3738 If this function is defined and returns non-zero, the @code{struct
3739 gdbarch} functions @code{gdbarch_register_to_value} and
3740 @code{gdbarch_value_to_register} (see below) should be used to perform
3741 any necessary conversion.
3742
3743 If defined, this function should return zero for the register's native
3744 type, when no conversion is necessary.
3745 @end deftypefn
3746
3747 @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})
3748
3749 Convert the value of register number @var{reg} to a data object of
3750 type @var{type}.  The buffer at @var{from} holds the register's value
3751 in raw format; the converted value should be placed in the buffer at
3752 @var{to}.
3753
3754 @quotation
3755 @emph{Note:} @code{gdbarch_register_to_value} and
3756 @code{gdbarch_value_to_register} take their @var{reg} and @var{type}
3757 arguments in different orders.
3758 @end quotation
3759
3760 @code{gdbarch_register_to_value} should only be used with registers
3761 for which the @code{gdbarch_convert_register_p} function returns a
3762 non-zero value.
3763
3764 @end deftypefn
3765
3766 @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})
3767
3768 Convert a data value of type @var{type} to register number @var{reg}'
3769 raw format.
3770
3771 @quotation
3772 @emph{Note:} @code{gdbarch_register_to_value} and
3773 @code{gdbarch_value_to_register} take their @var{reg} and @var{type}
3774 arguments in different orders.
3775 @end quotation
3776
3777 @code{gdbarch_value_to_register} should only be used with registers
3778 for which the @code{gdbarch_convert_register_p} function returns a
3779 non-zero value.
3780
3781 @end deftypefn
3782
3783 @node Register Caching
3784 @subsection Register Caching
3785 @cindex register caching
3786
3787 Caching of registers is used, so that the target does not need to be
3788 accessed and reanalyzed multiple times for each register in
3789 circumstances where the register value cannot have changed.
3790
3791 @cindex @code{struct regcache}
3792 @value{GDBN} provides @code{struct regcache}, associated with a
3793 particular @code{struct gdbarch} to hold the cached values of the raw
3794 registers.  A set of functions is provided to access both the raw
3795 registers (with @code{raw} in their name) and the full set of cooked
3796 registers (with @code{cooked} in their name).  Functions are provided
3797 to ensure the register cache is kept synchronized with the values of
3798 the actual registers in the target.
3799
3800 Accessing registers through the @code{struct regcache} routines will
3801 ensure that the appropriate @code{struct gdbarch} functions are called
3802 when necessary to access the underlying target architecture.  In general
3803 users should use the @dfn{cooked} functions, since these will map to the
3804 @dfn{raw} functions automatically as appropriate.
3805
3806 @findex regcache_cooked_read
3807 @findex regcache_cooked_write
3808 @cindex @code{gdb_byte}
3809 @findex regcache_cooked_read_signed
3810 @findex regcache_cooked_read_unsigned
3811 @findex regcache_cooked_write_signed
3812 @findex regcache_cooked_write_unsigned
3813 The two key functions are @code{regcache_cooked_read} and
3814 @code{regcache_cooked_write} which read or write a register from or to
3815 a byte buffer (type @code{gdb_byte *}).  For convenience the wrapper
3816 functions @code{regcache_cooked_read_signed},
3817 @code{regcache_cooked_read_unsigned},
3818 @code{regcache_cooked_write_signed} and
3819 @code{regcache_cooked_write_unsigned} are provided, which read or
3820 write the value using the buffer and convert to or from an integral
3821 value as appropriate.
3822
3823 @node Frame Interpretation
3824 @section Frame Interpretation
3825
3826 @menu
3827 * All About Stack Frames::
3828 * Frame Handling Terminology::
3829 * Prologue Caches::
3830 * Functions and Variable to Analyze Frames::
3831 * Functions to Access Frame Data::
3832 * Analyzing Stacks---Frame Sniffers::
3833 @end menu
3834
3835 @node All About Stack Frames
3836 @subsection All About Stack Frames
3837
3838 @value{GDBN} needs to understand the stack on which local (automatic)
3839 variables are stored.  The area of the stack containing all the local
3840 variables for a function invocation is known as the @dfn{stack frame}
3841 for that function (or colloquially just as the @dfn{frame}).  In turn the
3842 function that called the function will have its stack frame, and so on
3843 back through the chain of functions that have been called.
3844
3845 Almost all architectures have one register dedicated to point to the
3846 end of the stack (the @dfn{stack pointer}).  Many have a second register
3847 which points to the start of the currently active stack frame (the
3848 @dfn{frame pointer}).  The specific arrangements for an architecture are
3849 a key part of the ABI.
3850
3851 A diagram helps to explain this.  Here is a simple program to compute
3852 factorials:
3853
3854 @smallexample
3855 #include <stdio.h>
3856 int fact (int n)
3857 @{
3858   if (0 == n)
3859     @{
3860       return 1;
3861     @}
3862   else
3863     @{
3864       return n * fact (n - 1);
3865     @}
3866 @}
3867
3868 main ()
3869 @{
3870   int i;
3871
3872   for (i = 0; i < 10; i++)
3873     @{
3874       int   f = fact (i);
3875       printf ("%d! = %d\n", i, f);
3876     @}
3877 @}
3878 @end smallexample
3879
3880 Consider the state of the stack when the code reaches line 6 after the
3881 main program has called @code{fact@w{ }(3)}.  The chain of function
3882 calls will be @code{main ()}, @code{fact@w{ }(3)}, @code{fact@w{
3883 }(2)}, @code{@w{fact (1)}} and @code{fact@w{ }(0)}.
3884
3885 In this illustration the stack is falling (as used for example by the
3886 OpenRISC 1000 ABI).  The stack pointer (SP) is at the end of the stack
3887 (lowest address) and the frame pointer (FP) is at the highest address
3888 in the current stack frame.  The following diagram shows how the stack
3889 looks.
3890
3891 @center @image{stack_frame,14cm}
3892
3893 In each stack frame, offset 0 from the stack pointer is the frame
3894 pointer of the previous frame and offset 4 (this is illustrating a
3895 32-bit architecture) from the stack pointer is the return address.
3896 Local variables are indexed from the frame pointer, with negative
3897 indexes.  In the function @code{fact}, offset -4 from the frame
3898 pointer is the argument @var{n}.  In the @code{main} function, offset
3899 -4 from the frame pointer is the local variable @var{i} and offset -8
3900 from the frame pointer is the local variable @var{f}@footnote{This is
3901 a simplified example for illustrative purposes only.  Good optimizing
3902 compilers would not put anything on the stack for such simple
3903 functions.  Indeed they might eliminate the recursion and use of the
3904 stack entirely!}.
3905
3906 It is very easy to get confused when examining stacks.  @value{GDBN}
3907 has terminology it uses rigorously throughout.  The stack frame of the
3908 function currently executing, or where execution stopped is numbered
3909 zero.  In this example frame #0 is the stack frame of the call to
3910 @code{fact@w{ }(0)}.  The stack frame of its calling function
3911 (@code{fact@w{ }(1)} in this case) is numbered #1 and so on back
3912 through the chain of calls.
3913
3914 The main @value{GDBN} data structure describing frames is
3915  @code{@w{struct frame_info}}.  It is not used directly, but only via
3916 its accessor functions.  @code{frame_info} includes information about
3917 the registers in the frame and a pointer to the code of the function
3918 with which the frame is associated.  The entire stack is represented as
3919 a linked list of @code{frame_info} structs.
3920
3921 @node Frame Handling Terminology
3922 @subsection Frame Handling Terminology
3923
3924 It is easy to get confused when referencing stack frames.  @value{GDBN}
3925 uses some precise terminology.
3926
3927 @itemize @bullet
3928
3929 @item
3930 @cindex THIS frame
3931 @cindex stack frame, definition of THIS frame
3932 @cindex frame, definition of THIS frame
3933 @dfn{THIS} frame is the frame currently under consideration.
3934
3935 @item
3936 @cindex NEXT frame
3937 @cindex stack frame, definition of NEXT frame
3938 @cindex frame, definition of NEXT frame
3939 The @dfn{NEXT} frame, also sometimes called the inner or newer frame is the
3940 frame of the function called by the function of THIS frame.
3941
3942 @item
3943 @cindex PREVIOUS frame
3944 @cindex stack frame, definition of PREVIOUS frame
3945 @cindex frame, definition of PREVIOUS frame
3946 The @dfn{PREVIOUS} frame, also sometimes called the outer or older frame is
3947 the frame of the function which called the function of THIS frame.
3948
3949 @end itemize
3950
3951 So in the example in the previous section (@pxref{All About Stack
3952 Frames, , All About Stack Frames}), if THIS frame is #3 (the call to
3953 @code{fact@w{ }(3)}), the NEXT frame is frame #2 (the call to
3954 @code{fact@w{ }(2)}) and the PREVIOUS frame is frame #4 (the call to
3955 @code{main@w{ }()}).
3956
3957 @cindex innermost frame
3958 @cindex stack frame, definition of innermost frame
3959 @cindex frame, definition of innermost frame
3960 The @dfn{innermost} frame is the frame of the current executing
3961 function, or where the program stopped, in this example, in the middle
3962 of the call to @code{@w{fact (0))}}.  It is always numbered frame #0.
3963
3964 @cindex base of a frame
3965 @cindex stack frame, definition of base of a frame
3966 @cindex frame, definition of base of a frame
3967 The @dfn{base} of a frame is the address immediately before the start
3968 of the NEXT frame.  For a stack which grows down in memory (a
3969 @dfn{falling} stack) this will be the lowest address and for a stack
3970 which grows up in memory (a @dfn{rising} stack) this will be the
3971 highest address in the frame.
3972
3973 @value{GDBN} functions to analyze the stack are typically given a
3974 pointer to the NEXT frame to determine information about THIS
3975 frame.  Information about THIS frame includes data on where the
3976 registers of the PREVIOUS frame are stored in this stack frame.  In
3977 this example the frame pointer of the PREVIOUS frame is stored at
3978 offset 0 from the stack pointer of THIS frame.
3979
3980 @cindex unwinding
3981 @cindex stack frame, definition of unwinding
3982 @cindex frame, definition of unwinding
3983 The process whereby a function is given a pointer to the NEXT
3984 frame to work out information about THIS frame is referred to as
3985 @dfn{unwinding}.  The @value{GDBN} functions involved in this typically
3986 include unwind in their name.
3987
3988 @cindex sniffing
3989 @cindex stack frame, definition of sniffing
3990 @cindex frame, definition of sniffing
3991 The process of analyzing a target to determine the information that
3992 should go in struct frame_info is called @dfn{sniffing}.  The functions
3993 that carry this out are called sniffers and typically include sniffer
3994 in their name.  More than one sniffer may be required to extract all
3995 the information for a particular frame.
3996
3997 @cindex sentinel frame
3998 @cindex stack frame, definition of sentinel frame
3999 @cindex frame, definition of sentinel frame
4000 Because so many functions work using the NEXT frame, there is an issue
4001 about addressing the innermost frame---it has no NEXT frame.  To solve
4002 this @value{GDBN} creates a dummy frame #-1, known as the
4003 @dfn{sentinel} frame.
4004
4005 @node Prologue Caches
4006 @subsection Prologue Caches
4007
4008 @cindex function prologue
4009 @cindex prologue of a function
4010 All the frame sniffing functions typically examine the code at the
4011 start of the corresponding function, to determine the state of
4012 registers.  The ABI will save old values and set new values of key
4013 registers at the start of each function in what is known as the
4014 function @dfn{prologue}.
4015
4016 @cindex prologue cache
4017 For any particular stack frame this data does not change, so all the
4018 standard unwinding functions, in addition to receiving a pointer to
4019 the NEXT frame as their first argument, receive a pointer to a
4020 @dfn{prologue cache} as their second argument.  This can be used to store
4021 values associated with a particular frame, for reuse on subsequent
4022 calls involving the same frame.
4023
4024 It is up to the user to define the structure used (it is a
4025 @code{void@w{ }*} pointer) and arrange allocation and deallocation of
4026 storage.  However for general use, @value{GDBN} provides
4027 @code{@w{struct trad_frame_cache}}, with a set of accessor
4028 routines.  This structure holds the stack and code address of
4029 THIS frame, the base address of the frame, a pointer to the
4030 struct @code{frame_info} for the NEXT frame and details of
4031 where the registers of the PREVIOUS frame may be found in THIS
4032 frame.
4033
4034 Typically the first time any sniffer function is called with NEXT
4035 frame, the prologue sniffer for THIS frame will be @code{NULL}.  The
4036 sniffer will analyze the frame, allocate a prologue cache structure
4037 and populate it.  Subsequent calls using the same NEXT frame will
4038 pass in this prologue cache, so the data can be returned with no
4039 additional analysis.
4040
4041 @node Functions and Variable to Analyze Frames
4042 @subsection Functions and Variable to Analyze Frames
4043
4044 These struct @code{gdbarch} functions and variable should be defined
4045 to provide analysis of the stack frame and allow it to be adjusted as
4046 required.
4047
4048 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR skip_prologue (struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{pc})
4049
4050 The prologue of a function is the code at the beginning of the
4051 function which sets up the stack frame, saves the return address
4052 etc.  The code representing the behavior of the function starts after
4053 the prologue.
4054
4055 This function skips past the prologue of a function if the program
4056 counter, @var{pc}, is within the prologue of a function.  The result is
4057 the program counter immediately after the prologue.  With modern
4058 optimizing compilers, this may be a far from trivial exercise.  However
4059 the required information may be within the binary as DWARF2 debugging
4060 information, making the job much easier.
4061
4062 The default value is @code{NULL} (not defined).  This function should always
4063 be provided, but can take advantage of DWARF2 debugging information,
4064 if that is available.
4065
4066 @end deftypefn
4067
4068 @deftypefn {Architecture Function} int inner_than (CORE_ADDR @var{lhs}, CORE_ADDR @var{rhs})
4069 @findex core_addr_lessthan
4070 @findex core_addr_greaterthan
4071
4072 Given two frame or stack pointers, return non-zero (true) if the first
4073 represents the @dfn{inner} stack frame and 0 (false) otherwise.  This
4074 is used to determine whether the target has a stack which grows up in
4075 memory (rising stack) or grows down in memory (falling stack).
4076 @xref{All About Stack Frames, , All About Stack Frames}, for an
4077 explanation of @dfn{inner} frames.
4078
4079 The default value of this function is @code{NULL} and it should always
4080 be defined.  However for almost all architectures one of the built-in
4081 functions can be used: @code{core_addr_lessthan} (for stacks growing
4082 down in memory) or @code{core_addr_greaterthan} (for stacks growing up
4083 in memory).
4084
4085 @end deftypefn
4086
4087 @anchor{frame_align}
4088 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR frame_align (struct gdbarch *@var{gdbarch}, CORE_ADDR @var{address})
4089 @findex align_down
4090 @findex align_up
4091
4092 The architecture may have constraints on how its frames are
4093 aligned.  For example the OpenRISC 1000 ABI requires stack frames to be
4094 double-word aligned, but 32-bit versions of the architecture allocate
4095 single-word values to the stack.  Thus extra padding may be needed at
4096 the end of a stack frame.
4097
4098 Given a proposed address for the stack pointer, this function
4099 returns a suitably aligned address (by expanding the stack frame).
4100
4101 The default value is @code{NULL} (undefined).  This function should be defined
4102 for any architecture where it is possible the stack could become
4103 misaligned.  The utility functions @code{align_down} (for falling
4104 stacks) and @code{align_up} (for rising stacks) will facilitate the
4105 implementation of this function.
4106
4107 @end deftypefn
4108
4109 @deftypevr {Architecture Variable} int frame_red_zone_size
4110
4111 Some ABIs reserve space beyond the end of the stack for use by leaf
4112 functions without prologue or epilogue or by exception handlers (for
4113 example the OpenRISC 1000).
4114
4115 This is known as a @dfn{red zone} (AMD terminology).  The @sc{amd64}
4116 (nee x86-64) ABI documentation refers to the @dfn{red zone} when
4117 describing this scratch area.
4118
4119 The default value is 0.  Set this field if the architecture has such a
4120 red zone.  The value must be aligned as required by the ABI (see
4121 @code{frame_align} above for an explanation of stack frame alignment).
4122
4123 @end deftypevr
4124
4125 @node Functions to Access Frame Data
4126 @subsection Functions to Access Frame Data
4127
4128 These functions provide access to key registers and arguments in the
4129 stack frame.
4130
4131 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR unwind_pc (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame})
4132
4133 This function is given a pointer to the NEXT stack frame (@pxref{All
4134 About Stack Frames, , All About Stack Frames}, for how frames are
4135 represented) and returns the value of the program counter in the
4136 PREVIOUS frame (i.e.@: the frame of the function that called THIS
4137 one).  This is commonly referred to as the @dfn{return address}.
4138
4139 The implementation, which must be frame agnostic (work with any frame),
4140 is typically no more than:
4141
4142 @smallexample
4143 ULONGEST pc;
4144 pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, @var{ARCH}_PC_REGNUM);
4145 return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
4146 @end smallexample
4147
4148 @end deftypefn
4149
4150 @deftypefn {Architecture Function} CORE_ADDR unwind_sp (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame})
4151
4152 This function is given a pointer to the NEXT stack frame
4153 (@pxref{All About Stack Frames, , All About Stack Frames} for how
4154 frames are represented) and returns the value of the stack pointer in
4155 the PREVIOUS frame (i.e.@: the frame of the function that called
4156 THIS one).
4157
4158 The implementation, which must be frame agnostic (work with any frame),
4159 is typically no more than:
4160
4161 @smallexample
4162 ULONGEST sp;
4163 sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, @var{ARCH}_SP_REGNUM);
4164 return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
4165 @end smallexample
4166
4167 @end deftypefn
4168
4169 @deftypefn {Architecture Function} int frame_num_args (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{this_frame})
4170
4171 This function is given a pointer to THIS stack frame (@pxref{All
4172 About Stack Frames, , All About Stack Frames} for how frames are
4173 represented), and returns the number of arguments that are being
4174 passed, or -1 if not known.
4175
4176 The default value is @code{NULL} (undefined), in which case the number of
4177 arguments passed on any stack frame is always unknown.  For many
4178 architectures this will be a suitable default.
4179
4180 @end deftypefn
4181
4182 @node Analyzing Stacks---Frame Sniffers
4183 @subsection Analyzing Stacks---Frame Sniffers
4184
4185 When a program stops, @value{GDBN} needs to construct the chain of
4186 struct @code{frame_info} representing the state of the stack using
4187 appropriate @dfn{sniffers}.
4188
4189 Each architecture requires appropriate sniffers, but they do not form
4190 entries in @code{@w{struct gdbarch}}, since more than one sniffer may
4191 be required and a sniffer may be suitable for more than one
4192 @code{@w{struct gdbarch}}.  Instead sniffers are associated with
4193 architectures using the following functions.
4194
4195 @itemize @bullet
4196
4197 @item
4198 @findex frame_unwind_append_sniffer
4199 @code{frame_unwind_append_sniffer} is used to add a new sniffer to
4200 analyze THIS frame when given a pointer to the NEXT frame.
4201
4202 @item
4203 @findex frame_base_append_sniffer
4204 @code{frame_base_append_sniffer} is used to add a new sniffer
4205 which can determine information about the base of a stack frame.
4206
4207 @item
4208 @findex frame_base_set_default
4209 @code{frame_base_set_default} is used to specify the default base
4210 sniffer.
4211
4212 @end itemize
4213
4214 These functions all take a reference to @code{@w{struct gdbarch}}, so
4215 they are associated with a specific architecture.  They are usually
4216 called in the @code{gdbarch} initialization function, after the
4217 @code{gdbarch} struct has been set up.  Unless a default has been set, the
4218 most recently appended sniffer will be tried first.
4219
4220 The main frame unwinding sniffer (as set by
4221 @code{frame_unwind_append_sniffer)} returns a structure specifying
4222 a set of sniffing functions:
4223
4224 @cindex @code{frame_unwind}
4225 @smallexample
4226 struct frame_unwind
4227 @{
4228    enum frame_type            type;
4229    frame_this_id_ftype       *this_id;
4230    frame_prev_register_ftype *prev_register;
4231    const struct frame_data   *unwind_data;
4232    frame_sniffer_ftype       *sniffer;
4233    frame_prev_pc_ftype       *prev_pc;
4234    frame_dealloc_cache_ftype *dealloc_cache;
4235 @};
4236 @end smallexample
4237
4238 The @code{type} field indicates the type of frame this sniffer can
4239 handle: normal, dummy (@pxref{Functions Creating Dummy Frames, ,
4240 Functions Creating Dummy Frames}), signal handler or sentinel.  Signal
4241 handlers sometimes have their own simplified stack structure for
4242 efficiency, so may need their own handlers.
4243
4244 The @code{unwind_data} field holds additional information which may be
4245 relevant to particular types of frame.  For example it may hold
4246 additional information for signal handler frames.
4247
4248 The remaining fields define functions that yield different types of
4249 information when given a pointer to the NEXT stack frame.  Not all
4250 functions need be provided.  If an entry is @code{NULL}, the next sniffer will
4251 be tried instead.
4252
4253 @itemize @bullet
4254
4255 @item
4256 @code{this_id} determines the stack pointer and function (code
4257 entry point) for THIS stack frame.
4258
4259 @item
4260 @code{prev_register} determines where the values of registers for
4261 the PREVIOUS stack frame are stored in THIS stack frame.
4262
4263 @item
4264 @code{sniffer} takes a look at THIS frame's registers to
4265 determine if this is the appropriate unwinder.
4266
4267 @item
4268 @code{prev_pc} determines the program counter for THIS
4269 frame.  Only needed if the program counter is not an ordinary register
4270 (@pxref{Register Architecture Functions & Variables,
4271 , Functions and Variables Specifying the Register Architecture}).
4272
4273 @item
4274 @code{dealloc_cache} frees any additional memory associated with
4275 the prologue cache for this frame (@pxref{Prologue Caches, , Prologue
4276 Caches}).
4277
4278 @end itemize
4279
4280 In general it is only the @code{this_id} and @code{prev_register}
4281 fields that need be defined for custom sniffers.
4282
4283 The frame base sniffer is much simpler.  It is a @code{@w{struct
4284 frame_base}}, which refers to the corresponding @code{frame_unwind}
4285 struct and whose fields refer to functions yielding various addresses
4286 within the frame.
4287
4288 @cindex @code{frame_base}
4289 @smallexample
4290 struct frame_base
4291 @{
4292    const struct frame_unwind *unwind;
4293    frame_this_base_ftype     *this_base;
4294    frame_this_locals_ftype   *this_locals;
4295    frame_this_args_ftype     *this_args;
4296 @};
4297 @end smallexample
4298
4299 All the functions referred to take a pointer to the NEXT frame as
4300 argument. The function referred to by @code{this_base} returns the
4301 base address of THIS frame, the function referred to by
4302 @code{this_locals} returns the base address of local variables in THIS
4303 frame and the function referred to by @code{this_args} returns the
4304 base address of the function arguments in this frame.
4305
4306 As described above, the base address of a frame is the address
4307 immediately before the start of the NEXT frame.  For a falling
4308 stack, this is the lowest address in the frame and for a rising stack
4309 it is the highest address in the frame.  For most architectures the
4310 same address is also the base address for local variables and
4311 arguments, in which case the same function can be used for all three
4312 entries@footnote{It is worth noting that if it cannot be determined in any
4313 other way (for example by there being a register with the name
4314 @code{"fp"}), then the result of the @code{this_base} function will be
4315 used as the value of the frame pointer variable @kbd{$fp} in
4316 @value{GDBN}.  This is very often not correct (for example with the
4317 OpenRISC 1000, this value is the stack pointer, @kbd{$sp}).  In this
4318 case a register (raw or pseudo) with the name @code{"fp"} should be
4319 defined.  It will be used in preference as the value of @kbd{$fp}.}.
4320
4321 @node Inferior Call Setup
4322 @section Inferior Call Setup
4323 @cindex calls to the inferior
4324
4325 @menu
4326 * About Dummy Frames::
4327 * Functions Creating Dummy Frames::
4328 @end menu
4329
4330 @node About Dummy Frames
4331 @subsection About Dummy Frames
4332 @cindex dummy frames
4333
4334 @value{GDBN} can call functions in the target code (for example by
4335 using the @kbd{call} or @kbd{print} commands).  These functions may be
4336 breakpointed, and it is essential that if a function does hit a
4337 breakpoint, commands like @kbd{backtrace} work correctly.
4338
4339 This is achieved by making the stack look as though the function had
4340 been called from the point where @value{GDBN} had previously stopped.
4341 This requires that @value{GDBN} can set up stack frames appropriate for
4342 such function calls.
4343
4344 @node Functions Creating Dummy Frames
4345 @subsection Functions Creating Dummy Frames
4346
4347 The following functions provide the functionality to set up such
4348 @dfn{dummy} stack frames.
4349
4350 @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})
4351
4352 This function sets up a dummy stack frame for the function about to be
4353 called.  @code{push_dummy_call} is given the arguments to be passed
4354 and must copy them into registers or push them on to the stack as
4355 appropriate for the ABI.
4356
4357 @var{function} is a pointer to the function
4358 that will be called and @var{regcache} the register cache from which
4359 values should be obtained.  @var{bp_addr} is the address to which the
4360 function should return (which is breakpointed, so @value{GDBN} can
4361 regain control, hence the name).  @var{nargs} is the number of
4362 arguments to pass and @var{args} an array containing the argument
4363 values.  @var{struct_return} is non-zero (true) if the function returns
4364 a structure, and if so @var{struct_addr} is the address in which the
4365 structure should be returned.
4366
4367  After calling this function, @value{GDBN} will pass control to the
4368 target at the address of the function, which will find the stack and
4369 registers set up just as expected.
4370
4371 The default value of this function is @code{NULL} (undefined).  If the
4372 function is not defined, then @value{GDBN} will not allow the user to
4373 call functions within the target being debugged.
4374
4375 @end deftypefn
4376
4377 @deftypefn {Architecture Function} {struct frame_id} unwind_dummy_id (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct frame_info *@var{next_frame}) 
4378
4379 This is the inverse of @code{push_dummy_call} which restores the stack
4380 pointer and program counter after a call to evaluate a function using
4381 a dummy stack frame.  The result is a @code{@w{struct frame_id}}, which
4382 contains the value of the stack pointer and program counter to be
4383 used.
4384
4385 The NEXT frame pointer is provided as argument,
4386 @var{next_frame}.  THIS frame is the frame of the dummy function,
4387 which can be unwound, to yield the required stack pointer and program
4388 counter from the PREVIOUS frame.
4389
4390 The default value is @code{NULL} (undefined).  If @code{push_dummy_call} is
4391 defined, then this function should also be defined.
4392
4393 @end deftypefn
4394
4395 @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})
4396
4397 If this function is not defined (its default value is @code{NULL}), a dummy
4398 call will use the entry point of the currently loaded code on the
4399 target as its return address.  A temporary breakpoint will be set
4400 there, so the location must be writable and have room for a
4401 breakpoint.
4402
4403 It is possible that this default is not suitable.  It might not be
4404 writable (in ROM possibly), or the ABI might require code to be
4405 executed on return from a call to unwind the stack before the
4406 breakpoint is encountered.
4407
4408 If either of these is the case, then push_dummy_code should be defined
4409 to push an instruction sequence onto the end of the stack to which the
4410 dummy call should return.
4411
4412 The arguments are essentially the same as those to
4413 @code{push_dummy_call}.  However the function is provided with the
4414 type of the function result, @var{value_type}, @var{bp_addr} is used
4415 to return a value (the address at which the breakpoint instruction
4416 should be inserted) and @var{real pc} is used to specify the resume
4417 address when starting the call sequence.  The function should return
4418 the updated innermost stack address.
4419
4420 @quotation
4421 @emph{Note:} This does require that code in the stack can be executed.
4422 Some Harvard architectures may not allow this.
4423 @end quotation
4424
4425 @end deftypefn
4426
4427 @node Adding support for debugging core files
4428 @section Adding support for debugging core files
4429 @cindex core files
4430
4431 The prerequisite for adding core file support in @value{GDBN} is to have
4432 core file support in BFD.
4433
4434 Once BFD support is available, writing the apropriate
4435 @code{regset_from_core_section} architecture function should be all
4436 that is needed in order to add support for core files in @value{GDBN}.
4437
4438 @node Defining Other Architecture Features 
4439 @section Defining Other Architecture Features 
4440
4441 This section describes other functions and values in @code{gdbarch},
4442 together with some useful macros, that you can use to define the
4443 target architecture.
4444
4445 @table @code
4446
4447 @item CORE_ADDR gdbarch_addr_bits_remove (@var{gdbarch}, @var{addr})
4448 @findex gdbarch_addr_bits_remove
4449 If a raw machine instruction address includes any bits that are not
4450 really part of the address, then this function is used to zero those bits in
4451 @var{addr}.  This is only used for addresses of instructions, and even then not
4452 in all contexts.
4453
4454 For example, the two low-order bits of the PC on the Hewlett-Packard PA
4455 2.0 architecture contain the privilege level of the corresponding
4456 instruction.  Since instructions must always be aligned on four-byte
4457 boundaries, the processor masks out these bits to generate the actual
4458 address of the instruction.  @code{gdbarch_addr_bits_remove} would then for
4459 example look like that:
4460 @smallexample
4461 arch_addr_bits_remove (CORE_ADDR addr)
4462 @{
4463   return (addr &= ~0x3);
4464 @}
4465 @end smallexample
4466
4467 @item int address_class_name_to_type_flags (@var{gdbarch}, @var{name}, @var{type_flags_ptr})
4468 @findex address_class_name_to_type_flags
4469 If @var{name} is a valid address class qualifier name, set the @code{int}
4470 referenced by @var{type_flags_ptr} to the mask representing the qualifier
4471 and return 1.  If @var{name} is not a valid address class qualifier name,
4472 return 0.
4473
4474 The value for @var{type_flags_ptr} should be one of
4475 @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1}, @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_2}, or
4476 possibly some combination of these values or'd together.
4477 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4478
4479 @item int address_class_name_to_type_flags_p (@var{gdbarch})
4480 @findex address_class_name_to_type_flags_p
4481 Predicate which indicates whether @code{address_class_name_to_type_flags}
4482 has been defined.
4483
4484 @item int gdbarch_address_class_type_flags (@var{gdbarch}, @var{byte_size}, @var{dwarf2_addr_class})
4485 @findex gdbarch_address_class_type_flags
4486 Given a pointers byte size (as described by the debug information) and
4487 the possible @code{DW_AT_address_class} value, return the type flags
4488 used by @value{GDBN} to represent this address class.  The value
4489 returned should be one of @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1},
4490 @code{TYPE_FLAG_ADDRESS_CLASS_2}, or possibly some combination of these
4491 values or'd together.
4492 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4493
4494 @item int gdbarch_address_class_type_flags_p (@var{gdbarch})
4495 @findex gdbarch_address_class_type_flags_p
4496 Predicate which indicates whether @code{gdbarch_address_class_type_flags_p} has
4497 been defined.
4498
4499 @item const char *gdbarch_address_class_type_flags_to_name (@var{gdbarch}, @var{type_flags})
4500 @findex gdbarch_address_class_type_flags_to_name
4501 Return the name of the address class qualifier associated with the type
4502 flags given by @var{type_flags}.
4503
4504 @item int gdbarch_address_class_type_flags_to_name_p (@var{gdbarch})
4505 @findex gdbarch_address_class_type_flags_to_name_p
4506 Predicate which indicates whether @code{gdbarch_address_class_type_flags_to_name} has been defined.
4507 @xref{Target Architecture Definition, , Address Classes}.
4508
4509 @item void gdbarch_address_to_pointer (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf}, @var{addr})
4510 @findex gdbarch_address_to_pointer
4511 Store in @var{buf} a pointer of type @var{type} representing the address
4512 @var{addr}, in the appropriate format for the current architecture.
4513 This function may safely assume that @var{type} is either a pointer or a
4514 C@t{++} reference type.
4515 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always Addresses}.
4516
4517 @item int gdbarch_believe_pcc_promotion (@var{gdbarch})
4518 @findex gdbarch_believe_pcc_promotion
4519 Used to notify if the compiler promotes a @code{short} or @code{char}
4520 parameter to an @code{int}, but still reports the parameter as its
4521 original type, rather than the promoted type.
4522
4523 @item gdbarch_bits_big_endian (@var{gdbarch})
4524 @findex gdbarch_bits_big_endian
4525 This is used if the numbering of bits in the targets does @strong{not} match
4526 the endianism of the target byte order.  A value of 1 means that the bits
4527 are numbered in a big-endian bit order, 0 means little-endian.
4528
4529 @item set_gdbarch_bits_big_endian (@var{gdbarch}, @var{bits_big_endian})
4530 @findex set_gdbarch_bits_big_endian
4531 Calling set_gdbarch_bits_big_endian with a value of 1 indicates that the
4532 bits in the target are numbered in a big-endian bit order, 0 indicates
4533 little-endian.
4534
4535 @item BREAKPOINT
4536 @findex BREAKPOINT
4537 This is the character array initializer for the bit pattern to put into
4538 memory where a breakpoint is set.  Although it's common to use a trap
4539 instruction for a breakpoint, it's not required; for instance, the bit
4540 pattern could be an invalid instruction.  The breakpoint must be no
4541 longer than the shortest instruction of the architecture.
4542
4543 @code{BREAKPOINT} has been deprecated in favor of
4544 @code{gdbarch_breakpoint_from_pc}.
4545
4546 @item BIG_BREAKPOINT
4547 @itemx LITTLE_BREAKPOINT
4548 @findex LITTLE_BREAKPOINT
4549 @findex BIG_BREAKPOINT
4550 Similar to BREAKPOINT, but used for bi-endian targets.
4551
4552 @code{BIG_BREAKPOINT} and @code{LITTLE_BREAKPOINT} have been deprecated in
4553 favor of @code{gdbarch_breakpoint_from_pc}.
4554
4555 @item const gdb_byte *gdbarch_breakpoint_from_pc (@var{gdbarch}, @var{pcptr}, @var{lenptr})
4556 @findex gdbarch_breakpoint_from_pc
4557 @anchor{gdbarch_breakpoint_from_pc} Use the program counter to determine the
4558 contents and size of a breakpoint instruction.  It returns a pointer to
4559 a static string of bytes that encode a breakpoint instruction, stores the
4560 length of the string to @code{*@var{lenptr}}, and adjusts the program
4561 counter (if necessary) to point to the actual memory location where the
4562 breakpoint should be inserted.  May return @code{NULL} to indicate that
4563 software breakpoints are not supported.
4564
4565 Although it is common to use a trap instruction for a breakpoint, it's
4566 not required; for instance, the bit pattern could be an invalid
4567 instruction.  The breakpoint must be no longer than the shortest
4568 instruction of the architecture.
4569
4570 Provided breakpoint bytes can be also used by @code{bp_loc_is_permanent} to
4571 detect permanent breakpoints.  @code{gdbarch_breakpoint_from_pc} should return
4572 an unchanged memory copy if it was called for a location with permanent
4573 breakpoint as some architectures use breakpoint instructions containing
4574 arbitrary parameter value.
4575
4576 Replaces all the other @var{BREAKPOINT} macros.
4577
4578 @item int gdbarch_memory_insert_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{bp_tgt})
4579 @itemx gdbarch_memory_remove_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{bp_tgt})
4580 @findex gdbarch_memory_remove_breakpoint
4581 @findex gdbarch_memory_insert_breakpoint
4582 Insert or remove memory based breakpoints.  Reasonable defaults
4583 (@code{default_memory_insert_breakpoint} and
4584 @code{default_memory_remove_breakpoint} respectively) have been
4585 provided so that it is not necessary to set these for most
4586 architectures.  Architectures which may want to set
4587 @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
4588 conventional manner.
4589
4590 It may also be desirable (from an efficiency standpoint) to define
4591 custom breakpoint insertion and removal routines if
4592 @code{gdbarch_breakpoint_from_pc} needs to read the target's memory for some
4593 reason.
4594
4595 @item CORE_ADDR gdbarch_adjust_breakpoint_address (@var{gdbarch}, @var{bpaddr})
4596 @findex gdbarch_adjust_breakpoint_address
4597 @cindex breakpoint address adjusted
4598 Given an address at which a breakpoint is desired, return a breakpoint
4599 address adjusted to account for architectural constraints on
4600 breakpoint placement.  This method is not needed by most targets.
4601
4602 The FR-V target (see @file{frv-tdep.c}) requires this method.
4603 The FR-V is a VLIW architecture in which a number of RISC-like
4604 instructions are grouped (packed) together into an aggregate
4605 instruction or instruction bundle.  When the processor executes
4606 one of these bundles, the component instructions are executed
4607 in parallel.
4608
4609 In the course of optimization, the compiler may group instructions
4610 from distinct source statements into the same bundle.  The line number
4611 information associated with one of the latter statements will likely
4612 refer to some instruction other than the first one in the bundle.  So,
4613 if the user attempts to place a breakpoint on one of these latter
4614 statements, @value{GDBN} must be careful to @emph{not} place the break
4615 instruction on any instruction other than the first one in the bundle.
4616 (Remember though that the instructions within a bundle execute
4617 in parallel, so the @emph{first} instruction is the instruction
4618 at the lowest address and has nothing to do with execution order.)
4619
4620 The FR-V's @code{gdbarch_adjust_breakpoint_address} method will adjust a
4621 breakpoint's address by scanning backwards for the beginning of
4622 the bundle, returning the address of the bundle.
4623
4624 Since the adjustment of a breakpoint may significantly alter a user's
4625 expectation, @value{GDBN} prints a warning when an adjusted breakpoint
4626 is initially set and each time that that breakpoint is hit.
4627
4628 @item int gdbarch_call_dummy_location (@var{gdbarch})
4629 @findex gdbarch_call_dummy_location
4630 See the file @file{inferior.h}.
4631
4632 This method has been replaced by @code{gdbarch_push_dummy_code}
4633 (@pxref{gdbarch_push_dummy_code}).
4634
4635 @item int gdbarch_cannot_fetch_register (@var{gdbarch}, @var{regum})
4636 @findex gdbarch_cannot_fetch_register
4637 This function should return nonzero if @var{regno} cannot be fetched
4638 from an inferior process.
4639
4640 @item int gdbarch_cannot_store_register (@var{gdbarch}, @var{regnum})
4641 @findex gdbarch_cannot_store_register
4642 This function should return nonzero if @var{regno} should not be
4643 written to the target.  This is often the case for program counters,
4644 status words, and other special registers.  This function returns 0 as
4645 default so that @value{GDBN} will assume that all registers may be written.
4646
4647 @item int gdbarch_convert_register_p (@var{gdbarch}, @var{regnum}, struct type *@var{type})
4648 @findex gdbarch_convert_register_p
4649 Return non-zero if register @var{regnum} represents data values of type
4650 @var{type} in a non-standard form.
4651 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
4652
4653 @item int gdbarch_fp0_regnum (@var{gdbarch})
4654 @findex gdbarch_fp0_regnum
4655 This function returns the number of the first floating point register,
4656 if the machine has such registers.  Otherwise, it returns -1.
4657
4658 @item CORE_ADDR gdbarch_decr_pc_after_break (@var{gdbarch})
4659 @findex gdbarch_decr_pc_after_break
4660 This function shall return the amount by which to decrement the PC after the
4661 program encounters a breakpoint.  This is often the number of bytes in
4662 @code{BREAKPOINT}, though not always.  For most targets this value will be 0.
4663
4664 @item DISABLE_UNSETTABLE_BREAK (@var{addr})
4665 @findex DISABLE_UNSETTABLE_BREAK
4666 If defined, this should evaluate to 1 if @var{addr} is in a shared
4667 library in which breakpoints cannot be set and so should be disabled.
4668
4669 @item int gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{dwarf2_regnr})
4670 @findex gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum
4671 Convert DWARF2 register number @var{dwarf2_regnr} into @value{GDBN} regnum.
4672 If not defined, no conversion will be performed.
4673
4674 @item int gdbarch_ecoff_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{ecoff_regnr})
4675 @findex gdbarch_ecoff_reg_to_regnum
4676 Convert ECOFF register number  @var{ecoff_regnr} into @value{GDBN} regnum.  If
4677 not defined, no conversion will be performed.
4678
4679 @item GCC_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4680 @itemx GCC2_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4681 @findex GCC2_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4682 @findex GCC_COMPILED_FLAG_SYMBOL
4683 If defined, these are the names of the symbols that @value{GDBN} will
4684 look for to detect that GCC compiled the file.  The default symbols
4685 are @code{gcc_compiled.} and @code{gcc2_compiled.},
4686 respectively.  (Currently only defined for the Delta 68.)
4687
4688 @item gdbarch_get_longjmp_target
4689 @findex gdbarch_get_longjmp_target
4690 This function determines the target PC address that @code{longjmp}
4691 will jump to, assuming that we have just stopped at a @code{longjmp}
4692 breakpoint.  It takes a @code{CORE_ADDR *} as argument, and stores the
4693 target PC value through this pointer.  It examines the current state
4694 of the machine as needed, typically by using a manually-determined
4695 offset into the @code{jmp_buf}.  (While we might like to get the offset
4696 from the target's @file{jmpbuf.h}, that header file cannot be assumed
4697 to be available when building a cross-debugger.)
4698
4699 @item DEPRECATED_IBM6000_TARGET
4700 @findex DEPRECATED_IBM6000_TARGET
4701 Shows that we are configured for an IBM RS/6000 system.  This
4702 conditional should be eliminated (FIXME) and replaced by
4703 feature-specific macros.  It was introduced in haste and we are
4704 repenting at leisure.
4705
4706 @item I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
4707 An x86-based target can define this to use the generic x86 watchpoint
4708 support; see @ref{Algorithms, I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
4709
4710 @item gdbarch_in_function_epilogue_p (@var{gdbarch}, @var{addr})
4711 @findex gdbarch_in_function_epilogue_p
4712 Returns non-zero if the given @var{addr} is in the epilogue of a function.
4713 The epilogue of a function is defined as the part of a function where
4714 the stack frame of the function already has been destroyed up to the
4715 final `return from function call' instruction.
4716
4717 @item int gdbarch_in_solib_return_trampoline (@var{gdbarch}, @var{pc}, @var{name})
4718 @findex gdbarch_in_solib_return_trampoline
4719 Define this function to return nonzero if the program is stopped in the
4720 trampoline that returns from a shared library.
4721
4722 @item target_so_ops.in_dynsym_resolve_code (@var{pc})
4723 @findex in_dynsym_resolve_code
4724 Define this to return nonzero if the program is stopped in the
4725 dynamic linker.
4726
4727 @item SKIP_SOLIB_RESOLVER (@var{pc})
4728 @findex SKIP_SOLIB_RESOLVER
4729 Define this to evaluate to the (nonzero) address at which execution
4730 should continue to get past the dynamic linker's symbol resolution
4731 function.  A zero value indicates that it is not important or necessary
4732 to set a breakpoint to get through the dynamic linker and that single
4733 stepping will suffice.
4734
4735 @item CORE_ADDR gdbarch_integer_to_address (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf})
4736 @findex gdbarch_integer_to_address
4737 @cindex converting integers to addresses
4738 Define this when the architecture needs to handle non-pointer to address
4739 conversions specially.  Converts that value to an address according to
4740 the current architectures conventions.
4741
4742 @emph{Pragmatics: When the user copies a well defined expression from
4743 their source code and passes it, as a parameter, to @value{GDBN}'s
4744 @code{print} command, they should get the same value as would have been
4745 computed by the target program.  Any deviation from this rule can cause
4746 major confusion and annoyance, and needs to be justified carefully.  In
4747 other words, @value{GDBN} doesn't really have the freedom to do these
4748 conversions in clever and useful ways.  It has, however, been pointed
4749 out that users aren't complaining about how @value{GDBN} casts integers
4750 to pointers; they are complaining that they can't take an address from a
4751 disassembly listing and give it to @code{x/i}.  Adding an architecture
4752 method like @code{gdbarch_integer_to_address} certainly makes it possible for
4753 @value{GDBN} to ``get it right'' in all circumstances.}
4754
4755 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always
4756 Addresses}.
4757
4758 @item CORE_ADDR gdbarch_pointer_to_address (@var{gdbarch}, @var{type}, @var{buf})
4759 @findex gdbarch_pointer_to_address
4760 Assume that @var{buf} holds a pointer of type @var{type}, in the
4761 appropriate format for the current architecture.  Return the byte
4762 address the pointer refers to.
4763 @xref{Target Architecture Definition, , Pointers Are Not Always Addresses}.
4764
4765 @item void gdbarch_register_to_value(@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{regnum}, @var{type}, @var{fur})
4766 @findex gdbarch_register_to_value
4767 Convert the raw contents of register @var{regnum} into a value of type
4768 @var{type}.
4769 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
4770
4771 @item REGISTER_CONVERT_TO_VIRTUAL(@var{reg}, @var{type}, @var{from}, @var{to})
4772 @findex REGISTER_CONVERT_TO_VIRTUAL
4773 Convert the value of register @var{reg} from its raw form to its virtual
4774 form.
4775 @xref{Target Architecture Definition, , Raw and Virtual Register Representations}.
4776
4777 @item REGISTER_CONVERT_TO_RAW(@var{type}, @var{reg}, @var{from}, @var{to})
4778 @findex REGISTER_CONVERT_TO_RAW
4779 Convert the value of register @var{reg} from its virtual form to its raw
4780 form.
4781 @xref{Target Architecture Definition, , Raw and Virtual Register Representations}.
4782
4783 @item const struct regset *regset_from_core_section (struct gdbarch * @var{gdbarch}, const char * @var{sect_name}, size_t @var{sect_size})
4784 @findex regset_from_core_section
4785 Return the appropriate register set for a core file section with name
4786 @var{sect_name} and size @var{sect_size}.
4787
4788 @item SOFTWARE_SINGLE_STEP_P()
4789 @findex SOFTWARE_SINGLE_STEP_P
4790 Define this as 1 if the target does not have a hardware single-step
4791 mechanism.  The macro @code{SOFTWARE_SINGLE_STEP} must also be defined.
4792
4793 @item SOFTWARE_SINGLE_STEP(@var{signal}, @var{insert_breakpoints_p})
4794 @findex SOFTWARE_SINGLE_STEP
4795 A function that inserts or removes (depending on
4796 @var{insert_breakpoints_p}) breakpoints at each possible destinations of
4797 the next instruction.  See @file{sparc-tdep.c} and @file{rs6000-tdep.c}
4798 for examples.
4799
4800 @item set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing (@var{gdbarch}, @var{set})
4801 @findex set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing
4802 Somebody clever observed that, the more actual addresses you have in the
4803 debug information, the more time the linker has to spend relocating
4804 them.  So whenever there's some other way the debugger could find the
4805 address it needs, you should omit it from the debug info, to make
4806 linking faster.
4807
4808 Calling @code{set_gdbarch_sofun_address_maybe_missing} with a non-zero
4809 argument @var{set} indicates that a particular set of hacks of this sort
4810 are in use, affecting @code{N_SO} and @code{N_FUN} entries in stabs-format
4811 debugging information.  @code{N_SO} stabs mark the beginning and ending
4812 addresses of compilation units in the text segment.  @code{N_FUN} stabs
4813 mark the starts and ends of functions.
4814
4815 In this case, @value{GDBN} assumes two things:
4816
4817 @itemize @bullet
4818 @item
4819 @code{N_FUN} stabs have an address of zero.  Instead of using those
4820 addresses, you should find the address where the function starts by
4821 taking the function name from the stab, and then looking that up in the
4822 minsyms (the linker/assembler symbol table).  In other words, the stab
4823 has the name, and the linker/assembler symbol table is the only place
4824 that carries the address.
4825
4826 @item
4827 @code{N_SO} stabs have an address of zero, too.  You just look at the
4828 @code{N_FUN} stabs that appear before and after the @code{N_SO} stab, and
4829 guess the starting and ending addresses of the compilation unit from them.
4830 @end itemize
4831
4832 @item int gdbarch_stabs_argument_has_addr (@var{gdbarch}, @var{type})
4833 @findex gdbarch_stabs_argument_has_addr
4834 @anchor{gdbarch_stabs_argument_has_addr} Define this function to return
4835 nonzero if a function argument of type @var{type} is passed by reference
4836 instead of value.
4837
4838 @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})
4839 @findex gdbarch_push_dummy_call
4840 @anchor{gdbarch_push_dummy_call} Define this to push the dummy frame's call to
4841 the inferior function onto the stack.  In addition to pushing @var{nargs}, the
4842 code should push @var{struct_addr} (when @var{struct_return} is non-zero), and
4843 the return address (@var{bp_addr}).
4844
4845 @var{function} is a pointer to a @code{struct value}; on architectures that use
4846 function descriptors, this contains the function descriptor value.
4847
4848 Returns the updated top-of-stack pointer.
4849
4850 @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})
4851 @findex gdbarch_push_dummy_code
4852 @anchor{gdbarch_push_dummy_code} Given a stack based call dummy, push the
4853 instruction sequence (including space for a breakpoint) to which the
4854 called function should return.
4855
4856 Set @var{bp_addr} to the address at which the breakpoint instruction
4857 should be inserted, @var{real_pc} to the resume address when starting
4858 the call sequence, and return the updated inner-most stack address.
4859
4860 By default, the stack is grown sufficient to hold a frame-aligned
4861 (@pxref{frame_align}) breakpoint, @var{bp_addr} is set to the address
4862 reserved for that breakpoint, and @var{real_pc} set to @var{funaddr}.
4863
4864 This method replaces @w{@code{gdbarch_call_dummy_location (@var{gdbarch})}}.
4865
4866 @item int gdbarch_sdb_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{sdb_regnr})
4867 @findex gdbarch_sdb_reg_to_regnum
4868 Use this function to convert sdb register @var{sdb_regnr} into @value{GDBN}
4869 regnum.  If not defined, no conversion will be done.
4870
4871 @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})
4872 @findex gdbarch_return_value
4873 @anchor{gdbarch_return_value} Given a function with a return-value of
4874 type @var{rettype}, return which return-value convention that function
4875 would use.
4876
4877 @value{GDBN} currently recognizes two function return-value conventions:
4878 @code{RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION} where the return value is found
4879 in registers; and @code{RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION} where the return
4880 value is found in memory and the address of that memory location is
4881 passed in as the function's first parameter.
4882
4883 If the register convention is being used, and @var{writebuf} is
4884 non-@code{NULL}, also copy the return-value in @var{writebuf} into
4885 @var{regcache}.
4886
4887 If the register convention is being used, and @var{readbuf} is
4888 non-@code{NULL}, also copy the return value from @var{regcache} into
4889 @var{readbuf} (@var{regcache} contains a copy of the registers from the
4890 just returned function).
4891
4892 @emph{Maintainer note: This method replaces separate predicate, extract,
4893 store methods.  By having only one method, the logic needed to determine
4894 the return-value convention need only be implemented in one place.  If
4895 @value{GDBN} were written in an @sc{oo} language, this method would
4896 instead return an object that knew how to perform the register
4897 return-value extract and store.}
4898
4899 @emph{Maintainer note: This method does not take a @var{gcc_p}
4900 parameter, and such a parameter should not be added.  If an architecture
4901 that requires per-compiler or per-function information be identified,
4902 then the replacement of @var{rettype} with @code{struct value}
4903 @var{function} should be pursued.}
4904
4905 @emph{Maintainer note: The @var{regcache} parameter limits this methods
4906 to the inner most frame.  While replacing @var{regcache} with a
4907 @code{struct frame_info} @var{frame} parameter would remove that
4908 limitation there has yet to be a demonstrated need for such a change.}
4909
4910 @item void gdbarch_skip_permanent_breakpoint (@var{gdbarch}, @var{regcache})
4911 @findex gdbarch_skip_permanent_breakpoint
4912 Advance the inferior's PC past a permanent breakpoint.  @value{GDBN} normally
4913 steps over a breakpoint by removing it, stepping one instruction, and
4914 re-inserting the breakpoint.  However, permanent breakpoints are
4915 hardwired into the inferior, and can't be removed, so this strategy
4916 doesn't work.  Calling @code{gdbarch_skip_permanent_breakpoint} adjusts the
4917 processor's state so that execution will resume just after the breakpoint.
4918 This function does the right thing even when the breakpoint is in the delay slot
4919 of a branch or jump.
4920
4921 @item CORE_ADDR gdbarch_skip_trampoline_code (@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{pc})
4922 @findex gdbarch_skip_trampoline_code
4923 If the target machine has trampoline code that sits between callers and
4924 the functions being called, then define this function to return a new PC
4925 that is at the start of the real function.
4926
4927 @item int gdbarch_deprecated_fp_regnum (@var{gdbarch})
4928 @findex gdbarch_deprecated_fp_regnum
4929 If the frame pointer is in a register, use this function to return the
4930 number of that register.
4931
4932 @item int gdbarch_stab_reg_to_regnum (@var{gdbarch}, @var{stab_regnr})
4933 @findex gdbarch_stab_reg_to_regnum
4934 Use this function to convert stab register @var{stab_regnr} into @value{GDBN}
4935 regnum.  If not defined, no conversion will be done.
4936
4937 @item SYMBOL_RELOADING_DEFAULT
4938 @findex SYMBOL_RELOADING_DEFAULT
4939 The default value of the ``symbol-reloading'' variable.  (Never defined in
4940 current sources.)
4941
4942 @item TARGET_CHAR_BIT
4943 @findex TARGET_CHAR_BIT
4944 Number of bits in a char; defaults to 8.
4945
4946 @item int gdbarch_char_signed (@var{gdbarch})
4947 @findex gdbarch_char_signed
4948 Non-zero if @code{char} is normally signed on this architecture; zero if
4949 it should be unsigned.
4950
4951 The ISO C standard requires the compiler to treat @code{char} as
4952 equivalent to either @code{signed char} or @code{unsigned char}; any
4953 character in the standard execution set is supposed to be positive.
4954 Most compilers treat @code{char} as signed, but @code{char} is unsigned
4955 on the IBM S/390, RS6000, and PowerPC targets.
4956
4957 @item int gdbarch_double_bit (@var{gdbarch})
4958 @findex gdbarch_double_bit
4959 Number of bits in a double float; defaults to @w{@code{8 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4960
4961 @item int gdbarch_float_bit (@var{gdbarch})
4962 @findex gdbarch_float_bit
4963 Number of bits in a float; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4964
4965 @item int gdbarch_int_bit (@var{gdbarch})
4966 @findex gdbarch_int_bit
4967 Number of bits in an integer; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4968
4969 @item int gdbarch_long_bit (@var{gdbarch})
4970 @findex gdbarch_long_bit
4971 Number of bits in a long integer; defaults to @w{@code{4 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4972
4973 @item int gdbarch_long_double_bit (@var{gdbarch})
4974 @findex gdbarch_long_double_bit
4975 Number of bits in a long double float;
4976 defaults to @w{@code{2 * gdbarch_double_bit (@var{gdbarch})}}.
4977
4978 @item int gdbarch_long_long_bit (@var{gdbarch})
4979 @findex gdbarch_long_long_bit
4980 Number of bits in a long long integer; defaults to
4981 @w{@code{2 * gdbarch_long_bit (@var{gdbarch})}}.
4982
4983 @item int gdbarch_ptr_bit (@var{gdbarch})
4984 @findex gdbarch_ptr_bit
4985 Number of bits in a pointer; defaults to
4986 @w{@code{gdbarch_int_bit (@var{gdbarch})}}.
4987
4988 @item int gdbarch_short_bit (@var{gdbarch})
4989 @findex gdbarch_short_bit
4990 Number of bits in a short integer; defaults to @w{@code{2 * TARGET_CHAR_BIT}}.
4991
4992 @item void gdbarch_virtual_frame_pointer (@var{gdbarch}, @var{pc}, @var{frame_regnum}, @var{frame_offset})
4993 @findex gdbarch_virtual_frame_pointer
4994 Returns a @code{(@var{register}, @var{offset})} pair representing the virtual
4995 frame pointer in use at the code address @var{pc}.  If virtual frame
4996 pointers are not used, a default definition simply returns
4997 @code{gdbarch_deprecated_fp_regnum} (or @code{gdbarch_sp_regnum}, if
4998 no frame pointer is defined), with an offset of zero.
4999
5000 @c need to explain virtual frame pointers, they are recorded in agent
5001 @c expressions for tracepoints
5002
5003 @item TARGET_HAS_HARDWARE_WATCHPOINTS
5004 If non-zero, the target has support for hardware-assisted
5005 watchpoints.  @xref{Algorithms, watchpoints}, for more details and
5006 other related macros.
5007
5008 @item int gdbarch_print_insn (@var{gdbarch}, @var{vma}, @var{info})
5009 @findex gdbarch_print_insn
5010 This is the function used by @value{GDBN} to print an assembly
5011 instruction.  It prints the instruction at address @var{vma} in
5012 debugged memory and returns the length of the instruction, in bytes.
5013 This usually points to a function in the @code{opcodes} library
5014 (@pxref{Support Libraries, ,Opcodes}).  @var{info} is a structure (of
5015 type @code{disassemble_info}) defined in the header file
5016 @file{include/dis-asm.h}, and used to pass information to the
5017 instruction decoding routine.
5018
5019 @item frame_id gdbarch_dummy_id (@var{gdbarch}, @var{frame})
5020 @findex gdbarch_dummy_id
5021 @anchor{gdbarch_dummy_id} Given @var{frame} return a @w{@code{struct
5022 frame_id}} that uniquely identifies an inferior function call's dummy
5023 frame.  The value returned must match the dummy frame stack value
5024 previously saved by @code{call_function_by_hand}.
5025
5026 @item void gdbarch_value_to_register (@var{gdbarch}, @var{frame}, @var{type}, @var{buf})
5027 @findex gdbarch_value_to_register
5028 Convert a value of type @var{type} into the raw contents of a register.
5029 @xref{Target Architecture Definition, , Using Different Register and Memory Data Representations}.
5030
5031 @end table
5032
5033 Motorola M68K target conditionals.
5034
5035 @ftable @code
5036 @item BPT_VECTOR
5037 Define this to be the 4-bit location of the breakpoint trap vector.  If
5038 not defined, it will default to @code{0xf}.
5039
5040 @item REMOTE_BPT_VECTOR
5041 Defaults to @code{1}.
5042
5043 @end ftable
5044
5045 @node Adding a New Target
5046 @section Adding a New Target
5047
5048 @cindex adding a target
5049 The following files add a target to @value{GDBN}:
5050
5051 @table @file
5052 @cindex target dependent files
5053
5054 @item gdb/@var{ttt}-tdep.c
5055 Contains any miscellaneous code required for this target machine.  On
5056 some machines it doesn't exist at all.
5057
5058 @item gdb/@var{arch}-tdep.c
5059 @itemx gdb/@var{arch}-tdep.h
5060 This is required to describe the basic layout of the target machine's
5061 processor chip (registers, stack, etc.).  It can be shared among many
5062 targets that use the same processor architecture.
5063
5064 @end table
5065
5066 (Target header files such as
5067 @file{gdb/config/@var{arch}/tm-@var{ttt}.h},
5068 @file{gdb/config/@var{arch}/tm-@var{arch}.h}, and
5069 @file{config/tm-@var{os}.h} are no longer used.)
5070
5071 @findex _initialize_@var{arch}_tdep
5072 A @value{GDBN} description for a new architecture, arch is created by
5073 defining a global function @code{_initialize_@var{arch}_tdep}, by
5074 convention in the source file @file{@var{arch}-tdep.c}.  For
5075 example, in the case of the OpenRISC 1000, this function is called
5076 @code{_initialize_or1k_tdep} and is found in the file
5077 @file{or1k-tdep.c}.
5078
5079 The object file resulting from compiling this source file, which will
5080 contain the implementation of the
5081 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function is specified in the
5082 @value{GDBN} @file{configure.tgt} file, which includes a large case
5083 statement pattern matching against the @code{--target} option of the
5084 @kbd{configure} script.
5085
5086 @quotation
5087 @emph{Note:} If the architecture requires multiple source files, the
5088 corresponding binaries should be included in
5089 @file{configure.tgt}. However if there are header files, the
5090 dependencies on these will not be picked up from the entries in
5091 @file{configure.tgt}. The @file{Makefile.in} file will need extending to
5092 show these dependencies.
5093 @end quotation
5094
5095 @findex gdbarch_register
5096 A new struct gdbarch, defining the new architecture, is created within
5097 the @code{_initialize_@var{arch}_tdep} function by calling
5098 @code{gdbarch_register}:
5099
5100 @smallexample
5101 void gdbarch_register (enum bfd_architecture    architecture,
5102                        gdbarch_init_ftype      *init_func,
5103                        gdbarch_dump_tdep_ftype *tdep_dump_func);
5104 @end smallexample
5105
5106 This function has been described fully in an earlier
5107 section.  @xref{How an Architecture is Represented, , How an
5108 Architecture is Represented}.
5109
5110 The new @code{@w{struct gdbarch}} should contain implementations of
5111 the necessary functions (described in the previous sections) to
5112 describe the basic layout of the target machine's processor chip
5113 (registers, stack, etc.).  It can be shared among many targets that use
5114 the same processor architecture.
5115
5116 @node Target Descriptions
5117 @chapter Target Descriptions
5118 @cindex target descriptions
5119
5120 The target architecture definition (@pxref{Target Architecture Definition})
5121 contains @value{GDBN}'s hard-coded knowledge about an architecture.  For
5122 some platforms, it is handy to have more flexible knowledge about a specific
5123 instance of the architecture---for instance, a processor or development board.
5124 @dfn{Target descriptions} provide a mechanism for the user to tell @value{GDBN}
5125 more about what their target supports, or for the target to tell @value{GDBN}
5126 directly.
5127
5128 For details on writing, automatically supplying, and manually selecting
5129 target descriptions, see @ref{Target Descriptions, , , gdb,
5130 Debugging with @value{GDBN}}.  This section will cover some related
5131 topics about the @value{GDBN} internals.
5132
5133 @menu
5134 * Target Descriptions Implementation::
5135 * Adding Target Described Register Support::
5136 @end menu
5137
5138 @node Target Descriptions Implementation
5139 @section Target Descriptions Implementation
5140 @cindex target descriptions, implementation
5141
5142 Before @value{GDBN} connects to a new target, or runs a new program on
5143 an existing target, it discards any existing target description and
5144 reverts to a default gdbarch.  Then, after connecting, it looks for a
5145 new target description by calling @code{target_find_description}.
5146
5147 A description may come from a user specified file (XML), the remote
5148 @samp{qXfer:features:read} packet (also XML), or from any custom
5149 @code{to_read_description} routine in the target vector.  For instance,
5150 the remote target supports guessing whether a MIPS target is 32-bit or
5151 64-bit based on the size of the @samp{g} packet.
5152
5153 If any target description is found, @value{GDBN} creates a new gdbarch
5154 incorporating the description by calling @code{gdbarch_update_p}.  Any
5155 @samp{<architecture>} element is handled first, to determine which
5156 architecture's gdbarch initialization routine is called to create the
5157 new architecture.  Then the initialization routine is called, and has
5158 a chance to adjust the constructed architecture based on the contents
5159 of the target description.  For instance, it can recognize any
5160 properties set by a @code{to_read_description} routine.  Also
5161 see @ref{Adding Target Described Register Support}.
5162
5163 @node Adding Target Described Register Support
5164 @section Adding Target Described Register Support
5165 @cindex target descriptions, adding register support
5166
5167 Target descriptions can report additional registers specific to an
5168 instance of the target.  But it takes a little work in the architecture
5169 specific routines to support this.
5170
5171 A target description must either have no registers or a complete
5172 set---this avoids complexity in trying to merge standard registers
5173 with the target defined registers.  It is the architecture's
5174 responsibility to validate that a description with registers has
5175 everything it needs.  To keep architecture code simple, the same
5176 mechanism is used to assign fixed internal register numbers to
5177 standard registers.
5178
5179 If @code{tdesc_has_registers} returns 1, the description contains
5180 registers.  The architecture's @code{gdbarch_init} routine should:
5181
5182 @itemize @bullet
5183
5184 @item
5185 Call @code{tdesc_data_alloc} to allocate storage, early, before
5186 searching for a matching gdbarch or allocating a new one.
5187
5188 @item
5189 Use @code{tdesc_find_feature} to locate standard features by name.
5190
5191 @item
5192 Use @code{tdesc_numbered_register} and @code{tdesc_numbered_register_choices}
5193 to locate the expected registers in the standard features.
5194
5195 @item
5196 Return @code{NULL} if a required feature is missing, or if any standard
5197 feature is missing expected registers.  This will produce a warning that
5198 the description was incomplete.
5199
5200 @item
5201 Free the allocated data before returning, unless @code{tdesc_use_registers}
5202 is called.
5203
5204 @item
5205 Call @code{set_gdbarch_num_regs} as usual, with a number higher than any
5206 fixed number passed to @code{tdesc_numbered_register}.
5207
5208 @item
5209 Call @code{tdesc_use_registers} after creating a new gdbarch, before
5210 returning it.
5211
5212 @end itemize
5213
5214 After @code{tdesc_use_registers} has been called, the architecture's
5215 @code{register_name}, @code{register_type}, and @code{register_reggroup_p}
5216 routines will not be called; that information will be taken from
5217 the target description.  @code{num_regs} may be increased to account
5218 for any additional registers in the description.
5219
5220 Pseudo-registers require some extra care:
5221
5222 @itemize @bullet
5223
5224 @item
5225 Using @code{tdesc_numbered_register} allows the architecture to give
5226 constant register numbers to standard architectural registers, e.g.@:
5227 as an @code{enum} in @file{@var{arch}-tdep.h}.  But because
5228 pseudo-registers are always numbered above @code{num_regs},
5229 which may be increased by the description, constant numbers
5230 can not be used for pseudos.  They must be numbered relative to
5231 @code{num_regs} instead.
5232
5233 @item
5234 The description will not describe pseudo-registers, so the
5235 architecture must call @code{set_tdesc_pseudo_register_name},
5236 @code{set_tdesc_pseudo_register_type}, and
5237 @code{set_tdesc_pseudo_register_reggroup_p} to supply routines
5238 describing pseudo registers.  These routines will be passed
5239 internal register numbers, so the same routines used for the
5240 gdbarch equivalents are usually suitable.
5241
5242 @end itemize
5243
5244
5245 @node Target Vector Definition
5246
5247 @chapter Target Vector Definition
5248 @cindex target vector
5249
5250 The target vector defines the interface between @value{GDBN}'s
5251 abstract handling of target systems, and the nitty-gritty code that
5252 actually exercises control over a process or a serial port.
5253 @value{GDBN} includes some 30-40 different target vectors; however,
5254 each configuration of @value{GDBN} includes only a few of them.
5255
5256 @menu
5257 * Managing Execution State::
5258 * Existing Targets::
5259 @end menu
5260
5261 @node Managing Execution State
5262 @section Managing Execution State
5263 @cindex execution state
5264
5265 A target vector can be completely inactive (not pushed on the target
5266 stack), active but not running (pushed, but not connected to a fully
5267 manifested inferior), or completely active (pushed, with an accessible
5268 inferior).  Most targets are only completely inactive or completely
5269 active, but some support persistent connections to a target even
5270 when the target has exited or not yet started.
5271
5272 For example, connecting to the simulator using @code{target sim} does
5273 not create a running program.  Neither registers nor memory are
5274 accessible until @code{run}.  Similarly, after @code{kill}, the
5275 program can not continue executing.  But in both cases @value{GDBN}
5276 remains connected to the simulator, and target-specific commands
5277 are directed to the simulator.
5278
5279 A target which only supports complete activation should push itself
5280 onto the stack in its @code{to_open} routine (by calling
5281 @code{push_target}), and unpush itself from the stack in its
5282 @code{to_mourn_inferior} routine (by calling @code{unpush_target}).
5283
5284 A target which supports both partial and complete activation should
5285 still call @code{push_target} in @code{to_open}, but not call
5286 @code{unpush_target} in @code{to_mourn_inferior}.  Instead, it should
5287 call either @code{target_mark_running} or @code{target_mark_exited}
5288 in its @code{to_open}, depending on whether the target is fully active
5289 after connection.  It should also call @code{target_mark_running} any
5290 time the inferior becomes fully active (e.g.@: in
5291 @code{to_create_inferior} and @code{to_attach}), and
5292 @code{target_mark_exited} when the inferior becomes inactive (in
5293 @code{to_mourn_inferior}).  The target should also make sure to call
5294 @code{target_mourn_inferior} from its @code{to_kill}, to return the
5295 target to inactive state.
5296
5297 @node Existing Targets
5298 @section Existing Targets
5299 @cindex targets
5300
5301 @subsection File Targets
5302
5303 Both executables and core files have target vectors.
5304
5305 @subsection Standard Protocol and Remote Stubs
5306
5307 @value{GDBN}'s file @file{remote.c} talks a serial protocol to code that
5308 runs in the target system.  @value{GDBN} provides several sample
5309 @dfn{stubs} that can be integrated into target programs or operating
5310 systems for this purpose; they are named @file{@var{cpu}-stub.c}.  Many
5311 operating systems, embedded targets, emulators, and simulators already
5312 have a @value{GDBN} stub built into them, and maintenance of the remote
5313 protocol must be careful to preserve compatibility.
5314
5315 The @value{GDBN} user's manual describes how to put such a stub into
5316 your target code.  What follows is a discussion of integrating the
5317 SPARC stub into a complicated operating system (rather than a simple
5318 program), by Stu Grossman, the author of this stub.
5319
5320 The trap handling code in the stub assumes the following upon entry to
5321 @code{trap_low}:
5322
5323 @enumerate
5324 @item
5325 %l1 and %l2 contain pc and npc respectively at the time of the trap;
5326
5327 @item
5328 traps are disabled;
5329
5330 @item
5331 you are in the correct trap window.
5332 @end enumerate
5333
5334 As long as your trap handler can guarantee those conditions, then there
5335 is no reason why you shouldn't be able to ``share'' traps with the stub.
5336 The stub has no requirement that it be jumped to directly from the
5337 hardware trap vector.  That is why it calls @code{exceptionHandler()},
5338 which is provided by the external environment.  For instance, this could
5339 set up the hardware traps to actually execute code which calls the stub
5340 first, and then transfers to its own trap handler.
5341
5342 For the most point, there probably won't be much of an issue with
5343 ``sharing'' traps, as the traps we use are usually not used by the kernel,
5344 and often indicate unrecoverable error conditions.  Anyway, this is all
5345 controlled by a table, and is trivial to modify.  The most important
5346 trap for us is for @code{ta 1}.  Without that, we can't single step or
5347 do breakpoints.  Everything else is unnecessary for the proper operation
5348 of the debugger/stub.
5349
5350 From reading the stub, it's probably not obvious how breakpoints work.
5351 They are simply done by deposit/examine operations from @value{GDBN}.
5352
5353 @subsection ROM Monitor Interface
5354
5355 @subsection Custom Protocols
5356
5357 @subsection Transport Layer
5358
5359 @subsection Builtin Simulator
5360
5361
5362 @node Native Debugging
5363
5364 @chapter Native Debugging
5365 @cindex native debugging
5366
5367 Several files control @value{GDBN}'s configuration for native support:
5368
5369 @table @file
5370 @vindex NATDEPFILES
5371 @item gdb/config/@var{arch}/@var{xyz}.mh
5372 Specifies Makefile fragments needed by a @emph{native} configuration on
5373 machine @var{xyz}.  In particular, this lists the required
5374 native-dependent object files, by defining @samp{NATDEPFILES=@dots{}}.
5375 Also specifies the header file which describes native support on
5376 @var{xyz}, by defining @samp{NAT_FILE= nm-@var{xyz}.h}.  You can also
5377 define @samp{NAT_CFLAGS}, @samp{NAT_ADD_FILES}, @samp{NAT_CLIBS},
5378 @samp{NAT_CDEPS}, @samp{NAT_GENERATED_FILES}, etc.; see @file{Makefile.in}.
5379
5380 @emph{Maintainer's note: The @file{.mh} suffix is because this file
5381 originally contained @file{Makefile} fragments for hosting @value{GDBN}
5382 on machine @var{xyz}.  While the file is no longer used for this
5383 purpose, the @file{.mh} suffix remains.  Perhaps someone will
5384 eventually rename these fragments so that they have a @file{.mn}
5385 suffix.}
5386
5387 @item gdb/config/@var{arch}/nm-@var{xyz}.h
5388 (@file{nm.h} is a link to this file, created by @code{configure}).  Contains C
5389 macro definitions describing the native system environment, such as
5390 child process control and core file support.
5391
5392 @item gdb/@var{xyz}-nat.c
5393 Contains any miscellaneous C code required for this native support of
5394 this machine.  On some machines it doesn't exist at all.
5395 @end table
5396
5397 There are some ``generic'' versions of routines that can be used by
5398 various systems.  These can be customized in various ways by macros
5399 defined in your @file{nm-@var{xyz}.h} file.  If these routines work for
5400 the @var{xyz} host, you can just include the generic file's name (with
5401 @samp{.o}, not @samp{.c}) in @code{NATDEPFILES}.
5402
5403 Otherwise, if your machine needs custom support routines, you will need
5404 to write routines that perform the same functions as the generic file.
5405 Put them into @file{@var{xyz}-nat.c}, and put @file{@var{xyz}-nat.o}
5406 into @code{NATDEPFILES}.
5407
5408 @table @file
5409 @item inftarg.c
5410 This contains the @emph{target_ops vector} that supports Unix child
5411 processes on systems which use ptrace and wait to control the child.
5412
5413 @item procfs.c
5414 This contains the @emph{target_ops vector} that supports Unix child
5415 processes on systems which use /proc to control the child.
5416
5417 @item fork-child.c
5418 This does the low-level grunge that uses Unix system calls to do a ``fork
5419 and exec'' to start up a child process.
5420
5421 @item infptrace.c
5422 This is the low level interface to inferior processes for systems using
5423 the Unix @code{ptrace} call in a vanilla way.
5424 @end table
5425
5426 @section ptrace
5427
5428 @section /proc
5429
5430 @section win32
5431
5432 @section shared libraries
5433
5434 @section Native Conditionals
5435 @cindex native conditionals
5436
5437 When @value{GDBN} is configured and compiled, various macros are
5438 defined or left undefined, to control compilation when the host and
5439 target systems are the same.  These macros should be defined (or left
5440 undefined) in @file{nm-@var{system}.h}.
5441
5442 @table @code
5443
5444 @item I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS
5445 An x86-based machine can define this to use the generic x86 watchpoint
5446 support; see @ref{Algorithms, I386_USE_GENERIC_WATCHPOINTS}.
5447
5448 @item SOLIB_ADD (@var{filename}, @var{from_tty}, @var{targ}, @var{readsyms})
5449 @findex SOLIB_ADD
5450 Define this to expand into an expression that will cause the symbols in
5451 @var{filename} to be added to @value{GDBN}'s symbol table.  If
5452 @var{readsyms} is zero symbols are not read but any necessary low level
5453 processing for @var{filename} is still done.
5454
5455 @item SOLIB_CREATE_INFERIOR_HOOK
5456 @findex SOLIB_CREATE_INFERIOR_HOOK
5457 Define this to expand into any shared-library-relocation code that you
5458 want to be run just after the child process has been forked.
5459
5460 @item START_INFERIOR_TRAPS_EXPECTED
5461 @findex START_INFERIOR_TRAPS_EXPECTED
5462 When starting an inferior, @value{GDBN} normally expects to trap
5463 twice; once when
5464 the shell execs, and once when the program itself execs.  If the actual
5465 number of traps is something other than 2, then define this macro to
5466 expand into the number expected.
5467
5468 @end table
5469
5470 @node Support Libraries
5471
5472 @chapter Support Libraries
5473
5474 @section BFD
5475 @cindex BFD library
5476
5477 BFD provides support for @value{GDBN} in several ways:
5478
5479 @table @emph
5480 @item identifying executable and core files
5481 BFD will identify a variety of file types, including a.out, coff, and
5482 several variants thereof, as well as several kinds of core files.
5483
5484 @item access to sections of files
5485 BFD parses the file headers to determine the names, virtual addresses,
5486 sizes, and file locations of all the various named sections in files
5487 (such as the text section or the data section).  @value{GDBN} simply
5488 calls BFD to read or write section @var{x} at byte offset @var{y} for
5489 length @var{z}.
5490
5491 @item specialized core file support
5492 BFD provides routines to determine the failing command name stored in a
5493 core file, the signal with which the program failed, and whether a core
5494 file matches (i.e.@: could be a core dump of) a particular executable
5495 file.
5496
5497 @item locating the symbol information
5498 @value{GDBN} uses an internal interface of BFD to determine where to find the
5499 symbol information in an executable file or symbol-file.  @value{GDBN} itself
5500 handles the reading of symbols, since BFD does not ``understand'' debug
5501 symbols, but @value{GDBN} uses BFD's cached information to find the symbols,
5502 string table, etc.
5503 @end table
5504
5505 @section opcodes
5506 @cindex opcodes library
5507
5508 The opcodes library provides @value{GDBN}'s disassembler.  (It's a separate
5509 library because it's also used in binutils, for @file{objdump}).
5510
5511 @section readline
5512 @cindex readline library
5513 The @code{readline} library provides a set of functions for use by applications
5514 that allow users to edit command lines as they are typed in.
5515
5516 @section libiberty
5517 @cindex @code{libiberty} library
5518
5519 The @code{libiberty} library provides a set of functions and features
5520 that integrate and improve on functionality found in modern operating
5521 systems.  Broadly speaking, such features can be divided into three
5522 groups: supplemental functions (functions that may be missing in some
5523 environments and operating systems), replacement functions (providing
5524 a uniform and easier to use interface for commonly used standard
5525 functions), and extensions (which provide additional functionality
5526 beyond standard functions).
5527
5528 @value{GDBN} uses various features provided by the @code{libiberty}
5529 library, for instance the C@t{++} demangler, the @acronym{IEEE}
5530 floating format support functions, the input options parser
5531 @samp{getopt}, the @samp{obstack} extension, and other functions.
5532
5533 @subsection @code{obstacks} in @value{GDBN}
5534 @cindex @code{obstacks}
5535
5536 The obstack mechanism provides a convenient way to allocate and free
5537 chunks of memory.  Each obstack is a pool of memory that is managed
5538 like a stack.  Objects (of any nature, size and alignment) are
5539 allocated and freed in a @acronym{LIFO} fashion on an obstack (see
5540 @code{libiberty}'s documentation for a more detailed explanation of
5541 @code{obstacks}).
5542
5543 The most noticeable use of the @code{obstacks} in @value{GDBN} is in
5544 object files.  There is an obstack associated with each internal
5545 representation of an object file.  Lots of things get allocated on
5546 these @code{obstacks}: dictionary entries, blocks, blockvectors,
5547 symbols, minimal symbols, types, vectors of fundamental types, class
5548 fields of types, object files section lists, object files section
5549 offset lists, line tables, symbol tables, partial symbol tables,
5550 string tables, symbol table private data, macros tables, debug
5551 information sections and entries, import and export lists (som),
5552 unwind information (hppa), dwarf2 location expressions data.  Plus
5553 various strings such as directory names strings, debug format strings,
5554 names of types.
5555
5556 An essential and convenient property of all data on @code{obstacks} is
5557 that memory for it gets allocated (with @code{obstack_alloc}) at
5558 various times during a debugging session, but it is released all at
5559 once using the @code{obstack_free} function.  The @code{obstack_free}
5560 function takes a pointer to where in the stack it must start the
5561 deletion from (much like the cleanup chains have a pointer to where to
5562 start the cleanups).  Because of the stack like structure of the
5563 @code{obstacks}, this allows to free only a top portion of the
5564 obstack.  There are a few instances in @value{GDBN} where such thing
5565 happens.  Calls to @code{obstack_free} are done after some local data
5566 is allocated to the obstack.  Only the local data is deleted from the
5567 obstack.  Of course this assumes that nothing between the
5568 @code{obstack_alloc} and the @code{obstack_free} allocates anything
5569 else on the same obstack.  For this reason it is best and safest to
5570 use temporary @code{obstacks}.
5571
5572 Releasing the whole obstack is also not safe per se.  It is safe only
5573 under the condition that we know the @code{obstacks} memory is no
5574 longer needed.  In @value{GDBN} we get rid of the @code{obstacks} only
5575 when we get rid of the whole objfile(s), for instance upon reading a
5576 new symbol file.
5577
5578 @section gnu-regex
5579 @cindex regular expressions library
5580
5581 Regex conditionals.
5582
5583 @table @code
5584 @item C_ALLOCA
5585
5586 @item NFAILURES
5587
5588 @item RE_NREGS
5589
5590 @item SIGN_EXTEND_CHAR
5591
5592 @item SWITCH_ENUM_BUG
5593
5594 @item SYNTAX_TABLE
5595
5596 @item Sword
5597
5598 @item sparc
5599 @end table
5600
5601 @section Array Containers
5602 @cindex Array Containers
5603 @cindex VEC
5604
5605 Often it is necessary to manipulate a dynamic array of a set of
5606 objects.  C forces some bookkeeping on this, which can get cumbersome
5607 and repetitive.  The @file{vec.h} file contains macros for defining
5608 and using a typesafe vector type.  The functions defined will be
5609 inlined when compiling, and so the abstraction cost should be zero.
5610 Domain checks are added to detect programming errors.
5611
5612 An example use would be an array of symbols or section information.
5613 The array can be grown as symbols are read in (or preallocated), and
5614 the accessor macros provided keep care of all the necessary
5615 bookkeeping.  Because the arrays are type safe, there is no danger of
5616 accidentally mixing up the contents.  Think of these as C++ templates,
5617 but implemented in C.
5618
5619 Because of the different behavior of structure objects, scalar objects
5620 and of pointers, there are three flavors of vector, one for each of
5621 these variants.  Both the structure object and pointer variants pass
5622 pointers to objects around --- in the former case the pointers are
5623 stored into the vector and in the latter case the pointers are
5624 dereferenced and the objects copied into the vector.  The scalar
5625 object variant is suitable for @code{int}-like objects, and the vector
5626 elements are returned by value.
5627
5628 There are both @code{index} and @code{iterate} accessors.  The iterator
5629 returns a boolean iteration condition and updates the iteration
5630 variable passed by reference.  Because the iterator will be inlined,
5631 the address-of can be optimized away.
5632
5633 The vectors are implemented using the trailing array idiom, thus they
5634 are not resizeable without changing the address of the vector object
5635 itself.  This means you cannot have variables or fields of vector type
5636 --- always use a pointer to a vector.  The one exception is the final
5637 field of a structure, which could be a vector type.  You will have to
5638 use the @code{embedded_size} & @code{embedded_init} calls to create
5639 such objects, and they will probably not be resizeable (so don't use
5640 the @dfn{safe} allocation variants).  The trailing array idiom is used
5641 (rather than a pointer to an array of data), because, if we allow
5642 @code{NULL} to also represent an empty vector, empty vectors occupy
5643 minimal space in the structure containing them.
5644
5645 Each operation that increases the number of active elements is
5646 available in @dfn{quick} and @dfn{safe} variants.  The former presumes
5647 that there is sufficient allocated space for the operation to succeed
5648 (it dies if there is not).  The latter will reallocate the vector, if
5649 needed.  Reallocation causes an exponential increase in vector size.
5650 If you know you will be adding N elements, it would be more efficient
5651 to use the reserve operation before adding the elements with the
5652 @dfn{quick} operation.  This will ensure there are at least as many
5653 elements as you ask for, it will exponentially increase if there are
5654 too few spare slots.  If you want reserve a specific number of slots,
5655 but do not want the exponential increase (for instance, you know this
5656 is the last allocation), use a negative number for reservation.  You
5657 can also create a vector of a specific size from the get go.
5658
5659 You should prefer the push and pop operations, as they append and
5660 remove from the end of the vector.  If you need to remove several items
5661 in one go, use the truncate operation.  The insert and remove
5662 operations allow you to change elements in the middle of the vector.
5663 There are two remove operations, one which preserves the element
5664 ordering @code{ordered_remove}, and one which does not
5665 @code{unordered_remove}.  The latter function copies the end element
5666 into the removed slot, rather than invoke a memmove operation.  The
5667 @code{lower_bound} function will determine where to place an item in
5668 the array using insert that will maintain sorted order.
5669
5670 If you need to directly manipulate a vector, then the @code{address}
5671 accessor will return the address of the start of the vector.  Also the
5672 @code{space} predicate will tell you whether there is spare capacity in the
5673 vector.  You will not normally need to use these two functions.
5674
5675 Vector types are defined using a
5676 @code{DEF_VEC_@{O,P,I@}(@var{typename})} macro.  Variables of vector
5677 type are declared using a @code{VEC(@var{typename})} macro.  The
5678 characters @code{O}, @code{P} and @code{I} indicate whether
5679 @var{typename} is an object (@code{O}), pointer (@code{P}) or integral
5680 (@code{I}) type.  Be careful to pick the correct one, as you'll get an
5681 awkward and inefficient API if you use the wrong one.  There is a
5682 check, which results in a compile-time warning, for the @code{P} and
5683 @code{I} versions, but there is no check for the @code{O} versions, as
5684 that is not possible in plain C.
5685
5686 An example of their use would be,
5687
5688 @smallexample
5689 DEF_VEC_P(tree);   // non-managed tree vector.
5690
5691 struct my_struct @{
5692   VEC(tree) *v;      // A (pointer to) a vector of tree pointers.
5693 @};
5694
5695 struct my_struct *s;
5696
5697 if (VEC_length(tree, s->v)) @{ we have some contents @}
5698 VEC_safe_push(tree, s->v, decl); // append some decl onto the end
5699 for (ix = 0; VEC_iterate(tree, s->v, ix, elt); ix++)
5700   @{ do something with elt @}
5701
5702 @end smallexample
5703
5704 The @file{vec.h} file provides details on how to invoke the various
5705 accessors provided.  They are enumerated here:
5706
5707 @table @code
5708 @item VEC_length
5709 Return the number of items in the array,
5710
5711 @item VEC_empty
5712 Return true if the array has no elements.
5713
5714 @item VEC_last
5715 @itemx VEC_index
5716 Return the last or arbitrary item in the array.
5717
5718 @item VEC_iterate
5719 Access an array element and indicate whether the array has been
5720 traversed.
5721
5722 @item VEC_alloc
5723 @itemx VEC_free
5724 Create and destroy an array.
5725
5726 @item VEC_embedded_size
5727 @itemx VEC_embedded_init
5728 Helpers for embedding an array as the final element of another struct.
5729
5730 @item VEC_copy
5731 Duplicate an array.
5732
5733 @item VEC_space
5734 Return the amount of free space in an array.
5735
5736 @item VEC_reserve
5737 Ensure a certain amount of free space.
5738
5739 @item VEC_quick_push
5740 @itemx VEC_safe_push
5741 Append to an array, either assuming the space is available, or making
5742 sure that it is.
5743
5744 @item VEC_pop
5745 Remove the last item from an array.
5746
5747 @item VEC_truncate
5748 Remove several items from the end of an array.
5749
5750 @item VEC_safe_grow
5751 Add several items to the end of an array.
5752
5753 @item VEC_replace
5754 Overwrite an item in the array.
5755
5756 @item VEC_quick_insert
5757 @itemx VEC_safe_insert
5758 Insert an item into the middle of the array.  Either the space must
5759 already exist, or the space is created.
5760
5761 @item VEC_ordered_remove
5762 @itemx VEC_unordered_remove
5763 Remove an item from the array, preserving order or not.
5764
5765 @item VEC_block_remove
5766 Remove a set of items from the array.
5767
5768 @item VEC_address
5769 Provide the address of the first element.
5770
5771 @item VEC_lower_bound
5772 Binary search the array.
5773
5774 @end table
5775
5776 @section include
5777
5778 @node Coding
5779
5780 @chapter Coding
5781
5782 This chapter covers topics that are lower-level than the major
5783 algorithms of @value{GDBN}.
5784
5785 @section Cleanups
5786 @cindex cleanups
5787
5788 Cleanups are a structured way to deal with things that need to be done
5789 later.
5790
5791 When your code does something (e.g., @code{xmalloc} some memory, or
5792 @code{open} a file) that needs to be undone later (e.g., @code{xfree}
5793 the memory or @code{close} the file), it can make a cleanup.  The
5794 cleanup will be done at some future point: when the command is finished
5795 and control returns to the top level; when an error occurs and the stack
5796 is unwound; or when your code decides it's time to explicitly perform
5797 cleanups.  Alternatively you can elect to discard the cleanups you
5798 created.
5799
5800 Syntax:
5801
5802 @table @code
5803 @item struct cleanup *@var{old_chain};
5804 Declare a variable which will hold a cleanup chain handle.
5805
5806 @findex make_cleanup
5807 @item @var{old_chain} = make_cleanup (@var{function}, @var{arg});
5808 Make a cleanup which will cause @var{function} to be called with
5809 @var{arg} (a @code{char *}) later.  The result, @var{old_chain}, is a
5810 handle that can later be passed to @code{do_cleanups} or
5811 @code{discard_cleanups}.  Unless you are going to call
5812 @code{do_cleanups} or @code{discard_cleanups}, you can ignore the result
5813 from @code{make_cleanup}.
5814
5815 @findex do_cleanups
5816 @item do_cleanups (@var{old_chain});
5817 Do all cleanups added to the chain since the corresponding
5818 @code{make_cleanup} call was made.
5819
5820 @findex discard_cleanups
5821 @item discard_cleanups (@var{old_chain});
5822 Same as @code{do_cleanups} except that it just removes the cleanups from
5823 the chain and does not call the specified functions.
5824 @end table
5825
5826 Cleanups are implemented as a chain.  The handle returned by
5827 @code{make_cleanups} includes the cleanup passed to the call and any
5828 later cleanups appended to the chain (but not yet discarded or
5829 performed).  E.g.:
5830
5831 @smallexample
5832 make_cleanup (a, 0); 
5833 @{
5834   struct cleanup *old = make_cleanup (b, 0); 
5835   make_cleanup (c, 0)
5836   ...
5837   do_cleanups (old);
5838 @}
5839 @end smallexample
5840
5841 @noindent
5842 will call @code{c()} and @code{b()} but will not call @code{a()}.  The
5843 cleanup that calls @code{a()} will remain in the cleanup chain, and will
5844 be done later unless otherwise discarded.@refill
5845
5846 Your function should explicitly do or discard the cleanups it creates.
5847 Failing to do this leads to non-deterministic behavior since the caller
5848 will arbitrarily do or discard your functions cleanups.  This need leads
5849 to two common cleanup styles.
5850
5851 The first style is try/finally.  Before it exits, your code-block calls
5852 @code{do_cleanups} with the old cleanup chain and thus ensures that your
5853 code-block's cleanups are always performed.  For instance, the following
5854 code-segment avoids a memory leak problem (even when @code{error} is
5855 called and a forced stack unwind occurs) by ensuring that the
5856 @code{xfree} will always be called:
5857
5858 @smallexample
5859 struct cleanup *old = make_cleanup (null_cleanup, 0);
5860 data = xmalloc (sizeof blah);
5861 make_cleanup (xfree, data);
5862 ... blah blah ...
5863 do_cleanups (old);
5864 @end smallexample
5865
5866 The second style is try/except.  Before it exits, your code-block calls
5867 @code{discard_cleanups} with the old cleanup chain and thus ensures that
5868 any created cleanups are not performed.  For instance, the following
5869 code segment, ensures that the file will be closed but only if there is
5870 an error:
5871
5872 @smallexample
5873 FILE *file = fopen ("afile", "r");
5874 struct cleanup *old = make_cleanup (close_file, file);
5875 ... blah blah ...
5876 discard_cleanups (old);
5877 return file;
5878 @end smallexample
5879
5880 Some functions, e.g., @code{fputs_filtered()} or @code{error()}, specify
5881 that they ``should not be called when cleanups are not in place''.  This
5882 means that any actions you need to reverse in the case of an error or
5883 interruption must be on the cleanup chain before you call these
5884 functions, since they might never return to your code (they
5885 @samp{longjmp} instead).
5886
5887 @section Per-architecture module data
5888 @cindex per-architecture module data
5889 @cindex multi-arch data
5890 @cindex data-pointer, per-architecture/per-module
5891
5892 The multi-arch framework includes a mechanism for adding module
5893 specific per-architecture data-pointers to the @code{struct gdbarch}
5894 architecture object.
5895
5896 A module registers one or more per-architecture data-pointers using:
5897
5898 @deftypefn {Architecture Function} {struct gdbarch_data *} gdbarch_data_register_pre_init (gdbarch_data_pre_init_ftype *@var{pre_init})
5899 @var{pre_init} is used to, on-demand, allocate an initial value for a
5900 per-architecture data-pointer using the architecture's obstack (passed
5901 in as a parameter).  Since @var{pre_init} can be called during
5902 architecture creation, it is not parameterized with the architecture.
5903 and must not call modules that use per-architecture data.
5904 @end deftypefn
5905
5906 @deftypefn {Architecture Function} {struct gdbarch_data *} gdbarch_data_register_post_init (gdbarch_data_post_init_ftype *@var{post_init})
5907 @var{post_init} is used to obtain an initial value for a
5908 per-architecture data-pointer @emph{after}.  Since @var{post_init} is
5909 always called after architecture creation, it both receives the fully
5910 initialized architecture and is free to call modules that use
5911 per-architecture data (care needs to be taken to ensure that those
5912 other modules do not try to call back to this module as that will
5913 create in cycles in the initialization call graph).
5914 @end deftypefn
5915
5916 These functions return a @code{struct gdbarch_data} that is used to
5917 identify the per-architecture data-pointer added for that module.
5918
5919 The per-architecture data-pointer is accessed using the function:
5920
5921 @deftypefn {Architecture Function} {void *} gdbarch_data (struct gdbarch *@var{gdbarch}, struct gdbarch_data *@var{data_handle})
5922 Given the architecture @var{arch} and module data handle
5923 @var{data_handle} (returned by @code{gdbarch_data_register_pre_init}
5924 or @code{gdbarch_data_register_post_init}), this function returns the
5925 current value of the per-architecture data-pointer.  If the data
5926 pointer is @code{NULL}, it is first initialized by calling the
5927 corresponding @var{pre_init} or @var{post_init} method.
5928 @end deftypefn
5929
5930 The examples below assume the following definitions:
5931
5932 @smallexample
5933 struct nozel @{ int total; @};
5934 static struct gdbarch_data *nozel_handle;
5935 @end smallexample
5936
5937 A module can extend the architecture vector, adding additional
5938 per-architecture data, using the @var{pre_init} method.  The module's
5939 per-architecture data is then initialized during architecture
5940 creation.
5941
5942 In the below, the module's per-architecture @emph{nozel} is added.  An
5943 architecture can specify its nozel by calling @code{set_gdbarch_nozel}
5944 from @code{gdbarch_init}.
5945
5946 @smallexample
5947 static void *
5948 nozel_pre_init (struct obstack *obstack)
5949 @{
5950   struct nozel *data = OBSTACK_ZALLOC (obstack, struct nozel);
5951   return data;
5952 @}
5953 @end smallexample
5954
5955 @smallexample
5956 extern void
5957 set_gdbarch_nozel (struct gdbarch *gdbarch, int total)
5958 @{
5959   struct nozel *data = gdbarch_data (gdbarch, nozel_handle);
5960   data->total = nozel;
5961 @}
5962 @end smallexample
5963
5964 A module can on-demand create architecture dependent data structures
5965 using @code{post_init}.
5966
5967 In the below, the nozel's total is computed on-demand by
5968 @code{nozel_post_init} using information obtained from the
5969 architecture.
5970
5971 @smallexample
5972 static void *
5973 nozel_post_init (struct gdbarch *gdbarch)
5974 @{
5975   struct nozel *data = GDBARCH_OBSTACK_ZALLOC (gdbarch, struct nozel);
5976   nozel->total = gdbarch@dots{} (gdbarch);
5977   return data;
5978 @}
5979 @end smallexample
5980
5981 @smallexample
5982 extern int
5983 nozel_total (struct gdbarch *gdbarch)
5984 @{
5985   struct nozel *data = gdbarch_data (gdbarch, nozel_handle);
5986   return data->total;
5987 @}
5988 @end smallexample
5989
5990 @section Wrapping Output Lines
5991 @cindex line wrap in output
5992
5993 @findex wrap_here
5994 Output that goes through @code{printf_filtered} or @code{fputs_filtered}
5995 or @code{fputs_demangled} needs only to have calls to @code{wrap_here}
5996 added in places that would be good breaking points.  The utility
5997 routines will take care of actually wrapping if the line width is
5998 exceeded.
5999
6000 The argument to @code{wrap_here} is an indentation string which is
6001 printed @emph{only} if the line breaks there.  This argument is saved
6002 away and used later.  It must remain valid until the next call to
6003 @code{wrap_here} or until a newline has been printed through the
6004 @code{*_filtered} functions.  Don't pass in a local variable and then
6005 return!
6006
6007 It is usually best to call @code{wrap_here} after printing a comma or
6008 space.  If you call it before printing a space, make sure that your
6009 indentation properly accounts for the leading space that will print if
6010 the line wraps there.
6011
6012 Any function or set of functions that produce filtered output must
6013 finish by printing a newline, to flush the wrap buffer, before switching
6014 to unfiltered (@code{printf}) output.  Symbol reading routines that
6015 print warnings are a good example.
6016
6017 @section @value{GDBN} Coding Standards
6018 @cindex coding standards
6019
6020 @value{GDBN} follows the GNU coding standards, as described in
6021 @file{etc/standards.texi}.  This file is also available for anonymous
6022 FTP from GNU archive sites.  @value{GDBN} takes a strict interpretation
6023 of the standard; in general, when the GNU standard recommends a practice
6024 but does not require it, @value{GDBN} requires it.
6025
6026 @value{GDBN} follows an additional set of coding standards specific to
6027 @value{GDBN}, as described in the following sections.
6028
6029
6030 @subsection ISO C
6031
6032 @value{GDBN} assumes an ISO/IEC 9899:1990 (a.k.a.@: ISO C90) compliant
6033 compiler.
6034
6035 @value{GDBN} does not assume an ISO C or POSIX compliant C library.
6036
6037
6038 @subsection Memory Management
6039
6040 @value{GDBN} does not use the functions @code{malloc}, @code{realloc},
6041 @code{calloc}, @code{free} and @code{asprintf}.
6042
6043 @value{GDBN} uses the functions @code{xmalloc}, @code{xrealloc} and
6044 @code{xcalloc} when allocating memory.  Unlike @code{malloc} et.al.@:
6045 these functions do not return when the memory pool is empty.  Instead,
6046 they unwind the stack using cleanups.  These functions return
6047 @code{NULL} when requested to allocate a chunk of memory of size zero.
6048
6049 @emph{Pragmatics: By using these functions, the need to check every
6050 memory allocation is removed.  These functions provide portable
6051 behavior.}
6052
6053 @value{GDBN} does not use the function @code{free}.
6054
6055 @value{GDBN} uses the function @code{xfree} to return memory to the
6056 memory pool.  Consistent with ISO-C, this function ignores a request to
6057 free a @code{NULL} pointer.
6058
6059 @emph{Pragmatics: On some systems @code{free} fails when passed a
6060 @code{NULL} pointer.}
6061
6062 @value{GDBN} can use the non-portable function @code{alloca} for the
6063 allocation of small temporary values (such as strings).
6064
6065 @emph{Pragmatics: This function is very non-portable.  Some systems
6066 restrict the memory being allocated to no more than a few kilobytes.}
6067
6068 @value{GDBN} uses the string function @code{xstrdup} and the print
6069 function @code{xstrprintf}.
6070
6071 @emph{Pragmatics: @code{asprintf} and @code{strdup} can fail.  Print
6072 functions such as @code{sprintf} are very prone to buffer overflow
6073 errors.}
6074
6075
6076 @subsection Compiler Warnings
6077 @cindex compiler warnings
6078
6079 With few exceptions, developers should avoid the configuration option
6080 @samp{--disable-werror} when building @value{GDBN}.  The exceptions
6081 are listed in the file @file{gdb/MAINTAINERS}.  The default, when
6082 building with @sc{gcc}, is @samp{--enable-werror}.
6083
6084 This option causes @value{GDBN} (when built using GCC) to be compiled
6085 with a carefully selected list of compiler warning flags.  Any warnings
6086 from those flags are treated as errors.
6087
6088 The current list of warning flags includes:
6089
6090 @table @samp
6091 @item -Wall
6092 Recommended @sc{gcc} warnings.
6093
6094 @item -Wdeclaration-after-statement
6095
6096 @sc{gcc} 3.x (and later) and @sc{c99} allow declarations mixed with
6097 code, but @sc{gcc} 2.x and @sc{c89} do not.
6098
6099 @item -Wpointer-arith
6100
6101 @item -Wformat-nonliteral
6102 Non-literal format strings, with a few exceptions, are bugs - they
6103 might contain unintended user-supplied format specifiers.
6104 Since @value{GDBN} uses the @code{format printf} attribute on all
6105 @code{printf} like functions this checks not just @code{printf} calls
6106 but also calls to functions such as @code{fprintf_unfiltered}.
6107
6108 @item -Wno-pointer-sign
6109 In version 4.0, GCC began warning about pointer argument passing or
6110 assignment even when the source and destination differed only in
6111 signedness.  However, most @value{GDBN} code doesn't distinguish
6112 carefully between @code{char} and @code{unsigned char}.  In early 2006
6113 the @value{GDBN} developers decided correcting these warnings wasn't
6114 worth the time it would take.
6115
6116 @item -Wno-unused-parameter
6117 Due to the way that @value{GDBN} is implemented many functions have
6118 unused parameters.  Consequently this warning is avoided.  The macro
6119 @code{ATTRIBUTE_UNUSED} is not used as it leads to false negatives ---
6120 it is not an error to have @code{ATTRIBUTE_UNUSED} on a parameter that
6121 is being used.
6122
6123 @item -Wno-unused
6124 @itemx -Wno-switch
6125 @itemx -Wno-char-subscripts
6126 These are warnings which might be useful for @value{GDBN}, but are
6127 currently too noisy to enable with @samp{-Werror}.
6128
6129 @end table
6130
6131 @subsection Formatting
6132
6133 @cindex source code formatting
6134 The standard GNU recommendations for formatting must be followed
6135 strictly.
6136
6137 A function declaration should not have its name in column zero.  A
6138 function definition should have its name in column zero.
6139
6140 @smallexample
6141 /* Declaration */
6142 static void foo (void);
6143 /* Definition */
6144 void
6145 foo (void)
6146 @{
6147 @}
6148 @end smallexample
6149
6150 @emph{Pragmatics: This simplifies scripting.  Function definitions can
6151 be found using @samp{^function-name}.}
6152
6153 There must be a space between a function or macro name and the opening
6154 parenthesis of its argument list (except for macro definitions, as
6155 required by C).  There must not be a space after an open paren/bracket
6156 or before a close paren/bracket.
6157
6158 While additional whitespace is generally helpful for reading, do not use
6159 more than one blank line to separate blocks, and avoid adding whitespace
6160 after the end of a program line (as of 1/99, some 600 lines had
6161 whitespace after the semicolon).  Excess whitespace causes difficulties
6162 for @code{diff} and @code{patch} utilities.
6163
6164 Pointers are declared using the traditional K&R C style:
6165
6166 @smallexample
6167 void *foo;
6168 @end smallexample
6169
6170 @noindent
6171 and not:
6172
6173 @smallexample
6174 void * foo;
6175 void* foo;
6176 @end smallexample
6177
6178 @subsection Comments
6179
6180 @cindex comment formatting
6181 The standard GNU requirements on comments must be followed strictly.
6182
6183 Block comments must appear in the following form, with no @code{/*}- or
6184 @code{*/}-only lines, and no leading @code{*}:
6185
6186 @smallexample
6187 /* Wait for control to return from inferior to debugger.  If inferior
6188    gets a signal, we may decide to start it up again instead of
6189    returning.  That is why there is a loop in this function.  When
6190    this function actually returns it means the inferior should be left
6191    stopped and @value{GDBN} should read more commands.  */
6192 @end smallexample
6193
6194 (Note that this format is encouraged by Emacs; tabbing for a multi-line
6195 comment works correctly, and @kbd{M-q} fills the block consistently.)
6196
6197 Put a blank line between the block comments preceding function or
6198 variable definitions, and the definition itself.
6199
6200 In general, put function-body comments on lines by themselves, rather
6201 than trying to fit them into the 20 characters left at the end of a
6202 line, since either the comment or the code will inevitably get longer
6203 than will fit, and then somebody will have to move it anyhow.
6204
6205 @subsection C Usage
6206
6207 @cindex C data types
6208 Code must not depend on the sizes of C data types, the format of the
6209 host's floating point numbers, the alignment of anything, or the order
6210 of evaluation of expressions.
6211
6212 @cindex function usage
6213 Use functions freely.  There are only a handful of compute-bound areas
6214 in @value{GDBN} that might be affected by the overhead of a function
6215 call, mainly in symbol reading.  Most of @value{GDBN}'s performance is
6216 limited by the target interface (whether serial line or system call).
6217
6218 However, use functions with moderation.  A thousand one-line functions
6219 are just as hard to understand as a single thousand-line function.
6220
6221 @emph{Macros are bad, M'kay.}
6222 (But if you have to use a macro, make sure that the macro arguments are
6223 protected with parentheses.)
6224
6225 @cindex types
6226
6227 Declarations like @samp{struct foo *} should be used in preference to
6228 declarations like @samp{typedef struct foo @{ @dots{} @} *foo_ptr}.
6229
6230
6231 @subsection Function Prototypes
6232 @cindex function prototypes
6233
6234 Prototypes must be used when both @emph{declaring} and @emph{defining}
6235 a function.  Prototypes for @value{GDBN} functions must include both the
6236 argument type and name, with the name matching that used in the actual
6237 function definition.
6238
6239 All external functions should have a declaration in a header file that
6240 callers include, except for @code{_initialize_*} functions, which must
6241 be external so that @file{init.c} construction works, but shouldn't be
6242 visible to random source files.
6243
6244 Where a source file needs a forward declaration of a static function,
6245 that declaration must appear in a block near the top of the source file.
6246
6247
6248 @subsection Internal Error Recovery
6249
6250 During its execution, @value{GDBN} can encounter two types of errors.
6251 User errors and internal errors.  User errors include not only a user
6252 entering an incorrect command but also problems arising from corrupt
6253 object files and system errors when interacting with the target.
6254 Internal errors include situations where @value{GDBN} has detected, at
6255 run time, a corrupt or erroneous situation.
6256
6257 When reporting an internal error, @value{GDBN} uses
6258 @code{internal_error} and @code{gdb_assert}.
6259
6260 @value{GDBN} must not call @code{abort} or @code{assert}.
6261
6262 @emph{Pragmatics: There is no @code{internal_warning} function.  Either
6263 the code detected a user error, recovered from it and issued a
6264 @code{warning} or the code failed to correctly recover from the user
6265 error and issued an @code{internal_error}.}
6266
6267 @subsection File Names
6268
6269 Any file used when building the core of @value{GDBN} must be in lower
6270 case.  Any file used when building the core of @value{GDBN} must be 8.3
6271 unique.  These requirements apply to both source and generated files.
6272
6273 @emph{Pragmatics: The core of @value{GDBN} must be buildable on many
6274 platforms including DJGPP and MacOS/HFS.  Every time an unfriendly file
6275 is introduced to the build process both @file{Makefile.in} and
6276 @file{configure.in} need to be modified accordingly.  Compare the
6277 convoluted conversion process needed to transform @file{COPYING} into
6278 @file{copying.c} with the conversion needed to transform
6279 @file{version.in} into @file{version.c}.}
6280
6281 Any file non 8.3 compliant file (that is not used when building the core
6282 of @value{GDBN}) must be added to @file{gdb/config/djgpp/fnchange.lst}.
6283
6284 @emph{Pragmatics: This is clearly a compromise.}
6285
6286 When @value{GDBN} has a local version of a system header file (ex
6287 @file{string.h}) the file name based on the POSIX header prefixed with
6288 @file{gdb_} (@file{gdb_string.h}).  These headers should be relatively
6289 independent: they should use only macros defined by @file{configure},
6290 the compiler, or the host; they should include only system headers; they
6291 should refer only to system types.  They may be shared between multiple
6292 programs, e.g.@: @value{GDBN} and @sc{gdbserver}.
6293
6294 For other files @samp{-} is used as the separator.
6295
6296
6297 @subsection Include Files
6298
6299 A @file{.c} file should include @file{defs.h} first.
6300
6301 A @file{.c} file should directly include the @code{.h} file of every
6302 declaration and/or definition it directly refers to.  It cannot rely on
6303 indirect inclusion.
6304
6305 A @file{.h} file should directly include the @code{.h} file of every
6306 declaration and/or definition it directly refers to.  It cannot rely on
6307 indirect inclusion.  Exception: The file @file{defs.h} does not need to
6308 be directly included.
6309
6310 An external declaration should only appear in one include file.
6311
6312 An external declaration should never appear in a @code{.c} file.
6313 Exception: a declaration for the @code{_initialize} function that
6314 pacifies @option{-Wmissing-declaration}.
6315
6316 A @code{typedef} definition should only appear in one include file.
6317
6318 An opaque @code{struct} declaration can appear in multiple @file{.h}
6319 files.  Where possible, a @file{.h} file should use an opaque
6320 @code{struct} declaration instead of an include.
6321
6322 All @file{.h} files should be wrapped in:
6323
6324 @smallexample
6325 #ifndef INCLUDE_FILE_NAME_H
6326 #define INCLUDE_FILE_NAME_H
6327 header body
6328 #endif
6329 @end smallexample
6330
6331
6332 @subsection Clean Design and Portable Implementation
6333
6334 @cindex design
6335 In addition to getting the syntax right, there's the little question of
6336 semantics.  Some things are done in certain ways in @value{GDBN} because long
6337 experience has shown that the more obvious ways caused various kinds of
6338 trouble.
6339
6340 @cindex assumptions about targets
6341 You can't assume the byte order of anything that comes from a target
6342 (including @var{value}s, object files, and instructions).  Such things
6343 must be byte-swapped using @code{SWAP_TARGET_AND_HOST} in
6344 @value{GDBN}, or one of the swap routines defined in @file{bfd.h},
6345 such as @code{bfd_get_32}.
6346
6347 You can't assume that you know what interface is being used to talk to
6348 the target system.  All references to the target must go through the
6349 current @code{target_ops} vector.
6350
6351 You can't assume that the host and target machines are the same machine
6352 (except in the ``native'' support modules).  In particular, you can't
6353 assume that the target machine's header files will be available on the
6354 host machine.  Target code must bring along its own header files --
6355 written from scratch or explicitly donated by their owner, to avoid
6356 copyright problems.
6357
6358 @cindex portability
6359 Insertion of new @code{#ifdef}'s will be frowned upon.  It's much better
6360 to write the code portably than to conditionalize it for various
6361 systems.
6362
6363 @cindex system dependencies
6364 New @code{#ifdef}'s which test for specific compilers or manufacturers
6365 or operating systems are unacceptable.  All @code{#ifdef}'s should test
6366 for features.  The information about which configurations contain which
6367 features should be segregated into the configuration files.  Experience
6368 has proven far too often that a feature unique to one particular system
6369 often creeps into other systems; and that a conditional based on some
6370 predefined macro for your current system will become worthless over
6371 time, as new versions of your system come out that behave differently
6372 with regard to this feature.
6373
6374 Adding code that handles specific architectures, operating systems,
6375 target interfaces, or hosts, is not acceptable in generic code.
6376
6377 @cindex portable file name handling
6378 @cindex file names, portability
6379 One particularly notorious area where system dependencies tend to
6380 creep in is handling of file names.  The mainline @value{GDBN} code
6381 assumes Posix semantics of file names: absolute file names begin with
6382 a forward slash @file{/}, slashes are used to separate leading
6383 directories, case-sensitive file names.  These assumptions are not
6384 necessarily true on non-Posix systems such as MS-Windows.  To avoid
6385 system-dependent code where you need to take apart or construct a file
6386 name, use the following portable macros:
6387
6388 @table @code
6389 @findex HAVE_DOS_BASED_FILE_SYSTEM
6390 @item HAVE_DOS_BASED_FILE_SYSTEM
6391 This preprocessing symbol is defined to a non-zero value on hosts
6392 whose filesystems belong to the MS-DOS/MS-Windows family.  Use this
6393 symbol to write conditional code which should only be compiled for
6394 such hosts.
6395
6396 @findex IS_DIR_SEPARATOR
6397 @item IS_DIR_SEPARATOR (@var{c})
6398 Evaluates to a non-zero value if @var{c} is a directory separator
6399 character.  On Unix and GNU/Linux systems, only a slash @file{/} is
6400 such a character, but on Windows, both @file{/} and @file{\} will
6401 pass.
6402
6403 @findex IS_ABSOLUTE_PATH
6404 @item IS_ABSOLUTE_PATH (@var{file})
6405 Evaluates to a non-zero value if @var{file} is an absolute file name.
6406 For Unix and GNU/Linux hosts, a name which begins with a slash
6407 @file{/} is absolute.  On DOS and Windows, @file{d:/foo} and
6408 @file{x:\bar} are also absolute file names.
6409
6410 @findex FILENAME_CMP
6411 @item FILENAME_CMP (@var{f1}, @var{f2})
6412 Calls a function which compares file names @var{f1} and @var{f2} as
6413 appropriate for the underlying host filesystem.  For Posix systems,
6414 this simply calls @code{strcmp}; on case-insensitive filesystems it
6415 will call @code{strcasecmp} instead.
6416
6417 @findex DIRNAME_SEPARATOR
6418 @item DIRNAME_SEPARATOR
6419 Evaluates to a character which separates directories in
6420 @code{PATH}-style lists, typically held in environment variables.
6421 This character is @samp{:} on Unix, @samp{;} on DOS and Windows.
6422
6423 @findex SLASH_STRING
6424 @item SLASH_STRING
6425 This evaluates to a constant string you should use to produce an
6426 absolute filename from leading directories and the file's basename.
6427 @code{SLASH_STRING} is @code{"/"} on most systems, but might be
6428 @code{"\\"} for some Windows-based ports.
6429 @end table
6430
6431 In addition to using these macros, be sure to use portable library
6432 functions whenever possible.  For example, to extract a directory or a
6433 basename part from a file name, use the @code{dirname} and
6434 @code{basename} library functions (available in @code{libiberty} for
6435 platforms which don't provide them), instead of searching for a slash
6436 with @code{strrchr}.
6437
6438 Another way to generalize @value{GDBN} along a particular interface is with an
6439 attribute struct.  For example, @value{GDBN} has been generalized to handle
6440 multiple kinds of remote interfaces---not by @code{#ifdef}s everywhere, but
6441 by defining the @code{target_ops} structure and having a current target (as
6442 well as a stack of targets below it, for memory references).  Whenever
6443 something needs to be done that depends on which remote interface we are
6444 using, a flag in the current target_ops structure is tested (e.g.,
6445 @code{target_has_stack}), or a function is called through a pointer in the
6446 current target_ops structure.  In this way, when a new remote interface
6447 is added, only one module needs to be touched---the one that actually
6448 implements the new remote interface.  Other examples of
6449 attribute-structs are BFD access to multiple kinds of object file
6450 formats, or @value{GDBN}'s access to multiple source languages.
6451
6452 Please avoid duplicating code.  For example, in @value{GDBN} 3.x all
6453 the code interfacing between @code{ptrace} and the rest of
6454 @value{GDBN} was duplicated in @file{*-dep.c}, and so changing
6455 something was very painful.  In @value{GDBN} 4.x, these have all been
6456 consolidated into @file{infptrace.c}.  @file{infptrace.c} can deal
6457 with variations between systems the same way any system-independent
6458 file would (hooks, @code{#if defined}, etc.), and machines which are
6459 radically different don't need to use @file{infptrace.c} at all.
6460
6461 All debugging code must be controllable using the @samp{set debug
6462 @var{module}} command.  Do not use @code{printf} to print trace
6463 messages.  Use @code{fprintf_unfiltered(gdb_stdlog, ...}.  Do not use
6464 @code{#ifdef DEBUG}.
6465
6466
6467 @node Porting GDB
6468
6469 @chapter Porting @value{GDBN}
6470 @cindex porting to new machines
6471
6472 Most of the work in making @value{GDBN} compile on a new machine is in
6473 specifying the configuration of the machine.  Porting a new
6474 architecture to @value{GDBN} can be broken into a number of steps.
6475
6476 @itemize @bullet
6477
6478 @item
6479 Ensure a @sc{bfd} exists for executables of the target architecture in
6480 the @file{bfd} directory.  If one does not exist, create one by
6481 modifying an existing similar one.
6482
6483 @item
6484 Implement a disassembler for the target architecture in the @file{opcodes}
6485 directory.
6486
6487 @item
6488 Define the target architecture in the @file{gdb} directory
6489 (@pxref{Adding a New Target, , Adding a New Target}).  Add the pattern
6490 for the new target to @file{configure.tgt} with the names of the files
6491 that contain the code.  By convention the target architecture
6492 definition for an architecture @var{arch} is placed in
6493 @file{@var{arch}-tdep.c}.
6494
6495 Within @file{@var{arch}-tdep.c} define the function
6496 @code{_initialize_@var{arch}_tdep} which calls
6497 @code{gdbarch_register} to create the new @code{@w{struct
6498 gdbarch}} for the architecture.
6499
6500 @item
6501 If a new remote target is needed, consider adding a new remote target
6502 by defining a function
6503 @code{_initialize_remote_@var{arch}}.  However if at all possible
6504 use the @value{GDBN} @emph{Remote Serial Protocol} for this and implement
6505 the server side protocol independently with the target.
6506
6507 @item
6508 If desired implement a simulator in the @file{sim} directory.  This
6509 should create the library @file{libsim.a} implementing the interface
6510 in @file{remote-sim.h} (found in the @file{include} directory).
6511
6512 @item
6513 Build and test.  If desired, lobby the @sc{gdb} steering group to
6514 have the new port included in the main distribution!
6515
6516 @item
6517 Add a description of the new architecture to the main @value{GDBN} user
6518 guide (@pxref{Configuration Specific Information, , Configuration
6519 Specific Information, gdb, Debugging with @value{GDBN}}).
6520
6521 @end itemize
6522
6523 @node Versions and Branches
6524 @chapter Versions and Branches
6525
6526 @section Versions
6527
6528 @value{GDBN}'s version is determined by the file
6529 @file{gdb/version.in} and takes one of the following forms:
6530
6531 @table @asis
6532 @item @var{major}.@var{minor}
6533 @itemx @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}
6534 an official release (e.g., 6.2 or 6.2.1)
6535 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6536 a snapshot taken at @var{YYYY}-@var{MM}-@var{DD}-gmt (e.g.,
6537 6.1.50.20020302, 6.1.90.20020304, or 6.1.0.20020308)
6538 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-cvs
6539 a @sc{cvs} check out drawn on @var{YYYY}-@var{MM}-@var{DD} (e.g.,
6540 6.1.50.20020302-cvs, 6.1.90.20020304-cvs, or 6.1.0.20020308-cvs)
6541 @item @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} (@var{vendor})
6542 a vendor specific release of @value{GDBN}, that while based on@*
6543 @var{major}.@var{minor}.@var{patchlevel}.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD},
6544 may include additional changes
6545 @end table
6546
6547 @value{GDBN}'s mainline uses the @var{major} and @var{minor} version
6548 numbers from the most recent release branch, with a @var{patchlevel}
6549 of 50.  At the time each new release branch is created, the mainline's
6550 @var{major} and @var{minor} version numbers are updated.
6551
6552 @value{GDBN}'s release branch is similar.  When the branch is cut, the
6553 @var{patchlevel} is changed from 50 to 90.  As draft releases are
6554 drawn from the branch, the @var{patchlevel} is incremented.  Once the
6555 first release (@var{major}.@var{minor}) has been made, the
6556 @var{patchlevel} is set to 0 and updates have an incremented
6557 @var{patchlevel}.
6558
6559 For snapshots, and @sc{cvs} check outs, it is also possible to
6560 identify the @sc{cvs} origin:
6561
6562 @table @asis
6563 @item @var{major}.@var{minor}.50.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6564 drawn from the @sc{head} of mainline @sc{cvs} (e.g., 6.1.50.20020302)
6565 @item @var{major}.@var{minor}.90.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6566 @itemx @var{major}.@var{minor}.91.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} @dots{}
6567 drawn from a release branch prior to the release (e.g.,
6568 6.1.90.20020304)
6569 @item @var{major}.@var{minor}.0.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}
6570 @itemx @var{major}.@var{minor}.1.@var{YYYY}@var{MM}@var{DD} @dots{}
6571 drawn from a release branch after the release (e.g., 6.2.0.20020308)
6572 @end table
6573
6574 If the previous @value{GDBN} version is 6.1 and the current version is
6575 6.2, then, substituting 6 for @var{major} and 1 or 2 for @var{minor},
6576 here's an illustration of a typical sequence:
6577
6578 @smallexample
6579      <HEAD>
6580         |
6581 6.1.50.20020302-cvs
6582         |
6583         +--------------------------.
6584         |                    <gdb_6_2-branch>
6585         |                          |
6586 6.2.50.20020303-cvs        6.1.90 (draft #1)
6587         |                          |
6588 6.2.50.20020304-cvs        6.1.90.20020304-cvs
6589         |                          |
6590 6.2.50.20020305-cvs        6.1.91 (draft #2)
6591         |                          |
6592 6.2.50.20020306-cvs        6.1.91.20020306-cvs
6593         |                          |
6594 6.2.50.20020307-cvs        6.2 (release)
6595         |                          |
6596 6.2.50.20020308-cvs        6.2.0.20020308-cvs
6597         |                          |
6598 6.2.50.20020309-cvs        6.2.1 (update)
6599         |                          |
6600 6.2.50.20020310-cvs         <branch closed>
6601         |
6602 6.2.50.20020311-cvs
6603         |
6604         +--------------------------.
6605         |                     <gdb_6_3-branch>
6606         |                          |
6607 6.3.50.20020312-cvs        6.2.90 (draft #1)
6608         |                          |
6609 @end smallexample
6610
6611 @section Release Branches
6612 @cindex Release Branches
6613
6614 @value{GDBN} draws a release series (6.2, 6.2.1, @dots{}) from a
6615 single release branch, and identifies that branch using the @sc{cvs}
6616 branch tags:
6617
6618 @smallexample
6619 gdb_@var{major}_@var{minor}-@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-branchpoint
6620 gdb_@var{major}_@var{minor}-branch
6621 gdb_@var{major}_@var{minor}-@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}-release
6622 @end smallexample
6623
6624 @emph{Pragmatics: To help identify the date at which a branch or
6625 release is made, both the branchpoint and release tags include the
6626 date that they are cut (@var{YYYY}@var{MM}@var{DD}) in the tag.  The
6627 branch tag, denoting the head of the branch, does not need this.}
6628
6629 @section Vendor Branches
6630 @cindex vendor branches
6631
6632 To avoid version conflicts, vendors are expected to modify the file
6633 @file{gdb/version.in} to include a vendor unique alphabetic identifier
6634 (an official @value{GDBN} release never uses alphabetic characters in
6635 its version identifier).  E.g., @samp{6.2widgit2}, or @samp{6.2 (Widgit
6636 Inc Patch 2)}.
6637
6638 @section Experimental Branches
6639 @cindex experimental branches
6640
6641 @subsection Guidelines
6642
6643 @value{GDBN} permits the creation of branches, cut from the @sc{cvs}
6644 repository, for experimental development.  Branches make it possible
6645 for developers to share preliminary work, and maintainers to examine
6646 significant new developments.
6647
6648 The following are a set of guidelines for creating such branches:
6649
6650 @table @emph
6651
6652 @item a branch has an owner
6653 The owner can set further policy for a branch, but may not change the
6654 ground rules.  In particular, they can set a policy for commits (be it
6655 adding more reviewers or deciding who can commit).
6656
6657 @item all commits are posted
6658 All changes committed to a branch shall also be posted to
6659 @email{gdb-patches@@sourceware.org, the @value{GDBN} patches
6660 mailing list}.  While commentary on such changes are encouraged, people
6661 should remember that the changes only apply to a branch.
6662
6663 @item all commits are covered by an assignment
6664 This ensures that all changes belong to the Free Software Foundation,
6665 and avoids the possibility that the branch may become contaminated.
6666
6667 @item a branch is focused
6668 A focused branch has a single objective or goal, and does not contain
6669 unnecessary or irrelevant changes.  Cleanups, where identified, being
6670 be pushed into the mainline as soon as possible.
6671
6672 @item a branch tracks mainline
6673 This keeps the level of divergence under control.  It also keeps the
6674 pressure on developers to push cleanups and other stuff into the
6675 mainline.
6676
6677 @item a branch shall contain the entire @value{GDBN} module
6678 The @value{GDBN} module @code{gdb} should be specified when creating a
6679 branch (branches of individual files should be avoided).  @xref{Tags}.
6680
6681 @item a branch shall be branded using @file{version.in}
6682 The file @file{gdb/version.in} shall be modified so that it identifies
6683 the branch @var{owner} and branch @var{name}, e.g.,
6684 @samp{6.2.50.20030303_owner_name} or @samp{6.2 (Owner Name)}.
6685
6686 @end table
6687
6688 @subsection Tags
6689 @anchor{Tags}
6690
6691 To simplify the identification of @value{GDBN} branches, the following
6692 branch tagging convention is strongly recommended:
6693
6694 @table @code
6695
6696 @item @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint
6697 @itemx @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branch
6698 The branch point and corresponding branch tag.  @var{YYYYMMDD} is the
6699 date that the branch was created.  A branch is created using the
6700 sequence: @anchor{experimental branch tags}
6701 @smallexample
6702 cvs rtag @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint gdb
6703 cvs rtag -b -r @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint \
6704    @var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branch gdb
6705 @end smallexample
6706
6707 @item @var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint
6708 The tagged point, on the mainline, that was used when merging the branch
6709 on @var{yyyymmdd}.  To merge in all changes since the branch was cut,
6710 use a command sequence like:
6711 @smallexample
6712 cvs rtag @var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint gdb
6713 cvs update \
6714    -j@var{owner}_@var{name}-@var{YYYYMMDD}-branchpoint
6715    -j@var{owner}_@var{name}-@var{yyyymmdd}-mergepoint
6716 @end smallexample
6717 @noindent
6718 Similar sequences can be used to just merge in changes since the last
6719 merge.
6720
6721 @end table
6722
6723 @noindent
6724 For further information on @sc{cvs}, see
6725 @uref{http://www.gnu.org/software/cvs/, Concurrent Versions System}.
6726  
6727 @node Start of New Year Procedure
6728 @chapter Start of New Year Procedure
6729 @cindex new year procedure
6730
6731 At the start of each new year, the following actions should be performed:
6732
6733 @itemize @bullet
6734 @item
6735 Rotate the ChangeLog file
6736
6737 The current @file{ChangeLog} file should be renamed into
6738 @file{ChangeLog-YYYY} where YYYY is the year that has just passed.
6739 A new @file{ChangeLog} file should be created, and its contents should
6740 contain a reference to the previous ChangeLog.  The following should
6741 also be preserved at the end of the new ChangeLog, in order to provide
6742 the appropriate settings when editing this file with Emacs:
6743 @smallexample
6744 Local Variables:
6745 mode: change-log
6746 left-margin: 8
6747 fill-column: 74
6748 version-control: never
6749 coding: utf-8
6750 End:
6751 @end smallexample
6752
6753 @item
6754 Add an entry for the newly created ChangeLog file (@file{ChangeLog-YYYY})
6755 in @file{gdb/config/djgpp/fnchange.lst}.
6756
6757 @item
6758 Update the copyright year in the startup message
6759
6760 Update the copyright year in:
6761 @itemize @bullet
6762 @item file @file{top.c}, function @code{print_gdb_version}
6763 @item file @file{gdbserver/server.c}, function @code{gdbserver_version}
6764 @item file @file{gdbserver/gdbreplay.c}, function @code{gdbreplay_version}
6765 @end itemize
6766
6767 @item
6768 Add the new year in the copyright notices of all source and documentation
6769 files.  This can be done semi-automatically by running the @code{copyright.sh}
6770 script.  This script requires Emacs 22 or later to be installed.
6771
6772 @end itemize
6773
6774 @node Releasing GDB
6775
6776 @chapter Releasing @value{GDBN}
6777 @cindex making a new release of gdb
6778
6779 @section Branch Commit Policy
6780
6781 The branch commit policy is pretty slack.  @value{GDBN} releases 5.0,
6782 5.1 and 5.2 all used the below:
6783
6784 @itemize @bullet
6785 @item
6786 The @file{gdb/MAINTAINERS} file still holds.
6787 @item
6788 Don't fix something on the branch unless/until it is also fixed in the
6789 trunk.  If this isn't possible, mentioning it in the @file{gdb/PROBLEMS}
6790 file is better than committing a hack.
6791 @item
6792 When considering a patch for the branch, suggested criteria include:
6793 Does it fix a build?  Does it fix the sequence @kbd{break main; run}
6794 when debugging a static binary?
6795 @item
6796 The further a change is from the core of @value{GDBN}, the less likely
6797 the change will worry anyone (e.g., target specific code).
6798 @item
6799 Only post a proposal to change the core of @value{GDBN} after you've
6800 sent individual bribes to all the people listed in the
6801 @file{MAINTAINERS} file @t{;-)}
6802 @end itemize
6803
6804 @emph{Pragmatics: Provided updates are restricted to non-core
6805 functionality there is little chance that a broken change will be fatal.
6806 This means that changes such as adding a new architectures or (within
6807 reason) support for a new host are considered acceptable.}
6808
6809
6810 @section Obsoleting code
6811
6812 Before anything else, poke the other developers (and around the source
6813 code) to see if there is anything that can be removed from @value{GDBN}
6814 (an old target, an unused file).
6815
6816 Obsolete code is identified by adding an @code{OBSOLETE} prefix to every
6817 line.  Doing this means that it is easy to identify something that has
6818 been obsoleted when greping through the sources.
6819
6820 The process is done in stages --- this is mainly to ensure that the
6821 wider @value{GDBN} community has a reasonable opportunity to respond.
6822 Remember, everything on the Internet takes a week.
6823
6824 @enumerate
6825 @item
6826 Post the proposal on @email{gdb@@sourceware.org, the GDB mailing
6827 list} Creating a bug report to track the task's state, is also highly
6828 recommended.
6829 @item
6830 Wait a week or so.
6831 @item
6832 Post the proposal on @email{gdb-announce@@sourceware.org, the GDB
6833 Announcement mailing list}.
6834 @item
6835 Wait a week or so.
6836 @item
6837 Go through and edit all relevant files and lines so that they are
6838 prefixed with the word @code{OBSOLETE}.
6839 @item
6840 Wait until the next GDB version, containing this obsolete code, has been
6841 released.
6842 @item
6843 Remove the obsolete code.
6844 @end enumerate
6845
6846 @noindent
6847 @emph{Maintainer note: While removing old code is regrettable it is
6848 hopefully better for @value{GDBN}'s long term development.  Firstly it
6849 helps the developers by removing code that is either no longer relevant
6850 or simply wrong.  Secondly since it removes any history associated with
6851 the file (effectively clearing the slate) the developer has a much freer
6852 hand when it comes to fixing broken files.}
6853
6854
6855
6856 @section Before the Branch
6857
6858 The most important objective at this stage is to find and fix simple
6859 changes that become a pain to track once the branch is created.  For
6860 instance, configuration problems that stop @value{GDBN} from even
6861 building.  If you can't get the problem fixed, document it in the
6862 @file{gdb/PROBLEMS} file.
6863
6864 @subheading Prompt for @file{gdb/NEWS}
6865
6866 People always forget.  Send a post reminding them but also if you know
6867 something interesting happened add it yourself.  The @code{schedule}
6868 script will mention this in its e-mail.
6869
6870 @subheading Review @file{gdb/README}
6871
6872 Grab one of the nightly snapshots and then walk through the
6873 @file{gdb/README} looking for anything that can be improved.  The
6874 @code{schedule} script will mention this in its e-mail.
6875
6876 @subheading Refresh any imported files.
6877
6878 A number of files are taken from external repositories.  They include:
6879
6880 @itemize @bullet
6881 @item
6882 @file{texinfo/texinfo.tex}
6883 @item
6884 @file{config.guess} et.@: al.@: (see the top-level @file{MAINTAINERS}
6885 file)
6886 @item
6887 @file{etc/standards.texi}, @file{etc/make-stds.texi}
6888 @end itemize
6889
6890 @subheading Check the ARI
6891
6892 @uref{http://sourceware.org/gdb/ari,,A.R.I.} is an @code{awk} script
6893 (Awk Regression Index ;-) that checks for a number of errors and coding
6894 conventions.  The checks include things like using @code{malloc} instead
6895 of @code{xmalloc} and file naming problems.  There shouldn't be any
6896 regressions.
6897
6898 @subsection Review the bug data base
6899
6900 Close anything obviously fixed.
6901
6902 @subsection Check all cross targets build
6903
6904 The targets are listed in @file{gdb/MAINTAINERS}.
6905
6906
6907 @section Cut the Branch
6908
6909 @subheading Create the branch
6910
6911 @smallexample
6912 $  u=5.1
6913 $  v=5.2
6914 $  V=`echo $v | sed 's/\./_/g'`
6915 $  D=`date -u +%Y-%m-%d`
6916 $  echo $u $V $D
6917 5.1 5_2 2002-03-03
6918 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6919 -D $D-gmt gdb_$V-$D-branchpoint insight
6920 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag
6921 -D 2002-03-03-gmt gdb_5_2-2002-03-03-branchpoint insight
6922 $  ^echo ^^
6923 ...
6924 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6925 -b -r gdb_$V-$D-branchpoint gdb_$V-branch insight
6926 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src rtag \
6927 -b -r gdb_5_2-2002-03-03-branchpoint gdb_5_2-branch insight
6928 $  ^echo ^^
6929 ...
6930 $
6931 @end smallexample
6932
6933 @itemize @bullet
6934 @item
6935 By using @kbd{-D YYYY-MM-DD-gmt}, the branch is forced to an exact
6936 date/time.
6937 @item
6938 The trunk is first tagged so that the branch point can easily be found.
6939 @item
6940 Insight, which includes @value{GDBN}, is tagged at the same time.
6941 @item
6942 @file{version.in} gets bumped to avoid version number conflicts.
6943 @item
6944 The reading of @file{.cvsrc} is disabled using @file{-f}.
6945 @end itemize
6946
6947 @subheading Update @file{version.in}
6948
6949 @smallexample
6950 $  u=5.1
6951 $  v=5.2
6952 $  V=`echo $v | sed 's/\./_/g'`
6953 $  echo $u $v$V
6954 5.1 5_2
6955 $  cd /tmp
6956 $  echo cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src co \
6957 -r gdb_$V-branch src/gdb/version.in
6958 cvs -f -d :ext:sourceware.org:/cvs/src co
6959  -r gdb_5_2-branch src/gdb/version.in
6960 $  ^echo ^^
6961 U src/gdb/version.in
6962 $  cd src/gdb
6963 $  echo $u.90-0000-00-00-cvs > version.in
6964 $  cat version.in
6965 5.1.90-0000-00-00-cvs
6966 $  cvs -f commit version.in
6967 @end smallexample
6968
6969 @itemize @bullet
6970 @item
6971 @file{0000-00-00} is used as a date to pump prime the version.in update
6972 mechanism.
6973 @item
6974 @file{.90} and the previous branch version are used as fairly arbitrary
6975 initial branch version number.
6976 @end itemize
6977
6978
6979 @subheading Update the web and news pages
6980
6981 Something?
6982
6983 @subheading Tweak cron to track the new branch
6984
6985 The file @file{gdbadmin/cron/crontab} contains gdbadmin's cron table.
6986 This file needs to be updated so that:
6987
6988 @itemize @bullet
6989 @item
6990 A daily timestamp is added to the file @file{version.in}.
6991 @item
6992 The new branch is included in the snapshot process.
6993 @end itemize
6994
6995 @noindent
6996 See the file @file{gdbadmin/cron/README} for how to install the updated
6997 cron table.
6998
6999 The file @file{gdbadmin/ss/README} should also be reviewed to reflect
7000 any changes.  That file is copied to both the branch/ and current/
7001 snapshot directories.
7002
7003
7004 @subheading Update the NEWS and README files
7005
7006 The @file{NEWS} file needs to be updated so that on the branch it refers
7007 to @emph{changes in the current release} while on the trunk it also
7008 refers to @emph{changes since the current release}.
7009
7010 The @file{README} file needs to be updated so that it refers to the
7011 current release.
7012
7013 @subheading Post the branch info
7014
7015 Send an announcement to the mailing lists:
7016
7017 @itemize @bullet
7018 @item
7019 @email{gdb-announce@@sourceware.org, GDB Announcement mailing list}
7020 @item
7021 @email{gdb@@sourceware.org, GDB Discussion mailing list} and
7022 @email{gdb-testers@@sourceware.org, GDB Testers mailing list}
7023 @end itemize
7024
7025 @emph{Pragmatics: The branch creation is sent to the announce list to
7026 ensure that people people not subscribed to the higher volume discussion
7027 list are alerted.}
7028
7029 The announcement should include:
7030
7031 @itemize @bullet
7032 @item
7033 The branch tag.
7034 @item
7035 How to check out the branch using CVS.
7036 @item
7037 The date/number of weeks until the release.
7038 @item
7039 The branch commit policy still holds.
7040 @end itemize
7041
7042 @section Stabilize the branch
7043
7044 Something goes here.
7045
7046 @section Create a Release
7047
7048 The process of creating and then making available a release is broken
7049 down into a number of stages.  The first part addresses the technical
7050 process of creating a releasable tar ball.  The later stages address the
7051 process of releasing that tar ball.
7052
7053 When making a release candidate just the first section is needed.
7054
7055 @subsection Create a release candidate
7056
7057 The objective at this stage is to create a set of tar balls that can be
7058 made available as a formal release (or as a less formal release
7059 candidate).
7060
7061 @subsubheading Freeze the branch
7062
7063 Send out an e-mail notifying everyone that the branch is frozen to
7064 @email{gdb-patches@@sourceware.org}.
7065
7066 @subsubheading Establish a few defaults.
7067
7068 @smallexample
7069 $  b=gdb_5_2-branch
7070 $  v=5.2
7071 $  t=/sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp
7072 $  echo $t/$b/$v
7073 /sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp/gdb_5_2-branch/5.2
7074 $  mkdir -p $t/$b/$v
7075 $  cd $t/$b/$v
7076 $  pwd
7077 /sourceware/snapshot-tmp/gdbadmin-tmp/gdb_5_2-branch/5.2
7078 $  which autoconf
7079 /home/gdbadmin/bin/autoconf
7080 $
7081 @end smallexample
7082
7083 @noindent
7084 Notes:
7085
7086 @itemize @bullet
7087 @item
7088 Check the @code{autoconf} version carefully.  You want to be using the
7089 version documented in the toplevel @file{README-maintainer-mode} file.
7090 It is very unlikely that the version of @code{autoconf} installed in
7091 system directories (e.g., @file{/usr/bin/autoconf}) is correct.
7092 @end itemize
7093
7094 @subsubheading Check out the relevant modules:
7095
7096 @smallexample
7097 $  for m in gdb insight
7098 do
7099 ( mkdir -p $m && cd $m && cvs -q -f -d /cvs/src co -P -r $b $m )
7100 done
7101 $
7102 @end smallexample
7103
7104 @noindent
7105 Note:
7106
7107 @itemize @bullet
7108 @item
7109 The reading of @file{.cvsrc} is disabled (@file{-f}) so that there isn't
7110 any confusion between what is written here and what your local
7111 @code{cvs} really does.
7112 @end itemize
7113
7114 @subsubheading Update relevant files.
7115
7116 @table @file
7117
7118 @item gdb/NEWS
7119
7120 Major releases get their comments added as part of the mainline.  Minor
7121 releases should probably mention any significant bugs that were fixed.
7122
7123 Don't forget to include the @file{ChangeLog} entry.
7124
7125 @smallexample
7126 $  emacs gdb/src/gdb/NEWS
7127 ...
7128 c-x 4 a
7129 ...
7130 c-x c-s c-x c-c
7131 $  cp gdb/src/gdb/NEWS insight/src/gdb/NEWS 
7132 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7133 @end smallexample
7134
7135 @item gdb/README
7136
7137 You'll need to update:
7138
7139 @itemize @bullet
7140 @item
7141 The version.
7142 @item
7143 The update date.
7144 @item
7145 Who did it.
7146 @end itemize
7147
7148 @smallexample
7149 $  emacs gdb/src/gdb/README
7150 ...
7151 c-x 4 a
7152 ...
7153 c-x c-s c-x c-c
7154 $  cp gdb/src/gdb/README insight/src/gdb/README 
7155 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7156 @end smallexample
7157
7158 @emph{Maintainer note: Hopefully the @file{README} file was reviewed
7159 before the initial branch was cut so just a simple substitute is needed
7160 to get it updated.}
7161
7162 @emph{Maintainer note: Other projects generate @file{README} and
7163 @file{INSTALL} from the core documentation.  This might be worth
7164 pursuing.}
7165
7166 @item gdb/version.in
7167
7168 @smallexample
7169 $  echo $v > gdb/src/gdb/version.in
7170 $  cat gdb/src/gdb/version.in
7171 5.2
7172 $  emacs gdb/src/gdb/version.in
7173 ...
7174 c-x 4 a
7175 ... Bump to version ...
7176 c-x c-s c-x c-c
7177 $  cp gdb/src/gdb/version.in insight/src/gdb/version.in 
7178 $  cp gdb/src/gdb/ChangeLog insight/src/gdb/ChangeLog 
7179 @end smallexample
7180
7181 @end table
7182
7183 @subsubheading Do the dirty work
7184
7185 This is identical to the process used to create the daily snapshot.
7186
7187 @smallexample
7188 $  for m in gdb insight
7189 do
7190 ( cd $m/src && gmake -f src-release $m.tar )
7191 done
7192 @end smallexample
7193
7194 If the top level source directory does not have @file{src-release}
7195 (@value{GDBN} version 5.3.1 or earlier), try these commands instead:
7196
7197 @smallexample
7198 $  for m in gdb insight
7199 do
7200 ( cd $m/src && gmake -f Makefile.in $m.tar )
7201 done
7202 @end smallexample
7203
7204 @subsubheading Check the source files
7205
7206 You're looking for files that have mysteriously disappeared.
7207 @kbd{distclean} has the habit of deleting files it shouldn't.  Watch out
7208 for the @file{version.in} update @kbd{cronjob}.
7209
7210 @smallexample
7211 $  ( cd gdb/src && cvs -f -q -n update )
7212 M djunpack.bat
7213 ? gdb-5.1.91.tar
7214 ? proto-toplev
7215 @dots{} lots of generated files @dots{}
7216 M gdb/ChangeLog
7217 M gdb/NEWS
7218 M gdb/README
7219 M gdb/version.in
7220 @dots{} lots of generated files @dots{}
7221 $
7222 @end smallexample
7223
7224 @noindent
7225 @emph{Don't worry about the @file{gdb.info-??} or
7226 @file{gdb/p-exp.tab.c}.  They were generated (and yes @file{gdb.info-1}
7227 was also generated only something strange with CVS means that they
7228 didn't get suppressed).  Fixing it would be nice though.}
7229
7230 @subsubheading Create compressed versions of the release
7231
7232 @smallexample
7233 $  cp */src/*.tar .
7234 $  cp */src/*.bz2 .
7235 $  ls -F
7236 gdb/ gdb-5.2.tar insight/ insight-5.2.tar
7237 $  for m in gdb insight
7238 do
7239 bzip2 -v -9 -c $m-$v.tar > $m-$v.tar.bz2
7240 gzip -v -9 -c $m-$v.tar > $m-$v.tar.gz
7241 done
7242 $
7243 @end smallexample
7244
7245 @noindent
7246 Note:
7247
7248 @itemize @bullet
7249 @item
7250 A pipe such as @kbd{bunzip2 < xxx.bz2 | gzip -9 > xxx.gz} is not since,
7251 in that mode, @code{gzip} does not know the name of the file and, hence,
7252 can not include it in the compressed file.  This is also why the release
7253 process runs @code{tar} and @code{bzip2} as separate passes.
7254 @end itemize
7255
7256 @subsection Sanity check the tar ball
7257
7258 Pick a popular machine (Solaris/PPC?) and try the build on that.
7259
7260 @smallexample
7261 $  bunzip2 < gdb-5.2.tar.bz2 | tar xpf -
7262 $  cd gdb-5.2
7263 $  ./configure 
7264 $  make
7265 @dots{}
7266 $  ./gdb/gdb ./gdb/gdb
7267 GNU gdb 5.2
7268 @dots{}
7269 (gdb)  b main
7270 Breakpoint 1 at 0x80732bc: file main.c, line 734.
7271 (gdb)  run
7272 Starting program: /tmp/gdb-5.2/gdb/gdb 
7273
7274 Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0xbffff8b4) at main.c:734
7275 734       catch_errors (captured_main, &args, "", RETURN_MASK_ALL);
7276 (gdb)  print args
7277 $1 = @{argc = 136426532, argv = 0x821b7f0@}
7278 (gdb)
7279 @end smallexample
7280
7281 @subsection Make a release candidate available
7282
7283 If this is a release candidate then the only remaining steps are:
7284
7285 @enumerate
7286 @item
7287 Commit @file{version.in} and @file{ChangeLog}
7288 @item
7289 Tweak @file{version.in} (and @file{ChangeLog} to read
7290 @var{L}.@var{M}.@var{N}-0000-00-00-cvs so that the version update
7291 process can restart.
7292 @item
7293 Make the release candidate available in
7294 @uref{ftp://sourceware.org/pub/gdb/snapshots/branch}
7295 @item
7296 Notify the relevant mailing lists ( @email{gdb@@sourceware.org} and
7297 @email{gdb-testers@@sourceware.org} that the candidate is available.
7298 @end enumerate
7299
7300 @subsection Make a formal release available
7301
7302 (And you thought all that was required was to post an e-mail.)
7303
7304 @subsubheading Install on sware
7305
7306 Copy the new files to both the release and the old release directory:
7307
7308 @smallexample
7309 $  cp *.bz2 *.gz ~ftp/pub/gdb/old-releases/
7310 $  cp *.bz2 *.gz ~ftp/pub/gdb/releases
7311 @end smallexample
7312
7313 @noindent
7314 Clean up the releases directory so that only the most recent releases
7315 are available (e.g.@: keep 5.2 and 5.2.1 but remove 5.1):
7316
7317 @smallexample
7318 $  cd ~ftp/pub/gdb/releases
7319 $  rm @dots{}
7320 @end smallexample
7321
7322 @noindent
7323 Update the file @file{README} and @file{.message} in the releases
7324 directory:
7325
7326 @smallexample
7327 $  vi README
7328 @dots{}
7329 $  rm -f .message
7330 $  ln README .message
7331 @end smallexample
7332
7333 @subsubheading Update the web pages.
7334
7335 @table @file
7336
7337 @item htdocs/download/ANNOUNCEMENT
7338 This file, which is posted as the official announcement, includes:
7339 @itemize @bullet
7340 @item
7341 General announcement.
7342 @item
7343 News.  If making an @var{M}.@var{N}.1 release, retain the news from
7344 earlier @var{M}.@var{N} release.
7345 @item
7346 Errata.
7347 @end itemize
7348
7349 @item htdocs/index.html
7350 @itemx htdocs/news/index.html
7351 @itemx htdocs/download/index.html
7352 These files include:
7353 @itemize @bullet
7354 @item
7355 Announcement of the most recent release.
7356 @item
7357 News entry (remember to update both the top level and the news directory).
7358 @end itemize
7359 These pages also need to be regenerate using @code{index.sh}.
7360
7361 @item download/onlinedocs/
7362 You need to find the magic command that is used to generate the online
7363 docs from the @file{.tar.bz2}.  The best way is to look in the output
7364 from one of the nightly @code{cron} jobs and then just edit accordingly.
7365 Something like:
7366
7367 @smallexample
7368 $  ~/ss/update-web-docs \
7369  ~ftp/pub/gdb/releases/gdb-5.2.tar.bz2 \
7370  $PWD/www \
7371  /www/sourceware/htdocs/gdb/download/onlinedocs \
7372  gdb
7373 @end smallexample
7374
7375 @item download/ari/
7376 Just like the online documentation.  Something like:
7377
7378 @smallexample
7379 $  /bin/sh ~/ss/update-web-ari \
7380  ~ftp/pub/gdb/releases/gdb-5.2.tar.bz2 \
7381  $PWD/www \
7382  /www/sourceware/htdocs/gdb/download/ari \
7383  gdb
7384 @end smallexample
7385
7386 @end table
7387
7388 @subsubheading Shadow the pages onto gnu
7389
7390 Something goes here.
7391
7392
7393 @subsubheading Install the @value{GDBN} tar ball on GNU
7394
7395 At the time of writing, the GNU machine was @kbd{gnudist.gnu.org} in
7396 @file{~ftp/gnu/gdb}.
7397
7398 @subsubheading Make the @file{ANNOUNCEMENT}
7399
7400 Post the @file{ANNOUNCEMENT} file you created above to:
7401
7402 @itemize @bullet
7403 @item
7404 @email{gdb-announce@@sourceware.org, GDB Announcement mailing list}
7405 @item
7406 @email{info-gnu@@gnu.org, General GNU Announcement list} (but delay it a
7407 day or so to let things get out)
7408 @item
7409 @email{bug-gdb@@gnu.org, GDB Bug Report mailing list}
7410 @end itemize
7411
7412 @subsection Cleanup
7413
7414 The release is out but you're still not finished.
7415
7416 @subsubheading Commit outstanding changes
7417
7418 In particular you'll need to commit any changes to:
7419
7420 @itemize @bullet
7421 @item
7422 @file{gdb/ChangeLog}
7423 @item
7424 @file{gdb/version.in}
7425 @item
7426 @file{gdb/NEWS}
7427 @item
7428 @file{gdb/README}
7429 @end itemize
7430
7431 @subsubheading Tag the release
7432
7433 Something like:
7434
7435 @smallexample
7436 $  d=`date -u +%Y-%m-%d`
7437 $  echo $d
7438 2002-01-24
7439 $  ( cd insight/src/gdb && cvs -f -q update )
7440 $  ( cd insight/src && cvs -f -q tag gdb_5_2-$d-release )
7441 @end smallexample
7442
7443 Insight is used since that contains more of the release than
7444 @value{GDBN}.
7445
7446 @subsubheading Mention the release on the trunk
7447
7448 Just put something in the @file{ChangeLog} so that the trunk also
7449 indicates when the release was made.
7450
7451 @subsubheading Restart @file{gdb/version.in}
7452
7453 If @file{gdb/version.in} does not contain an ISO date such as
7454 @kbd{2002-01-24} then the daily @code{cronjob} won't update it.  Having
7455 committed all the release changes it can be set to
7456 @file{5.2.0_0000-00-00-cvs} which will restart things (yes the @kbd{_}
7457 is important - it affects the snapshot process).
7458
7459 Don't forget the @file{ChangeLog}.
7460
7461 @subsubheading Merge into trunk
7462
7463 The files committed to the branch may also need changes merged into the
7464 trunk.
7465
7466 @subsubheading Revise the release schedule
7467
7468 Post a revised release schedule to @email{gdb@@sourceware.org, GDB
7469 Discussion List} with an updated announcement.  The schedule can be
7470 generated by running:
7471
7472 @smallexample
7473 $  ~/ss/schedule `date +%s` schedule
7474 @end smallexample
7475
7476 @noindent
7477 The first parameter is approximate date/time in seconds (from the epoch)
7478 of the most recent release.
7479
7480 Also update the schedule @code{cronjob}.
7481
7482 @section Post release
7483
7484 Remove any @code{OBSOLETE} code.
7485
7486 @node Testsuite
7487
7488 @chapter Testsuite
7489 @cindex test suite
7490
7491 The testsuite is an important component of the @value{GDBN} package.
7492 While it is always worthwhile to encourage user testing, in practice
7493 this is rarely sufficient; users typically use only a small subset of
7494 the available commands, and it has proven all too common for a change
7495 to cause a significant regression that went unnoticed for some time.
7496
7497 The @value{GDBN} testsuite uses the DejaGNU testing framework.  The
7498 tests themselves are calls to various @code{Tcl} procs; the framework
7499 runs all the procs and summarizes the passes and fails.
7500
7501 @section Using the Testsuite
7502
7503 @cindex running the test suite
7504 To run the testsuite, simply go to the @value{GDBN} object directory (or to the
7505 testsuite's objdir) and type @code{make check}.  This just sets up some
7506 environment variables and invokes DejaGNU's @code{runtest} script.  While
7507 the testsuite is running, you'll get mentions of which test file is in use,
7508 and a mention of any unexpected passes or fails.  When the testsuite is
7509 finished, you'll get a summary that looks like this:
7510
7511 @smallexample
7512                 === gdb Summary ===
7513
7514 # of expected passes            6016
7515 # of unexpected failures        58
7516 # of unexpected successes       5
7517 # of expected failures          183
7518 # of unresolved testcases       3
7519 # of untested testcases         5
7520 @end smallexample
7521
7522 To run a specific test script, type:
7523 @example
7524 make check RUNTESTFLAGS='@var{tests}'
7525 @end example
7526 where @var{tests} is a list of test script file names, separated by
7527 spaces.
7528
7529 If you use GNU make, you can use its @option{-j} option to run the
7530 testsuite in parallel.  This can greatly reduce the amount of time it
7531 takes for the testsuite to run.  In this case, if you set
7532 @code{RUNTESTFLAGS} then, by default, the tests will be run serially
7533 even under @option{-j}.  You can override this and force a parallel run
7534 by setting the @code{make} variable @code{FORCE_PARALLEL} to any
7535 non-empty value.  Note that the parallel @kbd{make check} assumes
7536 that you want to run the entire testsuite, so it is not compatible
7537 with some dejagnu options, like @option{--directory}.
7538
7539 The ideal test run consists of expected passes only; however, reality
7540 conspires to keep us from this ideal.  Unexpected failures indicate
7541 real problems, whether in @value{GDBN} or in the testsuite.  Expected
7542 failures are still failures, but ones which have been decided are too
7543 hard to deal with at the time; for instance, a test case might work
7544 everywhere except on AIX, and there is no prospect of the AIX case
7545 being fixed in the near future.  Expected failures should not be added
7546 lightly, since you may be masking serious bugs in @value{GDBN}.
7547 Unexpected successes are expected fails that are passing for some
7548 reason, while unresolved and untested cases often indicate some minor
7549 catastrophe, such as the compiler being unable to deal with a test
7550 program.
7551
7552 When making any significant change to @value{GDBN}, you should run the
7553 testsuite before and after the change, to confirm that there are no
7554 regressions.  Note that truly complete testing would require that you
7555 run the testsuite with all supported configurations and a variety of
7556 compilers; however this is more than really necessary.  In many cases
7557 testing with a single configuration is sufficient.  Other useful
7558 options are to test one big-endian (Sparc) and one little-endian (x86)
7559 host, a cross config with a builtin simulator (powerpc-eabi,
7560 mips-elf), or a 64-bit host (Alpha).
7561
7562 If you add new functionality to @value{GDBN}, please consider adding
7563 tests for it as well; this way future @value{GDBN} hackers can detect
7564 and fix their changes that break the functionality you added.
7565 Similarly, if you fix a bug that was not previously reported as a test
7566 failure, please add a test case for it.  Some cases are extremely
7567 difficult to test, such as code that handles host OS failures or bugs
7568 in particular versions of compilers, and it's OK not to try to write
7569 tests for all of those.
7570
7571 DejaGNU supports separate build, host, and target machines.  However,
7572 some @value{GDBN} test scripts do not work if the build machine and
7573 the host machine are not the same.  In such an environment, these scripts
7574 will give a result of ``UNRESOLVED'', like this:
7575
7576 @smallexample
7577 UNRESOLVED: gdb.base/example.exp: This test script does not work on a remote host.
7578 @end smallexample
7579
7580 Sometimes it is convenient to get a transcript of the commands which
7581 the testsuite sends to @value{GDBN}.  For example, if @value{GDBN}
7582 crashes during testing, a transcript can be used to more easily
7583 reconstruct the failure when running @value{GDBN} under @value{GDBN}.
7584
7585 You can instruct the @value{GDBN} testsuite to write transcripts by
7586 setting the DejaGNU variable @code{TRANSCRIPT} (to any value)
7587 before invoking @code{runtest} or @kbd{make check}.  The transcripts
7588 will be written into DejaGNU's output directory.  One transcript will
7589 be made for each invocation of @value{GDBN}; they will be named
7590 @file{transcript.@var{n}}, where @var{n} is an integer.  The first
7591 line of the transcript file will show how @value{GDBN} was invoked;
7592 each subsequent line is a command sent as input to @value{GDBN}.
7593
7594 @smallexample
7595 make check RUNTESTFLAGS=TRANSCRIPT=y
7596 @end smallexample
7597
7598 Note that the transcript is not always complete.  In particular, tests
7599 of completion can yield partial command lines.
7600
7601 @section Testsuite Organization
7602
7603 @cindex test suite organization
7604 The testsuite is entirely contained in @file{gdb/testsuite}.  While the
7605 testsuite includes some makefiles and configury, these are very minimal,
7606 and used for little besides cleaning up, since the tests themselves
7607 handle the compilation of the programs that @value{GDBN} will run.  The file
7608 @file{testsuite/lib/gdb.exp} contains common utility procs useful for
7609 all @value{GDBN} tests, while the directory @file{testsuite/config} contains
7610 configuration-specific files, typically used for special-purpose
7611 definitions of procs like @code{gdb_load} and @code{gdb_start}.
7612
7613 The tests themselves are to be found in @file{testsuite/gdb.*} and
7614 subdirectories of those.  The names of the test files must always end
7615 with @file{.exp}.  DejaGNU collects the test files by wildcarding
7616 in the test directories, so both subdirectories and individual files
7617 get chosen and run in alphabetical order.
7618
7619 The following table lists the main types of subdirectories and what they
7620 are for.  Since DejaGNU finds test files no matter where they are
7621 located, and since each test file sets up its own compilation and
7622 execution environment, this organization is simply for convenience and
7623 intelligibility.
7624
7625 @table @file
7626 @item gdb.base
7627 This is the base testsuite.  The tests in it should apply to all
7628 configurations of @value{GDBN} (but generic native-only tests may live here).
7629 The test programs should be in the subset of C that is valid K&R,
7630 ANSI/ISO, and C@t{++} (@code{#ifdef}s are allowed if necessary, for instance
7631 for prototypes).
7632
7633 @item gdb.@var{lang}
7634 Language-specific tests for any language @var{lang} besides C.  Examples are
7635 @file{gdb.cp} and @file{gdb.java}.
7636
7637 @item gdb.@var{platform}
7638 Non-portable tests.  The tests are specific to a specific configuration
7639 (host or target), such as HP-UX or eCos.  Example is @file{gdb.hp}, for
7640 HP-UX.
7641
7642 @item gdb.@var{compiler}
7643 Tests specific to a particular compiler.  As of this writing (June
7644 1999), there aren't currently any groups of tests in this category that
7645 couldn't just as sensibly be made platform-specific, but one could
7646 imagine a @file{gdb.gcc}, for tests of @value{GDBN}'s handling of GCC
7647 extensions.
7648
7649 @item gdb.@var{subsystem}
7650 Tests that exercise a specific @value{GDBN} subsystem in more depth.  For
7651 instance, @file{gdb.disasm} exercises various disassemblers, while
7652 @file{gdb.stabs} tests pathways through the stabs symbol reader.
7653 @end table
7654
7655 @section Writing Tests
7656 @cindex writing tests
7657
7658 In many areas, the @value{GDBN} tests are already quite comprehensive; you
7659 should be able to copy existing tests to handle new cases.
7660
7661 You should try to use @code{gdb_test} whenever possible, since it
7662 includes cases to handle all the unexpected errors that might happen.
7663 However, it doesn't cost anything to add new test procedures; for
7664 instance, @file{gdb.base/exprs.exp} defines a @code{test_expr} that
7665 calls @code{gdb_test} multiple times.
7666
7667 Only use @code{send_gdb} and @code{gdb_expect} when absolutely
7668 necessary.  Even if @value{GDBN} has several valid responses to
7669 a command, you can use @code{gdb_test_multiple}.  Like @code{gdb_test},
7670 @code{gdb_test_multiple} recognizes internal errors and unexpected
7671 prompts.
7672
7673 Do not write tests which expect a literal tab character from @value{GDBN}.
7674 On some operating systems (e.g.@: OpenBSD) the TTY layer expands tabs to
7675 spaces, so by the time @value{GDBN}'s output reaches expect the tab is gone.
7676
7677 The source language programs do @emph{not} need to be in a consistent
7678 style.  Since @value{GDBN} is used to debug programs written in many different
7679 styles, it's worth having a mix of styles in the testsuite; for
7680 instance, some @value{GDBN} bugs involving the display of source lines would
7681 never manifest themselves if the programs used GNU coding style
7682 uniformly.
7683
7684 @node Hints
7685
7686 @chapter Hints
7687
7688 Check the @file{README} file, it often has useful information that does not
7689 appear anywhere else in the directory.
7690
7691 @menu
7692 * Getting Started::             Getting started working on @value{GDBN}
7693 * Debugging GDB::               Debugging @value{GDBN} with itself
7694 @end menu
7695
7696 @node Getting Started,,, Hints
7697
7698 @section Getting Started
7699
7700 @value{GDBN} is a large and complicated program, and if you first starting to
7701 work on it, it can be hard to know where to start.  Fortunately, if you
7702 know how to go about it, there are ways to figure out what is going on.
7703
7704 This manual, the @value{GDBN} Internals manual, has information which applies
7705 generally to many parts of @value{GDBN}.
7706
7707 Information about particular functions or data structures are located in
7708 comments with those functions or data structures.  If you run across a
7709 function or a global variable which does not have a comment correctly
7710 explaining what is does, this can be thought of as a bug in @value{GDBN}; feel
7711 free to submit a bug report, with a suggested comment if you can figure
7712 out what the comment should say.  If you find a comment which is
7713 actually wrong, be especially sure to report that.
7714
7715 Comments explaining the function of macros defined in host, target, or
7716 native dependent files can be in several places.  Sometimes they are
7717 repeated every place the macro is defined.  Sometimes they are where the
7718 macro is used.  Sometimes there is a header file which supplies a
7719 default definition of the macro, and the comment is there.  This manual
7720 also documents all the available macros.
7721 @c (@pxref{Host Conditionals}, @pxref{Target
7722 @c Conditionals}, @pxref{Native Conditionals}, and @pxref{Obsolete
7723 @c Conditionals})
7724
7725 Start with the header files.  Once you have some idea of how
7726 @value{GDBN}'s internal symbol tables are stored (see @file{symtab.h},
7727 @file{gdbtypes.h}), you will find it much easier to understand the
7728 code which uses and creates those symbol tables.
7729
7730 You may wish to process the information you are getting somehow, to
7731 enhance your understanding of it.  Summarize it, translate it to another
7732 language, add some (perhaps trivial or non-useful) feature to @value{GDBN}, use
7733 the code to predict what a test case would do and write the test case
7734 and verify your prediction, etc.  If you are reading code and your eyes
7735 are starting to glaze over, this is a sign you need to use a more active
7736 approach.
7737
7738 Once you have a part of @value{GDBN} to start with, you can find more
7739 specifically the part you are looking for by stepping through each
7740 function with the @code{next} command.  Do not use @code{step} or you
7741 will quickly get distracted; when the function you are stepping through
7742 calls another function try only to get a big-picture understanding
7743 (perhaps using the comment at the beginning of the function being
7744 called) of what it does.  This way you can identify which of the
7745 functions being called by the function you are stepping through is the
7746 one which you are interested in.  You may need to examine the data
7747 structures generated at each stage, with reference to the comments in
7748 the header files explaining what the data structures are supposed to
7749 look like.
7750
7751 Of course, this same technique can be used if you are just reading the
7752 code, rather than actually stepping through it.  The same general
7753 principle applies---when the code you are looking at calls something
7754 else, just try to understand generally what the code being called does,
7755 rather than worrying about all its details.
7756
7757 @cindex command implementation
7758 A good place to start when tracking down some particular area is with
7759 a command which invokes that feature.  Suppose you want to know how
7760 single-stepping works.  As a @value{GDBN} user, you know that the
7761 @code{step} command invokes single-stepping.  The command is invoked
7762 via command tables (see @file{command.h}); by convention the function
7763 which actually performs the command is formed by taking the name of
7764 the command and adding @samp{_command}, or in the case of an
7765 @code{info} subcommand, @samp{_info}.  For example, the @code{step}
7766 command invokes the @code{step_command} function and the @code{info
7767 display} command invokes @code{display_info}.  When this convention is
7768 not followed, you might have to use @code{grep} or @kbd{M-x
7769 tags-search} in emacs, or run @value{GDBN} on itself and set a
7770 breakpoint in @code{execute_command}.
7771
7772 @cindex @code{bug-gdb} mailing list
7773 If all of the above fail, it may be appropriate to ask for information
7774 on @code{bug-gdb}.  But @emph{never} post a generic question like ``I was
7775 wondering if anyone could give me some tips about understanding
7776 @value{GDBN}''---if we had some magic secret we would put it in this manual.
7777 Suggestions for improving the manual are always welcome, of course.
7778
7779 @node Debugging GDB,,,Hints
7780
7781 @section Debugging @value{GDBN} with itself
7782 @cindex debugging @value{GDBN}
7783
7784 If @value{GDBN} is limping on your machine, this is the preferred way to get it
7785 fully functional.  Be warned that in some ancient Unix systems, like
7786 Ultrix 4.2, a program can't be running in one process while it is being
7787 debugged in another.  Rather than typing the command @kbd{@w{./gdb
7788 ./gdb}}, which works on Suns and such, you can copy @file{gdb} to
7789 @file{gdb2} and then type @kbd{@w{./gdb ./gdb2}}.
7790
7791 When you run @value{GDBN} in the @value{GDBN} source directory, it will read a
7792 @file{.gdbinit} file that sets up some simple things to make debugging
7793 gdb easier.  The @code{info} command, when executed without a subcommand
7794 in a @value{GDBN} being debugged by gdb, will pop you back up to the top level
7795 gdb.  See @file{.gdbinit} for details.
7796
7797 If you use emacs, you will probably want to do a @code{make TAGS} after
7798 you configure your distribution; this will put the machine dependent
7799 routines for your local machine where they will be accessed first by
7800 @kbd{M-.}
7801
7802 Also, make sure that you've either compiled @value{GDBN} with your local cc, or
7803 have run @code{fixincludes} if you are compiling with gcc.
7804
7805 @section Submitting Patches
7806
7807 @cindex submitting patches
7808 Thanks for thinking of offering your changes back to the community of
7809 @value{GDBN} users.  In general we like to get well designed enhancements.
7810 Thanks also for checking in advance about the best way to transfer the
7811 changes.
7812
7813 The @value{GDBN} maintainers will only install ``cleanly designed'' patches.
7814 This manual summarizes what we believe to be clean design for @value{GDBN}.
7815
7816 If the maintainers don't have time to put the patch in when it arrives,
7817 or if there is any question about a patch, it goes into a large queue
7818 with everyone else's patches and bug reports.
7819
7820 @cindex legal papers for code contributions
7821 The legal issue is that to incorporate substantial changes requires a
7822 copyright assignment from you and/or your employer, granting ownership
7823 of the changes to the Free Software Foundation.  You can get the
7824 standard documents for doing this by sending mail to @code{gnu@@gnu.org}
7825 and asking for it.  We recommend that people write in "All programs
7826 owned by the Free Software Foundation" as "NAME OF PROGRAM", so that
7827 changes in many programs (not just @value{GDBN}, but GAS, Emacs, GCC,
7828 etc) can be
7829 contributed with only one piece of legalese pushed through the
7830 bureaucracy and filed with the FSF.  We can't start merging changes until
7831 this paperwork is received by the FSF (their rules, which we follow
7832 since we maintain it for them).
7833
7834 Technically, the easiest way to receive changes is to receive each
7835 feature as a small context diff or unidiff, suitable for @code{patch}.
7836 Each message sent to me should include the changes to C code and
7837 header files for a single feature, plus @file{ChangeLog} entries for
7838 each directory where files were modified, and diffs for any changes
7839 needed to the manuals (@file{gdb/doc/gdb.texinfo} or
7840 @file{gdb/doc/gdbint.texinfo}).  If there are a lot of changes for a
7841 single feature, they can be split down into multiple messages.
7842
7843 In this way, if we read and like the feature, we can add it to the
7844 sources with a single patch command, do some testing, and check it in.
7845 If you leave out the @file{ChangeLog}, we have to write one.  If you leave
7846 out the doc, we have to puzzle out what needs documenting.  Etc., etc.
7847
7848 The reason to send each change in a separate message is that we will not
7849 install some of the changes.  They'll be returned to you with questions
7850 or comments.  If we're doing our job correctly, the message back to you
7851 will say what you have to fix in order to make the change acceptable.
7852 The reason to have separate messages for separate features is so that
7853 the acceptable changes can be installed while one or more changes are
7854 being reworked.  If multiple features are sent in a single message, we
7855 tend to not put in the effort to sort out the acceptable changes from
7856 the unacceptable, so none of the features get installed until all are
7857 acceptable.
7858
7859 If this sounds painful or authoritarian, well, it is.  But we get a lot
7860 of bug reports and a lot of patches, and many of them don't get
7861 installed because we don't have the time to finish the job that the bug
7862 reporter or the contributor could have done.  Patches that arrive
7863 complete, working, and well designed, tend to get installed on the day
7864 they arrive.  The others go into a queue and get installed as time
7865 permits, which, since the maintainers have many demands to meet, may not
7866 be for quite some time.
7867
7868 Please send patches directly to
7869 @email{gdb-patches@@sourceware.org, the @value{GDBN} maintainers}.
7870
7871 @section Build Script
7872
7873 @cindex build script
7874
7875 The script @file{gdb_buildall.sh} builds @value{GDBN} with flag
7876 @option{--enable-targets=all} set.  This builds @value{GDBN} with all supported
7877 targets activated.  This helps testing @value{GDBN} when doing changes that
7878 affect more than one architecture and is much faster than using
7879 @file{gdb_mbuild.sh}.
7880
7881 After building @value{GDBN} the script checks which architectures are
7882 supported and then switches the current architecture to each of those to get
7883 information about the architecture.  The test results are stored in log files
7884 in the directory the script was called from.
7885
7886 @include observer.texi
7887 @raisesections
7888 @include fdl.texi
7889 @lowersections
7890
7891 @node Index
7892 @unnumbered Index
7893
7894 @printindex cp
7895
7896 @bye