]> Git Repo - binutils.git/blob - gdb/progspace.h
gdb: remove SYMBOL_CLASS macro, add getter
[binutils.git] / gdb / progspace.h
1 /* Program and address space management, for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2009-2022 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20
21 #ifndef PROGSPACE_H
22 #define PROGSPACE_H
23
24 #include "target.h"
25 #include "gdb_bfd.h"
26 #include "gdbsupport/gdb_vecs.h"
27 #include "registry.h"
28 #include "solist.h"
29 #include "gdbsupport/next-iterator.h"
30 #include "gdbsupport/safe-iterator.h"
31 #include <list>
32 #include <vector>
33
34 struct target_ops;
35 struct bfd;
36 struct objfile;
37 struct inferior;
38 struct exec;
39 struct address_space;
40 struct program_space_data;
41 struct address_space_data;
42 struct so_list;
43
44 typedef std::list<std::shared_ptr<objfile>> objfile_list;
45
46 /* An iterator that wraps an iterator over std::shared_ptr<objfile>,
47    and dereferences the returned object.  This is useful for iterating
48    over a list of shared pointers and returning raw pointers -- which
49    helped avoid touching a lot of code when changing how objfiles are
50    managed.  */
51
52 class unwrapping_objfile_iterator
53 {
54 public:
55
56   typedef unwrapping_objfile_iterator self_type;
57   typedef typename ::objfile *value_type;
58   typedef typename ::objfile &reference;
59   typedef typename ::objfile **pointer;
60   typedef typename objfile_list::iterator::iterator_category iterator_category;
61   typedef typename objfile_list::iterator::difference_type difference_type;
62
63   unwrapping_objfile_iterator (objfile_list::iterator iter)
64     : m_iter (std::move (iter))
65   {
66   }
67
68   objfile *operator* () const
69   {
70     return m_iter->get ();
71   }
72
73   unwrapping_objfile_iterator operator++ ()
74   {
75     ++m_iter;
76     return *this;
77   }
78
79   bool operator!= (const unwrapping_objfile_iterator &other) const
80   {
81     return m_iter != other.m_iter;
82   }
83
84 private:
85
86   /* The underlying iterator.  */
87   objfile_list::iterator m_iter;
88 };
89
90
91 /* A range that returns unwrapping_objfile_iterators.  */
92
93 using unwrapping_objfile_range = iterator_range<unwrapping_objfile_iterator>;
94
95 /* A program space represents a symbolic view of an address space.
96    Roughly speaking, it holds all the data associated with a
97    non-running-yet program (main executable, main symbols), and when
98    an inferior is running and is bound to it, includes the list of its
99    mapped in shared libraries.
100
101    In the traditional debugging scenario, there's a 1-1 correspondence
102    among program spaces, inferiors and address spaces, like so:
103
104      pspace1 (prog1) <--> inf1(pid1) <--> aspace1
105
106    In the case of debugging more than one traditional unix process or
107    program, we still have:
108
109      |-----------------+------------+---------|
110      | pspace1 (prog1) | inf1(pid1) | aspace1 |
111      |----------------------------------------|
112      | pspace2 (prog1) | no inf yet | aspace2 |
113      |-----------------+------------+---------|
114      | pspace3 (prog2) | inf2(pid2) | aspace3 |
115      |-----------------+------------+---------|
116
117    In the former example, if inf1 forks (and GDB stays attached to
118    both processes), the new child will have its own program and
119    address spaces.  Like so:
120
121      |-----------------+------------+---------|
122      | pspace1 (prog1) | inf1(pid1) | aspace1 |
123      |-----------------+------------+---------|
124      | pspace2 (prog1) | inf2(pid2) | aspace2 |
125      |-----------------+------------+---------|
126
127    However, had inf1 from the latter case vforked instead, it would
128    share the program and address spaces with its parent, until it
129    execs or exits, like so:
130
131      |-----------------+------------+---------|
132      | pspace1 (prog1) | inf1(pid1) | aspace1 |
133      |                 | inf2(pid2) |         |
134      |-----------------+------------+---------|
135
136    When the vfork child execs, it is finally given new program and
137    address spaces.
138
139      |-----------------+------------+---------|
140      | pspace1 (prog1) | inf1(pid1) | aspace1 |
141      |-----------------+------------+---------|
142      | pspace2 (prog1) | inf2(pid2) | aspace2 |
143      |-----------------+------------+---------|
144
145    There are targets where the OS (if any) doesn't provide memory
146    management or VM protection, where all inferiors share the same
147    address space --- e.g. uClinux.  GDB models this by having all
148    inferiors share the same address space, but, giving each its own
149    program space, like so:
150
151      |-----------------+------------+---------|
152      | pspace1 (prog1) | inf1(pid1) |         |
153      |-----------------+------------+         |
154      | pspace2 (prog1) | inf2(pid2) | aspace1 |
155      |-----------------+------------+         |
156      | pspace3 (prog2) | inf3(pid3) |         |
157      |-----------------+------------+---------|
158
159    The address space sharing matters for run control and breakpoints
160    management.  E.g., did we just hit a known breakpoint that we need
161    to step over?  Is this breakpoint a duplicate of this other one, or
162    do I need to insert a trap?
163
164    Then, there are targets where all symbols look the same for all
165    inferiors, although each has its own address space, as e.g.,
166    Ericsson DICOS.  In such case, the model is:
167
168      |---------+------------+---------|
169      |         | inf1(pid1) | aspace1 |
170      |         +------------+---------|
171      | pspace  | inf2(pid2) | aspace2 |
172      |         +------------+---------|
173      |         | inf3(pid3) | aspace3 |
174      |---------+------------+---------|
175
176    Note however, that the DICOS debug API takes care of making GDB
177    believe that breakpoints are "global".  That is, although each
178    process does have its own private copy of data symbols (just like a
179    bunch of forks), to the breakpoints module, all processes share a
180    single address space, so all breakpoints set at the same address
181    are duplicates of each other, even breakpoints set in the data
182    space (e.g., call dummy breakpoints placed on stack).  This allows
183    a simplification in the spaces implementation: we avoid caring for
184    a many-many links between address and program spaces.  Either
185    there's a single address space bound to the program space
186    (traditional unix/uClinux), or, in the DICOS case, the address
187    space bound to the program space is mostly ignored.  */
188
189 /* The program space structure.  */
190
191 struct program_space
192 {
193   /* Constructs a new empty program space, binds it to ASPACE, and
194      adds it to the program space list.  */
195   explicit program_space (address_space *aspace);
196
197   /* Releases a program space, and all its contents (shared libraries,
198      objfiles, and any other references to the program space in other
199      modules).  It is an internal error to call this when the program
200      space is the current program space, since there should always be
201      a program space.  */
202   ~program_space ();
203
204   using objfiles_range = unwrapping_objfile_range;
205
206   /* Return an iterable object that can be used to iterate over all
207      objfiles.  The basic use is in a foreach, like:
208
209      for (objfile *objf : pspace->objfiles ()) { ... }  */
210   objfiles_range objfiles ()
211   {
212     return objfiles_range
213       (unwrapping_objfile_iterator (objfiles_list.begin ()),
214        unwrapping_objfile_iterator (objfiles_list.end ()));
215   }
216
217   using objfiles_safe_range = basic_safe_range<objfiles_range>;
218
219   /* An iterable object that can be used to iterate over all objfiles.
220      The basic use is in a foreach, like:
221
222      for (objfile *objf : pspace->objfiles_safe ()) { ... }
223
224      This variant uses a basic_safe_iterator so that objfiles can be
225      deleted during iteration.  */
226   objfiles_safe_range objfiles_safe ()
227   {
228     return objfiles_safe_range
229       (objfiles_range
230          (unwrapping_objfile_iterator (objfiles_list.begin ()),
231           unwrapping_objfile_iterator (objfiles_list.end ())));
232   }
233
234   /* Add OBJFILE to the list of objfiles, putting it just before
235      BEFORE.  If BEFORE is nullptr, it will go at the end of the
236      list.  */
237   void add_objfile (std::shared_ptr<objfile> &&objfile,
238                     struct objfile *before);
239
240   /* Remove OBJFILE from the list of objfiles.  */
241   void remove_objfile (struct objfile *objfile);
242
243   /* Return true if there is more than one object file loaded; false
244      otherwise.  */
245   bool multi_objfile_p () const
246   {
247     return objfiles_list.size () > 1;
248   }
249
250   /* Free all the objfiles associated with this program space.  */
251   void free_all_objfiles ();
252
253   /* Return a range adapter for iterating over all the solibs in this
254      program space.  Use it like:
255
256      for (so_list *so : pspace->solibs ()) { ... }  */
257   so_list_range solibs () const
258   { return so_list_range (this->so_list); }
259
260   /* Close and clear exec_bfd.  If we end up with no target sections
261      to read memory from, this unpushes the exec_ops target.  */
262   void exec_close ();
263
264   /* Return the exec BFD for this program space.  */
265   bfd *exec_bfd () const
266   {
267     return ebfd.get ();
268   }
269
270   /* Set the exec BFD for this program space to ABFD.  */
271   void set_exec_bfd (gdb_bfd_ref_ptr &&abfd)
272   {
273     ebfd = std::move (abfd);
274   }
275
276   /* Reset saved solib data at the start of an solib event.  This lets
277      us properly collect the data when calling solib_add, so it can then
278      later be printed.  */
279   void clear_solib_cache ();
280
281   /* Returns true iff there's no inferior bound to this program
282      space.  */
283   bool empty ();
284
285   /* Remove all target sections owned by OWNER.  */
286   void remove_target_sections (void *owner);
287
288   /* Add the sections array defined by SECTIONS to the
289      current set of target sections.  */
290   void add_target_sections (void *owner,
291                             const target_section_table &sections);
292
293   /* Add the sections of OBJFILE to the current set of target
294      sections.  They are given OBJFILE as the "owner".  */
295   void add_target_sections (struct objfile *objfile);
296
297   /* Clear all target sections from M_TARGET_SECTIONS table.  */
298   void clear_target_sections ()
299   {
300     m_target_sections.clear ();
301   }
302
303   /* Return a reference to the M_TARGET_SECTIONS table.  */
304   target_section_table &target_sections ()
305   {
306     return m_target_sections;
307   }
308
309   /* Unique ID number.  */
310   int num = 0;
311
312   /* The main executable loaded into this program space.  This is
313      managed by the exec target.  */
314
315   /* The BFD handle for the main executable.  */
316   gdb_bfd_ref_ptr ebfd;
317   /* The last-modified time, from when the exec was brought in.  */
318   long ebfd_mtime = 0;
319   /* Similar to bfd_get_filename (exec_bfd) but in original form given
320      by user, without symbolic links and pathname resolved.  It is not
321      NULL iff EBFD is not NULL.  */
322   gdb::unique_xmalloc_ptr<char> exec_filename;
323
324   /* Binary file diddling handle for the core file.  */
325   gdb_bfd_ref_ptr cbfd;
326
327   /* The address space attached to this program space.  More than one
328      program space may be bound to the same address space.  In the
329      traditional unix-like debugging scenario, this will usually
330      match the address space bound to the inferior, and is mostly
331      used by the breakpoints module for address matches.  If the
332      target shares a program space for all inferiors and breakpoints
333      are global, then this field is ignored (we don't currently
334      support inferiors sharing a program space if the target doesn't
335      make breakpoints global).  */
336   struct address_space *aspace = NULL;
337
338   /* True if this program space's section offsets don't yet represent
339      the final offsets of the "live" address space (that is, the
340      section addresses still require the relocation offsets to be
341      applied, and hence we can't trust the section addresses for
342      anything that pokes at live memory).  E.g., for qOffsets
343      targets, or for PIE executables, until we connect and ask the
344      target for the final relocation offsets, the symbols we've used
345      to set breakpoints point at the wrong addresses.  */
346   int executing_startup = 0;
347
348   /* True if no breakpoints should be inserted in this program
349      space.  */
350   int breakpoints_not_allowed = 0;
351
352   /* The object file that the main symbol table was loaded from
353      (e.g. the argument to the "symbol-file" or "file" command).  */
354   struct objfile *symfile_object_file = NULL;
355
356   /* All known objfiles are kept in a linked list.  */
357   std::list<std::shared_ptr<objfile>> objfiles_list;
358
359   /* List of shared objects mapped into this space.  Managed by
360      solib.c.  */
361   struct so_list *so_list = NULL;
362
363   /* Number of calls to solib_add.  */
364   unsigned int solib_add_generation = 0;
365
366   /* When an solib is added, it is also added to this vector.  This
367      is so we can properly report solib changes to the user.  */
368   std::vector<struct so_list *> added_solibs;
369
370   /* When an solib is removed, its name is added to this vector.
371      This is so we can properly report solib changes to the user.  */
372   std::vector<std::string> deleted_solibs;
373
374   /* Per pspace data-pointers required by other GDB modules.  */
375   REGISTRY_FIELDS {};
376
377 private:
378   /* The set of target sections matching the sections mapped into
379      this program space.  Managed by both exec_ops and solib.c.  */
380   target_section_table m_target_sections;
381 };
382
383 /* An address space.  It is used for comparing if
384    pspaces/inferior/threads see the same address space and for
385    associating caches to each address space.  */
386 struct address_space
387 {
388   int num;
389
390   /* Per aspace data-pointers required by other GDB modules.  */
391   REGISTRY_FIELDS;
392 };
393
394 /* The list of all program spaces.  There's always at least one.  */
395 extern std::vector<struct program_space *>program_spaces;
396
397 /* The current program space.  This is always non-null.  */
398 extern struct program_space *current_program_space;
399
400 /* Copies program space SRC to DEST.  Copies the main executable file,
401    and the main symbol file.  Returns DEST.  */
402 extern struct program_space *clone_program_space (struct program_space *dest,
403                                                 struct program_space *src);
404
405 /* Sets PSPACE as the current program space.  This is usually used
406    instead of set_current_space_and_thread when the current
407    thread/inferior is not important for the operations that follow.
408    E.g., when accessing the raw symbol tables.  If memory access is
409    required, then you should use switch_to_program_space_and_thread.
410    Otherwise, it is the caller's responsibility to make sure that the
411    currently selected inferior/thread matches the selected program
412    space.  */
413 extern void set_current_program_space (struct program_space *pspace);
414
415 /* Save/restore the current program space.  */
416
417 class scoped_restore_current_program_space
418 {
419 public:
420   scoped_restore_current_program_space ()
421     : m_saved_pspace (current_program_space)
422   {}
423
424   ~scoped_restore_current_program_space ()
425   { set_current_program_space (m_saved_pspace); }
426
427   DISABLE_COPY_AND_ASSIGN (scoped_restore_current_program_space);
428
429 private:
430   program_space *m_saved_pspace;
431 };
432
433 /* Create a new address space object, and add it to the list.  */
434 extern struct address_space *new_address_space (void);
435
436 /* Maybe create a new address space object, and add it to the list, or
437    return a pointer to an existing address space, in case inferiors
438    share an address space.  */
439 extern struct address_space *maybe_new_address_space (void);
440
441 /* Returns the integer address space id of ASPACE.  */
442 extern int address_space_num (struct address_space *aspace);
443
444 /* Update all program spaces matching to address spaces.  The user may
445    have created several program spaces, and loaded executables into
446    them before connecting to the target interface that will create the
447    inferiors.  All that happens before GDB has a chance to know if the
448    inferiors will share an address space or not.  Call this after
449    having connected to the target interface and having fetched the
450    target description, to fixup the program/address spaces
451    mappings.  */
452 extern void update_address_spaces (void);
453
454 /* Keep a registry of per-pspace data-pointers required by other GDB
455    modules.  */
456
457 DECLARE_REGISTRY (program_space);
458
459 /* Keep a registry of per-aspace data-pointers required by other GDB
460    modules.  */
461
462 DECLARE_REGISTRY (address_space);
463
464 #endif
This page took 0.051745 seconds and 4 git commands to generate.