71ab440163f352b7f9bdb4888f58ede9eabefc68
[fw/stlink] / gdbserver / gdb-server.c
1 #define DEBUG 0
2 /*
3  * Copyright (C)  2011 Peter Zotov <whitequark@whitequark.org>
4  * Use of this source code is governed by a BSD-style
5  * license that can be found in the LICENSE file.
6  */
7
8 #include <getopt.h>
9 #include <signal.h>
10 #include <stdio.h>
11 #include <string.h>
12 #include <stdlib.h>
13 #include <signal.h>
14 #include <unistd.h>
15 #include <sys/types.h>
16 #ifdef __MINGW32__
17 #include "mingw.h"
18 #else
19 #include <sys/socket.h>
20 #include <netinet/in.h>
21 #include <arpa/inet.h>
22 #endif
23
24 #include <stlink-common.h>
25
26 #include "gdb-remote.h"
27
28 #define DEFAULT_LOGGING_LEVEL 50
29 #define DEFAULT_GDB_LISTEN_PORT 4242
30
31 #define STRINGIFY_inner(name) #name
32 #define STRINGIFY(name) STRINGIFY_inner(name)
33
34 #define FLASH_BASE 0x08000000
35
36 //Allways update the FLASH_PAGE before each use, by calling stlink_calculate_pagesize
37 #define FLASH_PAGE (sl->flash_pgsz)
38
39 stlink_t *connected_stlink = NULL;
40
41 static const char hex[] = "0123456789abcdef";
42
43 static const char* current_memory_map = NULL;
44
45 typedef struct _st_state_t {
46     // things from command line, bleh
47     int stlink_version;
48     int logging_level;
49     int listen_port;
50     int persistent;
51     int reset;
52 } st_state_t;
53
54
55 int serve(stlink_t *sl, st_state_t *st);
56 char* make_memory_map(stlink_t *sl);
57
58 static void cleanup(int signal __attribute__((unused))) {
59     if (connected_stlink) {
60         /* Switch back to mass storage mode before closing. */
61         stlink_run(connected_stlink);
62         stlink_exit_debug_mode(connected_stlink);
63         stlink_close(connected_stlink);
64     }
65
66     exit(1);
67 }
68
69
70
71 int parse_options(int argc, char** argv, st_state_t *st) {
72     static struct option long_options[] = {
73         {"help", no_argument, NULL, 'h'},
74         {"verbose", optional_argument, NULL, 'v'},
75         {"stlink_version", required_argument, NULL, 's'},
76         {"stlinkv1", no_argument, NULL, '1'},
77         {"listen_port", required_argument, NULL, 'p'},
78         {"multi", optional_argument, NULL, 'm'},
79         {"no-reset", optional_argument, NULL, 'n'},
80         {0, 0, 0, 0},
81     };
82     const char * help_str = "%s - usage:\n\n"
83         "  -h, --help\t\tPrint this help\n"
84         "  -vXX, --verbose=XX\tSpecify a specific verbosity level (0..99)\n"
85         "  -v, --verbose\t\tSpecify generally verbose logging\n"
86         "  -s X, --stlink_version=X\n"
87         "\t\t\tChoose what version of stlink to use, (defaults to 2)\n"
88         "  -1, --stlinkv1\tForce stlink version 1\n"
89         "  -p 4242, --listen_port=1234\n"
90         "\t\t\tSet the gdb server listen port. "
91         "(default port: " STRINGIFY(DEFAULT_GDB_LISTEN_PORT) ")\n"
92         "  -m, --multi\n"
93         "\t\t\tSet gdb server to extended mode.\n"
94         "\t\t\tst-util will continue listening for connections after disconnect.\n"
95         "  -n, --no-reset\n"
96         "\t\t\tDo not reset board on connection.\n"
97         "\n"
98         "The STLINKv2 device to use can be specified in the environment\n"
99         "variable STLINK_DEVICE on the format <USB_BUS>:<USB_ADDR>.\n"
100         "\n"
101         ;
102
103
104     int option_index = 0;
105     int c;
106     int q;
107     while ((c = getopt_long(argc, argv, "hv::s:1p:mn", long_options, &option_index)) != -1) {
108         switch (c) {
109             case 0:
110                 printf("XXXXX Shouldn't really normally come here, only if there's no corresponding option\n");
111                 printf("option %s", long_options[option_index].name);
112                 if (optarg) {
113                     printf(" with arg %s", optarg);
114                 }
115                 printf("\n");
116                 break;
117             case 'h':
118                 printf(help_str, argv[0]);
119                 exit(EXIT_SUCCESS);
120                 break;
121             case 'v':
122                 if (optarg) {
123                     st->logging_level = atoi(optarg);
124                 } else {
125                     st->logging_level = DEFAULT_LOGGING_LEVEL;
126                 }
127                 break;
128             case '1':
129                 st->stlink_version = 1;
130                 break;
131             case 's':
132                 sscanf(optarg, "%i", &q);
133                 if (q < 0 || q > 2) {
134                     fprintf(stderr, "stlink version %d unknown!\n", q);
135                     exit(EXIT_FAILURE);
136                 }
137                 st->stlink_version = q;
138                 break;
139             case 'p':
140                 sscanf(optarg, "%i", &q);
141                 if (q < 0) {
142                     fprintf(stderr, "Can't use a negative port to listen on: %d\n", q);
143                     exit(EXIT_FAILURE);
144                 }
145                 st->listen_port = q;
146                 break;
147             case 'm':
148                 st->persistent = 1;
149                 break;
150             case 'n':
151                 st->reset = 0;
152                 break;
153         }
154     }
155
156     if (optind < argc) {
157         printf("non-option ARGV-elements: ");
158         while (optind < argc)
159             printf("%s ", argv[optind++]);
160         printf("\n");
161     }
162     return 0;
163 }
164
165
166 int main(int argc, char** argv) {
167     int32_t voltage;
168
169     stlink_t *sl = NULL;
170
171     st_state_t state;
172     memset(&state, 0, sizeof(state));
173     // set defaults...
174     state.stlink_version = 2;
175     state.logging_level = DEFAULT_LOGGING_LEVEL;
176     state.listen_port = DEFAULT_GDB_LISTEN_PORT;
177     state.reset = 1;    /* By default, reset board */
178     parse_options(argc, argv, &state);
179     switch (state.stlink_version) {
180         case 2:
181             sl = stlink_open_usb(state.logging_level, 0);
182             if(sl == NULL) return 1;
183             break;
184         case 1:
185             sl = stlink_v1_open(state.logging_level, 0);
186             if(sl == NULL) return 1;
187             break;
188     }
189
190     connected_stlink = sl;
191     signal(SIGINT, &cleanup);
192     signal(SIGTERM, &cleanup);
193
194     if (state.reset) {
195         stlink_reset(sl);
196     }
197
198     printf("Chip ID is %08x, Core ID is  %08x.\n", sl->chip_id, sl->core_id);
199
200     voltage = stlink_target_voltage(sl);
201     if (voltage != -1) {
202         printf("Target voltage is %d mV.\n", voltage);
203     }
204
205     sl->verbose=0;
206
207     current_memory_map = make_memory_map(sl);
208
209 #ifdef __MINGW32__
210     WSADATA     wsadata;
211     if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsadata) !=0 ) {
212         goto winsock_error;
213     }
214 #endif
215
216     do {
217         serve(sl, &state);
218
219         /* Continue */
220         stlink_run(sl);
221     } while (state.persistent);
222
223 #ifdef __MINGW32__
224 winsock_error:
225     WSACleanup();
226 #endif
227
228     /* Switch back to mass storage mode before closing. */
229     stlink_exit_debug_mode(sl);
230     stlink_close(sl);
231
232     return 0;
233 }
234
235 static const char* const target_description_F4 =
236     "<?xml version=\"1.0\"?>"
237     "<!DOCTYPE target SYSTEM \"gdb-target.dtd\">"
238     "<target version=\"1.0\">"
239     "   <architecture>arm</architecture>"
240     "   <feature name=\"org.gnu.gdb.arm.m-profile\">"
241     "       <reg name=\"r0\" bitsize=\"32\"/>"
242     "       <reg name=\"r1\" bitsize=\"32\"/>"
243     "       <reg name=\"r2\" bitsize=\"32\"/>"
244     "       <reg name=\"r3\" bitsize=\"32\"/>"
245     "       <reg name=\"r4\" bitsize=\"32\"/>"
246     "       <reg name=\"r5\" bitsize=\"32\"/>"
247     "       <reg name=\"r6\" bitsize=\"32\"/>"
248     "       <reg name=\"r7\" bitsize=\"32\"/>"
249     "       <reg name=\"r8\" bitsize=\"32\"/>"
250     "       <reg name=\"r9\" bitsize=\"32\"/>"
251     "       <reg name=\"r10\" bitsize=\"32\"/>"
252     "       <reg name=\"r11\" bitsize=\"32\"/>"
253     "       <reg name=\"r12\" bitsize=\"32\"/>"
254     "       <reg name=\"sp\" bitsize=\"32\" type=\"data_ptr\"/>"
255     "       <reg name=\"lr\" bitsize=\"32\"/>"
256     "       <reg name=\"pc\" bitsize=\"32\" type=\"code_ptr\"/>"
257     "       <reg name=\"xpsr\" bitsize=\"32\" regnum=\"25\"/>"
258     "       <reg name=\"msp\" bitsize=\"32\" regnum=\"26\" type=\"data_ptr\" group=\"general\" />"
259     "       <reg name=\"psp\" bitsize=\"32\" regnum=\"27\" type=\"data_ptr\" group=\"general\" />"
260     "       <reg name=\"control\" bitsize=\"8\" regnum=\"28\" type=\"int\" group=\"general\" />"
261     "       <reg name=\"faultmask\" bitsize=\"8\" regnum=\"29\" type=\"int\" group=\"general\" />"
262     "       <reg name=\"basepri\" bitsize=\"8\" regnum=\"30\" type=\"int\" group=\"general\" />"
263     "       <reg name=\"primask\" bitsize=\"8\" regnum=\"31\" type=\"int\" group=\"general\" />"
264     "       <reg name=\"s0\" bitsize=\"32\" regnum=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
265     "       <reg name=\"s1\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
266     "       <reg name=\"s2\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
267     "       <reg name=\"s3\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
268     "       <reg name=\"s4\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
269     "       <reg name=\"s5\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
270     "       <reg name=\"s6\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
271     "       <reg name=\"s7\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
272     "       <reg name=\"s8\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
273     "       <reg name=\"s9\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
274     "       <reg name=\"s10\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
275     "       <reg name=\"s11\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
276     "       <reg name=\"s12\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
277     "       <reg name=\"s13\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
278     "       <reg name=\"s14\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
279     "       <reg name=\"s15\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
280     "       <reg name=\"s16\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
281     "       <reg name=\"s17\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
282     "       <reg name=\"s18\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
283     "       <reg name=\"s19\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
284     "       <reg name=\"s20\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
285     "       <reg name=\"s21\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
286     "       <reg name=\"s22\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
287     "       <reg name=\"s23\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
288     "       <reg name=\"s24\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
289     "       <reg name=\"s25\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
290     "       <reg name=\"s26\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
291     "       <reg name=\"s27\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
292     "       <reg name=\"s28\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
293     "       <reg name=\"s29\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
294     "       <reg name=\"s30\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
295     "       <reg name=\"s31\" bitsize=\"32\" type=\"float\" group=\"float\" />"
296     "       <reg name=\"fpscr\" bitsize=\"32\" type=\"int\" group=\"float\" />"
297     "   </feature>"
298     "</target>";
299
300 static const char* const memory_map_template_F4 =
301     "<?xml version=\"1.0\"?>"
302     "<!DOCTYPE memory-map PUBLIC \"+//IDN gnu.org//DTD GDB Memory Map V1.0//EN\""
303     "     \"http://sourceware.org/gdb/gdb-memory-map.dtd\">"
304     "<memory-map>"
305     "  <memory type=\"rom\" start=\"0x00000000\" length=\"0x100000\"/>"     // code = sram, bootrom or flash; flash is bigger
306     "  <memory type=\"ram\" start=\"0x10000000\" length=\"0x10000\"/>"      // ccm ram
307     "  <memory type=\"ram\" start=\"0x20000000\" length=\"0x20000\"/>"      // sram
308     "  <memory type=\"flash\" start=\"0x08000000\" length=\"0x10000\">"     //Sectors 0..3
309     "    <property name=\"blocksize\">0x4000</property>"                    //16kB
310     "  </memory>"
311     "  <memory type=\"flash\" start=\"0x08010000\" length=\"0x10000\">"     //Sector 4
312     "    <property name=\"blocksize\">0x10000</property>"                   //64kB
313     "  </memory>"
314     "  <memory type=\"flash\" start=\"0x08020000\" length=\"0x70000\">"     //Sectors 5..11
315     "    <property name=\"blocksize\">0x20000</property>"                   //128kB
316     "  </memory>"
317     "  <memory type=\"ram\" start=\"0x40000000\" length=\"0x1fffffff\"/>"   // peripheral regs
318     "  <memory type=\"ram\" start=\"0xe0000000\" length=\"0x1fffffff\"/>"   // cortex regs
319     "  <memory type=\"rom\" start=\"0x1fff0000\" length=\"0x7800\"/>"       // bootrom
320     "  <memory type=\"rom\" start=\"0x1fffc000\" length=\"0x10\"/>"         // option byte area
321     "</memory-map>";
322
323 static const char* const memory_map_template =
324     "<?xml version=\"1.0\"?>"
325     "<!DOCTYPE memory-map PUBLIC \"+//IDN gnu.org//DTD GDB Memory Map V1.0//EN\""
326     "     \"http://sourceware.org/gdb/gdb-memory-map.dtd\">"
327     "<memory-map>"
328     "  <memory type=\"rom\" start=\"0x00000000\" length=\"0x%zx\"/>"        // code = sram, bootrom or flash; flash is bigger
329     "  <memory type=\"ram\" start=\"0x20000000\" length=\"0x%zx\"/>"        // sram 8k
330     "  <memory type=\"flash\" start=\"0x08000000\" length=\"0x%zx\">"
331     "    <property name=\"blocksize\">0x%zx</property>"
332     "  </memory>"
333     "  <memory type=\"ram\" start=\"0x40000000\" length=\"0x1fffffff\"/>"   // peripheral regs
334     "  <memory type=\"ram\" start=\"0xe0000000\" length=\"0x1fffffff\"/>"   // cortex regs
335     "  <memory type=\"rom\" start=\"0x%08x\" length=\"0x%zx\"/>"            // bootrom
336     "  <memory type=\"rom\" start=\"0x1ffff800\" length=\"0x10\"/>"         // option byte area
337     "</memory-map>";
338
339 char* make_memory_map(stlink_t *sl) {
340     /* This will be freed in serve() */
341     char* map = malloc(4096);
342     map[0] = '\0';
343
344     if(sl->chip_id==STM32_CHIPID_F4) {
345         strcpy(map, memory_map_template_F4);
346     } else {
347         snprintf(map, 4096, memory_map_template,
348                 sl->flash_size,
349                 sl->sram_size,
350                 sl->flash_size, sl->flash_pgsz,
351                 sl->sys_base, sl->sys_size);
352     }
353     return map;
354 }
355
356
357 /*
358  * DWT_COMP0     0xE0001020
359  * DWT_MASK0     0xE0001024
360  * DWT_FUNCTION0 0xE0001028
361  * DWT_COMP1     0xE0001030
362  * DWT_MASK1     0xE0001034
363  * DWT_FUNCTION1 0xE0001038
364  * DWT_COMP2     0xE0001040
365  * DWT_MASK2     0xE0001044
366  * DWT_FUNCTION2 0xE0001048
367  * DWT_COMP3     0xE0001050
368  * DWT_MASK3     0xE0001054
369  * DWT_FUNCTION3 0xE0001058
370  */
371
372 #define DATA_WATCH_NUM 4
373
374 enum watchfun { WATCHDISABLED = 0, WATCHREAD = 5, WATCHWRITE = 6, WATCHACCESS = 7 };
375
376 struct code_hw_watchpoint {
377     stm32_addr_t addr;
378     uint8_t mask;
379     enum watchfun fun;
380 };
381
382 struct code_hw_watchpoint data_watches[DATA_WATCH_NUM];
383
384 static void init_data_watchpoints(stlink_t *sl) {
385 #if DEBUG
386     printf("init watchpoints\n");
387 #endif
388
389     // set trcena in debug command to turn on dwt unit
390     stlink_write_debug32(sl, 0xE000EDFC,
391             stlink_read_debug32(sl, 0xE000EDFC) | (1<<24));
392
393     // make sure all watchpoints are cleared
394     for(int i = 0; i < DATA_WATCH_NUM; i++) {
395         data_watches[i].fun = WATCHDISABLED;
396         stlink_write_debug32(sl, 0xe0001028 + i * 16, 0);
397     }
398 }
399
400 static int add_data_watchpoint(stlink_t *sl, enum watchfun wf, stm32_addr_t addr, unsigned int len)
401 {
402     int i = 0;
403     uint32_t mask;
404
405     // computer mask
406     // find a free watchpoint
407     // configure
408
409     mask = -1;
410     i = len;
411     while(i) {
412         i >>= 1;
413         mask++;
414     }
415
416     if((mask != (uint32_t)-1) && (mask < 16)) {
417         for(i = 0; i < DATA_WATCH_NUM; i++) {
418             // is this an empty slot ?
419             if(data_watches[i].fun == WATCHDISABLED) {
420 #if DEBUG
421                 printf("insert watchpoint %d addr %x wf %u mask %u len %d\n", i, addr, wf, mask, len);
422 #endif
423
424                 data_watches[i].fun = wf;
425                 data_watches[i].addr = addr;
426                 data_watches[i].mask = mask;
427
428                 // insert comparator address
429                 stlink_write_debug32(sl, 0xE0001020 + i * 16, addr);
430
431                 // insert mask
432                 stlink_write_debug32(sl, 0xE0001024 + i * 16, mask);
433
434                 // insert function
435                 stlink_write_debug32(sl, 0xE0001028 + i * 16, wf);
436
437                 // just to make sure the matched bit is clear !
438                 stlink_read_debug32(sl,  0xE0001028 + i * 16);
439                 return 0;
440             }
441         }
442     }
443
444 #if DEBUG
445     printf("failure: add watchpoints addr %x wf %u len %u\n", addr, wf, len);
446 #endif
447     return -1;
448 }
449
450 static int delete_data_watchpoint(stlink_t *sl, stm32_addr_t addr)
451 {
452     int i;
453
454     for(i = 0 ; i < DATA_WATCH_NUM; i++) {
455         if((data_watches[i].addr == addr) && (data_watches[i].fun != WATCHDISABLED)) {
456 #if DEBUG
457             printf("delete watchpoint %d addr %x\n", i, addr);
458 #endif
459
460             data_watches[i].fun = WATCHDISABLED;
461             stlink_write_debug32(sl, 0xe0001028 + i * 16, 0);
462
463             return 0;
464         }
465     }
466
467 #if DEBUG
468     printf("failure: delete watchpoint addr %x\n", addr);
469 #endif
470
471     return -1;
472 }
473
474 #define CODE_BREAK_NUM  6
475 #define CODE_LIT_NUM    2
476 #define CODE_BREAK_LOW  0x01
477 #define CODE_BREAK_HIGH 0x02
478
479 struct code_hw_breakpoint {
480     stm32_addr_t addr;
481     int          type;
482 };
483
484 struct code_hw_breakpoint code_breaks[CODE_BREAK_NUM];
485
486 static void init_code_breakpoints(stlink_t *sl) {
487     memset(sl->q_buf, 0, 4);
488     stlink_write_debug32(sl, CM3_REG_FP_CTRL, 0x03 /*KEY | ENABLE4*/);
489     unsigned int val = stlink_read_debug32(sl, CM3_REG_FP_CTRL);
490     if (((val & 3) != 1) ||
491             ((((val >> 8) & 0x70) | ((val >> 4) & 0xf)) != CODE_BREAK_NUM) ||
492             (((val >> 8) & 0xf) != CODE_LIT_NUM)){
493         fprintf(stderr, "[FP_CTRL] = 0x%08x expecting 0x%08x\n", val,
494                 ((CODE_BREAK_NUM & 0x70) << 8) | (CODE_LIT_NUM << 8) |  ((CODE_BREAK_NUM & 0xf) << 4) | 1);
495     }
496
497
498     for(int i = 0; i < CODE_BREAK_NUM; i++) {
499         code_breaks[i].type = 0;
500         stlink_write_debug32(sl, CM3_REG_FP_COMP0 + i * 4, 0);
501     }
502 }
503
504 static int update_code_breakpoint(stlink_t *sl, stm32_addr_t addr, int set) {
505     stm32_addr_t fpb_addr = addr & ~0x3;
506     int type = addr & 0x2 ? CODE_BREAK_HIGH : CODE_BREAK_LOW;
507
508     if(addr & 1) {
509         fprintf(stderr, "update_code_breakpoint: unaligned address %08x\n", addr);
510         return -1;
511     }
512
513     int id = -1;
514     for(int i = 0; i < CODE_BREAK_NUM; i++) {
515         if(fpb_addr == code_breaks[i].addr ||
516                 (set && code_breaks[i].type == 0)) {
517             id = i;
518             break;
519         }
520     }
521
522     if(id == -1) {
523         if(set) return -1; // Free slot not found
524         else    return 0;  // Breakpoint is already removed
525     }
526
527     struct code_hw_breakpoint* brk = &code_breaks[id];
528
529     brk->addr = fpb_addr;
530
531     if(set) brk->type |= type;
532     else        brk->type &= ~type;
533
534     if(brk->type == 0) {
535 #if DEBUG
536         printf("clearing hw break %d\n", id);
537 #endif
538
539         stlink_write_debug32(sl, 0xe0002008 + id * 4, 0);
540     } else {
541         uint32_t mask = (brk->addr) | 1 | (brk->type << 30);
542
543 #if DEBUG
544         printf("setting hw break %d at %08x (%d)\n",
545                 id, brk->addr, brk->type);
546         printf("reg %08x \n",
547                 mask);
548 #endif
549
550         stlink_write_debug32(sl, 0xe0002008 + id * 4, mask);
551     }
552
553     return 0;
554 }
555
556
557 struct flash_block {
558     stm32_addr_t addr;
559     unsigned     length;
560     uint8_t*     data;
561
562     struct flash_block* next;
563 };
564
565 static struct flash_block* flash_root;
566
567 static int flash_add_block(stm32_addr_t addr, unsigned length, stlink_t *sl) {
568
569     if(addr < FLASH_BASE || addr + length > FLASH_BASE + sl->flash_size) {
570         fprintf(stderr, "flash_add_block: incorrect bounds\n");
571         return -1;
572     }
573
574     stlink_calculate_pagesize(sl, addr);
575     if(addr % FLASH_PAGE != 0 || length % FLASH_PAGE != 0) {
576         fprintf(stderr, "flash_add_block: unaligned block\n");
577         return -1;
578     }
579
580     struct flash_block* new = malloc(sizeof(struct flash_block));
581     new->next = flash_root;
582
583     new->addr   = addr;
584     new->length = length;
585     new->data   = calloc(length, 1);
586
587     flash_root = new;
588
589     return 0;
590 }
591
592 static int flash_populate(stm32_addr_t addr, uint8_t* data, unsigned length) {
593     unsigned int fit_blocks = 0, fit_length = 0;
594
595     for(struct flash_block* fb = flash_root; fb; fb = fb->next) {
596         /* Block: ------X------Y--------
597          * Data:            a-----b
598          *                a--b
599          *            a-----------b
600          * Block intersects with data, if:
601          *  a < Y && b > x
602          */
603
604         unsigned X = fb->addr, Y = fb->addr + fb->length;
605         unsigned a = addr, b = addr + length;
606         if(a < Y && b > X) {
607             // from start of the block
608             unsigned start = (a > X ? a : X) - X;
609             unsigned end   = (b > Y ? Y : b) - X;
610
611             memcpy(fb->data + start, data, end - start);
612
613             fit_blocks++;
614             fit_length += end - start;
615         }
616     }
617
618     if(fit_blocks == 0) {
619         fprintf(stderr, "Unfit data block %08x -> %04x\n", addr, length);
620         return -1;
621     }
622
623     if(fit_length != length) {
624         fprintf(stderr, "warning: data block %08x -> %04x truncated to %04x\n",
625                 addr, length, fit_length);
626         fprintf(stderr, "(this is not an error, just a GDB glitch)\n");
627     }
628
629     return 0;
630 }
631
632 static int flash_go(stlink_t *sl) {
633     int error = -1;
634
635     // Some kinds of clock settings do not allow writing to flash.
636     stlink_reset(sl);
637
638     for(struct flash_block* fb = flash_root; fb; fb = fb->next) {
639 #if DEBUG
640         printf("flash_do: block %08x -> %04x\n", fb->addr, fb->length);
641 #endif
642
643         unsigned length = fb->length;
644         for(stm32_addr_t page = fb->addr; page < fb->addr + fb->length; page += FLASH_PAGE) {
645
646             //Update FLASH_PAGE
647             stlink_calculate_pagesize(sl, page);
648
649 #if DEBUG
650             printf("flash_do: page %08x\n", page);
651 #endif
652
653             if(stlink_write_flash(sl, page, fb->data + (page - fb->addr),
654                         length > FLASH_PAGE ? FLASH_PAGE : length) < 0)
655                 goto error;
656         }
657     }
658
659     stlink_reset(sl);
660
661     error = 0;
662
663 error:
664     for(struct flash_block* fb = flash_root, *next; fb; fb = next) {
665         next = fb->next;
666         free(fb->data);
667         free(fb);
668     }
669
670     flash_root = NULL;
671
672     return error;
673 }
674
675 int serve(stlink_t *sl, st_state_t *st) {
676     int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
677     if(sock < 0) {
678         perror("socket");
679         return 1;
680     }
681
682     unsigned int val = 1;
683     setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *)&val, sizeof(val));
684
685     struct sockaddr_in serv_addr;
686     memset(&serv_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
687     serv_addr.sin_family = AF_INET;
688     serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
689     serv_addr.sin_port = htons(st->listen_port);
690
691     if(bind(sock, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
692         perror("bind");
693         return 1;
694     }
695
696     if(listen(sock, 5) < 0) {
697         perror("listen");
698         return 1;
699     }
700
701     printf("Listening at *:%d...\n", st->listen_port);
702
703     int client = accept(sock, NULL, NULL);
704     //signal (SIGINT, SIG_DFL);
705     if(client < 0) {
706         perror("accept");
707         return 1;
708     }
709
710     close(sock);
711
712     stlink_force_debug(sl);
713     if (st->reset) {
714         stlink_reset(sl);
715     }
716     init_code_breakpoints(sl);
717     init_data_watchpoints(sl);
718
719     printf("GDB connected.\n");
720
721     /*
722      * To allow resetting the chip from GDB it is required to
723      * emulate attaching and detaching to target.
724      */
725     unsigned int attached = 1;
726
727     while(1) {
728         char* packet;
729
730         int status = gdb_recv_packet(client, &packet);
731         if(status < 0) {
732             fprintf(stderr, "cannot recv: %d\n", status);
733             return 1;
734         }
735
736 #if DEBUG
737         printf("recv: %s\n", packet);
738 #endif
739
740         char* reply = NULL;
741         reg regp;
742
743         switch(packet[0]) {
744             case 'q': {
745                 if(packet[1] == 'P' || packet[1] == 'C' || packet[1] == 'L') {
746                     reply = strdup("");
747                     break;
748                 }
749
750                 char *separator = strstr(packet, ":"), *params = "";
751                 if(separator == NULL) {
752                     separator = packet + strlen(packet);
753                 } else {
754                     params = separator + 1;
755                 }
756
757                 unsigned queryNameLength = (separator - &packet[1]);
758                 char* queryName = calloc(queryNameLength + 1, 1);
759                 strncpy(queryName, &packet[1], queryNameLength);
760
761 #if DEBUG
762                 printf("query: %s;%s\n", queryName, params);
763 #endif
764
765                 if(!strcmp(queryName, "Supported")) {
766                     if(sl->chip_id==STM32_CHIPID_F4) {
767                         reply = strdup("PacketSize=3fff;qXfer:memory-map:read+;qXfer:features:read+");
768                     }
769                     else {
770                         reply = strdup("PacketSize=3fff;qXfer:memory-map:read+");
771                     }
772                 } else if(!strcmp(queryName, "Xfer")) {
773                     char *type, *op, *__s_addr, *s_length;
774                     char *tok = params;
775                     char *annex __attribute__((unused));
776
777                     type     = strsep(&tok, ":");
778                     op       = strsep(&tok, ":");
779                     annex    = strsep(&tok, ":");
780                     __s_addr   = strsep(&tok, ",");
781                     s_length = tok;
782
783                     unsigned addr = strtoul(__s_addr, NULL, 16),
784                              length = strtoul(s_length, NULL, 16);
785
786 #if DEBUG
787                     printf("Xfer: type:%s;op:%s;annex:%s;addr:%d;length:%d\n",
788                             type, op, annex, addr, length);
789 #endif
790
791                     const char* data = NULL;
792
793                     if(!strcmp(type, "memory-map") && !strcmp(op, "read"))
794                         data = current_memory_map;
795
796                     if(!strcmp(type, "features") && !strcmp(op, "read"))
797                         data = target_description_F4;
798
799                     if(data) {
800                         unsigned data_length = strlen(data);
801                         if(addr + length > data_length)
802                             length = data_length - addr;
803
804                         if(length == 0) {
805                             reply = strdup("l");
806                         } else {
807                             reply = calloc(length + 2, 1);
808                             reply[0] = 'm';
809                             strncpy(&reply[1], data, length);
810                         }
811                     }
812                 } else if(!strncmp(queryName, "Rcmd,",4)) {
813                     // Rcmd uses the wrong separator
814                     char *separator = strstr(packet, ","), *params = "";
815                     if(separator == NULL) {
816                         separator = packet + strlen(packet);
817                     } else {
818                         params = separator + 1;
819                     }
820
821
822                     if (!strncmp(params,"726573756d65",12)) {// resume
823 #if DEBUG
824                         printf("Rcmd: resume\n");
825 #endif
826                         stlink_run(sl);
827
828                         reply = strdup("OK");
829                     } else if (!strncmp(params,"68616c74",8)) { //halt
830                         reply = strdup("OK");
831
832                         stlink_force_debug(sl);
833
834 #if DEBUG
835                         printf("Rcmd: halt\n");
836 #endif
837                     } else if (!strncmp(params,"6a7461675f7265736574",20)) { //jtag_reset
838                         reply = strdup("OK");
839
840                         stlink_jtag_reset(sl, 1);
841                         stlink_jtag_reset(sl, 0);
842                         stlink_force_debug(sl);
843
844 #if DEBUG
845                         printf("Rcmd: jtag_reset\n");
846 #endif
847                     } else if (!strncmp(params,"7265736574",10)) { //reset
848                         reply = strdup("OK");
849
850                         stlink_force_debug(sl);
851                         stlink_reset(sl);
852                         init_code_breakpoints(sl);
853                         init_data_watchpoints(sl);
854
855 #if DEBUG
856                         printf("Rcmd: reset\n");
857 #endif
858                     } else {
859 #if DEBUG
860                         printf("Rcmd: %s\n", params);
861 #endif
862
863                     }
864
865                 }
866
867                 if(reply == NULL)
868                     reply = strdup("");
869
870                 free(queryName);
871
872                 break;
873             }
874
875             case 'v': {
876                 char *params = NULL;
877                 char *cmdName = strtok_r(packet, ":;", &params);
878
879                 cmdName++; // vCommand -> Command
880
881                 if(!strcmp(cmdName, "FlashErase")) {
882                     char *__s_addr, *s_length;
883                     char *tok = params;
884
885                     __s_addr   = strsep(&tok, ",");
886                     s_length = tok;
887
888                     unsigned addr = strtoul(__s_addr, NULL, 16),
889                              length = strtoul(s_length, NULL, 16);
890
891 #if DEBUG
892                     printf("FlashErase: addr:%08x,len:%04x\n",
893                             addr, length);
894 #endif
895
896                     if(flash_add_block(addr, length, sl) < 0) {
897                         reply = strdup("E00");
898                     } else {
899                         reply = strdup("OK");
900                     }
901                 } else if(!strcmp(cmdName, "FlashWrite")) {
902                     char *__s_addr, *data;
903                     char *tok = params;
904
905                     __s_addr = strsep(&tok, ":");
906                     data   = tok;
907
908                     unsigned addr = strtoul(__s_addr, NULL, 16);
909                     unsigned data_length = status - (data - packet);
910
911                     // Length of decoded data cannot be more than
912                     // encoded, as escapes are removed.
913                     // Additional byte is reserved for alignment fix.
914                     uint8_t *decoded = calloc(data_length + 1, 1);
915                     unsigned dec_index = 0;
916                     for(unsigned int i = 0; i < data_length; i++) {
917                         if(data[i] == 0x7d) {
918                             i++;
919                             decoded[dec_index++] = data[i] ^ 0x20;
920                         } else {
921                             decoded[dec_index++] = data[i];
922                         }
923                     }
924
925                     // Fix alignment
926                     if(dec_index % 2 != 0)
927                         dec_index++;
928
929 #if DEBUG
930                     printf("binary packet %d -> %d\n", data_length, dec_index);
931 #endif
932
933                     if(flash_populate(addr, decoded, dec_index) < 0) {
934                         reply = strdup("E00");
935                     } else {
936                         reply = strdup("OK");
937                     }
938                 } else if(!strcmp(cmdName, "FlashDone")) {
939                     if(flash_go(sl) < 0) {
940                         reply = strdup("E00");
941                     } else {
942                         reply = strdup("OK");
943                     }
944                 } else if(!strcmp(cmdName, "Kill")) {
945                     attached = 0;
946
947                     reply = strdup("OK");
948                 }
949
950                 if(reply == NULL)
951                     reply = strdup("");
952
953                 break;
954             }
955
956             case 'c':
957                 stlink_run(sl);
958
959                 while(1) {
960                     int status = gdb_check_for_interrupt(client);
961                     if(status < 0) {
962                         fprintf(stderr, "cannot check for int: %d\n", status);
963                         return 1;
964                     }
965
966                     if(status == 1) {
967                         stlink_force_debug(sl);
968                         break;
969                     }
970
971                     stlink_status(sl);
972                     if(sl->core_stat == STLINK_CORE_HALTED) {
973                         break;
974                     }
975
976                     usleep(100000);
977                 }
978
979                 reply = strdup("S05"); // TRAP
980                 break;
981
982             case 's':
983                 stlink_step(sl);
984
985                 reply = strdup("S05"); // TRAP
986                 break;
987
988             case '?':
989                 if(attached) {
990                     reply = strdup("S05"); // TRAP
991                 } else {
992                     /* Stub shall reply OK if not attached. */
993                     reply = strdup("OK");
994                 }
995                 break;
996
997             case 'g':
998                 stlink_read_all_regs(sl, &regp);
999
1000                 reply = calloc(8 * 16 + 1, 1);
1001                 for(int i = 0; i < 16; i++)
1002                     sprintf(&reply[i * 8], "%08x", htonl(regp.r[i]));
1003
1004                 break;
1005
1006             case 'p': {
1007                 unsigned id = strtoul(&packet[1], NULL, 16);
1008                 unsigned myreg = 0xDEADDEAD;
1009
1010                 if(id < 16) {
1011                     stlink_read_reg(sl, id, &regp);
1012                     myreg = htonl(regp.r[id]);
1013                 } else if(id == 0x19) {
1014                     stlink_read_reg(sl, 16, &regp);
1015                     myreg = htonl(regp.xpsr);
1016                 } else if(id == 0x1A) {
1017                     stlink_read_reg(sl, 17, &regp);
1018                     myreg = htonl(regp.main_sp);
1019                 } else if(id == 0x1B) {
1020                     stlink_read_reg(sl, 18, &regp);
1021                     myreg = htonl(regp.process_sp);
1022                 } else if(id == 0x1C) {
1023                     stlink_read_unsupported_reg(sl, id, &regp);
1024                     myreg = htonl(regp.control);
1025                 } else if(id == 0x1D) {
1026                     stlink_read_unsupported_reg(sl, id, &regp);
1027                     myreg = htonl(regp.faultmask);
1028                 } else if(id == 0x1E) {
1029                     stlink_read_unsupported_reg(sl, id, &regp);
1030                     myreg = htonl(regp.basepri);
1031                 } else if(id == 0x1F) {
1032                     stlink_read_unsupported_reg(sl, id, &regp);
1033                     myreg = htonl(regp.primask);
1034                 } else if(id >= 0x20 && id < 0x40) {
1035                     stlink_read_unsupported_reg(sl, id, &regp);
1036                     myreg = htonl(regp.s[id-0x20]);
1037                 } else if(id == 0x40) {
1038                     stlink_read_unsupported_reg(sl, id, &regp);
1039                     myreg = htonl(regp.fpscr);
1040                 } else {
1041                     reply = strdup("E00");
1042                 }
1043
1044                 reply = calloc(8 + 1, 1);
1045                 sprintf(reply, "%08x", myreg);
1046
1047                 break;
1048             }
1049
1050             case 'P': {
1051                 char* s_reg = &packet[1];
1052                 char* s_value = strstr(&packet[1], "=") + 1;
1053
1054                 unsigned reg   = strtoul(s_reg,   NULL, 16);
1055                 unsigned value = strtoul(s_value, NULL, 16);
1056
1057                 if(reg < 16) {
1058                     stlink_write_reg(sl, ntohl(value), reg);
1059                 } else if(reg == 0x19) {
1060                     stlink_write_reg(sl, ntohl(value), 16);
1061                 } else if(reg == 0x1A) {
1062                     stlink_write_reg(sl, ntohl(value), 17);
1063                 } else if(reg == 0x1B) {
1064                     stlink_write_reg(sl, ntohl(value), 18);
1065                 } else if(reg == 0x1C) {
1066                     stlink_write_unsupported_reg(sl, ntohl(value), reg, &regp);
1067                 } else if(reg == 0x1D) {
1068                     stlink_write_unsupported_reg(sl, ntohl(value), reg, &regp);
1069                 } else if(reg == 0x1E) {
1070                     stlink_write_unsupported_reg(sl, ntohl(value), reg, &regp);
1071                 } else if(reg == 0x1F) {
1072                     stlink_write_unsupported_reg(sl, ntohl(value), reg, &regp);
1073                 } else if(reg >= 0x20 && reg < 0x40) {
1074                     stlink_write_unsupported_reg(sl, ntohl(value), reg, &regp);
1075                 } else if(reg == 0x40) {
1076                     stlink_write_unsupported_reg(sl, ntohl(value), reg, &regp);
1077                 } else {
1078                     reply = strdup("E00");
1079                 }
1080
1081                 if(!reply) {
1082                     reply = strdup("OK");
1083                 }
1084
1085                 break;
1086             }
1087
1088             case 'G':
1089                 for(int i = 0; i < 16; i++) {
1090                     char str[9] = {0};
1091                     strncpy(str, &packet[1 + i * 8], 8);
1092                     uint32_t reg = strtoul(str, NULL, 16);
1093                     stlink_write_reg(sl, ntohl(reg), i);
1094                 }
1095
1096                 reply = strdup("OK");
1097                 break;
1098
1099             case 'm': {
1100                 char* s_start = &packet[1];
1101                 char* s_count = strstr(&packet[1], ",") + 1;
1102
1103                 stm32_addr_t start = strtoul(s_start, NULL, 16);
1104                 unsigned     count = strtoul(s_count, NULL, 16);
1105
1106                 unsigned adj_start = start % 4;
1107                 unsigned count_rnd = (count + adj_start + 4 - 1) / 4 * 4;
1108
1109                 stlink_read_mem32(sl, start - adj_start, count_rnd);
1110
1111                 reply = calloc(count * 2 + 1, 1);
1112                 for(unsigned int i = 0; i < count; i++) {
1113                     reply[i * 2 + 0] = hex[sl->q_buf[i + adj_start] >> 4];
1114                     reply[i * 2 + 1] = hex[sl->q_buf[i + adj_start] & 0xf];
1115                 }
1116
1117                 break;
1118             }
1119
1120             case 'M': {
1121                 char* s_start = &packet[1];
1122                 char* s_count = strstr(&packet[1], ",") + 1;
1123                 char* hexdata = strstr(packet, ":") + 1;
1124
1125                 stm32_addr_t start = strtoul(s_start, NULL, 16);
1126                 unsigned     count = strtoul(s_count, NULL, 16);
1127
1128                 if(start % 4) {
1129                     unsigned align_count = 4 - start % 4;
1130                     if (align_count > count) align_count = count;
1131                     for(unsigned int i = 0; i < align_count; i ++) {
1132                         char hex[3] = { hexdata[i*2], hexdata[i*2+1], 0 };
1133                         uint8_t byte = strtoul(hex, NULL, 16);
1134                         sl->q_buf[i] = byte;
1135                     }
1136                     stlink_write_mem8(sl, start, align_count);
1137                     start += align_count;
1138                     count -= align_count;
1139                     hexdata += 2*align_count;
1140                 }
1141
1142                 if(count - count % 4) {
1143                     unsigned aligned_count = count - count % 4;
1144
1145                     for(unsigned int i = 0; i < aligned_count; i ++) {
1146                         char hex[3] = { hexdata[i*2], hexdata[i*2+1], 0 };
1147                         uint8_t byte = strtoul(hex, NULL, 16);
1148                         sl->q_buf[i] = byte;
1149                     }
1150                     stlink_write_mem32(sl, start, aligned_count);
1151                     count -= aligned_count;
1152                     start += aligned_count;
1153                     hexdata += 2*aligned_count;
1154                 }
1155
1156                 if(count) {
1157                     for(unsigned int i = 0; i < count; i ++) {
1158                         char hex[3] = { hexdata[i*2], hexdata[i*2+1], 0 };
1159                         uint8_t byte = strtoul(hex, NULL, 16);
1160                         sl->q_buf[i] = byte;
1161                     }
1162                     stlink_write_mem8(sl, start, count);
1163                 }
1164                 reply = strdup("OK");
1165                 break;
1166             }
1167
1168             case 'Z': {
1169                 char *endptr;
1170                 stm32_addr_t addr = strtoul(&packet[3], &endptr, 16);
1171                 stm32_addr_t len  = strtoul(&endptr[1], NULL, 16);
1172
1173                 switch (packet[1]) {
1174                     case '1':
1175                         if(update_code_breakpoint(sl, addr, 1) < 0) {
1176                             reply = strdup("E00");
1177                         } else {
1178                             reply = strdup("OK");
1179                         }
1180                         break;
1181
1182                     case '2':   // insert write watchpoint
1183                     case '3':   // insert read  watchpoint
1184                     case '4': { // insert access watchpoint
1185                         enum watchfun wf;
1186                         if(packet[1] == '2') {
1187                             wf = WATCHWRITE;
1188                         } else if(packet[1] == '3') {
1189                             wf = WATCHREAD;
1190                         } else {
1191                             wf = WATCHACCESS;
1192                         }
1193
1194                         if(add_data_watchpoint(sl, wf, addr, len) < 0) {
1195                             reply = strdup("E00");
1196                         } else {
1197                             reply = strdup("OK");
1198                             break;
1199                         }
1200                     }
1201
1202                     default:
1203                         reply = strdup("");
1204                 }
1205                 break;
1206             }
1207             case 'z': {
1208                 char *endptr;
1209                 stm32_addr_t addr = strtoul(&packet[3], &endptr, 16);
1210                 //stm32_addr_t len  = strtoul(&endptr[1], NULL, 16);
1211
1212                 switch (packet[1]) {
1213                     case '1': // remove breakpoint
1214                         update_code_breakpoint(sl, addr, 0);
1215                         reply = strdup("OK");
1216                         break;
1217
1218                     case '2' : // remove write watchpoint
1219                     case '3' : // remove read watchpoint
1220                     case '4' : // remove access watchpoint
1221                         if(delete_data_watchpoint(sl, addr) < 0) {
1222                             reply = strdup("E00");
1223                         } else {
1224                             reply = strdup("OK");
1225                             break;
1226                         }
1227
1228                     default:
1229                         reply = strdup("");
1230                 }
1231                 break;
1232             }
1233
1234             case '!': {
1235                 /*
1236                  * Enter extended mode which allows restarting.
1237                  * We do support that always.
1238                  */
1239
1240                 /*
1241                  * Also, set to persistent mode
1242                  * to allow GDB disconnect.
1243                  */
1244                 st->persistent = 1;
1245
1246                 reply = strdup("OK");
1247
1248                 break;
1249             }
1250
1251             case 'R': {
1252                 /* Reset the core. */
1253
1254                 stlink_reset(sl);
1255                 init_code_breakpoints(sl);
1256                 init_data_watchpoints(sl);
1257
1258                 attached = 1;
1259
1260                 reply = strdup("OK");
1261
1262                 break;
1263             }
1264
1265             default:
1266                 reply = strdup("");
1267         }
1268
1269         if(reply) {
1270 #if DEBUG
1271             printf("send: %s\n", reply);
1272 #endif
1273
1274             int result = gdb_send_packet(client, reply);
1275             if(result != 0) {
1276                 fprintf(stderr, "cannot send: %d\n", result);
1277                 free(reply);
1278                 free(packet);
1279                 return 1;
1280             }
1281
1282             free(reply);
1283         }
1284
1285         free(packet);
1286     }
1287
1288     return 0;
1289 }