Add unit test to aarch64 prologue analyzer
[external/binutils.git] / gdb / aarch64-tdep.c
1 /* Common target dependent code for GDB on AArch64 systems.
2
3    Copyright (C) 2009-2016 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by ARM Ltd.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "defs.h"
22
23 #include "frame.h"
24 #include "inferior.h"
25 #include "gdbcmd.h"
26 #include "gdbcore.h"
27 #include "dis-asm.h"
28 #include "regcache.h"
29 #include "reggroups.h"
30 #include "doublest.h"
31 #include "value.h"
32 #include "arch-utils.h"
33 #include "osabi.h"
34 #include "frame-unwind.h"
35 #include "frame-base.h"
36 #include "trad-frame.h"
37 #include "objfiles.h"
38 #include "dwarf2-frame.h"
39 #include "gdbtypes.h"
40 #include "prologue-value.h"
41 #include "target-descriptions.h"
42 #include "user-regs.h"
43 #include "language.h"
44 #include "infcall.h"
45 #include "ax.h"
46 #include "ax-gdb.h"
47 #include "selftest.h"
48
49 #include "aarch64-tdep.h"
50
51 #include "elf-bfd.h"
52 #include "elf/aarch64.h"
53
54 #include "vec.h"
55
56 #include "record.h"
57 #include "record-full.h"
58
59 #include "features/aarch64.c"
60
61 #include "arch/aarch64-insn.h"
62
63 #include "opcode/aarch64.h"
64 #include <algorithm>
65
66 #define submask(x) ((1L << ((x) + 1)) - 1)
67 #define bit(obj,st) (((obj) >> (st)) & 1)
68 #define bits(obj,st,fn) (((obj) >> (st)) & submask ((fn) - (st)))
69
70 /* Pseudo register base numbers.  */
71 #define AARCH64_Q0_REGNUM 0
72 #define AARCH64_D0_REGNUM (AARCH64_Q0_REGNUM + AARCH64_D_REGISTER_COUNT)
73 #define AARCH64_S0_REGNUM (AARCH64_D0_REGNUM + 32)
74 #define AARCH64_H0_REGNUM (AARCH64_S0_REGNUM + 32)
75 #define AARCH64_B0_REGNUM (AARCH64_H0_REGNUM + 32)
76
77 /* The standard register names, and all the valid aliases for them.  */
78 static const struct
79 {
80   const char *const name;
81   int regnum;
82 } aarch64_register_aliases[] =
83 {
84   /* 64-bit register names.  */
85   {"fp", AARCH64_FP_REGNUM},
86   {"lr", AARCH64_LR_REGNUM},
87   {"sp", AARCH64_SP_REGNUM},
88
89   /* 32-bit register names.  */
90   {"w0", AARCH64_X0_REGNUM + 0},
91   {"w1", AARCH64_X0_REGNUM + 1},
92   {"w2", AARCH64_X0_REGNUM + 2},
93   {"w3", AARCH64_X0_REGNUM + 3},
94   {"w4", AARCH64_X0_REGNUM + 4},
95   {"w5", AARCH64_X0_REGNUM + 5},
96   {"w6", AARCH64_X0_REGNUM + 6},
97   {"w7", AARCH64_X0_REGNUM + 7},
98   {"w8", AARCH64_X0_REGNUM + 8},
99   {"w9", AARCH64_X0_REGNUM + 9},
100   {"w10", AARCH64_X0_REGNUM + 10},
101   {"w11", AARCH64_X0_REGNUM + 11},
102   {"w12", AARCH64_X0_REGNUM + 12},
103   {"w13", AARCH64_X0_REGNUM + 13},
104   {"w14", AARCH64_X0_REGNUM + 14},
105   {"w15", AARCH64_X0_REGNUM + 15},
106   {"w16", AARCH64_X0_REGNUM + 16},
107   {"w17", AARCH64_X0_REGNUM + 17},
108   {"w18", AARCH64_X0_REGNUM + 18},
109   {"w19", AARCH64_X0_REGNUM + 19},
110   {"w20", AARCH64_X0_REGNUM + 20},
111   {"w21", AARCH64_X0_REGNUM + 21},
112   {"w22", AARCH64_X0_REGNUM + 22},
113   {"w23", AARCH64_X0_REGNUM + 23},
114   {"w24", AARCH64_X0_REGNUM + 24},
115   {"w25", AARCH64_X0_REGNUM + 25},
116   {"w26", AARCH64_X0_REGNUM + 26},
117   {"w27", AARCH64_X0_REGNUM + 27},
118   {"w28", AARCH64_X0_REGNUM + 28},
119   {"w29", AARCH64_X0_REGNUM + 29},
120   {"w30", AARCH64_X0_REGNUM + 30},
121
122   /*  specials */
123   {"ip0", AARCH64_X0_REGNUM + 16},
124   {"ip1", AARCH64_X0_REGNUM + 17}
125 };
126
127 /* The required core 'R' registers.  */
128 static const char *const aarch64_r_register_names[] =
129 {
130   /* These registers must appear in consecutive RAW register number
131      order and they must begin with AARCH64_X0_REGNUM! */
132   "x0", "x1", "x2", "x3",
133   "x4", "x5", "x6", "x7",
134   "x8", "x9", "x10", "x11",
135   "x12", "x13", "x14", "x15",
136   "x16", "x17", "x18", "x19",
137   "x20", "x21", "x22", "x23",
138   "x24", "x25", "x26", "x27",
139   "x28", "x29", "x30", "sp",
140   "pc", "cpsr"
141 };
142
143 /* The FP/SIMD 'V' registers.  */
144 static const char *const aarch64_v_register_names[] =
145 {
146   /* These registers must appear in consecutive RAW register number
147      order and they must begin with AARCH64_V0_REGNUM! */
148   "v0", "v1", "v2", "v3",
149   "v4", "v5", "v6", "v7",
150   "v8", "v9", "v10", "v11",
151   "v12", "v13", "v14", "v15",
152   "v16", "v17", "v18", "v19",
153   "v20", "v21", "v22", "v23",
154   "v24", "v25", "v26", "v27",
155   "v28", "v29", "v30", "v31",
156   "fpsr",
157   "fpcr"
158 };
159
160 /* AArch64 prologue cache structure.  */
161 struct aarch64_prologue_cache
162 {
163   /* The program counter at the start of the function.  It is used to
164      identify this frame as a prologue frame.  */
165   CORE_ADDR func;
166
167   /* The program counter at the time this frame was created; i.e. where
168      this function was called from.  It is used to identify this frame as a
169      stub frame.  */
170   CORE_ADDR prev_pc;
171
172   /* The stack pointer at the time this frame was created; i.e. the
173      caller's stack pointer when this function was called.  It is used
174      to identify this frame.  */
175   CORE_ADDR prev_sp;
176
177   /* Is the target available to read from?  */
178   int available_p;
179
180   /* The frame base for this frame is just prev_sp - frame size.
181      FRAMESIZE is the distance from the frame pointer to the
182      initial stack pointer.  */
183   int framesize;
184
185   /* The register used to hold the frame pointer for this frame.  */
186   int framereg;
187
188   /* Saved register offsets.  */
189   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
190 };
191
192 static void
193 show_aarch64_debug (struct ui_file *file, int from_tty,
194                     struct cmd_list_element *c, const char *value)
195 {
196   fprintf_filtered (file, _("AArch64 debugging is %s.\n"), value);
197 }
198
199 /* Abstract instruction reader.  */
200
201 class abstract_instruction_reader
202 {
203 public:
204   /* Read in one instruction.  */
205   virtual ULONGEST read (CORE_ADDR memaddr, int len,
206                          enum bfd_endian byte_order) = 0;
207 };
208
209 /* Instruction reader from real target.  */
210
211 class instruction_reader : public abstract_instruction_reader
212 {
213  public:
214   ULONGEST read (CORE_ADDR memaddr, int len, enum bfd_endian byte_order)
215   {
216     return read_memory_unsigned_integer (memaddr, len, byte_order);
217   }
218 };
219
220 /* Analyze a prologue, looking for a recognizable stack frame
221    and frame pointer.  Scan until we encounter a store that could
222    clobber the stack frame unexpectedly, or an unknown instruction.  */
223
224 static CORE_ADDR
225 aarch64_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
226                           CORE_ADDR start, CORE_ADDR limit,
227                           struct aarch64_prologue_cache *cache,
228                           abstract_instruction_reader& reader)
229 {
230   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
231   int i;
232   /* Track X registers and D registers in prologue.  */
233   pv_t regs[AARCH64_X_REGISTER_COUNT + AARCH64_D_REGISTER_COUNT];
234   struct pv_area *stack;
235   struct cleanup *back_to;
236
237   for (i = 0; i < AARCH64_X_REGISTER_COUNT + AARCH64_D_REGISTER_COUNT; i++)
238     regs[i] = pv_register (i, 0);
239   stack = make_pv_area (AARCH64_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
240   back_to = make_cleanup_free_pv_area (stack);
241
242   for (; start < limit; start += 4)
243     {
244       uint32_t insn;
245       aarch64_inst inst;
246
247       insn = reader.read (start, 4, byte_order_for_code);
248
249       if (aarch64_decode_insn (insn, &inst, 1) != 0)
250         break;
251
252       if (inst.opcode->iclass == addsub_imm
253           && (inst.opcode->op == OP_ADD
254               || strcmp ("sub", inst.opcode->name) == 0))
255         {
256           unsigned rd = inst.operands[0].reg.regno;
257           unsigned rn = inst.operands[1].reg.regno;
258
259           gdb_assert (aarch64_num_of_operands (inst.opcode) == 3);
260           gdb_assert (inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_Rd_SP);
261           gdb_assert (inst.operands[1].type == AARCH64_OPND_Rn_SP);
262           gdb_assert (inst.operands[2].type == AARCH64_OPND_AIMM);
263
264           if (inst.opcode->op == OP_ADD)
265             {
266               regs[rd] = pv_add_constant (regs[rn],
267                                           inst.operands[2].imm.value);
268             }
269           else
270             {
271               regs[rd] = pv_add_constant (regs[rn],
272                                           -inst.operands[2].imm.value);
273             }
274         }
275       else if (inst.opcode->iclass == pcreladdr
276                && inst.operands[1].type == AARCH64_OPND_ADDR_ADRP)
277         {
278           gdb_assert (aarch64_num_of_operands (inst.opcode) == 2);
279           gdb_assert (inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_Rd);
280
281           regs[inst.operands[0].reg.regno] = pv_unknown ();
282         }
283       else if (inst.opcode->iclass == branch_imm)
284         {
285           /* Stop analysis on branch.  */
286           break;
287         }
288       else if (inst.opcode->iclass == condbranch)
289         {
290           /* Stop analysis on branch.  */
291           break;
292         }
293       else if (inst.opcode->iclass == branch_reg)
294         {
295           /* Stop analysis on branch.  */
296           break;
297         }
298       else if (inst.opcode->iclass == compbranch)
299         {
300           /* Stop analysis on branch.  */
301           break;
302         }
303       else if (inst.opcode->op == OP_MOVZ)
304         {
305           gdb_assert (inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_Rd);
306           regs[inst.operands[0].reg.regno] = pv_unknown ();
307         }
308       else if (inst.opcode->iclass == log_shift
309                && strcmp (inst.opcode->name, "orr") == 0)
310         {
311           unsigned rd = inst.operands[0].reg.regno;
312           unsigned rn = inst.operands[1].reg.regno;
313           unsigned rm = inst.operands[2].reg.regno;
314
315           gdb_assert (inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_Rd);
316           gdb_assert (inst.operands[1].type == AARCH64_OPND_Rn);
317           gdb_assert (inst.operands[2].type == AARCH64_OPND_Rm_SFT);
318
319           if (inst.operands[2].shifter.amount == 0
320               && rn == AARCH64_SP_REGNUM)
321             regs[rd] = regs[rm];
322           else
323             {
324               if (aarch64_debug)
325                 {
326                   debug_printf ("aarch64: prologue analysis gave up "
327                                 "addr=%s opcode=0x%x (orr x register)\n",
328                                 core_addr_to_string_nz (start), insn);
329                 }
330               break;
331             }
332         }
333       else if (inst.opcode->op == OP_STUR)
334         {
335           unsigned rt = inst.operands[0].reg.regno;
336           unsigned rn = inst.operands[1].addr.base_regno;
337           int is64
338             = (aarch64_get_qualifier_esize (inst.operands[0].qualifier) == 8);
339
340           gdb_assert (aarch64_num_of_operands (inst.opcode) == 2);
341           gdb_assert (inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_Rt);
342           gdb_assert (inst.operands[1].type == AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9);
343           gdb_assert (!inst.operands[1].addr.offset.is_reg);
344
345           pv_area_store (stack, pv_add_constant (regs[rn],
346                                                  inst.operands[1].addr.offset.imm),
347                          is64 ? 8 : 4, regs[rt]);
348         }
349       else if ((inst.opcode->iclass == ldstpair_off
350                 || (inst.opcode->iclass == ldstpair_indexed
351                     && inst.operands[2].addr.preind))
352                && strcmp ("stp", inst.opcode->name) == 0)
353         {
354           /* STP with addressing mode Pre-indexed and Base register.  */
355           unsigned rt1;
356           unsigned rt2;
357           unsigned rn = inst.operands[2].addr.base_regno;
358           int32_t imm = inst.operands[2].addr.offset.imm;
359
360           gdb_assert (inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_Rt
361                       || inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_Ft);
362           gdb_assert (inst.operands[1].type == AARCH64_OPND_Rt2
363                       || inst.operands[1].type == AARCH64_OPND_Ft2);
364           gdb_assert (inst.operands[2].type == AARCH64_OPND_ADDR_SIMM7);
365           gdb_assert (!inst.operands[2].addr.offset.is_reg);
366
367           /* If recording this store would invalidate the store area
368              (perhaps because rn is not known) then we should abandon
369              further prologue analysis.  */
370           if (pv_area_store_would_trash (stack,
371                                          pv_add_constant (regs[rn], imm)))
372             break;
373
374           if (pv_area_store_would_trash (stack,
375                                          pv_add_constant (regs[rn], imm + 8)))
376             break;
377
378           rt1 = inst.operands[0].reg.regno;
379           rt2 = inst.operands[1].reg.regno;
380           if (inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_Ft)
381             {
382               /* Only bottom 64-bit of each V register (D register) need
383                  to be preserved.  */
384               gdb_assert (inst.operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_S_D);
385               rt1 += AARCH64_X_REGISTER_COUNT;
386               rt2 += AARCH64_X_REGISTER_COUNT;
387             }
388
389           pv_area_store (stack, pv_add_constant (regs[rn], imm), 8,
390                          regs[rt1]);
391           pv_area_store (stack, pv_add_constant (regs[rn], imm + 8), 8,
392                          regs[rt2]);
393
394           if (inst.operands[2].addr.writeback)
395             regs[rn] = pv_add_constant (regs[rn], imm);
396
397         }
398       else if (inst.opcode->iclass == testbranch)
399         {
400           /* Stop analysis on branch.  */
401           break;
402         }
403       else
404         {
405           if (aarch64_debug)
406             {
407               debug_printf ("aarch64: prologue analysis gave up addr=%s"
408                             " opcode=0x%x\n",
409                             core_addr_to_string_nz (start), insn);
410             }
411           break;
412         }
413     }
414
415   if (cache == NULL)
416     {
417       do_cleanups (back_to);
418       return start;
419     }
420
421   if (pv_is_register (regs[AARCH64_FP_REGNUM], AARCH64_SP_REGNUM))
422     {
423       /* Frame pointer is fp.  Frame size is constant.  */
424       cache->framereg = AARCH64_FP_REGNUM;
425       cache->framesize = -regs[AARCH64_FP_REGNUM].k;
426     }
427   else if (pv_is_register (regs[AARCH64_SP_REGNUM], AARCH64_SP_REGNUM))
428     {
429       /* Try the stack pointer.  */
430       cache->framesize = -regs[AARCH64_SP_REGNUM].k;
431       cache->framereg = AARCH64_SP_REGNUM;
432     }
433   else
434     {
435       /* We're just out of luck.  We don't know where the frame is.  */
436       cache->framereg = -1;
437       cache->framesize = 0;
438     }
439
440   for (i = 0; i < AARCH64_X_REGISTER_COUNT; i++)
441     {
442       CORE_ADDR offset;
443
444       if (pv_area_find_reg (stack, gdbarch, i, &offset))
445         cache->saved_regs[i].addr = offset;
446     }
447
448   for (i = 0; i < AARCH64_D_REGISTER_COUNT; i++)
449     {
450       int regnum = gdbarch_num_regs (gdbarch);
451       CORE_ADDR offset;
452
453       if (pv_area_find_reg (stack, gdbarch, i + AARCH64_X_REGISTER_COUNT,
454                             &offset))
455         cache->saved_regs[i + regnum + AARCH64_D0_REGNUM].addr = offset;
456     }
457
458   do_cleanups (back_to);
459   return start;
460 }
461
462 static CORE_ADDR
463 aarch64_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
464                           CORE_ADDR start, CORE_ADDR limit,
465                           struct aarch64_prologue_cache *cache)
466 {
467   instruction_reader reader;
468
469   return aarch64_analyze_prologue (gdbarch, start, limit, cache,
470                                    reader);
471 }
472
473 #if GDB_SELF_TEST
474
475 namespace selftests {
476
477 /* Instruction reader from manually cooked instruction sequences.  */
478
479 class instruction_reader_test : public abstract_instruction_reader
480 {
481 public:
482   template<size_t SIZE>
483   explicit instruction_reader_test (const uint32_t (&insns)[SIZE])
484   : m_insns (insns), m_insns_size (SIZE)
485   {}
486
487   ULONGEST read (CORE_ADDR memaddr, int len, enum bfd_endian byte_order)
488   {
489     SELF_CHECK (len == 4);
490     SELF_CHECK (memaddr % 4 == 0);
491     SELF_CHECK (memaddr / 4 < m_insns_size);
492
493     return m_insns[memaddr / 4];
494   }
495
496 private:
497   const uint32_t *m_insns;
498   size_t m_insns_size;
499 };
500
501 static void
502 aarch64_analyze_prologue_test (void)
503 {
504   struct gdbarch_info info;
505
506   gdbarch_info_init (&info);
507   info.bfd_arch_info = bfd_scan_arch ("aarch64");
508
509   struct gdbarch *gdbarch = gdbarch_find_by_info (info);
510   SELF_CHECK (gdbarch != NULL);
511
512   /* Test the simple prologue in which frame pointer is used.  */
513   {
514     struct aarch64_prologue_cache cache;
515     cache.saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (gdbarch);
516
517     static const uint32_t insns[] = {
518       0xa9af7bfd, /* stp     x29, x30, [sp,#-272]! */
519       0x910003fd, /* mov     x29, sp */
520       0x97ffffe6, /* bl      0x400580 */
521     };
522     instruction_reader_test reader (insns);
523
524     CORE_ADDR end = aarch64_analyze_prologue (gdbarch, 0, 128, &cache, reader);
525     SELF_CHECK (end == 4 * 2);
526
527     SELF_CHECK (cache.framereg == AARCH64_FP_REGNUM);
528     SELF_CHECK (cache.framesize == 272);
529
530     for (int i = 0; i < AARCH64_X_REGISTER_COUNT; i++)
531       {
532         if (i == AARCH64_FP_REGNUM)
533           SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -272);
534         else if (i == AARCH64_LR_REGNUM)
535           SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -264);
536         else
537           SELF_CHECK (cache.saved_regs[i].addr == -1);
538       }
539
540     for (int i = 0; i < AARCH64_D_REGISTER_COUNT; i++)
541       {
542         int regnum = gdbarch_num_regs (gdbarch);
543
544         SELF_CHECK (cache.saved_regs[i + regnum + AARCH64_D0_REGNUM].addr
545                     == -1);
546       }
547   }
548 }
549 } // namespace selftests
550 #endif /* GDB_SELF_TEST */
551
552 /* Implement the "skip_prologue" gdbarch method.  */
553
554 static CORE_ADDR
555 aarch64_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
556 {
557   CORE_ADDR func_addr, limit_pc;
558
559   /* See if we can determine the end of the prologue via the symbol
560      table.  If so, then return either PC, or the PC after the
561      prologue, whichever is greater.  */
562   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, NULL))
563     {
564       CORE_ADDR post_prologue_pc
565         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
566
567       if (post_prologue_pc != 0)
568         return std::max (pc, post_prologue_pc);
569     }
570
571   /* Can't determine prologue from the symbol table, need to examine
572      instructions.  */
573
574   /* Find an upper limit on the function prologue using the debug
575      information.  If the debug information could not be used to
576      provide that bound, then use an arbitrary large number as the
577      upper bound.  */
578   limit_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, pc);
579   if (limit_pc == 0)
580     limit_pc = pc + 128;        /* Magic.  */
581
582   /* Try disassembling prologue.  */
583   return aarch64_analyze_prologue (gdbarch, pc, limit_pc, NULL);
584 }
585
586 /* Scan the function prologue for THIS_FRAME and populate the prologue
587    cache CACHE.  */
588
589 static void
590 aarch64_scan_prologue (struct frame_info *this_frame,
591                        struct aarch64_prologue_cache *cache)
592 {
593   CORE_ADDR block_addr = get_frame_address_in_block (this_frame);
594   CORE_ADDR prologue_start;
595   CORE_ADDR prologue_end;
596   CORE_ADDR prev_pc = get_frame_pc (this_frame);
597   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
598
599   cache->prev_pc = prev_pc;
600
601   /* Assume we do not find a frame.  */
602   cache->framereg = -1;
603   cache->framesize = 0;
604
605   if (find_pc_partial_function (block_addr, NULL, &prologue_start,
606                                 &prologue_end))
607     {
608       struct symtab_and_line sal = find_pc_line (prologue_start, 0);
609
610       if (sal.line == 0)
611         {
612           /* No line info so use the current PC.  */
613           prologue_end = prev_pc;
614         }
615       else if (sal.end < prologue_end)
616         {
617           /* The next line begins after the function end.  */
618           prologue_end = sal.end;
619         }
620
621       prologue_end = std::min (prologue_end, prev_pc);
622       aarch64_analyze_prologue (gdbarch, prologue_start, prologue_end, cache);
623     }
624   else
625     {
626       CORE_ADDR frame_loc;
627
628       frame_loc = get_frame_register_unsigned (this_frame, AARCH64_FP_REGNUM);
629       if (frame_loc == 0)
630         return;
631
632       cache->framereg = AARCH64_FP_REGNUM;
633       cache->framesize = 16;
634       cache->saved_regs[29].addr = 0;
635       cache->saved_regs[30].addr = 8;
636     }
637 }
638
639 /* Fill in *CACHE with information about the prologue of *THIS_FRAME.  This
640    function may throw an exception if the inferior's registers or memory is
641    not available.  */
642
643 static void
644 aarch64_make_prologue_cache_1 (struct frame_info *this_frame,
645                                struct aarch64_prologue_cache *cache)
646 {
647   CORE_ADDR unwound_fp;
648   int reg;
649
650   aarch64_scan_prologue (this_frame, cache);
651
652   if (cache->framereg == -1)
653     return;
654
655   unwound_fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, cache->framereg);
656   if (unwound_fp == 0)
657     return;
658
659   cache->prev_sp = unwound_fp + cache->framesize;
660
661   /* Calculate actual addresses of saved registers using offsets
662      determined by aarch64_analyze_prologue.  */
663   for (reg = 0; reg < gdbarch_num_regs (get_frame_arch (this_frame)); reg++)
664     if (trad_frame_addr_p (cache->saved_regs, reg))
665       cache->saved_regs[reg].addr += cache->prev_sp;
666
667   cache->func = get_frame_func (this_frame);
668
669   cache->available_p = 1;
670 }
671
672 /* Allocate and fill in *THIS_CACHE with information about the prologue of
673    *THIS_FRAME.  Do not do this is if *THIS_CACHE was already allocated.
674    Return a pointer to the current aarch64_prologue_cache in
675    *THIS_CACHE.  */
676
677 static struct aarch64_prologue_cache *
678 aarch64_make_prologue_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
679 {
680   struct aarch64_prologue_cache *cache;
681
682   if (*this_cache != NULL)
683     return (struct aarch64_prologue_cache *) *this_cache;
684
685   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct aarch64_prologue_cache);
686   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
687   *this_cache = cache;
688
689   TRY
690     {
691       aarch64_make_prologue_cache_1 (this_frame, cache);
692     }
693   CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
694     {
695       if (ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
696         throw_exception (ex);
697     }
698   END_CATCH
699
700   return cache;
701 }
702
703 /* Implement the "stop_reason" frame_unwind method.  */
704
705 static enum unwind_stop_reason
706 aarch64_prologue_frame_unwind_stop_reason (struct frame_info *this_frame,
707                                            void **this_cache)
708 {
709   struct aarch64_prologue_cache *cache
710     = aarch64_make_prologue_cache (this_frame, this_cache);
711
712   if (!cache->available_p)
713     return UNWIND_UNAVAILABLE;
714
715   /* Halt the backtrace at "_start".  */
716   if (cache->prev_pc <= gdbarch_tdep (get_frame_arch (this_frame))->lowest_pc)
717     return UNWIND_OUTERMOST;
718
719   /* We've hit a wall, stop.  */
720   if (cache->prev_sp == 0)
721     return UNWIND_OUTERMOST;
722
723   return UNWIND_NO_REASON;
724 }
725
726 /* Our frame ID for a normal frame is the current function's starting
727    PC and the caller's SP when we were called.  */
728
729 static void
730 aarch64_prologue_this_id (struct frame_info *this_frame,
731                           void **this_cache, struct frame_id *this_id)
732 {
733   struct aarch64_prologue_cache *cache
734     = aarch64_make_prologue_cache (this_frame, this_cache);
735
736   if (!cache->available_p)
737     *this_id = frame_id_build_unavailable_stack (cache->func);
738   else
739     *this_id = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->func);
740 }
741
742 /* Implement the "prev_register" frame_unwind method.  */
743
744 static struct value *
745 aarch64_prologue_prev_register (struct frame_info *this_frame,
746                                 void **this_cache, int prev_regnum)
747 {
748   struct aarch64_prologue_cache *cache
749     = aarch64_make_prologue_cache (this_frame, this_cache);
750
751   /* If we are asked to unwind the PC, then we need to return the LR
752      instead.  The prologue may save PC, but it will point into this
753      frame's prologue, not the next frame's resume location.  */
754   if (prev_regnum == AARCH64_PC_REGNUM)
755     {
756       CORE_ADDR lr;
757
758       lr = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, AARCH64_LR_REGNUM);
759       return frame_unwind_got_constant (this_frame, prev_regnum, lr);
760     }
761
762   /* SP is generally not saved to the stack, but this frame is
763      identified by the next frame's stack pointer at the time of the
764      call.  The value was already reconstructed into PREV_SP.  */
765   /*
766          +----------+  ^
767          | saved lr |  |
768       +->| saved fp |--+
769       |  |          |
770       |  |          |     <- Previous SP
771       |  +----------+
772       |  | saved lr |
773       +--| saved fp |<- FP
774          |          |
775          |          |<- SP
776          +----------+  */
777   if (prev_regnum == AARCH64_SP_REGNUM)
778     return frame_unwind_got_constant (this_frame, prev_regnum,
779                                       cache->prev_sp);
780
781   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, cache->saved_regs,
782                                        prev_regnum);
783 }
784
785 /* AArch64 prologue unwinder.  */
786 struct frame_unwind aarch64_prologue_unwind =
787 {
788   NORMAL_FRAME,
789   aarch64_prologue_frame_unwind_stop_reason,
790   aarch64_prologue_this_id,
791   aarch64_prologue_prev_register,
792   NULL,
793   default_frame_sniffer
794 };
795
796 /* Allocate and fill in *THIS_CACHE with information about the prologue of
797    *THIS_FRAME.  Do not do this is if *THIS_CACHE was already allocated.
798    Return a pointer to the current aarch64_prologue_cache in
799    *THIS_CACHE.  */
800
801 static struct aarch64_prologue_cache *
802 aarch64_make_stub_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
803 {
804   struct aarch64_prologue_cache *cache;
805
806   if (*this_cache != NULL)
807     return (struct aarch64_prologue_cache *) *this_cache;
808
809   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct aarch64_prologue_cache);
810   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
811   *this_cache = cache;
812
813   TRY
814     {
815       cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame,
816                                                     AARCH64_SP_REGNUM);
817       cache->prev_pc = get_frame_pc (this_frame);
818       cache->available_p = 1;
819     }
820   CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
821     {
822       if (ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
823         throw_exception (ex);
824     }
825   END_CATCH
826
827   return cache;
828 }
829
830 /* Implement the "stop_reason" frame_unwind method.  */
831
832 static enum unwind_stop_reason
833 aarch64_stub_frame_unwind_stop_reason (struct frame_info *this_frame,
834                                        void **this_cache)
835 {
836   struct aarch64_prologue_cache *cache
837     = aarch64_make_stub_cache (this_frame, this_cache);
838
839   if (!cache->available_p)
840     return UNWIND_UNAVAILABLE;
841
842   return UNWIND_NO_REASON;
843 }
844
845 /* Our frame ID for a stub frame is the current SP and LR.  */
846
847 static void
848 aarch64_stub_this_id (struct frame_info *this_frame,
849                       void **this_cache, struct frame_id *this_id)
850 {
851   struct aarch64_prologue_cache *cache
852     = aarch64_make_stub_cache (this_frame, this_cache);
853
854   if (cache->available_p)
855     *this_id = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->prev_pc);
856   else
857     *this_id = frame_id_build_unavailable_stack (cache->prev_pc);
858 }
859
860 /* Implement the "sniffer" frame_unwind method.  */
861
862 static int
863 aarch64_stub_unwind_sniffer (const struct frame_unwind *self,
864                              struct frame_info *this_frame,
865                              void **this_prologue_cache)
866 {
867   CORE_ADDR addr_in_block;
868   gdb_byte dummy[4];
869
870   addr_in_block = get_frame_address_in_block (this_frame);
871   if (in_plt_section (addr_in_block)
872       /* We also use the stub winder if the target memory is unreadable
873          to avoid having the prologue unwinder trying to read it.  */
874       || target_read_memory (get_frame_pc (this_frame), dummy, 4) != 0)
875     return 1;
876
877   return 0;
878 }
879
880 /* AArch64 stub unwinder.  */
881 struct frame_unwind aarch64_stub_unwind =
882 {
883   NORMAL_FRAME,
884   aarch64_stub_frame_unwind_stop_reason,
885   aarch64_stub_this_id,
886   aarch64_prologue_prev_register,
887   NULL,
888   aarch64_stub_unwind_sniffer
889 };
890
891 /* Return the frame base address of *THIS_FRAME.  */
892
893 static CORE_ADDR
894 aarch64_normal_frame_base (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
895 {
896   struct aarch64_prologue_cache *cache
897     = aarch64_make_prologue_cache (this_frame, this_cache);
898
899   return cache->prev_sp - cache->framesize;
900 }
901
902 /* AArch64 default frame base information.  */
903 struct frame_base aarch64_normal_base =
904 {
905   &aarch64_prologue_unwind,
906   aarch64_normal_frame_base,
907   aarch64_normal_frame_base,
908   aarch64_normal_frame_base
909 };
910
911 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that
912    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
913    saved by save_dummy_frame_tos () and returned from
914    aarch64_push_dummy_call, and the PC needs to match the dummy
915    frame's breakpoint.  */
916
917 static struct frame_id
918 aarch64_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
919 {
920   return frame_id_build (get_frame_register_unsigned (this_frame,
921                                                       AARCH64_SP_REGNUM),
922                          get_frame_pc (this_frame));
923 }
924
925 /* Implement the "unwind_pc" gdbarch method.  */
926
927 static CORE_ADDR
928 aarch64_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
929 {
930   CORE_ADDR pc
931     = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, AARCH64_PC_REGNUM);
932
933   return pc;
934 }
935
936 /* Implement the "unwind_sp" gdbarch method.  */
937
938 static CORE_ADDR
939 aarch64_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
940 {
941   return frame_unwind_register_unsigned (this_frame, AARCH64_SP_REGNUM);
942 }
943
944 /* Return the value of the REGNUM register in the previous frame of
945    *THIS_FRAME.  */
946
947 static struct value *
948 aarch64_dwarf2_prev_register (struct frame_info *this_frame,
949                               void **this_cache, int regnum)
950 {
951   CORE_ADDR lr;
952
953   switch (regnum)
954     {
955     case AARCH64_PC_REGNUM:
956       lr = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, AARCH64_LR_REGNUM);
957       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, lr);
958
959     default:
960       internal_error (__FILE__, __LINE__,
961                       _("Unexpected register %d"), regnum);
962     }
963 }
964
965 /* Implement the "init_reg" dwarf2_frame_ops method.  */
966
967 static void
968 aarch64_dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
969                                struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
970                                struct frame_info *this_frame)
971 {
972   switch (regnum)
973     {
974     case AARCH64_PC_REGNUM:
975       reg->how = DWARF2_FRAME_REG_FN;
976       reg->loc.fn = aarch64_dwarf2_prev_register;
977       break;
978     case AARCH64_SP_REGNUM:
979       reg->how = DWARF2_FRAME_REG_CFA;
980       break;
981     }
982 }
983
984 /* When arguments must be pushed onto the stack, they go on in reverse
985    order.  The code below implements a FILO (stack) to do this.  */
986
987 typedef struct
988 {
989   /* Value to pass on stack.  It can be NULL if this item is for stack
990      padding.  */
991   const gdb_byte *data;
992
993   /* Size in bytes of value to pass on stack.  */
994   int len;
995 } stack_item_t;
996
997 DEF_VEC_O (stack_item_t);
998
999 /* Return the alignment (in bytes) of the given type.  */
1000
1001 static int
1002 aarch64_type_align (struct type *t)
1003 {
1004   int n;
1005   int align;
1006   int falign;
1007
1008   t = check_typedef (t);
1009   switch (TYPE_CODE (t))
1010     {
1011     default:
1012       /* Should never happen.  */
1013       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("unknown type alignment"));
1014       return 4;
1015
1016     case TYPE_CODE_PTR:
1017     case TYPE_CODE_ENUM:
1018     case TYPE_CODE_INT:
1019     case TYPE_CODE_FLT:
1020     case TYPE_CODE_SET:
1021     case TYPE_CODE_RANGE:
1022     case TYPE_CODE_BITSTRING:
1023     case TYPE_CODE_REF:
1024     case TYPE_CODE_CHAR:
1025     case TYPE_CODE_BOOL:
1026       return TYPE_LENGTH (t);
1027
1028     case TYPE_CODE_ARRAY:
1029       if (TYPE_VECTOR (t))
1030         {
1031           /* Use the natural alignment for vector types (the same for
1032              scalar type), but the maximum alignment is 128-bit.  */
1033           if (TYPE_LENGTH (t) > 16)
1034             return 16;
1035           else
1036             return TYPE_LENGTH (t);
1037         }
1038       else
1039         return aarch64_type_align (TYPE_TARGET_TYPE (t));
1040     case TYPE_CODE_COMPLEX:
1041       return aarch64_type_align (TYPE_TARGET_TYPE (t));
1042
1043     case TYPE_CODE_STRUCT:
1044     case TYPE_CODE_UNION:
1045       align = 1;
1046       for (n = 0; n < TYPE_NFIELDS (t); n++)
1047         {
1048           falign = aarch64_type_align (TYPE_FIELD_TYPE (t, n));
1049           if (falign > align)
1050             align = falign;
1051         }
1052       return align;
1053     }
1054 }
1055
1056 /* Return 1 if *TY is a homogeneous floating-point aggregate or
1057    homogeneous short-vector aggregate as defined in the AAPCS64 ABI
1058    document; otherwise return 0.  */
1059
1060 static int
1061 is_hfa_or_hva (struct type *ty)
1062 {
1063   switch (TYPE_CODE (ty))
1064     {
1065     case TYPE_CODE_ARRAY:
1066       {
1067         struct type *target_ty = TYPE_TARGET_TYPE (ty);
1068
1069         if (TYPE_VECTOR (ty))
1070           return 0;
1071
1072         if (TYPE_LENGTH (ty) <= 4 /* HFA or HVA has at most 4 members.  */
1073             && (TYPE_CODE (target_ty) == TYPE_CODE_FLT /* HFA */
1074                 || (TYPE_CODE (target_ty) == TYPE_CODE_ARRAY /* HVA */
1075                     && TYPE_VECTOR (target_ty))))
1076           return 1;
1077         break;
1078       }
1079
1080     case TYPE_CODE_UNION:
1081     case TYPE_CODE_STRUCT:
1082       {
1083         /* HFA or HVA has at most four members.  */
1084         if (TYPE_NFIELDS (ty) > 0 && TYPE_NFIELDS (ty) <= 4)
1085           {
1086             struct type *member0_type;
1087
1088             member0_type = check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (ty, 0));
1089             if (TYPE_CODE (member0_type) == TYPE_CODE_FLT
1090                 || (TYPE_CODE (member0_type) == TYPE_CODE_ARRAY
1091                     && TYPE_VECTOR (member0_type)))
1092               {
1093                 int i;
1094
1095                 for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (ty); i++)
1096                   {
1097                     struct type *member1_type;
1098
1099                     member1_type = check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (ty, i));
1100                     if (TYPE_CODE (member0_type) != TYPE_CODE (member1_type)
1101                         || (TYPE_LENGTH (member0_type)
1102                             != TYPE_LENGTH (member1_type)))
1103                       return 0;
1104                   }
1105                 return 1;
1106               }
1107           }
1108         return 0;
1109       }
1110
1111     default:
1112       break;
1113     }
1114
1115   return 0;
1116 }
1117
1118 /* AArch64 function call information structure.  */
1119 struct aarch64_call_info
1120 {
1121   /* the current argument number.  */
1122   unsigned argnum;
1123
1124   /* The next general purpose register number, equivalent to NGRN as
1125      described in the AArch64 Procedure Call Standard.  */
1126   unsigned ngrn;
1127
1128   /* The next SIMD and floating point register number, equivalent to
1129      NSRN as described in the AArch64 Procedure Call Standard.  */
1130   unsigned nsrn;
1131
1132   /* The next stacked argument address, equivalent to NSAA as
1133      described in the AArch64 Procedure Call Standard.  */
1134   unsigned nsaa;
1135
1136   /* Stack item vector.  */
1137   VEC(stack_item_t) *si;
1138 };
1139
1140 /* Pass a value in a sequence of consecutive X registers.  The caller
1141    is responsbile for ensuring sufficient registers are available.  */
1142
1143 static void
1144 pass_in_x (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
1145            struct aarch64_call_info *info, struct type *type,
1146            struct value *arg)
1147 {
1148   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1149   int len = TYPE_LENGTH (type);
1150   enum type_code typecode = TYPE_CODE (type);
1151   int regnum = AARCH64_X0_REGNUM + info->ngrn;
1152   const bfd_byte *buf = value_contents (arg);
1153
1154   info->argnum++;
1155
1156   while (len > 0)
1157     {
1158       int partial_len = len < X_REGISTER_SIZE ? len : X_REGISTER_SIZE;
1159       CORE_ADDR regval = extract_unsigned_integer (buf, partial_len,
1160                                                    byte_order);
1161
1162
1163       /* Adjust sub-word struct/union args when big-endian.  */
1164       if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG
1165           && partial_len < X_REGISTER_SIZE
1166           && (typecode == TYPE_CODE_STRUCT || typecode == TYPE_CODE_UNION))
1167         regval <<= ((X_REGISTER_SIZE - partial_len) * TARGET_CHAR_BIT);
1168
1169       if (aarch64_debug)
1170         {
1171           debug_printf ("arg %d in %s = 0x%s\n", info->argnum,
1172                         gdbarch_register_name (gdbarch, regnum),
1173                         phex (regval, X_REGISTER_SIZE));
1174         }
1175       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, regnum, regval);
1176       len -= partial_len;
1177       buf += partial_len;
1178       regnum++;
1179     }
1180 }
1181
1182 /* Attempt to marshall a value in a V register.  Return 1 if
1183    successful, or 0 if insufficient registers are available.  This
1184    function, unlike the equivalent pass_in_x() function does not
1185    handle arguments spread across multiple registers.  */
1186
1187 static int
1188 pass_in_v (struct gdbarch *gdbarch,
1189            struct regcache *regcache,
1190            struct aarch64_call_info *info,
1191            int len, const bfd_byte *buf)
1192 {
1193   if (info->nsrn < 8)
1194     {
1195       int regnum = AARCH64_V0_REGNUM + info->nsrn;
1196       gdb_byte reg[V_REGISTER_SIZE];
1197
1198       info->argnum++;
1199       info->nsrn++;
1200
1201       memset (reg, 0, sizeof (reg));
1202       /* PCS C.1, the argument is allocated to the least significant
1203          bits of V register.  */
1204       memcpy (reg, buf, len);
1205       regcache_cooked_write (regcache, regnum, reg);
1206
1207       if (aarch64_debug)
1208         {
1209           debug_printf ("arg %d in %s\n", info->argnum,
1210                         gdbarch_register_name (gdbarch, regnum));
1211         }
1212       return 1;
1213     }
1214   info->nsrn = 8;
1215   return 0;
1216 }
1217
1218 /* Marshall an argument onto the stack.  */
1219
1220 static void
1221 pass_on_stack (struct aarch64_call_info *info, struct type *type,
1222                struct value *arg)
1223 {
1224   const bfd_byte *buf = value_contents (arg);
1225   int len = TYPE_LENGTH (type);
1226   int align;
1227   stack_item_t item;
1228
1229   info->argnum++;
1230
1231   align = aarch64_type_align (type);
1232
1233   /* PCS C.17 Stack should be aligned to the larger of 8 bytes or the
1234      Natural alignment of the argument's type.  */
1235   align = align_up (align, 8);
1236
1237   /* The AArch64 PCS requires at most doubleword alignment.  */
1238   if (align > 16)
1239     align = 16;
1240
1241   if (aarch64_debug)
1242     {
1243       debug_printf ("arg %d len=%d @ sp + %d\n", info->argnum, len,
1244                     info->nsaa);
1245     }
1246
1247   item.len = len;
1248   item.data = buf;
1249   VEC_safe_push (stack_item_t, info->si, &item);
1250
1251   info->nsaa += len;
1252   if (info->nsaa & (align - 1))
1253     {
1254       /* Push stack alignment padding.  */
1255       int pad = align - (info->nsaa & (align - 1));
1256
1257       item.len = pad;
1258       item.data = NULL;
1259
1260       VEC_safe_push (stack_item_t, info->si, &item);
1261       info->nsaa += pad;
1262     }
1263 }
1264
1265 /* Marshall an argument into a sequence of one or more consecutive X
1266    registers or, if insufficient X registers are available then onto
1267    the stack.  */
1268
1269 static void
1270 pass_in_x_or_stack (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
1271                     struct aarch64_call_info *info, struct type *type,
1272                     struct value *arg)
1273 {
1274   int len = TYPE_LENGTH (type);
1275   int nregs = (len + X_REGISTER_SIZE - 1) / X_REGISTER_SIZE;
1276
1277   /* PCS C.13 - Pass in registers if we have enough spare */
1278   if (info->ngrn + nregs <= 8)
1279     {
1280       pass_in_x (gdbarch, regcache, info, type, arg);
1281       info->ngrn += nregs;
1282     }
1283   else
1284     {
1285       info->ngrn = 8;
1286       pass_on_stack (info, type, arg);
1287     }
1288 }
1289
1290 /* Pass a value in a V register, or on the stack if insufficient are
1291    available.  */
1292
1293 static void
1294 pass_in_v_or_stack (struct gdbarch *gdbarch,
1295                     struct regcache *regcache,
1296                     struct aarch64_call_info *info,
1297                     struct type *type,
1298                     struct value *arg)
1299 {
1300   if (!pass_in_v (gdbarch, regcache, info, TYPE_LENGTH (type),
1301                   value_contents (arg)))
1302     pass_on_stack (info, type, arg);
1303 }
1304
1305 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.  */
1306
1307 static CORE_ADDR
1308 aarch64_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
1309                          struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
1310                          int nargs,
1311                          struct value **args, CORE_ADDR sp, int struct_return,
1312                          CORE_ADDR struct_addr)
1313 {
1314   int argnum;
1315   struct aarch64_call_info info;
1316   struct type *func_type;
1317   struct type *return_type;
1318   int lang_struct_return;
1319
1320   memset (&info, 0, sizeof (info));
1321
1322   /* We need to know what the type of the called function is in order
1323      to determine the number of named/anonymous arguments for the
1324      actual argument placement, and the return type in order to handle
1325      return value correctly.
1326
1327      The generic code above us views the decision of return in memory
1328      or return in registers as a two stage processes.  The language
1329      handler is consulted first and may decide to return in memory (eg
1330      class with copy constructor returned by value), this will cause
1331      the generic code to allocate space AND insert an initial leading
1332      argument.
1333
1334      If the language code does not decide to pass in memory then the
1335      target code is consulted.
1336
1337      If the language code decides to pass in memory we want to move
1338      the pointer inserted as the initial argument from the argument
1339      list and into X8, the conventional AArch64 struct return pointer
1340      register.
1341
1342      This is slightly awkward, ideally the flag "lang_struct_return"
1343      would be passed to the targets implementation of push_dummy_call.
1344      Rather that change the target interface we call the language code
1345      directly ourselves.  */
1346
1347   func_type = check_typedef (value_type (function));
1348
1349   /* Dereference function pointer types.  */
1350   if (TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_PTR)
1351     func_type = TYPE_TARGET_TYPE (func_type);
1352
1353   gdb_assert (TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_FUNC
1354               || TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_METHOD);
1355
1356   /* If language_pass_by_reference () returned true we will have been
1357      given an additional initial argument, a hidden pointer to the
1358      return slot in memory.  */
1359   return_type = TYPE_TARGET_TYPE (func_type);
1360   lang_struct_return = language_pass_by_reference (return_type);
1361
1362   /* Set the return address.  For the AArch64, the return breakpoint
1363      is always at BP_ADDR.  */
1364   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AARCH64_LR_REGNUM, bp_addr);
1365
1366   /* If we were given an initial argument for the return slot because
1367      lang_struct_return was true, lose it.  */
1368   if (lang_struct_return)
1369     {
1370       args++;
1371       nargs--;
1372     }
1373
1374   /* The struct_return pointer occupies X8.  */
1375   if (struct_return || lang_struct_return)
1376     {
1377       if (aarch64_debug)
1378         {
1379           debug_printf ("struct return in %s = 0x%s\n",
1380                         gdbarch_register_name (gdbarch,
1381                                                AARCH64_STRUCT_RETURN_REGNUM),
1382                         paddress (gdbarch, struct_addr));
1383         }
1384       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AARCH64_STRUCT_RETURN_REGNUM,
1385                                       struct_addr);
1386     }
1387
1388   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
1389     {
1390       struct value *arg = args[argnum];
1391       struct type *arg_type;
1392       int len;
1393
1394       arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1395       len = TYPE_LENGTH (arg_type);
1396
1397       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1398         {
1399         case TYPE_CODE_INT:
1400         case TYPE_CODE_BOOL:
1401         case TYPE_CODE_CHAR:
1402         case TYPE_CODE_RANGE:
1403         case TYPE_CODE_ENUM:
1404           if (len < 4)
1405             {
1406               /* Promote to 32 bit integer.  */
1407               if (TYPE_UNSIGNED (arg_type))
1408                 arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
1409               else
1410                 arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
1411               arg = value_cast (arg_type, arg);
1412             }
1413           pass_in_x_or_stack (gdbarch, regcache, &info, arg_type, arg);
1414           break;
1415
1416         case TYPE_CODE_COMPLEX:
1417           if (info.nsrn <= 6)
1418             {
1419               const bfd_byte *buf = value_contents (arg);
1420               struct type *target_type =
1421                 check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (arg_type));
1422
1423               pass_in_v (gdbarch, regcache, &info,
1424                          TYPE_LENGTH (target_type), buf);
1425               pass_in_v (gdbarch, regcache, &info,
1426                          TYPE_LENGTH (target_type),
1427                          buf + TYPE_LENGTH (target_type));
1428             }
1429           else
1430             {
1431               info.nsrn = 8;
1432               pass_on_stack (&info, arg_type, arg);
1433             }
1434           break;
1435         case TYPE_CODE_FLT:
1436           pass_in_v_or_stack (gdbarch, regcache, &info, arg_type, arg);
1437           break;
1438
1439         case TYPE_CODE_STRUCT:
1440         case TYPE_CODE_ARRAY:
1441         case TYPE_CODE_UNION:
1442           if (is_hfa_or_hva (arg_type))
1443             {
1444               int elements = TYPE_NFIELDS (arg_type);
1445
1446               /* Homogeneous Aggregates */
1447               if (info.nsrn + elements < 8)
1448                 {
1449                   int i;
1450
1451                   for (i = 0; i < elements; i++)
1452                     {
1453                       /* We know that we have sufficient registers
1454                          available therefore this will never fallback
1455                          to the stack.  */
1456                       struct value *field =
1457                         value_primitive_field (arg, 0, i, arg_type);
1458                       struct type *field_type =
1459                         check_typedef (value_type (field));
1460
1461                       pass_in_v_or_stack (gdbarch, regcache, &info,
1462                                           field_type, field);
1463                     }
1464                 }
1465               else
1466                 {
1467                   info.nsrn = 8;
1468                   pass_on_stack (&info, arg_type, arg);
1469                 }
1470             }
1471           else if (TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_ARRAY
1472                    && TYPE_VECTOR (arg_type) && (len == 16 || len == 8))
1473             {
1474               /* Short vector types are passed in V registers.  */
1475               pass_in_v_or_stack (gdbarch, regcache, &info, arg_type, arg);
1476             }
1477           else if (len > 16)
1478             {
1479               /* PCS B.7 Aggregates larger than 16 bytes are passed by
1480                  invisible reference.  */
1481
1482               /* Allocate aligned storage.  */
1483               sp = align_down (sp - len, 16);
1484
1485               /* Write the real data into the stack.  */
1486               write_memory (sp, value_contents (arg), len);
1487
1488               /* Construct the indirection.  */
1489               arg_type = lookup_pointer_type (arg_type);
1490               arg = value_from_pointer (arg_type, sp);
1491               pass_in_x_or_stack (gdbarch, regcache, &info, arg_type, arg);
1492             }
1493           else
1494             /* PCS C.15 / C.18 multiple values pass.  */
1495             pass_in_x_or_stack (gdbarch, regcache, &info, arg_type, arg);
1496           break;
1497
1498         default:
1499           pass_in_x_or_stack (gdbarch, regcache, &info, arg_type, arg);
1500           break;
1501         }
1502     }
1503
1504   /* Make sure stack retains 16 byte alignment.  */
1505   if (info.nsaa & 15)
1506     sp -= 16 - (info.nsaa & 15);
1507
1508   while (!VEC_empty (stack_item_t, info.si))
1509     {
1510       stack_item_t *si = VEC_last (stack_item_t, info.si);
1511
1512       sp -= si->len;
1513       if (si->data != NULL)
1514         write_memory (sp, si->data, si->len);
1515       VEC_pop (stack_item_t, info.si);
1516     }
1517
1518   VEC_free (stack_item_t, info.si);
1519
1520   /* Finally, update the SP register.  */
1521   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AARCH64_SP_REGNUM, sp);
1522
1523   return sp;
1524 }
1525
1526 /* Implement the "frame_align" gdbarch method.  */
1527
1528 static CORE_ADDR
1529 aarch64_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
1530 {
1531   /* Align the stack to sixteen bytes.  */
1532   return sp & ~(CORE_ADDR) 15;
1533 }
1534
1535 /* Return the type for an AdvSISD Q register.  */
1536
1537 static struct type *
1538 aarch64_vnq_type (struct gdbarch *gdbarch)
1539 {
1540   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1541
1542   if (tdep->vnq_type == NULL)
1543     {
1544       struct type *t;
1545       struct type *elem;
1546
1547       t = arch_composite_type (gdbarch, "__gdb_builtin_type_vnq",
1548                                TYPE_CODE_UNION);
1549
1550       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
1551       append_composite_type_field (t, "u", elem);
1552
1553       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_int128;
1554       append_composite_type_field (t, "s", elem);
1555
1556       tdep->vnq_type = t;
1557     }
1558
1559   return tdep->vnq_type;
1560 }
1561
1562 /* Return the type for an AdvSISD D register.  */
1563
1564 static struct type *
1565 aarch64_vnd_type (struct gdbarch *gdbarch)
1566 {
1567   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1568
1569   if (tdep->vnd_type == NULL)
1570     {
1571       struct type *t;
1572       struct type *elem;
1573
1574       t = arch_composite_type (gdbarch, "__gdb_builtin_type_vnd",
1575                                TYPE_CODE_UNION);
1576
1577       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_double;
1578       append_composite_type_field (t, "f", elem);
1579
1580       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
1581       append_composite_type_field (t, "u", elem);
1582
1583       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_int64;
1584       append_composite_type_field (t, "s", elem);
1585
1586       tdep->vnd_type = t;
1587     }
1588
1589   return tdep->vnd_type;
1590 }
1591
1592 /* Return the type for an AdvSISD S register.  */
1593
1594 static struct type *
1595 aarch64_vns_type (struct gdbarch *gdbarch)
1596 {
1597   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1598
1599   if (tdep->vns_type == NULL)
1600     {
1601       struct type *t;
1602       struct type *elem;
1603
1604       t = arch_composite_type (gdbarch, "__gdb_builtin_type_vns",
1605                                TYPE_CODE_UNION);
1606
1607       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_float;
1608       append_composite_type_field (t, "f", elem);
1609
1610       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
1611       append_composite_type_field (t, "u", elem);
1612
1613       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
1614       append_composite_type_field (t, "s", elem);
1615
1616       tdep->vns_type = t;
1617     }
1618
1619   return tdep->vns_type;
1620 }
1621
1622 /* Return the type for an AdvSISD H register.  */
1623
1624 static struct type *
1625 aarch64_vnh_type (struct gdbarch *gdbarch)
1626 {
1627   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1628
1629   if (tdep->vnh_type == NULL)
1630     {
1631       struct type *t;
1632       struct type *elem;
1633
1634       t = arch_composite_type (gdbarch, "__gdb_builtin_type_vnh",
1635                                TYPE_CODE_UNION);
1636
1637       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
1638       append_composite_type_field (t, "u", elem);
1639
1640       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_int16;
1641       append_composite_type_field (t, "s", elem);
1642
1643       tdep->vnh_type = t;
1644     }
1645
1646   return tdep->vnh_type;
1647 }
1648
1649 /* Return the type for an AdvSISD B register.  */
1650
1651 static struct type *
1652 aarch64_vnb_type (struct gdbarch *gdbarch)
1653 {
1654   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1655
1656   if (tdep->vnb_type == NULL)
1657     {
1658       struct type *t;
1659       struct type *elem;
1660
1661       t = arch_composite_type (gdbarch, "__gdb_builtin_type_vnb",
1662                                TYPE_CODE_UNION);
1663
1664       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
1665       append_composite_type_field (t, "u", elem);
1666
1667       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_int8;
1668       append_composite_type_field (t, "s", elem);
1669
1670       tdep->vnb_type = t;
1671     }
1672
1673   return tdep->vnb_type;
1674 }
1675
1676 /* Implement the "dwarf2_reg_to_regnum" gdbarch method.  */
1677
1678 static int
1679 aarch64_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
1680 {
1681   if (reg >= AARCH64_DWARF_X0 && reg <= AARCH64_DWARF_X0 + 30)
1682     return AARCH64_X0_REGNUM + reg - AARCH64_DWARF_X0;
1683
1684   if (reg == AARCH64_DWARF_SP)
1685     return AARCH64_SP_REGNUM;
1686
1687   if (reg >= AARCH64_DWARF_V0 && reg <= AARCH64_DWARF_V0 + 31)
1688     return AARCH64_V0_REGNUM + reg - AARCH64_DWARF_V0;
1689
1690   return -1;
1691 }
1692 \f
1693
1694 /* Implement the "print_insn" gdbarch method.  */
1695
1696 static int
1697 aarch64_gdb_print_insn (bfd_vma memaddr, disassemble_info *info)
1698 {
1699   info->symbols = NULL;
1700   return print_insn_aarch64 (memaddr, info);
1701 }
1702
1703 /* AArch64 BRK software debug mode instruction.
1704    Note that AArch64 code is always little-endian.
1705    1101.0100.0010.0000.0000.0000.0000.0000 = 0xd4200000.  */
1706 constexpr gdb_byte aarch64_default_breakpoint[] = {0x00, 0x00, 0x20, 0xd4};
1707
1708 typedef BP_MANIPULATION (aarch64_default_breakpoint) aarch64_breakpoint;
1709
1710 /* Extract from an array REGS containing the (raw) register state a
1711    function return value of type TYPE, and copy that, in virtual
1712    format, into VALBUF.  */
1713
1714 static void
1715 aarch64_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regs,
1716                               gdb_byte *valbuf)
1717 {
1718   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regs);
1719   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1720
1721   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
1722     {
1723       bfd_byte buf[V_REGISTER_SIZE];
1724       int len = TYPE_LENGTH (type);
1725
1726       regcache_cooked_read (regs, AARCH64_V0_REGNUM, buf);
1727       memcpy (valbuf, buf, len);
1728     }
1729   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_INT
1730            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_CHAR
1731            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_BOOL
1732            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR
1733            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_REF
1734            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ENUM)
1735     {
1736       /* If the the type is a plain integer, then the access is
1737          straight-forward.  Otherwise we have to play around a bit
1738          more.  */
1739       int len = TYPE_LENGTH (type);
1740       int regno = AARCH64_X0_REGNUM;
1741       ULONGEST tmp;
1742
1743       while (len > 0)
1744         {
1745           /* By using store_unsigned_integer we avoid having to do
1746              anything special for small big-endian values.  */
1747           regcache_cooked_read_unsigned (regs, regno++, &tmp);
1748           store_unsigned_integer (valbuf,
1749                                   (len > X_REGISTER_SIZE
1750                                    ? X_REGISTER_SIZE : len), byte_order, tmp);
1751           len -= X_REGISTER_SIZE;
1752           valbuf += X_REGISTER_SIZE;
1753         }
1754     }
1755   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_COMPLEX)
1756     {
1757       int regno = AARCH64_V0_REGNUM;
1758       bfd_byte buf[V_REGISTER_SIZE];
1759       struct type *target_type = check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (type));
1760       int len = TYPE_LENGTH (target_type);
1761
1762       regcache_cooked_read (regs, regno, buf);
1763       memcpy (valbuf, buf, len);
1764       valbuf += len;
1765       regcache_cooked_read (regs, regno + 1, buf);
1766       memcpy (valbuf, buf, len);
1767       valbuf += len;
1768     }
1769   else if (is_hfa_or_hva (type))
1770     {
1771       int elements = TYPE_NFIELDS (type);
1772       struct type *member_type = check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type, 0));
1773       int len = TYPE_LENGTH (member_type);
1774       int i;
1775
1776       for (i = 0; i < elements; i++)
1777         {
1778           int regno = AARCH64_V0_REGNUM + i;
1779           bfd_byte buf[V_REGISTER_SIZE];
1780
1781           if (aarch64_debug)
1782             {
1783               debug_printf ("read HFA or HVA return value element %d from %s\n",
1784                             i + 1,
1785                             gdbarch_register_name (gdbarch, regno));
1786             }
1787           regcache_cooked_read (regs, regno, buf);
1788
1789           memcpy (valbuf, buf, len);
1790           valbuf += len;
1791         }
1792     }
1793   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY && TYPE_VECTOR (type)
1794            && (TYPE_LENGTH (type) == 16 || TYPE_LENGTH (type) == 8))
1795     {
1796       /* Short vector is returned in V register.  */
1797       gdb_byte buf[V_REGISTER_SIZE];
1798
1799       regcache_cooked_read (regs, AARCH64_V0_REGNUM, buf);
1800       memcpy (valbuf, buf, TYPE_LENGTH (type));
1801     }
1802   else
1803     {
1804       /* For a structure or union the behaviour is as if the value had
1805          been stored to word-aligned memory and then loaded into
1806          registers with 64-bit load instruction(s).  */
1807       int len = TYPE_LENGTH (type);
1808       int regno = AARCH64_X0_REGNUM;
1809       bfd_byte buf[X_REGISTER_SIZE];
1810
1811       while (len > 0)
1812         {
1813           regcache_cooked_read (regs, regno++, buf);
1814           memcpy (valbuf, buf, len > X_REGISTER_SIZE ? X_REGISTER_SIZE : len);
1815           len -= X_REGISTER_SIZE;
1816           valbuf += X_REGISTER_SIZE;
1817         }
1818     }
1819 }
1820
1821
1822 /* Will a function return an aggregate type in memory or in a
1823    register?  Return 0 if an aggregate type can be returned in a
1824    register, 1 if it must be returned in memory.  */
1825
1826 static int
1827 aarch64_return_in_memory (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type)
1828 {
1829   type = check_typedef (type);
1830
1831   if (is_hfa_or_hva (type))
1832     {
1833       /* v0-v7 are used to return values and one register is allocated
1834          for one member.  However, HFA or HVA has at most four members.  */
1835       return 0;
1836     }
1837
1838   if (TYPE_LENGTH (type) > 16)
1839     {
1840       /* PCS B.6 Aggregates larger than 16 bytes are passed by
1841          invisible reference.  */
1842
1843       return 1;
1844     }
1845
1846   return 0;
1847 }
1848
1849 /* Write into appropriate registers a function return value of type
1850    TYPE, given in virtual format.  */
1851
1852 static void
1853 aarch64_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regs,
1854                             const gdb_byte *valbuf)
1855 {
1856   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regs);
1857   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1858
1859   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
1860     {
1861       bfd_byte buf[V_REGISTER_SIZE];
1862       int len = TYPE_LENGTH (type);
1863
1864       memcpy (buf, valbuf, len > V_REGISTER_SIZE ? V_REGISTER_SIZE : len);
1865       regcache_cooked_write (regs, AARCH64_V0_REGNUM, buf);
1866     }
1867   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_INT
1868            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_CHAR
1869            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_BOOL
1870            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR
1871            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_REF
1872            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ENUM)
1873     {
1874       if (TYPE_LENGTH (type) <= X_REGISTER_SIZE)
1875         {
1876           /* Values of one word or less are zero/sign-extended and
1877              returned in r0.  */
1878           bfd_byte tmpbuf[X_REGISTER_SIZE];
1879           LONGEST val = unpack_long (type, valbuf);
1880
1881           store_signed_integer (tmpbuf, X_REGISTER_SIZE, byte_order, val);
1882           regcache_cooked_write (regs, AARCH64_X0_REGNUM, tmpbuf);
1883         }
1884       else
1885         {
1886           /* Integral values greater than one word are stored in
1887              consecutive registers starting with r0.  This will always
1888              be a multiple of the regiser size.  */
1889           int len = TYPE_LENGTH (type);
1890           int regno = AARCH64_X0_REGNUM;
1891
1892           while (len > 0)
1893             {
1894               regcache_cooked_write (regs, regno++, valbuf);
1895               len -= X_REGISTER_SIZE;
1896               valbuf += X_REGISTER_SIZE;
1897             }
1898         }
1899     }
1900   else if (is_hfa_or_hva (type))
1901     {
1902       int elements = TYPE_NFIELDS (type);
1903       struct type *member_type = check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type, 0));
1904       int len = TYPE_LENGTH (member_type);
1905       int i;
1906
1907       for (i = 0; i < elements; i++)
1908         {
1909           int regno = AARCH64_V0_REGNUM + i;
1910           bfd_byte tmpbuf[MAX_REGISTER_SIZE];
1911
1912           if (aarch64_debug)
1913             {
1914               debug_printf ("write HFA or HVA return value element %d to %s\n",
1915                             i + 1,
1916                             gdbarch_register_name (gdbarch, regno));
1917             }
1918
1919           memcpy (tmpbuf, valbuf, len);
1920           regcache_cooked_write (regs, regno, tmpbuf);
1921           valbuf += len;
1922         }
1923     }
1924   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY && TYPE_VECTOR (type)
1925            && (TYPE_LENGTH (type) == 8 || TYPE_LENGTH (type) == 16))
1926     {
1927       /* Short vector.  */
1928       gdb_byte buf[V_REGISTER_SIZE];
1929
1930       memcpy (buf, valbuf, TYPE_LENGTH (type));
1931       regcache_cooked_write (regs, AARCH64_V0_REGNUM, buf);
1932     }
1933   else
1934     {
1935       /* For a structure or union the behaviour is as if the value had
1936          been stored to word-aligned memory and then loaded into
1937          registers with 64-bit load instruction(s).  */
1938       int len = TYPE_LENGTH (type);
1939       int regno = AARCH64_X0_REGNUM;
1940       bfd_byte tmpbuf[X_REGISTER_SIZE];
1941
1942       while (len > 0)
1943         {
1944           memcpy (tmpbuf, valbuf,
1945                   len > X_REGISTER_SIZE ? X_REGISTER_SIZE : len);
1946           regcache_cooked_write (regs, regno++, tmpbuf);
1947           len -= X_REGISTER_SIZE;
1948           valbuf += X_REGISTER_SIZE;
1949         }
1950     }
1951 }
1952
1953 /* Implement the "return_value" gdbarch method.  */
1954
1955 static enum return_value_convention
1956 aarch64_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *func_value,
1957                       struct type *valtype, struct regcache *regcache,
1958                       gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
1959 {
1960
1961   if (TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1962       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1963       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1964     {
1965       if (aarch64_return_in_memory (gdbarch, valtype))
1966         {
1967           if (aarch64_debug)
1968             debug_printf ("return value in memory\n");
1969           return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1970         }
1971     }
1972
1973   if (writebuf)
1974     aarch64_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1975
1976   if (readbuf)
1977     aarch64_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1978
1979   if (aarch64_debug)
1980     debug_printf ("return value in registers\n");
1981
1982   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1983 }
1984
1985 /* Implement the "get_longjmp_target" gdbarch method.  */
1986
1987 static int
1988 aarch64_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
1989 {
1990   CORE_ADDR jb_addr;
1991   gdb_byte buf[X_REGISTER_SIZE];
1992   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
1993   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1994   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1995
1996   jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, AARCH64_X0_REGNUM);
1997
1998   if (target_read_memory (jb_addr + tdep->jb_pc * tdep->jb_elt_size, buf,
1999                           X_REGISTER_SIZE))
2000     return 0;
2001
2002   *pc = extract_unsigned_integer (buf, X_REGISTER_SIZE, byte_order);
2003   return 1;
2004 }
2005
2006 /* Implement the "gen_return_address" gdbarch method.  */
2007
2008 static void
2009 aarch64_gen_return_address (struct gdbarch *gdbarch,
2010                             struct agent_expr *ax, struct axs_value *value,
2011                             CORE_ADDR scope)
2012 {
2013   value->type = register_type (gdbarch, AARCH64_LR_REGNUM);
2014   value->kind = axs_lvalue_register;
2015   value->u.reg = AARCH64_LR_REGNUM;
2016 }
2017 \f
2018
2019 /* Return the pseudo register name corresponding to register regnum.  */
2020
2021 static const char *
2022 aarch64_pseudo_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
2023 {
2024   static const char *const q_name[] =
2025     {
2026       "q0", "q1", "q2", "q3",
2027       "q4", "q5", "q6", "q7",
2028       "q8", "q9", "q10", "q11",
2029       "q12", "q13", "q14", "q15",
2030       "q16", "q17", "q18", "q19",
2031       "q20", "q21", "q22", "q23",
2032       "q24", "q25", "q26", "q27",
2033       "q28", "q29", "q30", "q31",
2034     };
2035
2036   static const char *const d_name[] =
2037     {
2038       "d0", "d1", "d2", "d3",
2039       "d4", "d5", "d6", "d7",
2040       "d8", "d9", "d10", "d11",
2041       "d12", "d13", "d14", "d15",
2042       "d16", "d17", "d18", "d19",
2043       "d20", "d21", "d22", "d23",
2044       "d24", "d25", "d26", "d27",
2045       "d28", "d29", "d30", "d31",
2046     };
2047
2048   static const char *const s_name[] =
2049     {
2050       "s0", "s1", "s2", "s3",
2051       "s4", "s5", "s6", "s7",
2052       "s8", "s9", "s10", "s11",
2053       "s12", "s13", "s14", "s15",
2054       "s16", "s17", "s18", "s19",
2055       "s20", "s21", "s22", "s23",
2056       "s24", "s25", "s26", "s27",
2057       "s28", "s29", "s30", "s31",
2058     };
2059
2060   static const char *const h_name[] =
2061     {
2062       "h0", "h1", "h2", "h3",
2063       "h4", "h5", "h6", "h7",
2064       "h8", "h9", "h10", "h11",
2065       "h12", "h13", "h14", "h15",
2066       "h16", "h17", "h18", "h19",
2067       "h20", "h21", "h22", "h23",
2068       "h24", "h25", "h26", "h27",
2069       "h28", "h29", "h30", "h31",
2070     };
2071
2072   static const char *const b_name[] =
2073     {
2074       "b0", "b1", "b2", "b3",
2075       "b4", "b5", "b6", "b7",
2076       "b8", "b9", "b10", "b11",
2077       "b12", "b13", "b14", "b15",
2078       "b16", "b17", "b18", "b19",
2079       "b20", "b21", "b22", "b23",
2080       "b24", "b25", "b26", "b27",
2081       "b28", "b29", "b30", "b31",
2082     };
2083
2084   regnum -= gdbarch_num_regs (gdbarch);
2085
2086   if (regnum >= AARCH64_Q0_REGNUM && regnum < AARCH64_Q0_REGNUM + 32)
2087     return q_name[regnum - AARCH64_Q0_REGNUM];
2088
2089   if (regnum >= AARCH64_D0_REGNUM && regnum < AARCH64_D0_REGNUM + 32)
2090     return d_name[regnum - AARCH64_D0_REGNUM];
2091
2092   if (regnum >= AARCH64_S0_REGNUM && regnum < AARCH64_S0_REGNUM + 32)
2093     return s_name[regnum - AARCH64_S0_REGNUM];
2094
2095   if (regnum >= AARCH64_H0_REGNUM && regnum < AARCH64_H0_REGNUM + 32)
2096     return h_name[regnum - AARCH64_H0_REGNUM];
2097
2098   if (regnum >= AARCH64_B0_REGNUM && regnum < AARCH64_B0_REGNUM + 32)
2099     return b_name[regnum - AARCH64_B0_REGNUM];
2100
2101   internal_error (__FILE__, __LINE__,
2102                   _("aarch64_pseudo_register_name: bad register number %d"),
2103                   regnum);
2104 }
2105
2106 /* Implement the "pseudo_register_type" tdesc_arch_data method.  */
2107
2108 static struct type *
2109 aarch64_pseudo_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
2110 {
2111   regnum -= gdbarch_num_regs (gdbarch);
2112
2113   if (regnum >= AARCH64_Q0_REGNUM && regnum < AARCH64_Q0_REGNUM + 32)
2114     return aarch64_vnq_type (gdbarch);
2115
2116   if (regnum >= AARCH64_D0_REGNUM && regnum < AARCH64_D0_REGNUM + 32)
2117     return aarch64_vnd_type (gdbarch);
2118
2119   if (regnum >= AARCH64_S0_REGNUM && regnum < AARCH64_S0_REGNUM + 32)
2120     return aarch64_vns_type (gdbarch);
2121
2122   if (regnum >= AARCH64_H0_REGNUM && regnum < AARCH64_H0_REGNUM + 32)
2123     return aarch64_vnh_type (gdbarch);
2124
2125   if (regnum >= AARCH64_B0_REGNUM && regnum < AARCH64_B0_REGNUM + 32)
2126     return aarch64_vnb_type (gdbarch);
2127
2128   internal_error (__FILE__, __LINE__,
2129                   _("aarch64_pseudo_register_type: bad register number %d"),
2130                   regnum);
2131 }
2132
2133 /* Implement the "pseudo_register_reggroup_p" tdesc_arch_data method.  */
2134
2135 static int
2136 aarch64_pseudo_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
2137                                     struct reggroup *group)
2138 {
2139   regnum -= gdbarch_num_regs (gdbarch);
2140
2141   if (regnum >= AARCH64_Q0_REGNUM && regnum < AARCH64_Q0_REGNUM + 32)
2142     return group == all_reggroup || group == vector_reggroup;
2143   else if (regnum >= AARCH64_D0_REGNUM && regnum < AARCH64_D0_REGNUM + 32)
2144     return (group == all_reggroup || group == vector_reggroup
2145             || group == float_reggroup);
2146   else if (regnum >= AARCH64_S0_REGNUM && regnum < AARCH64_S0_REGNUM + 32)
2147     return (group == all_reggroup || group == vector_reggroup
2148             || group == float_reggroup);
2149   else if (regnum >= AARCH64_H0_REGNUM && regnum < AARCH64_H0_REGNUM + 32)
2150     return group == all_reggroup || group == vector_reggroup;
2151   else if (regnum >= AARCH64_B0_REGNUM && regnum < AARCH64_B0_REGNUM + 32)
2152     return group == all_reggroup || group == vector_reggroup;
2153
2154   return group == all_reggroup;
2155 }
2156
2157 /* Implement the "pseudo_register_read_value" gdbarch method.  */
2158
2159 static struct value *
2160 aarch64_pseudo_read_value (struct gdbarch *gdbarch,
2161                            struct regcache *regcache,
2162                            int regnum)
2163 {
2164   gdb_byte reg_buf[MAX_REGISTER_SIZE];
2165   struct value *result_value;
2166   gdb_byte *buf;
2167
2168   result_value = allocate_value (register_type (gdbarch, regnum));
2169   VALUE_LVAL (result_value) = lval_register;
2170   VALUE_REGNUM (result_value) = regnum;
2171   buf = value_contents_raw (result_value);
2172
2173   regnum -= gdbarch_num_regs (gdbarch);
2174
2175   if (regnum >= AARCH64_Q0_REGNUM && regnum < AARCH64_Q0_REGNUM + 32)
2176     {
2177       enum register_status status;
2178       unsigned v_regnum;
2179
2180       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_Q0_REGNUM;
2181       status = regcache_raw_read (regcache, v_regnum, reg_buf);
2182       if (status != REG_VALID)
2183         mark_value_bytes_unavailable (result_value, 0,
2184                                       TYPE_LENGTH (value_type (result_value)));
2185       else
2186         memcpy (buf, reg_buf, Q_REGISTER_SIZE);
2187       return result_value;
2188     }
2189
2190   if (regnum >= AARCH64_D0_REGNUM && regnum < AARCH64_D0_REGNUM + 32)
2191     {
2192       enum register_status status;
2193       unsigned v_regnum;
2194
2195       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_D0_REGNUM;
2196       status = regcache_raw_read (regcache, v_regnum, reg_buf);
2197       if (status != REG_VALID)
2198         mark_value_bytes_unavailable (result_value, 0,
2199                                       TYPE_LENGTH (value_type (result_value)));
2200       else
2201         memcpy (buf, reg_buf, D_REGISTER_SIZE);
2202       return result_value;
2203     }
2204
2205   if (regnum >= AARCH64_S0_REGNUM && regnum < AARCH64_S0_REGNUM + 32)
2206     {
2207       enum register_status status;
2208       unsigned v_regnum;
2209
2210       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_S0_REGNUM;
2211       status = regcache_raw_read (regcache, v_regnum, reg_buf);
2212       if (status != REG_VALID)
2213         mark_value_bytes_unavailable (result_value, 0,
2214                                       TYPE_LENGTH (value_type (result_value)));
2215       else
2216         memcpy (buf, reg_buf, S_REGISTER_SIZE);
2217       return result_value;
2218     }
2219
2220   if (regnum >= AARCH64_H0_REGNUM && regnum < AARCH64_H0_REGNUM + 32)
2221     {
2222       enum register_status status;
2223       unsigned v_regnum;
2224
2225       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_H0_REGNUM;
2226       status = regcache_raw_read (regcache, v_regnum, reg_buf);
2227       if (status != REG_VALID)
2228         mark_value_bytes_unavailable (result_value, 0,
2229                                       TYPE_LENGTH (value_type (result_value)));
2230       else
2231         memcpy (buf, reg_buf, H_REGISTER_SIZE);
2232       return result_value;
2233     }
2234
2235   if (regnum >= AARCH64_B0_REGNUM && regnum < AARCH64_B0_REGNUM + 32)
2236     {
2237       enum register_status status;
2238       unsigned v_regnum;
2239
2240       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_B0_REGNUM;
2241       status = regcache_raw_read (regcache, v_regnum, reg_buf);
2242       if (status != REG_VALID)
2243         mark_value_bytes_unavailable (result_value, 0,
2244                                       TYPE_LENGTH (value_type (result_value)));
2245       else
2246         memcpy (buf, reg_buf, B_REGISTER_SIZE);
2247       return result_value;
2248     }
2249
2250   gdb_assert_not_reached ("regnum out of bound");
2251 }
2252
2253 /* Implement the "pseudo_register_write" gdbarch method.  */
2254
2255 static void
2256 aarch64_pseudo_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
2257                       int regnum, const gdb_byte *buf)
2258 {
2259   gdb_byte reg_buf[MAX_REGISTER_SIZE];
2260
2261   /* Ensure the register buffer is zero, we want gdb writes of the
2262      various 'scalar' pseudo registers to behavior like architectural
2263      writes, register width bytes are written the remainder are set to
2264      zero.  */
2265   memset (reg_buf, 0, sizeof (reg_buf));
2266
2267   regnum -= gdbarch_num_regs (gdbarch);
2268
2269   if (regnum >= AARCH64_Q0_REGNUM && regnum < AARCH64_Q0_REGNUM + 32)
2270     {
2271       /* pseudo Q registers */
2272       unsigned v_regnum;
2273
2274       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_Q0_REGNUM;
2275       memcpy (reg_buf, buf, Q_REGISTER_SIZE);
2276       regcache_raw_write (regcache, v_regnum, reg_buf);
2277       return;
2278     }
2279
2280   if (regnum >= AARCH64_D0_REGNUM && regnum < AARCH64_D0_REGNUM + 32)
2281     {
2282       /* pseudo D registers */
2283       unsigned v_regnum;
2284
2285       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_D0_REGNUM;
2286       memcpy (reg_buf, buf, D_REGISTER_SIZE);
2287       regcache_raw_write (regcache, v_regnum, reg_buf);
2288       return;
2289     }
2290
2291   if (regnum >= AARCH64_S0_REGNUM && regnum < AARCH64_S0_REGNUM + 32)
2292     {
2293       unsigned v_regnum;
2294
2295       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_S0_REGNUM;
2296       memcpy (reg_buf, buf, S_REGISTER_SIZE);
2297       regcache_raw_write (regcache, v_regnum, reg_buf);
2298       return;
2299     }
2300
2301   if (regnum >= AARCH64_H0_REGNUM && regnum < AARCH64_H0_REGNUM + 32)
2302     {
2303       /* pseudo H registers */
2304       unsigned v_regnum;
2305
2306       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_H0_REGNUM;
2307       memcpy (reg_buf, buf, H_REGISTER_SIZE);
2308       regcache_raw_write (regcache, v_regnum, reg_buf);
2309       return;
2310     }
2311
2312   if (regnum >= AARCH64_B0_REGNUM && regnum < AARCH64_B0_REGNUM + 32)
2313     {
2314       /* pseudo B registers */
2315       unsigned v_regnum;
2316
2317       v_regnum = AARCH64_V0_REGNUM + regnum - AARCH64_B0_REGNUM;
2318       memcpy (reg_buf, buf, B_REGISTER_SIZE);
2319       regcache_raw_write (regcache, v_regnum, reg_buf);
2320       return;
2321     }
2322
2323   gdb_assert_not_reached ("regnum out of bound");
2324 }
2325
2326 /* Callback function for user_reg_add.  */
2327
2328 static struct value *
2329 value_of_aarch64_user_reg (struct frame_info *frame, const void *baton)
2330 {
2331   const int *reg_p = (const int *) baton;
2332
2333   return value_of_register (*reg_p, frame);
2334 }
2335 \f
2336
2337 /* Implement the "software_single_step" gdbarch method, needed to
2338    single step through atomic sequences on AArch64.  */
2339
2340 static VEC (CORE_ADDR) *
2341 aarch64_software_single_step (struct regcache *regcache)
2342 {
2343   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
2344   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
2345   const int insn_size = 4;
2346   const int atomic_sequence_length = 16; /* Instruction sequence length.  */
2347   CORE_ADDR pc = regcache_read_pc (regcache);
2348   CORE_ADDR breaks[2] = { -1, -1 };
2349   CORE_ADDR loc = pc;
2350   CORE_ADDR closing_insn = 0;
2351   uint32_t insn = read_memory_unsigned_integer (loc, insn_size,
2352                                                 byte_order_for_code);
2353   int index;
2354   int insn_count;
2355   int bc_insn_count = 0; /* Conditional branch instruction count.  */
2356   int last_breakpoint = 0; /* Defaults to 0 (no breakpoints placed).  */
2357   aarch64_inst inst;
2358   VEC (CORE_ADDR) *next_pcs = NULL;
2359
2360   if (aarch64_decode_insn (insn, &inst, 1) != 0)
2361     return NULL;
2362
2363   /* Look for a Load Exclusive instruction which begins the sequence.  */
2364   if (inst.opcode->iclass != ldstexcl || bit (insn, 22) == 0)
2365     return NULL;
2366
2367   for (insn_count = 0; insn_count < atomic_sequence_length; ++insn_count)
2368     {
2369       loc += insn_size;
2370       insn = read_memory_unsigned_integer (loc, insn_size,
2371                                            byte_order_for_code);
2372
2373       if (aarch64_decode_insn (insn, &inst, 1) != 0)
2374         return NULL;
2375       /* Check if the instruction is a conditional branch.  */
2376       if (inst.opcode->iclass == condbranch)
2377         {
2378           gdb_assert (inst.operands[0].type == AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19);
2379
2380           if (bc_insn_count >= 1)
2381             return NULL;
2382
2383           /* It is, so we'll try to set a breakpoint at the destination.  */
2384           breaks[1] = loc + inst.operands[0].imm.value;
2385
2386           bc_insn_count++;
2387           last_breakpoint++;
2388         }
2389
2390       /* Look for the Store Exclusive which closes the atomic sequence.  */
2391       if (inst.opcode->iclass == ldstexcl && bit (insn, 22) == 0)
2392         {
2393           closing_insn = loc;
2394           break;
2395         }
2396     }
2397
2398   /* We didn't find a closing Store Exclusive instruction, fall back.  */
2399   if (!closing_insn)
2400     return NULL;
2401
2402   /* Insert breakpoint after the end of the atomic sequence.  */
2403   breaks[0] = loc + insn_size;
2404
2405   /* Check for duplicated breakpoints, and also check that the second
2406      breakpoint is not within the atomic sequence.  */
2407   if (last_breakpoint
2408       && (breaks[1] == breaks[0]
2409           || (breaks[1] >= pc && breaks[1] <= closing_insn)))
2410     last_breakpoint = 0;
2411
2412   /* Insert the breakpoint at the end of the sequence, and one at the
2413      destination of the conditional branch, if it exists.  */
2414   for (index = 0; index <= last_breakpoint; index++)
2415     VEC_safe_push (CORE_ADDR, next_pcs, breaks[index]);
2416
2417   return next_pcs;
2418 }
2419
2420 struct displaced_step_closure
2421 {
2422   /* It is true when condition instruction, such as B.CON, TBZ, etc,
2423      is being displaced stepping.  */
2424   int cond;
2425
2426   /* PC adjustment offset after displaced stepping.  */
2427   int32_t pc_adjust;
2428 };
2429
2430 /* Data when visiting instructions for displaced stepping.  */
2431
2432 struct aarch64_displaced_step_data
2433 {
2434   struct aarch64_insn_data base;
2435
2436   /* The address where the instruction will be executed at.  */
2437   CORE_ADDR new_addr;
2438   /* Buffer of instructions to be copied to NEW_ADDR to execute.  */
2439   uint32_t insn_buf[DISPLACED_MODIFIED_INSNS];
2440   /* Number of instructions in INSN_BUF.  */
2441   unsigned insn_count;
2442   /* Registers when doing displaced stepping.  */
2443   struct regcache *regs;
2444
2445   struct displaced_step_closure *dsc;
2446 };
2447
2448 /* Implementation of aarch64_insn_visitor method "b".  */
2449
2450 static void
2451 aarch64_displaced_step_b (const int is_bl, const int32_t offset,
2452                           struct aarch64_insn_data *data)
2453 {
2454   struct aarch64_displaced_step_data *dsd
2455     = (struct aarch64_displaced_step_data *) data;
2456   int64_t new_offset = data->insn_addr - dsd->new_addr + offset;
2457
2458   if (can_encode_int32 (new_offset, 28))
2459     {
2460       /* Emit B rather than BL, because executing BL on a new address
2461          will get the wrong address into LR.  In order to avoid this,
2462          we emit B, and update LR if the instruction is BL.  */
2463       emit_b (dsd->insn_buf, 0, new_offset);
2464       dsd->insn_count++;
2465     }
2466   else
2467     {
2468       /* Write NOP.  */
2469       emit_nop (dsd->insn_buf);
2470       dsd->insn_count++;
2471       dsd->dsc->pc_adjust = offset;
2472     }
2473
2474   if (is_bl)
2475     {
2476       /* Update LR.  */
2477       regcache_cooked_write_unsigned (dsd->regs, AARCH64_LR_REGNUM,
2478                                       data->insn_addr + 4);
2479     }
2480 }
2481
2482 /* Implementation of aarch64_insn_visitor method "b_cond".  */
2483
2484 static void
2485 aarch64_displaced_step_b_cond (const unsigned cond, const int32_t offset,
2486                                struct aarch64_insn_data *data)
2487 {
2488   struct aarch64_displaced_step_data *dsd
2489     = (struct aarch64_displaced_step_data *) data;
2490
2491   /* GDB has to fix up PC after displaced step this instruction
2492      differently according to the condition is true or false.  Instead
2493      of checking COND against conditional flags, we can use
2494      the following instructions, and GDB can tell how to fix up PC
2495      according to the PC value.
2496
2497      B.COND TAKEN    ; If cond is true, then jump to TAKEN.
2498      INSN1     ;
2499      TAKEN:
2500      INSN2
2501   */
2502
2503   emit_bcond (dsd->insn_buf, cond, 8);
2504   dsd->dsc->cond = 1;
2505   dsd->dsc->pc_adjust = offset;
2506   dsd->insn_count = 1;
2507 }
2508
2509 /* Dynamically allocate a new register.  If we know the register
2510    statically, we should make it a global as above instead of using this
2511    helper function.  */
2512
2513 static struct aarch64_register
2514 aarch64_register (unsigned num, int is64)
2515 {
2516   return (struct aarch64_register) { num, is64 };
2517 }
2518
2519 /* Implementation of aarch64_insn_visitor method "cb".  */
2520
2521 static void
2522 aarch64_displaced_step_cb (const int32_t offset, const int is_cbnz,
2523                            const unsigned rn, int is64,
2524                            struct aarch64_insn_data *data)
2525 {
2526   struct aarch64_displaced_step_data *dsd
2527     = (struct aarch64_displaced_step_data *) data;
2528
2529   /* The offset is out of range for a compare and branch
2530      instruction.  We can use the following instructions instead:
2531
2532          CBZ xn, TAKEN   ; xn == 0, then jump to TAKEN.
2533          INSN1     ;
2534          TAKEN:
2535          INSN2
2536   */
2537   emit_cb (dsd->insn_buf, is_cbnz, aarch64_register (rn, is64), 8);
2538   dsd->insn_count = 1;
2539   dsd->dsc->cond = 1;
2540   dsd->dsc->pc_adjust = offset;
2541 }
2542
2543 /* Implementation of aarch64_insn_visitor method "tb".  */
2544
2545 static void
2546 aarch64_displaced_step_tb (const int32_t offset, int is_tbnz,
2547                            const unsigned rt, unsigned bit,
2548                            struct aarch64_insn_data *data)
2549 {
2550   struct aarch64_displaced_step_data *dsd
2551     = (struct aarch64_displaced_step_data *) data;
2552
2553   /* The offset is out of range for a test bit and branch
2554      instruction We can use the following instructions instead:
2555
2556      TBZ xn, #bit, TAKEN ; xn[bit] == 0, then jump to TAKEN.
2557      INSN1         ;
2558      TAKEN:
2559      INSN2
2560
2561   */
2562   emit_tb (dsd->insn_buf, is_tbnz, bit, aarch64_register (rt, 1), 8);
2563   dsd->insn_count = 1;
2564   dsd->dsc->cond = 1;
2565   dsd->dsc->pc_adjust = offset;
2566 }
2567
2568 /* Implementation of aarch64_insn_visitor method "adr".  */
2569
2570 static void
2571 aarch64_displaced_step_adr (const int32_t offset, const unsigned rd,
2572                             const int is_adrp, struct aarch64_insn_data *data)
2573 {
2574   struct aarch64_displaced_step_data *dsd
2575     = (struct aarch64_displaced_step_data *) data;
2576   /* We know exactly the address the ADR{P,} instruction will compute.
2577      We can just write it to the destination register.  */
2578   CORE_ADDR address = data->insn_addr + offset;
2579
2580   if (is_adrp)
2581     {
2582       /* Clear the lower 12 bits of the offset to get the 4K page.  */
2583       regcache_cooked_write_unsigned (dsd->regs, AARCH64_X0_REGNUM + rd,
2584                                       address & ~0xfff);
2585     }
2586   else
2587       regcache_cooked_write_unsigned (dsd->regs, AARCH64_X0_REGNUM + rd,
2588                                       address);
2589
2590   dsd->dsc->pc_adjust = 4;
2591   emit_nop (dsd->insn_buf);
2592   dsd->insn_count = 1;
2593 }
2594
2595 /* Implementation of aarch64_insn_visitor method "ldr_literal".  */
2596
2597 static void
2598 aarch64_displaced_step_ldr_literal (const int32_t offset, const int is_sw,
2599                                     const unsigned rt, const int is64,
2600                                     struct aarch64_insn_data *data)
2601 {
2602   struct aarch64_displaced_step_data *dsd
2603     = (struct aarch64_displaced_step_data *) data;
2604   CORE_ADDR address = data->insn_addr + offset;
2605   struct aarch64_memory_operand zero = { MEMORY_OPERAND_OFFSET, 0 };
2606
2607   regcache_cooked_write_unsigned (dsd->regs, AARCH64_X0_REGNUM + rt,
2608                                   address);
2609
2610   if (is_sw)
2611     dsd->insn_count = emit_ldrsw (dsd->insn_buf, aarch64_register (rt, 1),
2612                                   aarch64_register (rt, 1), zero);
2613   else
2614     dsd->insn_count = emit_ldr (dsd->insn_buf, aarch64_register (rt, is64),
2615                                 aarch64_register (rt, 1), zero);
2616
2617   dsd->dsc->pc_adjust = 4;
2618 }
2619
2620 /* Implementation of aarch64_insn_visitor method "others".  */
2621
2622 static void
2623 aarch64_displaced_step_others (const uint32_t insn,
2624                                struct aarch64_insn_data *data)
2625 {
2626   struct aarch64_displaced_step_data *dsd
2627     = (struct aarch64_displaced_step_data *) data;
2628
2629   aarch64_emit_insn (dsd->insn_buf, insn);
2630   dsd->insn_count = 1;
2631
2632   if ((insn & 0xfffffc1f) == 0xd65f0000)
2633     {
2634       /* RET */
2635       dsd->dsc->pc_adjust = 0;
2636     }
2637   else
2638     dsd->dsc->pc_adjust = 4;
2639 }
2640
2641 static const struct aarch64_insn_visitor visitor =
2642 {
2643   aarch64_displaced_step_b,
2644   aarch64_displaced_step_b_cond,
2645   aarch64_displaced_step_cb,
2646   aarch64_displaced_step_tb,
2647   aarch64_displaced_step_adr,
2648   aarch64_displaced_step_ldr_literal,
2649   aarch64_displaced_step_others,
2650 };
2651
2652 /* Implement the "displaced_step_copy_insn" gdbarch method.  */
2653
2654 struct displaced_step_closure *
2655 aarch64_displaced_step_copy_insn (struct gdbarch *gdbarch,
2656                                   CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
2657                                   struct regcache *regs)
2658 {
2659   struct displaced_step_closure *dsc = NULL;
2660   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
2661   uint32_t insn = read_memory_unsigned_integer (from, 4, byte_order_for_code);
2662   struct aarch64_displaced_step_data dsd;
2663   aarch64_inst inst;
2664
2665   if (aarch64_decode_insn (insn, &inst, 1) != 0)
2666     return NULL;
2667
2668   /* Look for a Load Exclusive instruction which begins the sequence.  */
2669   if (inst.opcode->iclass == ldstexcl && bit (insn, 22))
2670     {
2671       /* We can't displaced step atomic sequences.  */
2672       return NULL;
2673     }
2674
2675   dsc = XCNEW (struct displaced_step_closure);
2676   dsd.base.insn_addr = from;
2677   dsd.new_addr = to;
2678   dsd.regs = regs;
2679   dsd.dsc = dsc;
2680   dsd.insn_count = 0;
2681   aarch64_relocate_instruction (insn, &visitor,
2682                                 (struct aarch64_insn_data *) &dsd);
2683   gdb_assert (dsd.insn_count <= DISPLACED_MODIFIED_INSNS);
2684
2685   if (dsd.insn_count != 0)
2686     {
2687       int i;
2688
2689       /* Instruction can be relocated to scratch pad.  Copy
2690          relocated instruction(s) there.  */
2691       for (i = 0; i < dsd.insn_count; i++)
2692         {
2693           if (debug_displaced)
2694             {
2695               debug_printf ("displaced: writing insn ");
2696               debug_printf ("%.8x", dsd.insn_buf[i]);
2697               debug_printf (" at %s\n", paddress (gdbarch, to + i * 4));
2698             }
2699           write_memory_unsigned_integer (to + i * 4, 4, byte_order_for_code,
2700                                          (ULONGEST) dsd.insn_buf[i]);
2701         }
2702     }
2703   else
2704     {
2705       xfree (dsc);
2706       dsc = NULL;
2707     }
2708
2709   return dsc;
2710 }
2711
2712 /* Implement the "displaced_step_fixup" gdbarch method.  */
2713
2714 void
2715 aarch64_displaced_step_fixup (struct gdbarch *gdbarch,
2716                               struct displaced_step_closure *dsc,
2717                               CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
2718                               struct regcache *regs)
2719 {
2720   if (dsc->cond)
2721     {
2722       ULONGEST pc;
2723
2724       regcache_cooked_read_unsigned (regs, AARCH64_PC_REGNUM, &pc);
2725       if (pc - to == 8)
2726         {
2727           /* Condition is true.  */
2728         }
2729       else if (pc - to == 4)
2730         {
2731           /* Condition is false.  */
2732           dsc->pc_adjust = 4;
2733         }
2734       else
2735         gdb_assert_not_reached ("Unexpected PC value after displaced stepping");
2736     }
2737
2738   if (dsc->pc_adjust != 0)
2739     {
2740       if (debug_displaced)
2741         {
2742           debug_printf ("displaced: fixup: set PC to %s:%d\n",
2743                         paddress (gdbarch, from), dsc->pc_adjust);
2744         }
2745       regcache_cooked_write_unsigned (regs, AARCH64_PC_REGNUM,
2746                                       from + dsc->pc_adjust);
2747     }
2748 }
2749
2750 /* Implement the "displaced_step_hw_singlestep" gdbarch method.  */
2751
2752 int
2753 aarch64_displaced_step_hw_singlestep (struct gdbarch *gdbarch,
2754                                       struct displaced_step_closure *closure)
2755 {
2756   return 1;
2757 }
2758
2759 /* Initialize the current architecture based on INFO.  If possible,
2760    re-use an architecture from ARCHES, which is a list of
2761    architectures already created during this debugging session.
2762
2763    Called e.g. at program startup, when reading a core file, and when
2764    reading a binary file.  */
2765
2766 static struct gdbarch *
2767 aarch64_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
2768 {
2769   struct gdbarch_tdep *tdep;
2770   struct gdbarch *gdbarch;
2771   struct gdbarch_list *best_arch;
2772   struct tdesc_arch_data *tdesc_data = NULL;
2773   const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
2774   int i;
2775   int valid_p = 1;
2776   const struct tdesc_feature *feature;
2777   int num_regs = 0;
2778   int num_pseudo_regs = 0;
2779
2780   /* Ensure we always have a target descriptor.  */
2781   if (!tdesc_has_registers (tdesc))
2782     tdesc = tdesc_aarch64;
2783
2784   gdb_assert (tdesc);
2785
2786   feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.aarch64.core");
2787
2788   if (feature == NULL)
2789     return NULL;
2790
2791   tdesc_data = tdesc_data_alloc ();
2792
2793   /* Validate the descriptor provides the mandatory core R registers
2794      and allocate their numbers.  */
2795   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_r_register_names); i++)
2796     valid_p &=
2797       tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, AARCH64_X0_REGNUM + i,
2798                                aarch64_r_register_names[i]);
2799
2800   num_regs = AARCH64_X0_REGNUM + i;
2801
2802   /* Look for the V registers.  */
2803   feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.aarch64.fpu");
2804   if (feature)
2805     {
2806       /* Validate the descriptor provides the mandatory V registers
2807          and allocate their numbers.  */
2808       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_v_register_names); i++)
2809         valid_p &=
2810           tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, AARCH64_V0_REGNUM + i,
2811                                    aarch64_v_register_names[i]);
2812
2813       num_regs = AARCH64_V0_REGNUM + i;
2814
2815       num_pseudo_regs += 32;    /* add the Qn scalar register pseudos */
2816       num_pseudo_regs += 32;    /* add the Dn scalar register pseudos */
2817       num_pseudo_regs += 32;    /* add the Sn scalar register pseudos */
2818       num_pseudo_regs += 32;    /* add the Hn scalar register pseudos */
2819       num_pseudo_regs += 32;    /* add the Bn scalar register pseudos */
2820     }
2821
2822   if (!valid_p)
2823     {
2824       tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
2825       return NULL;
2826     }
2827
2828   /* AArch64 code is always little-endian.  */
2829   info.byte_order_for_code = BFD_ENDIAN_LITTLE;
2830
2831   /* If there is already a candidate, use it.  */
2832   for (best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
2833        best_arch != NULL;
2834        best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (best_arch->next, &info))
2835     {
2836       /* Found a match.  */
2837       break;
2838     }
2839
2840   if (best_arch != NULL)
2841     {
2842       if (tdesc_data != NULL)
2843         tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
2844       return best_arch->gdbarch;
2845     }
2846
2847   tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
2848   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
2849
2850   /* This should be low enough for everything.  */
2851   tdep->lowest_pc = 0x20;
2852   tdep->jb_pc = -1;             /* Longjump support not enabled by default.  */
2853   tdep->jb_elt_size = 8;
2854
2855   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, aarch64_push_dummy_call);
2856   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, aarch64_frame_align);
2857
2858   /* Frame handling.  */
2859   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, aarch64_dummy_id);
2860   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, aarch64_unwind_pc);
2861   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, aarch64_unwind_sp);
2862
2863   /* Advance PC across function entry code.  */
2864   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, aarch64_skip_prologue);
2865
2866   /* The stack grows downward.  */
2867   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
2868
2869   /* Breakpoint manipulation.  */
2870   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch,
2871                                        aarch64_breakpoint::kind_from_pc);
2872   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch,
2873                                        aarch64_breakpoint::bp_from_kind);
2874   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
2875   set_gdbarch_software_single_step (gdbarch, aarch64_software_single_step);
2876
2877   /* Information about registers, etc.  */
2878   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, AARCH64_SP_REGNUM);
2879   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, AARCH64_PC_REGNUM);
2880   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
2881
2882   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, num_pseudo_regs);
2883   set_gdbarch_pseudo_register_read_value (gdbarch, aarch64_pseudo_read_value);
2884   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, aarch64_pseudo_write);
2885   set_tdesc_pseudo_register_name (gdbarch, aarch64_pseudo_register_name);
2886   set_tdesc_pseudo_register_type (gdbarch, aarch64_pseudo_register_type);
2887   set_tdesc_pseudo_register_reggroup_p (gdbarch,
2888                                         aarch64_pseudo_register_reggroup_p);
2889
2890   /* ABI */
2891   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
2892   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
2893   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
2894   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
2895   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 128);
2896   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
2897   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
2898   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
2899   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
2900   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
2901   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
2902   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ia64_quad);
2903
2904   /* Internal <-> external register number maps.  */
2905   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, aarch64_dwarf_reg_to_regnum);
2906
2907   /* Returning results.  */
2908   set_gdbarch_return_value (gdbarch, aarch64_return_value);
2909
2910   /* Disassembly.  */
2911   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, aarch64_gdb_print_insn);
2912
2913   /* Virtual tables.  */
2914   set_gdbarch_vbit_in_delta (gdbarch, 1);
2915
2916   /* Hook in the ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
2917   info.target_desc = tdesc;
2918   info.tdep_info = (void *) tdesc_data;
2919   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
2920
2921   dwarf2_frame_set_init_reg (gdbarch, aarch64_dwarf2_frame_init_reg);
2922
2923   /* Add some default predicates.  */
2924   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &aarch64_stub_unwind);
2925   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
2926   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &aarch64_prologue_unwind);
2927
2928   frame_base_set_default (gdbarch, &aarch64_normal_base);
2929
2930   /* Now we have tuned the configuration, set a few final things,
2931      based on what the OS ABI has told us.  */
2932
2933   if (tdep->jb_pc >= 0)
2934     set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, aarch64_get_longjmp_target);
2935
2936   set_gdbarch_gen_return_address (gdbarch, aarch64_gen_return_address);
2937
2938   tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
2939
2940   /* Add standard register aliases.  */
2941   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (aarch64_register_aliases); i++)
2942     user_reg_add (gdbarch, aarch64_register_aliases[i].name,
2943                   value_of_aarch64_user_reg,
2944                   &aarch64_register_aliases[i].regnum);
2945
2946   return gdbarch;
2947 }
2948
2949 static void
2950 aarch64_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
2951 {
2952   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2953
2954   if (tdep == NULL)
2955     return;
2956
2957   fprintf_unfiltered (file, _("aarch64_dump_tdep: Lowest pc = 0x%s"),
2958                       paddress (gdbarch, tdep->lowest_pc));
2959 }
2960
2961 /* Suppress warning from -Wmissing-prototypes.  */
2962 extern initialize_file_ftype _initialize_aarch64_tdep;
2963
2964 void
2965 _initialize_aarch64_tdep (void)
2966 {
2967   gdbarch_register (bfd_arch_aarch64, aarch64_gdbarch_init,
2968                     aarch64_dump_tdep);
2969
2970   initialize_tdesc_aarch64 ();
2971
2972   /* Debug this file's internals.  */
2973   add_setshow_boolean_cmd ("aarch64", class_maintenance, &aarch64_debug, _("\
2974 Set AArch64 debugging."), _("\
2975 Show AArch64 debugging."), _("\
2976 When on, AArch64 specific debugging is enabled."),
2977                             NULL,
2978                             show_aarch64_debug,
2979                             &setdebuglist, &showdebuglist);
2980
2981 #if GDB_SELF_TEST
2982   register_self_test (selftests::aarch64_analyze_prologue_test);
2983 #endif
2984 }
2985
2986 /* AArch64 process record-replay related structures, defines etc.  */
2987
2988 #define REG_ALLOC(REGS, LENGTH, RECORD_BUF) \
2989         do  \
2990           { \
2991             unsigned int reg_len = LENGTH; \
2992             if (reg_len) \
2993               { \
2994                 REGS = XNEWVEC (uint32_t, reg_len); \
2995                 memcpy(&REGS[0], &RECORD_BUF[0], sizeof(uint32_t)*LENGTH); \
2996               } \
2997           } \
2998         while (0)
2999
3000 #define MEM_ALLOC(MEMS, LENGTH, RECORD_BUF) \
3001         do  \
3002           { \
3003             unsigned int mem_len = LENGTH; \
3004             if (mem_len) \
3005             { \
3006               MEMS =  XNEWVEC (struct aarch64_mem_r, mem_len);  \
3007               memcpy(&MEMS->len, &RECORD_BUF[0], \
3008                      sizeof(struct aarch64_mem_r) * LENGTH); \
3009             } \
3010           } \
3011           while (0)
3012
3013 /* AArch64 record/replay structures and enumerations.  */
3014
3015 struct aarch64_mem_r
3016 {
3017   uint64_t len;    /* Record length.  */
3018   uint64_t addr;   /* Memory address.  */
3019 };
3020
3021 enum aarch64_record_result
3022 {
3023   AARCH64_RECORD_SUCCESS,
3024   AARCH64_RECORD_FAILURE,
3025   AARCH64_RECORD_UNSUPPORTED,
3026   AARCH64_RECORD_UNKNOWN
3027 };
3028
3029 typedef struct insn_decode_record_t
3030 {
3031   struct gdbarch *gdbarch;
3032   struct regcache *regcache;
3033   CORE_ADDR this_addr;                 /* Address of insn to be recorded.  */
3034   uint32_t aarch64_insn;               /* Insn to be recorded.  */
3035   uint32_t mem_rec_count;              /* Count of memory records.  */
3036   uint32_t reg_rec_count;              /* Count of register records.  */
3037   uint32_t *aarch64_regs;              /* Registers to be recorded.  */
3038   struct aarch64_mem_r *aarch64_mems;  /* Memory locations to be recorded.  */
3039 } insn_decode_record;
3040
3041 /* Record handler for data processing - register instructions.  */
3042
3043 static unsigned int
3044 aarch64_record_data_proc_reg (insn_decode_record *aarch64_insn_r)
3045 {
3046   uint8_t reg_rd, insn_bits24_27, insn_bits21_23;
3047   uint32_t record_buf[4];
3048
3049   reg_rd = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 0, 4);
3050   insn_bits24_27 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 24, 27);
3051   insn_bits21_23 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 21, 23);
3052
3053   if (!bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 28))
3054     {
3055       uint8_t setflags;
3056
3057       /* Logical (shifted register).  */
3058       if (insn_bits24_27 == 0x0a)
3059         setflags = (bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 29, 30) == 0x03);
3060       /* Add/subtract.  */
3061       else if (insn_bits24_27 == 0x0b)
3062         setflags = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 29);
3063       else
3064         return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3065
3066       record_buf[0] = reg_rd;
3067       aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3068       if (setflags)
3069         record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = AARCH64_CPSR_REGNUM;
3070     }
3071   else
3072     {
3073       if (insn_bits24_27 == 0x0b)
3074         {
3075           /* Data-processing (3 source).  */
3076           record_buf[0] = reg_rd;
3077           aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3078         }
3079       else if (insn_bits24_27 == 0x0a)
3080         {
3081           if (insn_bits21_23 == 0x00)
3082             {
3083               /* Add/subtract (with carry).  */
3084               record_buf[0] = reg_rd;
3085               aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3086               if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 29))
3087                 {
3088                   record_buf[1] = AARCH64_CPSR_REGNUM;
3089                   aarch64_insn_r->reg_rec_count = 2;
3090                 }
3091             }
3092           else if (insn_bits21_23 == 0x02)
3093             {
3094               /* Conditional compare (register) and conditional compare
3095                  (immediate) instructions.  */
3096               record_buf[0] = AARCH64_CPSR_REGNUM;
3097               aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3098             }
3099           else if (insn_bits21_23 == 0x04 || insn_bits21_23 == 0x06)
3100             {
3101               /* CConditional select.  */
3102               /* Data-processing (2 source).  */
3103               /* Data-processing (1 source).  */
3104               record_buf[0] = reg_rd;
3105               aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3106             }
3107           else
3108             return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3109         }
3110     }
3111
3112   REG_ALLOC (aarch64_insn_r->aarch64_regs, aarch64_insn_r->reg_rec_count,
3113              record_buf);
3114   return AARCH64_RECORD_SUCCESS;
3115 }
3116
3117 /* Record handler for data processing - immediate instructions.  */
3118
3119 static unsigned int
3120 aarch64_record_data_proc_imm (insn_decode_record *aarch64_insn_r)
3121 {
3122   uint8_t reg_rd, insn_bit23, insn_bits24_27, setflags;
3123   uint32_t record_buf[4];
3124
3125   reg_rd = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 0, 4);
3126   insn_bit23 = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 23);
3127   insn_bits24_27 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 24, 27);
3128
3129   if (insn_bits24_27 == 0x00                     /* PC rel addressing.  */
3130      || insn_bits24_27 == 0x03                   /* Bitfield and Extract.  */
3131      || (insn_bits24_27 == 0x02 && insn_bit23))  /* Move wide (immediate).  */
3132     {
3133       record_buf[0] = reg_rd;
3134       aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3135     }
3136   else if (insn_bits24_27 == 0x01)
3137     {
3138       /* Add/Subtract (immediate).  */
3139       setflags = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 29);
3140       record_buf[0] = reg_rd;
3141       aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3142       if (setflags)
3143         record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = AARCH64_CPSR_REGNUM;
3144     }
3145   else if (insn_bits24_27 == 0x02 && !insn_bit23)
3146     {
3147       /* Logical (immediate).  */
3148       setflags = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 29, 30) == 0x03;
3149       record_buf[0] = reg_rd;
3150       aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3151       if (setflags)
3152         record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = AARCH64_CPSR_REGNUM;
3153     }
3154   else
3155     return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3156
3157   REG_ALLOC (aarch64_insn_r->aarch64_regs, aarch64_insn_r->reg_rec_count,
3158              record_buf);
3159   return AARCH64_RECORD_SUCCESS;
3160 }
3161
3162 /* Record handler for branch, exception generation and system instructions.  */
3163
3164 static unsigned int
3165 aarch64_record_branch_except_sys (insn_decode_record *aarch64_insn_r)
3166 {
3167   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (aarch64_insn_r->gdbarch);
3168   uint8_t insn_bits24_27, insn_bits28_31, insn_bits22_23;
3169   uint32_t record_buf[4];
3170
3171   insn_bits24_27 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 24, 27);
3172   insn_bits28_31 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 28, 31);
3173   insn_bits22_23 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 22, 23);
3174
3175   if (insn_bits28_31 == 0x0d)
3176     {
3177       /* Exception generation instructions. */
3178       if (insn_bits24_27 == 0x04)
3179         {
3180           if (!bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 2, 4)
3181               && !bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 21, 23)
3182               && bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 0, 1) == 0x01)
3183             {
3184               ULONGEST svc_number;
3185
3186               regcache_raw_read_unsigned (aarch64_insn_r->regcache, 8,
3187                                           &svc_number);
3188               return tdep->aarch64_syscall_record (aarch64_insn_r->regcache,
3189                                                    svc_number);
3190             }
3191           else
3192             return AARCH64_RECORD_UNSUPPORTED;
3193         }
3194       /* System instructions. */
3195       else if (insn_bits24_27 == 0x05 && insn_bits22_23 == 0x00)
3196         {
3197           uint32_t reg_rt, reg_crn;
3198
3199           reg_rt = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 0, 4);
3200           reg_crn = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 12, 15);
3201
3202           /* Record rt in case of sysl and mrs instructions.  */
3203           if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 21))
3204             {
3205               record_buf[0] = reg_rt;
3206               aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3207             }
3208           /* Record cpsr for hint and msr(immediate) instructions.  */
3209           else if (reg_crn == 0x02 || reg_crn == 0x04)
3210             {
3211               record_buf[0] = AARCH64_CPSR_REGNUM;
3212               aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3213             }
3214         }
3215       /* Unconditional branch (register).  */
3216       else if((insn_bits24_27 & 0x0e) == 0x06)
3217         {
3218           record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = AARCH64_PC_REGNUM;
3219           if (bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 21, 22) == 0x01)
3220             record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = AARCH64_LR_REGNUM;
3221         }
3222       else
3223         return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3224     }
3225   /* Unconditional branch (immediate).  */
3226   else if ((insn_bits28_31 & 0x07) == 0x01 && (insn_bits24_27 & 0x0c) == 0x04)
3227     {
3228       record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = AARCH64_PC_REGNUM;
3229       if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 31))
3230         record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = AARCH64_LR_REGNUM;
3231     }
3232   else
3233     /* Compare & branch (immediate), Test & branch (immediate) and
3234        Conditional branch (immediate).  */
3235     record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = AARCH64_PC_REGNUM;
3236
3237   REG_ALLOC (aarch64_insn_r->aarch64_regs, aarch64_insn_r->reg_rec_count,
3238              record_buf);
3239   return AARCH64_RECORD_SUCCESS;
3240 }
3241
3242 /* Record handler for advanced SIMD load and store instructions.  */
3243
3244 static unsigned int
3245 aarch64_record_asimd_load_store (insn_decode_record *aarch64_insn_r)
3246 {
3247   CORE_ADDR address;
3248   uint64_t addr_offset = 0;
3249   uint32_t record_buf[24];
3250   uint64_t record_buf_mem[24];
3251   uint32_t reg_rn, reg_rt;
3252   uint32_t reg_index = 0, mem_index = 0;
3253   uint8_t opcode_bits, size_bits;
3254
3255   reg_rt = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 0, 4);
3256   reg_rn = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 5, 9);
3257   size_bits = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 10, 11);
3258   opcode_bits = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 12, 15);
3259   regcache_raw_read_unsigned (aarch64_insn_r->regcache, reg_rn, &address);
3260
3261   if (record_debug)
3262     debug_printf ("Process record: Advanced SIMD load/store\n");
3263
3264   /* Load/store single structure.  */
3265   if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 24))
3266     {
3267       uint8_t sindex, scale, selem, esize, replicate = 0;
3268       scale = opcode_bits >> 2;
3269       selem = ((opcode_bits & 0x02) |
3270               bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 21)) + 1;
3271       switch (scale)
3272         {
3273         case 1:
3274           if (size_bits & 0x01)
3275             return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3276           break;
3277         case 2:
3278           if ((size_bits >> 1) & 0x01)
3279             return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3280           if (size_bits & 0x01)
3281             {
3282               if (!((opcode_bits >> 1) & 0x01))
3283                 scale = 3;
3284               else
3285                 return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3286             }
3287           break;
3288         case 3:
3289           if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 22) && !(opcode_bits & 0x01))
3290             {
3291               scale = size_bits;
3292               replicate = 1;
3293               break;
3294             }
3295           else
3296             return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3297         default:
3298           break;
3299         }
3300       esize = 8 << scale;
3301       if (replicate)
3302         for (sindex = 0; sindex < selem; sindex++)
3303           {
3304             record_buf[reg_index++] = reg_rt + AARCH64_V0_REGNUM;
3305             reg_rt = (reg_rt + 1) % 32;
3306           }
3307       else
3308         {
3309           for (sindex = 0; sindex < selem; sindex++)
3310             {
3311               if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 22))
3312                 record_buf[reg_index++] = reg_rt + AARCH64_V0_REGNUM;
3313               else
3314                 {
3315                   record_buf_mem[mem_index++] = esize / 8;
3316                   record_buf_mem[mem_index++] = address + addr_offset;
3317                 }
3318               addr_offset = addr_offset + (esize / 8);
3319               reg_rt = (reg_rt + 1) % 32;
3320             }
3321         }
3322     }
3323   /* Load/store multiple structure.  */
3324   else
3325     {
3326       uint8_t selem, esize, rpt, elements;
3327       uint8_t eindex, rindex;
3328
3329       esize = 8 << size_bits;
3330       if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 30))
3331         elements = 128 / esize;
3332       else
3333         elements = 64 / esize;
3334
3335       switch (opcode_bits)
3336         {
3337         /*LD/ST4 (4 Registers).  */
3338         case 0:
3339           rpt = 1;
3340           selem = 4;
3341           break;
3342         /*LD/ST1 (4 Registers).  */
3343         case 2:
3344           rpt = 4;
3345           selem = 1;
3346           break;
3347         /*LD/ST3 (3 Registers).  */
3348         case 4:
3349           rpt = 1;
3350           selem = 3;
3351           break;
3352         /*LD/ST1 (3 Registers).  */
3353         case 6:
3354           rpt = 3;
3355           selem = 1;
3356           break;
3357         /*LD/ST1 (1 Register).  */
3358         case 7:
3359           rpt = 1;
3360           selem = 1;
3361           break;
3362         /*LD/ST2 (2 Registers).  */
3363         case 8:
3364           rpt = 1;
3365           selem = 2;
3366           break;
3367         /*LD/ST1 (2 Registers).  */
3368         case 10:
3369           rpt = 2;
3370           selem = 1;
3371           break;
3372         default:
3373           return AARCH64_RECORD_UNSUPPORTED;
3374           break;
3375         }
3376       for (rindex = 0; rindex < rpt; rindex++)
3377         for (eindex = 0; eindex < elements; eindex++)
3378           {
3379             uint8_t reg_tt, sindex;
3380             reg_tt = (reg_rt + rindex) % 32;
3381             for (sindex = 0; sindex < selem; sindex++)
3382               {
3383                 if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 22))
3384                   record_buf[reg_index++] = reg_tt + AARCH64_V0_REGNUM;
3385                 else
3386                   {
3387                     record_buf_mem[mem_index++] = esize / 8;
3388                     record_buf_mem[mem_index++] = address + addr_offset;
3389                   }
3390                 addr_offset = addr_offset + (esize / 8);
3391                 reg_tt = (reg_tt + 1) % 32;
3392               }
3393           }
3394     }
3395
3396   if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 23))
3397     record_buf[reg_index++] = reg_rn;
3398
3399   aarch64_insn_r->reg_rec_count = reg_index;
3400   aarch64_insn_r->mem_rec_count = mem_index / 2;
3401   MEM_ALLOC (aarch64_insn_r->aarch64_mems, aarch64_insn_r->mem_rec_count,
3402              record_buf_mem);
3403   REG_ALLOC (aarch64_insn_r->aarch64_regs, aarch64_insn_r->reg_rec_count,
3404              record_buf);
3405   return AARCH64_RECORD_SUCCESS;
3406 }
3407
3408 /* Record handler for load and store instructions.  */
3409
3410 static unsigned int
3411 aarch64_record_load_store (insn_decode_record *aarch64_insn_r)
3412 {
3413   uint8_t insn_bits24_27, insn_bits28_29, insn_bits10_11;
3414   uint8_t insn_bit23, insn_bit21;
3415   uint8_t opc, size_bits, ld_flag, vector_flag;
3416   uint32_t reg_rn, reg_rt, reg_rt2;
3417   uint64_t datasize, offset;
3418   uint32_t record_buf[8];
3419   uint64_t record_buf_mem[8];
3420   CORE_ADDR address;
3421
3422   insn_bits10_11 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 10, 11);
3423   insn_bits24_27 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 24, 27);
3424   insn_bits28_29 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 28, 29);
3425   insn_bit21 = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 21);
3426   insn_bit23 = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 23);
3427   ld_flag = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 22);
3428   vector_flag = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 26);
3429   reg_rt = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 0, 4);
3430   reg_rn = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 5, 9);
3431   reg_rt2 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 10, 14);
3432   size_bits = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 30, 31);
3433
3434   /* Load/store exclusive.  */
3435   if (insn_bits24_27 == 0x08 && insn_bits28_29 == 0x00)
3436     {
3437       if (record_debug)
3438         debug_printf ("Process record: load/store exclusive\n");
3439
3440       if (ld_flag)
3441         {
3442           record_buf[0] = reg_rt;
3443           aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3444           if (insn_bit21)
3445             {
3446               record_buf[1] = reg_rt2;
3447               aarch64_insn_r->reg_rec_count = 2;
3448             }
3449         }
3450       else
3451         {
3452           if (insn_bit21)
3453             datasize = (8 << size_bits) * 2;
3454           else
3455             datasize = (8 << size_bits);
3456           regcache_raw_read_unsigned (aarch64_insn_r->regcache, reg_rn,
3457                                       &address);
3458           record_buf_mem[0] = datasize / 8;
3459           record_buf_mem[1] = address;
3460           aarch64_insn_r->mem_rec_count = 1;
3461           if (!insn_bit23)
3462             {
3463               /* Save register rs.  */
3464               record_buf[0] = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 16, 20);
3465               aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3466             }
3467         }
3468     }
3469   /* Load register (literal) instructions decoding.  */
3470   else if ((insn_bits24_27 & 0x0b) == 0x08 && insn_bits28_29 == 0x01)
3471     {
3472       if (record_debug)
3473         debug_printf ("Process record: load register (literal)\n");
3474       if (vector_flag)
3475         record_buf[0] = reg_rt + AARCH64_V0_REGNUM;
3476       else
3477         record_buf[0] = reg_rt;
3478       aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3479     }
3480   /* All types of load/store pair instructions decoding.  */
3481   else if ((insn_bits24_27 & 0x0a) == 0x08 && insn_bits28_29 == 0x02)
3482     {
3483       if (record_debug)
3484         debug_printf ("Process record: load/store pair\n");
3485
3486       if (ld_flag)
3487         {
3488           if (vector_flag)
3489             {
3490               record_buf[0] = reg_rt + AARCH64_V0_REGNUM;
3491               record_buf[1] = reg_rt2 + AARCH64_V0_REGNUM;
3492             }
3493           else
3494             {
3495               record_buf[0] = reg_rt;
3496               record_buf[1] = reg_rt2;
3497             }
3498           aarch64_insn_r->reg_rec_count = 2;
3499         }
3500       else
3501         {
3502           uint16_t imm7_off;
3503           imm7_off = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 15, 21);
3504           if (!vector_flag)
3505             size_bits = size_bits >> 1;
3506           datasize = 8 << (2 + size_bits);
3507           offset = (imm7_off & 0x40) ? (~imm7_off & 0x007f) + 1 : imm7_off;
3508           offset = offset << (2 + size_bits);
3509           regcache_raw_read_unsigned (aarch64_insn_r->regcache, reg_rn,
3510                                       &address);
3511           if (!((insn_bits24_27 & 0x0b) == 0x08 && insn_bit23))
3512             {
3513               if (imm7_off & 0x40)
3514                 address = address - offset;
3515               else
3516                 address = address + offset;
3517             }
3518
3519           record_buf_mem[0] = datasize / 8;
3520           record_buf_mem[1] = address;
3521           record_buf_mem[2] = datasize / 8;
3522           record_buf_mem[3] = address + (datasize / 8);
3523           aarch64_insn_r->mem_rec_count = 2;
3524         }
3525       if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 23))
3526         record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = reg_rn;
3527     }
3528   /* Load/store register (unsigned immediate) instructions.  */
3529   else if ((insn_bits24_27 & 0x0b) == 0x09 && insn_bits28_29 == 0x03)
3530     {
3531       opc = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 22, 23);
3532       if (!(opc >> 1))
3533         if (opc & 0x01)
3534           ld_flag = 0x01;
3535         else
3536           ld_flag = 0x0;
3537       else
3538         if (size_bits != 0x03)
3539           ld_flag = 0x01;
3540         else
3541           return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3542
3543       if (record_debug)
3544         {
3545           debug_printf ("Process record: load/store (unsigned immediate):"
3546                         " size %x V %d opc %x\n", size_bits, vector_flag,
3547                         opc);
3548         }
3549
3550       if (!ld_flag)
3551         {
3552           offset = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 10, 21);
3553           datasize = 8 << size_bits;
3554           regcache_raw_read_unsigned (aarch64_insn_r->regcache, reg_rn,
3555                                       &address);
3556           offset = offset << size_bits;
3557           address = address + offset;
3558
3559           record_buf_mem[0] = datasize >> 3;
3560           record_buf_mem[1] = address;
3561           aarch64_insn_r->mem_rec_count = 1;
3562         }
3563       else
3564         {
3565           if (vector_flag)
3566             record_buf[0] = reg_rt + AARCH64_V0_REGNUM;
3567           else
3568             record_buf[0] = reg_rt;
3569           aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3570         }
3571     }
3572   /* Load/store register (register offset) instructions.  */
3573   else if ((insn_bits24_27 & 0x0b) == 0x08 && insn_bits28_29 == 0x03
3574            && insn_bits10_11 == 0x02 && insn_bit21)
3575     {
3576       if (record_debug)
3577         debug_printf ("Process record: load/store (register offset)\n");
3578       opc = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 22, 23);
3579       if (!(opc >> 1))
3580         if (opc & 0x01)
3581           ld_flag = 0x01;
3582         else
3583           ld_flag = 0x0;
3584       else
3585         if (size_bits != 0x03)
3586           ld_flag = 0x01;
3587         else
3588           return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3589
3590       if (!ld_flag)
3591         {
3592           ULONGEST reg_rm_val;
3593
3594           regcache_raw_read_unsigned (aarch64_insn_r->regcache,
3595                      bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 16, 20), &reg_rm_val);
3596           if (bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 12))
3597             offset = reg_rm_val << size_bits;
3598           else
3599             offset = reg_rm_val;
3600           datasize = 8 << size_bits;
3601           regcache_raw_read_unsigned (aarch64_insn_r->regcache, reg_rn,
3602                                       &address);
3603           address = address + offset;
3604           record_buf_mem[0] = datasize >> 3;
3605           record_buf_mem[1] = address;
3606           aarch64_insn_r->mem_rec_count = 1;
3607         }
3608       else
3609         {
3610           if (vector_flag)
3611             record_buf[0] = reg_rt + AARCH64_V0_REGNUM;
3612           else
3613             record_buf[0] = reg_rt;
3614           aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3615         }
3616     }
3617   /* Load/store register (immediate and unprivileged) instructions.  */
3618   else if ((insn_bits24_27 & 0x0b) == 0x08 && insn_bits28_29 == 0x03
3619            && !insn_bit21)
3620     {
3621       if (record_debug)
3622         {
3623           debug_printf ("Process record: load/store "
3624                         "(immediate and unprivileged)\n");
3625         }
3626       opc = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 22, 23);
3627       if (!(opc >> 1))
3628         if (opc & 0x01)
3629           ld_flag = 0x01;
3630         else
3631           ld_flag = 0x0;
3632       else
3633         if (size_bits != 0x03)
3634           ld_flag = 0x01;
3635         else
3636           return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3637
3638       if (!ld_flag)
3639         {
3640           uint16_t imm9_off;
3641           imm9_off = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 12, 20);
3642           offset = (imm9_off & 0x0100) ? (((~imm9_off) & 0x01ff) + 1) : imm9_off;
3643           datasize = 8 << size_bits;
3644           regcache_raw_read_unsigned (aarch64_insn_r->regcache, reg_rn,
3645                                       &address);
3646           if (insn_bits10_11 != 0x01)
3647             {
3648               if (imm9_off & 0x0100)
3649                 address = address - offset;
3650               else
3651                 address = address + offset;
3652             }
3653           record_buf_mem[0] = datasize >> 3;
3654           record_buf_mem[1] = address;
3655           aarch64_insn_r->mem_rec_count = 1;
3656         }
3657       else
3658         {
3659           if (vector_flag)
3660             record_buf[0] = reg_rt + AARCH64_V0_REGNUM;
3661           else
3662             record_buf[0] = reg_rt;
3663           aarch64_insn_r->reg_rec_count = 1;
3664         }
3665       if (insn_bits10_11 == 0x01 || insn_bits10_11 == 0x03)
3666         record_buf[aarch64_insn_r->reg_rec_count++] = reg_rn;
3667     }
3668   /* Advanced SIMD load/store instructions.  */
3669   else
3670     return aarch64_record_asimd_load_store (aarch64_insn_r);
3671
3672   MEM_ALLOC (aarch64_insn_r->aarch64_mems, aarch64_insn_r->mem_rec_count,
3673              record_buf_mem);
3674   REG_ALLOC (aarch64_insn_r->aarch64_regs, aarch64_insn_r->reg_rec_count,
3675              record_buf);
3676   return AARCH64_RECORD_SUCCESS;
3677 }
3678
3679 /* Record handler for data processing SIMD and floating point instructions.  */
3680
3681 static unsigned int
3682 aarch64_record_data_proc_simd_fp (insn_decode_record *aarch64_insn_r)
3683 {
3684   uint8_t insn_bit21, opcode, rmode, reg_rd;
3685   uint8_t insn_bits24_27, insn_bits28_31, insn_bits10_11, insn_bits12_15;
3686   uint8_t insn_bits11_14;
3687   uint32_t record_buf[2];
3688
3689   insn_bits24_27 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 24, 27);
3690   insn_bits28_31 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 28, 31);
3691   insn_bits10_11 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 10, 11);
3692   insn_bits12_15 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 12, 15);
3693   insn_bits11_14 = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 11, 14);
3694   opcode = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 16, 18);
3695   rmode = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 19, 20);
3696   reg_rd = bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 0, 4);
3697   insn_bit21 = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 21);
3698
3699   if (record_debug)
3700     debug_printf ("Process record: data processing SIMD/FP: ");
3701
3702   if ((insn_bits28_31 & 0x05) == 0x01 && insn_bits24_27 == 0x0e)
3703     {
3704       /* Floating point - fixed point conversion instructions.  */
3705       if (!insn_bit21)
3706         {
3707           if (record_debug)
3708             debug_printf ("FP - fixed point conversion");
3709
3710           if ((opcode >> 1) == 0x0 && rmode == 0x03)
3711             record_buf[0] = reg_rd;
3712           else
3713             record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_V0_REGNUM;
3714         }
3715       /* Floating point - conditional compare instructions.  */
3716       else if (insn_bits10_11 == 0x01)
3717         {
3718           if (record_debug)
3719             debug_printf ("FP - conditional compare");
3720
3721           record_buf[0] = AARCH64_CPSR_REGNUM;
3722         }
3723       /* Floating point - data processing (2-source) and
3724          conditional select instructions.  */
3725       else if (insn_bits10_11 == 0x02 || insn_bits10_11 == 0x03)
3726         {
3727           if (record_debug)
3728             debug_printf ("FP - DP (2-source)");
3729
3730           record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_V0_REGNUM;
3731         }
3732       else if (insn_bits10_11 == 0x00)
3733         {
3734           /* Floating point - immediate instructions.  */
3735           if ((insn_bits12_15 & 0x01) == 0x01
3736               || (insn_bits12_15 & 0x07) == 0x04)
3737             {
3738               if (record_debug)
3739                 debug_printf ("FP - immediate");
3740               record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_V0_REGNUM;
3741             }
3742           /* Floating point - compare instructions.  */
3743           else if ((insn_bits12_15 & 0x03) == 0x02)
3744             {
3745               if (record_debug)
3746                 debug_printf ("FP - immediate");
3747               record_buf[0] = AARCH64_CPSR_REGNUM;
3748             }
3749           /* Floating point - integer conversions instructions.  */
3750           else if (insn_bits12_15 == 0x00)
3751             {
3752               /* Convert float to integer instruction.  */
3753               if (!(opcode >> 1) || ((opcode >> 1) == 0x02 && !rmode))
3754                 {
3755                   if (record_debug)
3756                     debug_printf ("float to int conversion");
3757
3758                   record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_X0_REGNUM;
3759                 }
3760               /* Convert integer to float instruction.  */
3761               else if ((opcode >> 1) == 0x01 && !rmode)
3762                 {
3763                   if (record_debug)
3764                     debug_printf ("int to float conversion");
3765
3766                   record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_V0_REGNUM;
3767                 }
3768               /* Move float to integer instruction.  */
3769               else if ((opcode >> 1) == 0x03)
3770                 {
3771                   if (record_debug)
3772                     debug_printf ("move float to int");
3773
3774                   if (!(opcode & 0x01))
3775                     record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_X0_REGNUM;
3776                   else
3777                     record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_V0_REGNUM;
3778                 }
3779               else
3780                 return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3781             }
3782           else
3783             return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3784         }
3785       else
3786         return AARCH64_RECORD_UNKNOWN;
3787     }
3788   else if ((insn_bits28_31 & 0x09) == 0x00 && insn_bits24_27 == 0x0e)
3789     {
3790       if (record_debug)
3791         debug_printf ("SIMD copy");
3792
3793       /* Advanced SIMD copy instructions.  */
3794       if (!bits (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 21, 23)
3795           && !bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 15)
3796           && bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 10))
3797         {
3798           if (insn_bits11_14 == 0x05 || insn_bits11_14 == 0x07)
3799             record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_X0_REGNUM;
3800           else
3801             record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_V0_REGNUM;
3802         }
3803       else
3804         record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_V0_REGNUM;
3805     }
3806   /* All remaining floating point or advanced SIMD instructions.  */
3807   else
3808     {
3809       if (record_debug)
3810         debug_printf ("all remain");
3811
3812       record_buf[0] = reg_rd + AARCH64_V0_REGNUM;
3813     }
3814
3815   if (record_debug)
3816     debug_printf ("\n");
3817
3818   aarch64_insn_r->reg_rec_count++;
3819   gdb_assert (aarch64_insn_r->reg_rec_count == 1);
3820   REG_ALLOC (aarch64_insn_r->aarch64_regs, aarch64_insn_r->reg_rec_count,
3821              record_buf);
3822   return AARCH64_RECORD_SUCCESS;
3823 }
3824
3825 /* Decodes insns type and invokes its record handler.  */
3826
3827 static unsigned int
3828 aarch64_record_decode_insn_handler (insn_decode_record *aarch64_insn_r)
3829 {
3830   uint32_t ins_bit25, ins_bit26, ins_bit27, ins_bit28;
3831
3832   ins_bit25 = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 25);
3833   ins_bit26 = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 26);
3834   ins_bit27 = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 27);
3835   ins_bit28 = bit (aarch64_insn_r->aarch64_insn, 28);
3836
3837   /* Data processing - immediate instructions.  */
3838   if (!ins_bit26 && !ins_bit27 && ins_bit28)
3839     return aarch64_record_data_proc_imm (aarch64_insn_r);
3840
3841   /* Branch, exception generation and system instructions.  */
3842   if (ins_bit26 && !ins_bit27 && ins_bit28)
3843     return aarch64_record_branch_except_sys (aarch64_insn_r);
3844
3845   /* Load and store instructions.  */
3846   if (!ins_bit25 && ins_bit27)
3847     return aarch64_record_load_store (aarch64_insn_r);
3848
3849   /* Data processing - register instructions.  */
3850   if (ins_bit25 && !ins_bit26 && ins_bit27)
3851     return aarch64_record_data_proc_reg (aarch64_insn_r);
3852
3853   /* Data processing - SIMD and floating point instructions.  */
3854   if (ins_bit25 && ins_bit26 && ins_bit27)
3855     return aarch64_record_data_proc_simd_fp (aarch64_insn_r);
3856
3857   return AARCH64_RECORD_UNSUPPORTED;
3858 }
3859
3860 /* Cleans up local record registers and memory allocations.  */
3861
3862 static void
3863 deallocate_reg_mem (insn_decode_record *record)
3864 {
3865   xfree (record->aarch64_regs);
3866   xfree (record->aarch64_mems);
3867 }
3868
3869 /* Parse the current instruction and record the values of the registers and
3870    memory that will be changed in current instruction to record_arch_list
3871    return -1 if something is wrong.  */
3872
3873 int
3874 aarch64_process_record (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
3875                         CORE_ADDR insn_addr)
3876 {
3877   uint32_t rec_no = 0;
3878   uint8_t insn_size = 4;
3879   uint32_t ret = 0;
3880   gdb_byte buf[insn_size];
3881   insn_decode_record aarch64_record;
3882
3883   memset (&buf[0], 0, insn_size);
3884   memset (&aarch64_record, 0, sizeof (insn_decode_record));
3885   target_read_memory (insn_addr, &buf[0], insn_size);
3886   aarch64_record.aarch64_insn
3887     = (uint32_t) extract_unsigned_integer (&buf[0],
3888                                            insn_size,
3889                                            gdbarch_byte_order (gdbarch));
3890   aarch64_record.regcache = regcache;
3891   aarch64_record.this_addr = insn_addr;
3892   aarch64_record.gdbarch = gdbarch;
3893
3894   ret = aarch64_record_decode_insn_handler (&aarch64_record);
3895   if (ret == AARCH64_RECORD_UNSUPPORTED)
3896     {
3897       printf_unfiltered (_("Process record does not support instruction "
3898                            "0x%0x at address %s.\n"),
3899                          aarch64_record.aarch64_insn,
3900                          paddress (gdbarch, insn_addr));
3901       ret = -1;
3902     }
3903
3904   if (0 == ret)
3905     {
3906       /* Record registers.  */
3907       record_full_arch_list_add_reg (aarch64_record.regcache,
3908                                      AARCH64_PC_REGNUM);
3909       /* Always record register CPSR.  */
3910       record_full_arch_list_add_reg (aarch64_record.regcache,
3911                                      AARCH64_CPSR_REGNUM);
3912       if (aarch64_record.aarch64_regs)
3913         for (rec_no = 0; rec_no < aarch64_record.reg_rec_count; rec_no++)
3914           if (record_full_arch_list_add_reg (aarch64_record.regcache,
3915                                              aarch64_record.aarch64_regs[rec_no]))
3916             ret = -1;
3917
3918       /* Record memories.  */
3919       if (aarch64_record.aarch64_mems)
3920         for (rec_no = 0; rec_no < aarch64_record.mem_rec_count; rec_no++)
3921           if (record_full_arch_list_add_mem
3922               ((CORE_ADDR)aarch64_record.aarch64_mems[rec_no].addr,
3923                aarch64_record.aarch64_mems[rec_no].len))
3924             ret = -1;
3925
3926       if (record_full_arch_list_add_end ())
3927         ret = -1;
3928     }
3929
3930   deallocate_reg_mem (&aarch64_record);
3931   return ret;
3932 }