* i386-tdep.c (i386_match_insn_block): Use length of the proper
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / alpha-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the ALPHA architecture, for GDB, the GNU Debugger.
2
3    Copyright (C) 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002,
4    2003, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
5    Free Software Foundation, Inc.
6
7    This file is part of GDB.
8
9    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10    it under the terms of the GNU General Public License as published by
11    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
12    (at your option) any later version.
13
14    This program is distributed in the hope that it will be useful,
15    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17    GNU General Public License for more details.
18
19    You should have received a copy of the GNU General Public License
20    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "defs.h"
23 #include "doublest.h"
24 #include "frame.h"
25 #include "frame-unwind.h"
26 #include "frame-base.h"
27 #include "dwarf2-frame.h"
28 #include "inferior.h"
29 #include "symtab.h"
30 #include "value.h"
31 #include "gdbcmd.h"
32 #include "gdbcore.h"
33 #include "dis-asm.h"
34 #include "symfile.h"
35 #include "objfiles.h"
36 #include "gdb_string.h"
37 #include "linespec.h"
38 #include "regcache.h"
39 #include "reggroups.h"
40 #include "arch-utils.h"
41 #include "osabi.h"
42 #include "block.h"
43 #include "infcall.h"
44 #include "trad-frame.h"
45
46 #include "elf-bfd.h"
47
48 #include "alpha-tdep.h"
49
50 /* Instruction decoding.  The notations for registers, immediates and
51    opcodes are the same as the one used in Compaq's Alpha architecture
52    handbook.  */
53
54 #define INSN_OPCODE(insn) ((insn & 0xfc000000) >> 26)
55
56 /* Memory instruction format */
57 #define MEM_RA(insn) ((insn & 0x03e00000) >> 21)
58 #define MEM_RB(insn) ((insn & 0x001f0000) >> 16)
59 #define MEM_DISP(insn) \
60   (((insn & 0x8000) == 0) ? (insn & 0xffff) : -((-insn) & 0xffff))
61
62 static const int lda_opcode = 0x08;
63 static const int stq_opcode = 0x2d;
64
65 /* Branch instruction format */
66 #define BR_RA(insn) MEM_RA(insn)
67
68 static const int bne_opcode = 0x3d;
69
70 /* Operate instruction format */
71 #define OPR_FUNCTION(insn) ((insn & 0xfe0) >> 5)
72 #define OPR_HAS_IMMEDIATE(insn) ((insn & 0x1000) == 0x1000)
73 #define OPR_RA(insn) MEM_RA(insn)
74 #define OPR_RC(insn) ((insn & 0x1f))
75 #define OPR_LIT(insn) ((insn & 0x1fe000) >> 13)
76
77 static const int subq_opcode = 0x10;
78 static const int subq_function = 0x29;
79
80 \f
81 /* Return the name of the REGNO register.
82
83    An empty name corresponds to a register number that used to
84    be used for a virtual register.  That virtual register has
85    been removed, but the index is still reserved to maintain
86    compatibility with existing remote alpha targets.  */
87
88 static const char *
89 alpha_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regno)
90 {
91   static const char * const register_names[] =
92   {
93     "v0",   "t0",   "t1",   "t2",   "t3",   "t4",   "t5",   "t6",
94     "t7",   "s0",   "s1",   "s2",   "s3",   "s4",   "s5",   "fp",
95     "a0",   "a1",   "a2",   "a3",   "a4",   "a5",   "t8",   "t9",
96     "t10",  "t11",  "ra",   "t12",  "at",   "gp",   "sp",   "zero",
97     "f0",   "f1",   "f2",   "f3",   "f4",   "f5",   "f6",   "f7",
98     "f8",   "f9",   "f10",  "f11",  "f12",  "f13",  "f14",  "f15",
99     "f16",  "f17",  "f18",  "f19",  "f20",  "f21",  "f22",  "f23",
100     "f24",  "f25",  "f26",  "f27",  "f28",  "f29",  "f30",  "fpcr",
101     "pc",   "",     "unique"
102   };
103
104   if (regno < 0)
105     return NULL;
106   if (regno >= ARRAY_SIZE(register_names))
107     return NULL;
108   return register_names[regno];
109 }
110
111 static int
112 alpha_cannot_fetch_register (struct gdbarch *gdbarch, int regno)
113 {
114   return (strlen (alpha_register_name (gdbarch, regno)) == 0);
115 }
116
117 static int
118 alpha_cannot_store_register (struct gdbarch *gdbarch, int regno)
119 {
120   return (regno == ALPHA_ZERO_REGNUM
121           || strlen (alpha_register_name (gdbarch, regno)) == 0);
122 }
123
124 static struct type *
125 alpha_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regno)
126 {
127   if (regno == ALPHA_SP_REGNUM || regno == ALPHA_GP_REGNUM)
128     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
129   if (regno == ALPHA_PC_REGNUM)
130     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
131
132   /* Don't need to worry about little vs big endian until 
133      some jerk tries to port to alpha-unicosmk.  */
134   if (regno >= ALPHA_FP0_REGNUM && regno < ALPHA_FP0_REGNUM + 31)
135     return builtin_type (gdbarch)->builtin_double;
136
137   return builtin_type (gdbarch)->builtin_int64;
138 }
139
140 /* Is REGNUM a member of REGGROUP?  */
141
142 static int
143 alpha_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
144                            struct reggroup *group)
145 {
146   /* Filter out any registers eliminated, but whose regnum is 
147      reserved for backward compatibility, e.g. the vfp.  */
148   if (gdbarch_register_name (gdbarch, regnum) == NULL
149       || *gdbarch_register_name (gdbarch, regnum) == '\0')
150     return 0;
151
152   if (group == all_reggroup)
153     return 1;
154
155   /* Zero should not be saved or restored.  Technically it is a general
156      register (just as $f31 would be a float if we represented it), but
157      there's no point displaying it during "info regs", so leave it out
158      of all groups except for "all".  */
159   if (regnum == ALPHA_ZERO_REGNUM)
160     return 0;
161
162   /* All other registers are saved and restored.  */
163   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
164     return 1;
165
166   /* All other groups are non-overlapping.  */
167
168   /* Since this is really a PALcode memory slot...  */
169   if (regnum == ALPHA_UNIQUE_REGNUM)
170     return group == system_reggroup;
171
172   /* Force the FPCR to be considered part of the floating point state.  */
173   if (regnum == ALPHA_FPCR_REGNUM)
174     return group == float_reggroup;
175
176   if (regnum >= ALPHA_FP0_REGNUM && regnum < ALPHA_FP0_REGNUM + 31)
177     return group == float_reggroup;
178   else
179     return group == general_reggroup;
180 }
181
182 /* The following represents exactly the conversion performed by
183    the LDS instruction.  This applies to both single-precision
184    floating point and 32-bit integers.  */
185
186 static void
187 alpha_lds (struct gdbarch *gdbarch, void *out, const void *in)
188 {
189   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
190   ULONGEST mem     = extract_unsigned_integer (in, 4, byte_order);
191   ULONGEST frac    = (mem >>  0) & 0x7fffff;
192   ULONGEST sign    = (mem >> 31) & 1;
193   ULONGEST exp_msb = (mem >> 30) & 1;
194   ULONGEST exp_low = (mem >> 23) & 0x7f;
195   ULONGEST exp, reg;
196
197   exp = (exp_msb << 10) | exp_low;
198   if (exp_msb)
199     {
200       if (exp_low == 0x7f)
201         exp = 0x7ff;
202     }
203   else
204     {
205       if (exp_low != 0x00)
206         exp |= 0x380;
207     }
208
209   reg = (sign << 63) | (exp << 52) | (frac << 29);
210   store_unsigned_integer (out, 8, byte_order, reg);
211 }
212
213 /* Similarly, this represents exactly the conversion performed by
214    the STS instruction.  */
215
216 static void
217 alpha_sts (struct gdbarch *gdbarch, void *out, const void *in)
218 {
219   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
220   ULONGEST reg, mem;
221
222   reg = extract_unsigned_integer (in, 8, byte_order);
223   mem = ((reg >> 32) & 0xc0000000) | ((reg >> 29) & 0x3fffffff);
224   store_unsigned_integer (out, 4, byte_order, mem);
225 }
226
227 /* The alpha needs a conversion between register and memory format if the
228    register is a floating point register and memory format is float, as the
229    register format must be double or memory format is an integer with 4
230    bytes or less, as the representation of integers in floating point
231    registers is different.  */
232
233 static int
234 alpha_convert_register_p (struct gdbarch *gdbarch, int regno,
235                           struct type *type)
236 {
237   return (regno >= ALPHA_FP0_REGNUM && regno < ALPHA_FP0_REGNUM + 31
238           && TYPE_LENGTH (type) != 8);
239 }
240
241 static int
242 alpha_register_to_value (struct frame_info *frame, int regnum,
243                          struct type *valtype, gdb_byte *out,
244                         int *optimizedp, int *unavailablep)
245 {
246   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
247   gdb_byte in[MAX_REGISTER_SIZE];
248
249   /* Convert to TYPE.  */
250   if (!get_frame_register_bytes (frame, regnum, 0,
251                                  register_size (gdbarch, regnum),
252                                  in, optimizedp, unavailablep))
253     return 0;
254
255   if (TYPE_LENGTH (valtype) == 4)
256     {
257       alpha_sts (gdbarch, out, in);
258       *optimizedp = *unavailablep = 0;
259       return 1;
260     }
261
262   error (_("Cannot retrieve value from floating point register"));
263 }
264
265 static void
266 alpha_value_to_register (struct frame_info *frame, int regnum,
267                          struct type *valtype, const gdb_byte *in)
268 {
269   gdb_byte out[MAX_REGISTER_SIZE];
270
271   switch (TYPE_LENGTH (valtype))
272     {
273     case 4:
274       alpha_lds (get_frame_arch (frame), out, in);
275       break;
276     default:
277       error (_("Cannot store value in floating point register"));
278     }
279   put_frame_register (frame, regnum, out);
280 }
281
282 \f
283 /* The alpha passes the first six arguments in the registers, the rest on
284    the stack.  The register arguments are stored in ARG_REG_BUFFER, and
285    then moved into the register file; this simplifies the passing of a
286    large struct which extends from the registers to the stack, plus avoids
287    three ptrace invocations per word.
288
289    We don't bother tracking which register values should go in integer
290    regs or fp regs; we load the same values into both.
291
292    If the called function is returning a structure, the address of the
293    structure to be returned is passed as a hidden first argument.  */
294
295 static CORE_ADDR
296 alpha_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
297                        struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
298                        int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
299                        int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
300 {
301   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
302   int i;
303   int accumulate_size = struct_return ? 8 : 0;
304   struct alpha_arg
305     {
306       const gdb_byte *contents;
307       int len;
308       int offset;
309     };
310   struct alpha_arg *alpha_args
311     = (struct alpha_arg *) alloca (nargs * sizeof (struct alpha_arg));
312   struct alpha_arg *m_arg;
313   gdb_byte arg_reg_buffer[ALPHA_REGISTER_SIZE * ALPHA_NUM_ARG_REGS];
314   int required_arg_regs;
315   CORE_ADDR func_addr = find_function_addr (function, NULL);
316
317   /* The ABI places the address of the called function in T12.  */
318   regcache_cooked_write_signed (regcache, ALPHA_T12_REGNUM, func_addr);
319
320   /* Set the return address register to point to the entry point
321      of the program, where a breakpoint lies in wait.  */
322   regcache_cooked_write_signed (regcache, ALPHA_RA_REGNUM, bp_addr);
323
324   /* Lay out the arguments in memory.  */
325   for (i = 0, m_arg = alpha_args; i < nargs; i++, m_arg++)
326     {
327       struct value *arg = args[i];
328       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
329
330       /* Cast argument to long if necessary as the compiler does it too.  */
331       switch (TYPE_CODE (arg_type))
332         {
333         case TYPE_CODE_INT:
334         case TYPE_CODE_BOOL:
335         case TYPE_CODE_CHAR:
336         case TYPE_CODE_RANGE:
337         case TYPE_CODE_ENUM:
338           if (TYPE_LENGTH (arg_type) == 4)
339             {
340               /* 32-bit values must be sign-extended to 64 bits
341                  even if the base data type is unsigned.  */
342               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
343               arg = value_cast (arg_type, arg);
344             }
345           if (TYPE_LENGTH (arg_type) < ALPHA_REGISTER_SIZE)
346             {
347               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_int64;
348               arg = value_cast (arg_type, arg);
349             }
350           break;
351
352         case TYPE_CODE_FLT:
353           /* "float" arguments loaded in registers must be passed in
354              register format, aka "double".  */
355           if (accumulate_size < sizeof (arg_reg_buffer)
356               && TYPE_LENGTH (arg_type) == 4)
357             {
358               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_double;
359               arg = value_cast (arg_type, arg);
360             }
361           /* Tru64 5.1 has a 128-bit long double, and passes this by
362              invisible reference.  No one else uses this data type.  */
363           else if (TYPE_LENGTH (arg_type) == 16)
364             {
365               /* Allocate aligned storage.  */
366               sp = (sp & -16) - 16;
367
368               /* Write the real data into the stack.  */
369               write_memory (sp, value_contents (arg), 16);
370
371               /* Construct the indirection.  */
372               arg_type = lookup_pointer_type (arg_type);
373               arg = value_from_pointer (arg_type, sp);
374             }
375           break;
376
377         case TYPE_CODE_COMPLEX:
378           /* ??? The ABI says that complex values are passed as two
379              separate scalar values.  This distinction only matters
380              for complex float.  However, GCC does not implement this.  */
381
382           /* Tru64 5.1 has a 128-bit long double, and passes this by
383              invisible reference.  */
384           if (TYPE_LENGTH (arg_type) == 32)
385             {
386               /* Allocate aligned storage.  */
387               sp = (sp & -16) - 16;
388
389               /* Write the real data into the stack.  */
390               write_memory (sp, value_contents (arg), 32);
391
392               /* Construct the indirection.  */
393               arg_type = lookup_pointer_type (arg_type);
394               arg = value_from_pointer (arg_type, sp);
395             }
396           break;
397
398         default:
399           break;
400         }
401       m_arg->len = TYPE_LENGTH (arg_type);
402       m_arg->offset = accumulate_size;
403       accumulate_size = (accumulate_size + m_arg->len + 7) & ~7;
404       m_arg->contents = value_contents (arg);
405     }
406
407   /* Determine required argument register loads, loading an argument register
408      is expensive as it uses three ptrace calls.  */
409   required_arg_regs = accumulate_size / 8;
410   if (required_arg_regs > ALPHA_NUM_ARG_REGS)
411     required_arg_regs = ALPHA_NUM_ARG_REGS;
412
413   /* Make room for the arguments on the stack.  */
414   if (accumulate_size < sizeof(arg_reg_buffer))
415     accumulate_size = 0;
416   else
417     accumulate_size -= sizeof(arg_reg_buffer);
418   sp -= accumulate_size;
419
420   /* Keep sp aligned to a multiple of 16 as the ABI requires.  */
421   sp &= ~15;
422
423   /* `Push' arguments on the stack.  */
424   for (i = nargs; m_arg--, --i >= 0;)
425     {
426       const gdb_byte *contents = m_arg->contents;
427       int offset = m_arg->offset;
428       int len = m_arg->len;
429
430       /* Copy the bytes destined for registers into arg_reg_buffer.  */
431       if (offset < sizeof(arg_reg_buffer))
432         {
433           if (offset + len <= sizeof(arg_reg_buffer))
434             {
435               memcpy (arg_reg_buffer + offset, contents, len);
436               continue;
437             }
438           else
439             {
440               int tlen = sizeof(arg_reg_buffer) - offset;
441               memcpy (arg_reg_buffer + offset, contents, tlen);
442               offset += tlen;
443               contents += tlen;
444               len -= tlen;
445             }
446         }
447
448       /* Everything else goes to the stack.  */
449       write_memory (sp + offset - sizeof(arg_reg_buffer), contents, len);
450     }
451   if (struct_return)
452     store_unsigned_integer (arg_reg_buffer, ALPHA_REGISTER_SIZE,
453                             byte_order, struct_addr);
454
455   /* Load the argument registers.  */
456   for (i = 0; i < required_arg_regs; i++)
457     {
458       regcache_cooked_write (regcache, ALPHA_A0_REGNUM + i,
459                              arg_reg_buffer + i*ALPHA_REGISTER_SIZE);
460       regcache_cooked_write (regcache, ALPHA_FPA0_REGNUM + i,
461                              arg_reg_buffer + i*ALPHA_REGISTER_SIZE);
462     }
463
464   /* Finally, update the stack pointer.  */
465   regcache_cooked_write_signed (regcache, ALPHA_SP_REGNUM, sp);
466
467   return sp;
468 }
469
470 /* Extract from REGCACHE the value about to be returned from a function
471    and copy it into VALBUF.  */
472
473 static void
474 alpha_extract_return_value (struct type *valtype, struct regcache *regcache,
475                             gdb_byte *valbuf)
476 {
477   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
478   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
479   int length = TYPE_LENGTH (valtype);
480   gdb_byte raw_buffer[ALPHA_REGISTER_SIZE];
481   ULONGEST l;
482
483   switch (TYPE_CODE (valtype))
484     {
485     case TYPE_CODE_FLT:
486       switch (length)
487         {
488         case 4:
489           regcache_cooked_read (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM, raw_buffer);
490           alpha_sts (gdbarch, valbuf, raw_buffer);
491           break;
492
493         case 8:
494           regcache_cooked_read (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
495           break;
496
497         case 16:
498           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ALPHA_V0_REGNUM, &l);
499           read_memory (l, valbuf, 16);
500           break;
501
502         default:
503           internal_error (__FILE__, __LINE__,
504                           _("unknown floating point width"));
505         }
506       break;
507
508     case TYPE_CODE_COMPLEX:
509       switch (length)
510         {
511         case 8:
512           /* ??? This isn't correct wrt the ABI, but it's what GCC does.  */
513           regcache_cooked_read (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
514           break;
515
516         case 16:
517           regcache_cooked_read (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
518           regcache_cooked_read (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM + 1, valbuf + 8);
519           break;
520
521         case 32:
522           regcache_cooked_read_signed (regcache, ALPHA_V0_REGNUM, &l);
523           read_memory (l, valbuf, 32);
524           break;
525
526         default:
527           internal_error (__FILE__, __LINE__,
528                           _("unknown floating point width"));
529         }
530       break;
531
532     default:
533       /* Assume everything else degenerates to an integer.  */
534       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ALPHA_V0_REGNUM, &l);
535       store_unsigned_integer (valbuf, length, byte_order, l);
536       break;
537     }
538 }
539
540 /* Insert the given value into REGCACHE as if it was being 
541    returned by a function.  */
542
543 static void
544 alpha_store_return_value (struct type *valtype, struct regcache *regcache,
545                           const gdb_byte *valbuf)
546 {
547   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
548   int length = TYPE_LENGTH (valtype);
549   gdb_byte raw_buffer[ALPHA_REGISTER_SIZE];
550   ULONGEST l;
551
552   switch (TYPE_CODE (valtype))
553     {
554     case TYPE_CODE_FLT:
555       switch (length)
556         {
557         case 4:
558           alpha_lds (gdbarch, raw_buffer, valbuf);
559           regcache_cooked_write (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM, raw_buffer);
560           break;
561
562         case 8:
563           regcache_cooked_write (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
564           break;
565
566         case 16:
567           /* FIXME: 128-bit long doubles are returned like structures:
568              by writing into indirect storage provided by the caller
569              as the first argument.  */
570           error (_("Cannot set a 128-bit long double return value."));
571
572         default:
573           internal_error (__FILE__, __LINE__,
574                           _("unknown floating point width"));
575         }
576       break;
577
578     case TYPE_CODE_COMPLEX:
579       switch (length)
580         {
581         case 8:
582           /* ??? This isn't correct wrt the ABI, but it's what GCC does.  */
583           regcache_cooked_write (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
584           break;
585
586         case 16:
587           regcache_cooked_write (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
588           regcache_cooked_write (regcache, ALPHA_FP0_REGNUM + 1, valbuf + 8);
589           break;
590
591         case 32:
592           /* FIXME: 128-bit long doubles are returned like structures:
593              by writing into indirect storage provided by the caller
594              as the first argument.  */
595           error (_("Cannot set a 128-bit long double return value."));
596
597         default:
598           internal_error (__FILE__, __LINE__,
599                           _("unknown floating point width"));
600         }
601       break;
602
603     default:
604       /* Assume everything else degenerates to an integer.  */
605       /* 32-bit values must be sign-extended to 64 bits
606          even if the base data type is unsigned.  */
607       if (length == 4)
608         valtype = builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
609       l = unpack_long (valtype, valbuf);
610       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ALPHA_V0_REGNUM, l);
611       break;
612     }
613 }
614
615 static enum return_value_convention
616 alpha_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *func_type,
617                     struct type *type, struct regcache *regcache,
618                     gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
619 {
620   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
621
622   if ((code == TYPE_CODE_STRUCT
623        || code == TYPE_CODE_UNION
624        || code == TYPE_CODE_ARRAY)
625       && gdbarch_tdep (gdbarch)->return_in_memory (type))
626     {
627       if (readbuf)
628         {
629           ULONGEST addr;
630           regcache_raw_read_unsigned (regcache, ALPHA_V0_REGNUM, &addr);
631           read_memory (addr, readbuf, TYPE_LENGTH (type));
632         }
633
634       return RETURN_VALUE_ABI_RETURNS_ADDRESS;
635     }
636
637   if (readbuf)
638     alpha_extract_return_value (type, regcache, readbuf);
639   if (writebuf)
640     alpha_store_return_value (type, regcache, writebuf);
641
642   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
643 }
644
645 static int
646 alpha_return_in_memory_always (struct type *type)
647 {
648   return 1;
649 }
650 \f
651 static const gdb_byte *
652 alpha_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pc, int *len)
653 {
654   static const gdb_byte break_insn[] = { 0x80, 0, 0, 0 }; /* call_pal bpt */
655
656   *len = sizeof(break_insn);
657   return break_insn;
658 }
659
660 \f
661 /* This returns the PC of the first insn after the prologue.
662    If we can't find the prologue, then return 0.  */
663
664 CORE_ADDR
665 alpha_after_prologue (CORE_ADDR pc)
666 {
667   struct symtab_and_line sal;
668   CORE_ADDR func_addr, func_end;
669
670   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
671     return 0;
672
673   sal = find_pc_line (func_addr, 0);
674   if (sal.end < func_end)
675     return sal.end;
676
677   /* The line after the prologue is after the end of the function.  In this
678      case, tell the caller to find the prologue the hard way.  */
679   return 0;
680 }
681
682 /* Read an instruction from memory at PC, looking through breakpoints.  */
683
684 unsigned int
685 alpha_read_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
686 {
687   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
688   gdb_byte buf[ALPHA_INSN_SIZE];
689   int status;
690
691   status = target_read_memory (pc, buf, sizeof (buf));
692   if (status)
693     memory_error (status, pc);
694   return extract_unsigned_integer (buf, sizeof (buf), byte_order);
695 }
696
697 /* To skip prologues, I use this predicate.  Returns either PC itself
698    if the code at PC does not look like a function prologue; otherwise
699    returns an address that (if we're lucky) follows the prologue.  If
700    LENIENT, then we must skip everything which is involved in setting
701    up the frame (it's OK to skip more, just so long as we don't skip
702    anything which might clobber the registers which are being saved.  */
703
704 static CORE_ADDR
705 alpha_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
706 {
707   unsigned long inst;
708   int offset;
709   CORE_ADDR post_prologue_pc;
710   gdb_byte buf[ALPHA_INSN_SIZE];
711
712   /* Silently return the unaltered pc upon memory errors.
713      This could happen on OSF/1 if decode_line_1 tries to skip the
714      prologue for quickstarted shared library functions when the
715      shared library is not yet mapped in.
716      Reading target memory is slow over serial lines, so we perform
717      this check only if the target has shared libraries (which all
718      Alpha targets do).  */
719   if (target_read_memory (pc, buf, sizeof (buf)))
720     return pc;
721
722   /* See if we can determine the end of the prologue via the symbol table.
723      If so, then return either PC, or the PC after the prologue, whichever
724      is greater.  */
725
726   post_prologue_pc = alpha_after_prologue (pc);
727   if (post_prologue_pc != 0)
728     return max (pc, post_prologue_pc);
729
730   /* Can't determine prologue from the symbol table, need to examine
731      instructions.  */
732
733   /* Skip the typical prologue instructions.  These are the stack adjustment
734      instruction and the instructions that save registers on the stack
735      or in the gcc frame.  */
736   for (offset = 0; offset < 100; offset += ALPHA_INSN_SIZE)
737     {
738       inst = alpha_read_insn (gdbarch, pc + offset);
739
740       if ((inst & 0xffff0000) == 0x27bb0000)    /* ldah $gp,n($t12) */
741         continue;
742       if ((inst & 0xffff0000) == 0x23bd0000)    /* lda $gp,n($gp) */
743         continue;
744       if ((inst & 0xffff0000) == 0x23de0000)    /* lda $sp,n($sp) */
745         continue;
746       if ((inst & 0xffe01fff) == 0x43c0153e)    /* subq $sp,n,$sp */
747         continue;
748
749       if (((inst & 0xfc1f0000) == 0xb41e0000            /* stq reg,n($sp) */
750            || (inst & 0xfc1f0000) == 0x9c1e0000)        /* stt reg,n($sp) */
751           && (inst & 0x03e00000) != 0x03e00000)         /* reg != $zero */
752         continue;
753
754       if (inst == 0x47de040f)                   /* bis sp,sp,fp */
755         continue;
756       if (inst == 0x47fe040f)                   /* bis zero,sp,fp */
757         continue;
758
759       break;
760     }
761   return pc + offset;
762 }
763
764 \f
765 /* Figure out where the longjmp will land.
766    We expect the first arg to be a pointer to the jmp_buf structure from
767    which we extract the PC (JB_PC) that we will land at.  The PC is copied
768    into the "pc".  This routine returns true on success.  */
769
770 static int
771 alpha_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
772 {
773   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
774   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
775   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
776   CORE_ADDR jb_addr;
777   gdb_byte raw_buffer[ALPHA_REGISTER_SIZE];
778
779   jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, ALPHA_A0_REGNUM);
780
781   if (target_read_memory (jb_addr + (tdep->jb_pc * tdep->jb_elt_size),
782                           raw_buffer, tdep->jb_elt_size))
783     return 0;
784
785   *pc = extract_unsigned_integer (raw_buffer, tdep->jb_elt_size, byte_order);
786   return 1;
787 }
788
789 \f
790 /* Frame unwinder for signal trampolines.  We use alpha tdep bits that
791    describe the location and shape of the sigcontext structure.  After
792    that, all registers are in memory, so it's easy.  */
793 /* ??? Shouldn't we be able to do this generically, rather than with
794    OSABI data specific to Alpha?  */
795
796 struct alpha_sigtramp_unwind_cache
797 {
798   CORE_ADDR sigcontext_addr;
799 };
800
801 static struct alpha_sigtramp_unwind_cache *
802 alpha_sigtramp_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
803                                    void **this_prologue_cache)
804 {
805   struct alpha_sigtramp_unwind_cache *info;
806   struct gdbarch_tdep *tdep;
807
808   if (*this_prologue_cache)
809     return *this_prologue_cache;
810
811   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct alpha_sigtramp_unwind_cache);
812   *this_prologue_cache = info;
813
814   tdep = gdbarch_tdep (get_frame_arch (this_frame));
815   info->sigcontext_addr = tdep->sigcontext_addr (this_frame);
816
817   return info;
818 }
819
820 /* Return the address of REGNUM in a sigtramp frame.  Since this is
821    all arithmetic, it doesn't seem worthwhile to cache it.  */
822
823 static CORE_ADDR
824 alpha_sigtramp_register_address (struct gdbarch *gdbarch,
825                                  CORE_ADDR sigcontext_addr, int regnum)
826
827   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
828
829   if (regnum >= 0 && regnum < 32)
830     return sigcontext_addr + tdep->sc_regs_offset + regnum * 8;
831   else if (regnum >= ALPHA_FP0_REGNUM && regnum < ALPHA_FP0_REGNUM + 32)
832     return sigcontext_addr + tdep->sc_fpregs_offset + regnum * 8;
833   else if (regnum == ALPHA_PC_REGNUM)
834     return sigcontext_addr + tdep->sc_pc_offset; 
835
836   return 0;
837 }
838
839 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
840    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
841
842 static void
843 alpha_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
844                               void **this_prologue_cache,
845                               struct frame_id *this_id)
846 {
847   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
848   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
849   struct alpha_sigtramp_unwind_cache *info
850     = alpha_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
851   CORE_ADDR stack_addr, code_addr;
852
853   /* If the OSABI couldn't locate the sigcontext, give up.  */
854   if (info->sigcontext_addr == 0)
855     return;
856
857   /* If we have dynamic signal trampolines, find their start.
858      If we do not, then we must assume there is a symbol record
859      that can provide the start address.  */
860   if (tdep->dynamic_sigtramp_offset)
861     {
862       int offset;
863       code_addr = get_frame_pc (this_frame);
864       offset = tdep->dynamic_sigtramp_offset (gdbarch, code_addr);
865       if (offset >= 0)
866         code_addr -= offset;
867       else
868         code_addr = 0;
869     }
870   else
871     code_addr = get_frame_func (this_frame);
872
873   /* The stack address is trivially read from the sigcontext.  */
874   stack_addr = alpha_sigtramp_register_address (gdbarch, info->sigcontext_addr,
875                                                 ALPHA_SP_REGNUM);
876   stack_addr = get_frame_memory_unsigned (this_frame, stack_addr,
877                                           ALPHA_REGISTER_SIZE);
878
879   *this_id = frame_id_build (stack_addr, code_addr);
880 }
881
882 /* Retrieve the value of REGNUM in FRAME.  Don't give up!  */
883
884 static struct value *
885 alpha_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
886                                     void **this_prologue_cache, int regnum)
887 {
888   struct alpha_sigtramp_unwind_cache *info
889     = alpha_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
890   CORE_ADDR addr;
891
892   if (info->sigcontext_addr != 0)
893     {
894       /* All integer and fp registers are stored in memory.  */
895       addr = alpha_sigtramp_register_address (get_frame_arch (this_frame),
896                                               info->sigcontext_addr, regnum);
897       if (addr != 0)
898         return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
899     }
900
901   /* This extra register may actually be in the sigcontext, but our
902      current description of it in alpha_sigtramp_frame_unwind_cache
903      doesn't include it.  Too bad.  Fall back on whatever's in the
904      outer frame.  */
905   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
906 }
907
908 static int
909 alpha_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
910                               struct frame_info *this_frame,
911                               void **this_prologue_cache)
912 {
913   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
914   CORE_ADDR pc = get_frame_pc (this_frame);
915   char *name;
916
917   /* NOTE: cagney/2004-04-30: Do not copy/clone this code.  Instead
918      look at tramp-frame.h and other simplier per-architecture
919      sigtramp unwinders.  */
920
921   /* We shouldn't even bother to try if the OSABI didn't register a
922      sigcontext_addr handler or pc_in_sigtramp hander.  */
923   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->sigcontext_addr == NULL)
924     return 0;
925   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_in_sigtramp == NULL)
926     return 0;
927
928   /* Otherwise we should be in a signal frame.  */
929   find_pc_partial_function (pc, &name, NULL, NULL);
930   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_in_sigtramp (gdbarch, pc, name))
931     return 1;
932
933   return 0;
934 }
935
936 static const struct frame_unwind alpha_sigtramp_frame_unwind = {
937   SIGTRAMP_FRAME,
938   default_frame_unwind_stop_reason,
939   alpha_sigtramp_frame_this_id,
940   alpha_sigtramp_frame_prev_register,
941   NULL,
942   alpha_sigtramp_frame_sniffer
943 };
944
945 \f
946
947 /* Heuristic_proc_start may hunt through the text section for a long
948    time across a 2400 baud serial line.  Allows the user to limit this
949    search.  */
950 static unsigned int heuristic_fence_post = 0;
951
952 /* Attempt to locate the start of the function containing PC.  We assume that
953    the previous function ends with an about_to_return insn.  Not foolproof by
954    any means, since gcc is happy to put the epilogue in the middle of a
955    function.  But we're guessing anyway...  */
956
957 static CORE_ADDR
958 alpha_heuristic_proc_start (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
959 {
960   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
961   CORE_ADDR last_non_nop = pc;
962   CORE_ADDR fence = pc - heuristic_fence_post;
963   CORE_ADDR orig_pc = pc;
964   CORE_ADDR func;
965   struct inferior *inf;
966
967   if (pc == 0)
968     return 0;
969
970   /* First see if we can find the start of the function from minimal
971      symbol information.  This can succeed with a binary that doesn't
972      have debug info, but hasn't been stripped.  */
973   func = get_pc_function_start (pc);
974   if (func)
975     return func;
976
977   if (heuristic_fence_post == UINT_MAX
978       || fence < tdep->vm_min_address)
979     fence = tdep->vm_min_address;
980
981   /* Search back for previous return; also stop at a 0, which might be
982      seen for instance before the start of a code section.  Don't include
983      nops, since this usually indicates padding between functions.  */
984   for (pc -= ALPHA_INSN_SIZE; pc >= fence; pc -= ALPHA_INSN_SIZE)
985     {
986       unsigned int insn = alpha_read_insn (gdbarch, pc);
987       switch (insn)
988         {
989         case 0:                 /* invalid insn */
990         case 0x6bfa8001:        /* ret $31,($26),1 */
991           return last_non_nop;
992
993         case 0x2ffe0000:        /* unop: ldq_u $31,0($30) */
994         case 0x47ff041f:        /* nop: bis $31,$31,$31 */
995           break;
996
997         default:
998           last_non_nop = pc;
999           break;
1000         }
1001     }
1002
1003   inf = current_inferior ();
1004
1005   /* It's not clear to me why we reach this point when stopping quietly,
1006      but with this test, at least we don't print out warnings for every
1007      child forked (eg, on decstation).  22apr93 rich@cygnus.com.  */
1008   if (inf->control.stop_soon == NO_STOP_QUIETLY)
1009     {
1010       static int blurb_printed = 0;
1011
1012       if (fence == tdep->vm_min_address)
1013         warning (_("Hit beginning of text section without finding \
1014 enclosing function for address %s"), paddress (gdbarch, orig_pc));
1015       else
1016         warning (_("Hit heuristic-fence-post without finding \
1017 enclosing function for address %s"), paddress (gdbarch, orig_pc));
1018
1019       if (!blurb_printed)
1020         {
1021           printf_filtered (_("\
1022 This warning occurs if you are debugging a function without any symbols\n\
1023 (for example, in a stripped executable).  In that case, you may wish to\n\
1024 increase the size of the search with the `set heuristic-fence-post' command.\n\
1025 \n\
1026 Otherwise, you told GDB there was a function where there isn't one, or\n\
1027 (more likely) you have encountered a bug in GDB.\n"));
1028           blurb_printed = 1;
1029         }
1030     }
1031
1032   return 0;
1033 }
1034
1035 /* Fallback alpha frame unwinder.  Uses instruction scanning and knows
1036    something about the traditional layout of alpha stack frames.  */
1037
1038 struct alpha_heuristic_unwind_cache
1039
1040   CORE_ADDR vfp;
1041   CORE_ADDR start_pc;
1042   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
1043   int return_reg;
1044 };
1045
1046 /* If a probing loop sequence starts at PC, simulate it and compute
1047    FRAME_SIZE and PC after its execution.  Otherwise, return with PC and
1048    FRAME_SIZE unchanged.  */
1049
1050 static void
1051 alpha_heuristic_analyze_probing_loop (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pc,
1052                                       int *frame_size)
1053 {
1054   CORE_ADDR cur_pc = *pc;
1055   int cur_frame_size = *frame_size;
1056   int nb_of_iterations, reg_index, reg_probe;
1057   unsigned int insn;
1058
1059   /* The following pattern is recognized as a probing loop:
1060
1061         lda     REG_INDEX,NB_OF_ITERATIONS
1062         lda     REG_PROBE,<immediate>(sp)
1063
1064      LOOP_START:
1065         stq     zero,<immediate>(REG_PROBE)
1066         subq    REG_INDEX,0x1,REG_INDEX
1067         lda     REG_PROBE,<immediate>(REG_PROBE)
1068         bne     REG_INDEX, LOOP_START
1069  
1070         lda     sp,<immediate>(REG_PROBE)
1071
1072      If anything different is found, the function returns without
1073      changing PC and FRAME_SIZE.  Otherwise, PC will point immediately
1074      after this sequence, and FRAME_SIZE will be updated.  */
1075
1076   /* lda     REG_INDEX,NB_OF_ITERATIONS */
1077
1078   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1079   if (INSN_OPCODE (insn) != lda_opcode)
1080     return;
1081   reg_index = MEM_RA (insn);
1082   nb_of_iterations = MEM_DISP (insn);
1083
1084   /* lda     REG_PROBE,<immediate>(sp) */
1085
1086   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1087   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1088   if (INSN_OPCODE (insn) != lda_opcode
1089       || MEM_RB (insn) != ALPHA_SP_REGNUM)
1090     return;
1091   reg_probe = MEM_RA (insn);
1092   cur_frame_size -= MEM_DISP (insn);
1093
1094   /* stq     zero,<immediate>(REG_PROBE) */
1095   
1096   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1097   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1098   if (INSN_OPCODE (insn) != stq_opcode
1099       || MEM_RA (insn) != 0x1f
1100       || MEM_RB (insn) != reg_probe)
1101     return;
1102   
1103   /* subq    REG_INDEX,0x1,REG_INDEX */
1104
1105   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1106   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1107   if (INSN_OPCODE (insn) != subq_opcode
1108       || !OPR_HAS_IMMEDIATE (insn)
1109       || OPR_FUNCTION (insn) != subq_function
1110       || OPR_LIT(insn) != 1
1111       || OPR_RA (insn) != reg_index
1112       || OPR_RC (insn) != reg_index)
1113     return;
1114   
1115   /* lda     REG_PROBE,<immediate>(REG_PROBE) */
1116   
1117   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1118   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1119   if (INSN_OPCODE (insn) != lda_opcode
1120       || MEM_RA (insn) != reg_probe
1121       || MEM_RB (insn) != reg_probe)
1122     return;
1123   cur_frame_size -= MEM_DISP (insn) * nb_of_iterations;
1124
1125   /* bne     REG_INDEX, LOOP_START */
1126
1127   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1128   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1129   if (INSN_OPCODE (insn) != bne_opcode
1130       || MEM_RA (insn) != reg_index)
1131     return;
1132
1133   /* lda     sp,<immediate>(REG_PROBE) */
1134
1135   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1136   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1137   if (INSN_OPCODE (insn) != lda_opcode
1138       || MEM_RA (insn) != ALPHA_SP_REGNUM
1139       || MEM_RB (insn) != reg_probe)
1140     return;
1141   cur_frame_size -= MEM_DISP (insn);
1142
1143   *pc = cur_pc;
1144   *frame_size = cur_frame_size;
1145 }
1146
1147 static struct alpha_heuristic_unwind_cache *
1148 alpha_heuristic_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1149                                     void **this_prologue_cache,
1150                                     CORE_ADDR start_pc)
1151 {
1152   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1153   struct alpha_heuristic_unwind_cache *info;
1154   ULONGEST val;
1155   CORE_ADDR limit_pc, cur_pc;
1156   int frame_reg, frame_size, return_reg, reg;
1157
1158   if (*this_prologue_cache)
1159     return *this_prologue_cache;
1160
1161   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct alpha_heuristic_unwind_cache);
1162   *this_prologue_cache = info;
1163   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
1164
1165   limit_pc = get_frame_pc (this_frame);
1166   if (start_pc == 0)
1167     start_pc = alpha_heuristic_proc_start (gdbarch, limit_pc);
1168   info->start_pc = start_pc;
1169
1170   frame_reg = ALPHA_SP_REGNUM;
1171   frame_size = 0;
1172   return_reg = -1;
1173
1174   /* If we've identified a likely place to start, do code scanning.  */
1175   if (start_pc != 0)
1176     {
1177       /* Limit the forward search to 50 instructions.  */
1178       if (start_pc + 200 < limit_pc)
1179         limit_pc = start_pc + 200;
1180
1181       for (cur_pc = start_pc; cur_pc < limit_pc; cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE)
1182         {
1183           unsigned int word = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1184
1185           if ((word & 0xffff0000) == 0x23de0000)        /* lda $sp,n($sp) */
1186             {
1187               if (word & 0x8000)
1188                 {
1189                   /* Consider only the first stack allocation instruction
1190                      to contain the static size of the frame.  */
1191                   if (frame_size == 0)
1192                     frame_size = (-word) & 0xffff;
1193                 }
1194               else
1195                 {
1196                   /* Exit loop if a positive stack adjustment is found, which
1197                      usually means that the stack cleanup code in the function
1198                      epilogue is reached.  */
1199                   break;
1200                 }
1201             }
1202           else if ((word & 0xfc1f0000) == 0xb41e0000)   /* stq reg,n($sp) */
1203             {
1204               reg = (word & 0x03e00000) >> 21;
1205
1206               /* Ignore this instruction if we have already encountered
1207                  an instruction saving the same register earlier in the
1208                  function code.  The current instruction does not tell
1209                  us where the original value upon function entry is saved.
1210                  All it says is that the function we are scanning reused
1211                  that register for some computation of its own, and is now
1212                  saving its result.  */
1213               if (trad_frame_addr_p(info->saved_regs, reg))
1214                 continue;
1215
1216               if (reg == 31)
1217                 continue;
1218
1219               /* Do not compute the address where the register was saved yet,
1220                  because we don't know yet if the offset will need to be
1221                  relative to $sp or $fp (we can not compute the address
1222                  relative to $sp if $sp is updated during the execution of
1223                  the current subroutine, for instance when doing some alloca).
1224                  So just store the offset for the moment, and compute the
1225                  address later when we know whether this frame has a frame
1226                  pointer or not.  */
1227               /* Hack: temporarily add one, so that the offset is non-zero
1228                  and we can tell which registers have save offsets below.  */
1229               info->saved_regs[reg].addr = (word & 0xffff) + 1;
1230
1231               /* Starting with OSF/1-3.2C, the system libraries are shipped
1232                  without local symbols, but they still contain procedure
1233                  descriptors without a symbol reference. GDB is currently
1234                  unable to find these procedure descriptors and uses
1235                  heuristic_proc_desc instead.
1236                  As some low level compiler support routines (__div*, __add*)
1237                  use a non-standard return address register, we have to
1238                  add some heuristics to determine the return address register,
1239                  or stepping over these routines will fail.
1240                  Usually the return address register is the first register
1241                  saved on the stack, but assembler optimization might
1242                  rearrange the register saves.
1243                  So we recognize only a few registers (t7, t9, ra) within
1244                  the procedure prologue as valid return address registers.
1245                  If we encounter a return instruction, we extract the
1246                  return address register from it.
1247
1248                  FIXME: Rewriting GDB to access the procedure descriptors,
1249                  e.g. via the minimal symbol table, might obviate this
1250                  hack.  */
1251               if (return_reg == -1
1252                   && cur_pc < (start_pc + 80)
1253                   && (reg == ALPHA_T7_REGNUM
1254                       || reg == ALPHA_T9_REGNUM
1255                       || reg == ALPHA_RA_REGNUM))
1256                 return_reg = reg;
1257             }
1258           else if ((word & 0xffe0ffff) == 0x6be08001)   /* ret zero,reg,1 */
1259             return_reg = (word >> 16) & 0x1f;
1260           else if (word == 0x47de040f)                  /* bis sp,sp,fp */
1261             frame_reg = ALPHA_GCC_FP_REGNUM;
1262           else if (word == 0x47fe040f)                  /* bis zero,sp,fp */
1263             frame_reg = ALPHA_GCC_FP_REGNUM;
1264
1265           alpha_heuristic_analyze_probing_loop (gdbarch, &cur_pc, &frame_size);
1266         }
1267
1268       /* If we haven't found a valid return address register yet, keep
1269          searching in the procedure prologue.  */
1270       if (return_reg == -1)
1271         {
1272           while (cur_pc < (limit_pc + 80) && cur_pc < (start_pc + 80))
1273             {
1274               unsigned int word = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1275
1276               if ((word & 0xfc1f0000) == 0xb41e0000)    /* stq reg,n($sp) */
1277                 {
1278                   reg = (word & 0x03e00000) >> 21;
1279                   if (reg == ALPHA_T7_REGNUM
1280                       || reg == ALPHA_T9_REGNUM
1281                       || reg == ALPHA_RA_REGNUM)
1282                     {
1283                       return_reg = reg;
1284                       break;
1285                     }
1286                 }
1287               else if ((word & 0xffe0ffff) == 0x6be08001) /* ret zero,reg,1 */
1288                 {
1289                   return_reg = (word >> 16) & 0x1f;
1290                   break;
1291                 }
1292
1293               cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1294             }
1295         }
1296     }
1297
1298   /* Failing that, do default to the customary RA.  */
1299   if (return_reg == -1)
1300     return_reg = ALPHA_RA_REGNUM;
1301   info->return_reg = return_reg;
1302
1303   val = get_frame_register_unsigned (this_frame, frame_reg);
1304   info->vfp = val + frame_size;
1305
1306   /* Convert offsets to absolute addresses.  See above about adding
1307      one to the offsets to make all detected offsets non-zero.  */
1308   for (reg = 0; reg < ALPHA_NUM_REGS; ++reg)
1309     if (trad_frame_addr_p(info->saved_regs, reg))
1310       info->saved_regs[reg].addr += val - 1;
1311
1312   /* The stack pointer of the previous frame is computed by popping
1313      the current stack frame.  */
1314   if (!trad_frame_addr_p (info->saved_regs, ALPHA_SP_REGNUM))
1315    trad_frame_set_value (info->saved_regs, ALPHA_SP_REGNUM, info->vfp);
1316
1317   return info;
1318 }
1319
1320 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1321    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1322
1323 static void
1324 alpha_heuristic_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1325                                void **this_prologue_cache,
1326                                struct frame_id *this_id)
1327 {
1328   struct alpha_heuristic_unwind_cache *info
1329     = alpha_heuristic_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache, 0);
1330
1331   *this_id = frame_id_build (info->vfp, info->start_pc);
1332 }
1333
1334 /* Retrieve the value of REGNUM in FRAME.  Don't give up!  */
1335
1336 static struct value *
1337 alpha_heuristic_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1338                                      void **this_prologue_cache, int regnum)
1339 {
1340   struct alpha_heuristic_unwind_cache *info
1341     = alpha_heuristic_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache, 0);
1342
1343   /* The PC of the previous frame is stored in the link register of
1344      the current frame.  Frob regnum so that we pull the value from
1345      the correct place.  */
1346   if (regnum == ALPHA_PC_REGNUM)
1347     regnum = info->return_reg;
1348   
1349   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
1350 }
1351
1352 static const struct frame_unwind alpha_heuristic_frame_unwind = {
1353   NORMAL_FRAME,
1354   default_frame_unwind_stop_reason,
1355   alpha_heuristic_frame_this_id,
1356   alpha_heuristic_frame_prev_register,
1357   NULL,
1358   default_frame_sniffer
1359 };
1360
1361 static CORE_ADDR
1362 alpha_heuristic_frame_base_address (struct frame_info *this_frame,
1363                                     void **this_prologue_cache)
1364 {
1365   struct alpha_heuristic_unwind_cache *info
1366     = alpha_heuristic_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache, 0);
1367
1368   return info->vfp;
1369 }
1370
1371 static const struct frame_base alpha_heuristic_frame_base = {
1372   &alpha_heuristic_frame_unwind,
1373   alpha_heuristic_frame_base_address,
1374   alpha_heuristic_frame_base_address,
1375   alpha_heuristic_frame_base_address
1376 };
1377
1378 /* Just like reinit_frame_cache, but with the right arguments to be
1379    callable as an sfunc.  Used by the "set heuristic-fence-post" command.  */
1380
1381 static void
1382 reinit_frame_cache_sfunc (char *args, int from_tty, struct cmd_list_element *c)
1383 {
1384   reinit_frame_cache ();
1385 }
1386
1387 \f
1388 /* Assuming NEXT_FRAME->prev is a dummy, return the frame ID of that
1389    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
1390    saved by save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's
1391    breakpoint.  */
1392
1393 static struct frame_id
1394 alpha_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1395 {
1396   ULONGEST base;
1397   base = get_frame_register_unsigned (this_frame, ALPHA_SP_REGNUM);
1398   return frame_id_build (base, get_frame_pc (this_frame));
1399 }
1400
1401 static CORE_ADDR
1402 alpha_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1403 {
1404   ULONGEST pc;
1405   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, ALPHA_PC_REGNUM);
1406   return pc;
1407 }
1408
1409 \f
1410 /* Helper routines for alpha*-nat.c files to move register sets to and
1411    from core files.  The UNIQUE pointer is allowed to be NULL, as most
1412    targets don't supply this value in their core files.  */
1413
1414 void
1415 alpha_supply_int_regs (struct regcache *regcache, int regno,
1416                        const void *r0_r30, const void *pc, const void *unique)
1417 {
1418   const gdb_byte *regs = r0_r30;
1419   int i;
1420
1421   for (i = 0; i < 31; ++i)
1422     if (regno == i || regno == -1)
1423       regcache_raw_supply (regcache, i, regs + i * 8);
1424
1425   if (regno == ALPHA_ZERO_REGNUM || regno == -1)
1426     {
1427       const gdb_byte zero[8] = { 0 };
1428
1429       regcache_raw_supply (regcache, ALPHA_ZERO_REGNUM, zero);
1430     }
1431
1432   if (regno == ALPHA_PC_REGNUM || regno == -1)
1433     regcache_raw_supply (regcache, ALPHA_PC_REGNUM, pc);
1434
1435   if (regno == ALPHA_UNIQUE_REGNUM || regno == -1)
1436     regcache_raw_supply (regcache, ALPHA_UNIQUE_REGNUM, unique);
1437 }
1438
1439 void
1440 alpha_fill_int_regs (const struct regcache *regcache,
1441                      int regno, void *r0_r30, void *pc, void *unique)
1442 {
1443   gdb_byte *regs = r0_r30;
1444   int i;
1445
1446   for (i = 0; i < 31; ++i)
1447     if (regno == i || regno == -1)
1448       regcache_raw_collect (regcache, i, regs + i * 8);
1449
1450   if (regno == ALPHA_PC_REGNUM || regno == -1)
1451     regcache_raw_collect (regcache, ALPHA_PC_REGNUM, pc);
1452
1453   if (unique && (regno == ALPHA_UNIQUE_REGNUM || regno == -1))
1454     regcache_raw_collect (regcache, ALPHA_UNIQUE_REGNUM, unique);
1455 }
1456
1457 void
1458 alpha_supply_fp_regs (struct regcache *regcache, int regno,
1459                       const void *f0_f30, const void *fpcr)
1460 {
1461   const gdb_byte *regs = f0_f30;
1462   int i;
1463
1464   for (i = ALPHA_FP0_REGNUM; i < ALPHA_FP0_REGNUM + 31; ++i)
1465     if (regno == i || regno == -1)
1466       regcache_raw_supply (regcache, i,
1467                            regs + (i - ALPHA_FP0_REGNUM) * 8);
1468
1469   if (regno == ALPHA_FPCR_REGNUM || regno == -1)
1470     regcache_raw_supply (regcache, ALPHA_FPCR_REGNUM, fpcr);
1471 }
1472
1473 void
1474 alpha_fill_fp_regs (const struct regcache *regcache,
1475                     int regno, void *f0_f30, void *fpcr)
1476 {
1477   gdb_byte *regs = f0_f30;
1478   int i;
1479
1480   for (i = ALPHA_FP0_REGNUM; i < ALPHA_FP0_REGNUM + 31; ++i)
1481     if (regno == i || regno == -1)
1482       regcache_raw_collect (regcache, i,
1483                             regs + (i - ALPHA_FP0_REGNUM) * 8);
1484
1485   if (regno == ALPHA_FPCR_REGNUM || regno == -1)
1486     regcache_raw_collect (regcache, ALPHA_FPCR_REGNUM, fpcr);
1487 }
1488
1489 \f
1490
1491 /* Return nonzero if the G_floating register value in REG is equal to
1492    zero for FP control instructions.  */
1493    
1494 static int
1495 fp_register_zero_p (LONGEST reg)
1496 {
1497   /* Check that all bits except the sign bit are zero.  */
1498   const LONGEST zero_mask = ((LONGEST) 1 << 63) ^ -1;
1499
1500   return ((reg & zero_mask) == 0);
1501 }
1502
1503 /* Return the value of the sign bit for the G_floating register
1504    value held in REG.  */
1505
1506 static int
1507 fp_register_sign_bit (LONGEST reg)
1508 {
1509   const LONGEST sign_mask = (LONGEST) 1 << 63;
1510
1511   return ((reg & sign_mask) != 0);
1512 }
1513
1514 /* alpha_software_single_step() is called just before we want to resume
1515    the inferior, if we want to single-step it but there is no hardware
1516    or kernel single-step support (NetBSD on Alpha, for example).  We find
1517    the target of the coming instruction and breakpoint it.  */
1518
1519 static CORE_ADDR
1520 alpha_next_pc (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
1521 {
1522   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
1523   unsigned int insn;
1524   unsigned int op;
1525   int regno;
1526   int offset;
1527   LONGEST rav;
1528
1529   insn = alpha_read_insn (gdbarch, pc);
1530
1531   /* Opcode is top 6 bits.  */
1532   op = (insn >> 26) & 0x3f;
1533
1534   if (op == 0x1a)
1535     {
1536       /* Jump format: target PC is:
1537          RB & ~3  */
1538       return (get_frame_register_unsigned (frame, (insn >> 16) & 0x1f) & ~3);
1539     }
1540
1541   if ((op & 0x30) == 0x30)
1542     {
1543       /* Branch format: target PC is:
1544          (new PC) + (4 * sext(displacement))  */
1545       if (op == 0x30            /* BR */
1546           || op == 0x34)        /* BSR */
1547         {
1548  branch_taken:
1549           offset = (insn & 0x001fffff);
1550           if (offset & 0x00100000)
1551             offset  |= 0xffe00000;
1552           offset *= ALPHA_INSN_SIZE;
1553           return (pc + ALPHA_INSN_SIZE + offset);
1554         }
1555
1556       /* Need to determine if branch is taken; read RA.  */
1557       regno = (insn >> 21) & 0x1f;
1558       switch (op)
1559         {
1560           case 0x31:              /* FBEQ */
1561           case 0x36:              /* FBGE */
1562           case 0x37:              /* FBGT */
1563           case 0x33:              /* FBLE */
1564           case 0x32:              /* FBLT */
1565           case 0x35:              /* FBNE */
1566             regno += gdbarch_fp0_regnum (gdbarch);
1567         }
1568       
1569       rav = get_frame_register_signed (frame, regno);
1570
1571       switch (op)
1572         {
1573         case 0x38:              /* BLBC */
1574           if ((rav & 1) == 0)
1575             goto branch_taken;
1576           break;
1577         case 0x3c:              /* BLBS */
1578           if (rav & 1)
1579             goto branch_taken;
1580           break;
1581         case 0x39:              /* BEQ */
1582           if (rav == 0)
1583             goto branch_taken;
1584           break;
1585         case 0x3d:              /* BNE */
1586           if (rav != 0)
1587             goto branch_taken;
1588           break;
1589         case 0x3a:              /* BLT */
1590           if (rav < 0)
1591             goto branch_taken;
1592           break;
1593         case 0x3b:              /* BLE */
1594           if (rav <= 0)
1595             goto branch_taken;
1596           break;
1597         case 0x3f:              /* BGT */
1598           if (rav > 0)
1599             goto branch_taken;
1600           break;
1601         case 0x3e:              /* BGE */
1602           if (rav >= 0)
1603             goto branch_taken;
1604           break;
1605
1606         /* Floating point branches.  */
1607         
1608         case 0x31:              /* FBEQ */
1609           if (fp_register_zero_p (rav))
1610             goto branch_taken;
1611           break;
1612         case 0x36:              /* FBGE */
1613           if (fp_register_sign_bit (rav) == 0 || fp_register_zero_p (rav))
1614             goto branch_taken;
1615           break;
1616         case 0x37:              /* FBGT */
1617           if (fp_register_sign_bit (rav) == 0 && ! fp_register_zero_p (rav))
1618             goto branch_taken;
1619           break;
1620         case 0x33:              /* FBLE */
1621           if (fp_register_sign_bit (rav) == 1 || fp_register_zero_p (rav))
1622             goto branch_taken;
1623           break;
1624         case 0x32:              /* FBLT */
1625           if (fp_register_sign_bit (rav) == 1 && ! fp_register_zero_p (rav))
1626             goto branch_taken;
1627           break;
1628         case 0x35:              /* FBNE */
1629           if (! fp_register_zero_p (rav))
1630             goto branch_taken;
1631           break;
1632         }
1633     }
1634
1635   /* Not a branch or branch not taken; target PC is:
1636      pc + 4  */
1637   return (pc + ALPHA_INSN_SIZE);
1638 }
1639
1640 int
1641 alpha_software_single_step (struct frame_info *frame)
1642 {
1643   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
1644   struct address_space *aspace = get_frame_address_space (frame);
1645   CORE_ADDR pc, next_pc;
1646
1647   pc = get_frame_pc (frame);
1648   next_pc = alpha_next_pc (frame, pc);
1649
1650   insert_single_step_breakpoint (gdbarch, aspace, next_pc);
1651   return 1;
1652 }
1653
1654 \f
1655 /* Initialize the current architecture based on INFO.  If possible, re-use an
1656    architecture from ARCHES, which is a list of architectures already created
1657    during this debugging session.
1658
1659    Called e.g. at program startup, when reading a core file, and when reading
1660    a binary file.  */
1661
1662 static struct gdbarch *
1663 alpha_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1664 {
1665   struct gdbarch_tdep *tdep;
1666   struct gdbarch *gdbarch;
1667
1668   /* Try to determine the ABI of the object we are loading.  */
1669   if (info.abfd != NULL && info.osabi == GDB_OSABI_UNKNOWN)
1670     {
1671       /* If it's an ECOFF file, assume it's OSF/1.  */
1672       if (bfd_get_flavour (info.abfd) == bfd_target_ecoff_flavour)
1673         info.osabi = GDB_OSABI_OSF1;
1674     }
1675
1676   /* Find a candidate among extant architectures.  */
1677   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1678   if (arches != NULL)
1679     return arches->gdbarch;
1680
1681   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1682   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1683
1684   /* Lowest text address.  This is used by heuristic_proc_start()
1685      to decide when to stop looking.  */
1686   tdep->vm_min_address = (CORE_ADDR) 0x120000000LL;
1687
1688   tdep->dynamic_sigtramp_offset = NULL;
1689   tdep->sigcontext_addr = NULL;
1690   tdep->sc_pc_offset = 2 * 8;
1691   tdep->sc_regs_offset = 4 * 8;
1692   tdep->sc_fpregs_offset = tdep->sc_regs_offset + 32 * 8 + 8;
1693
1694   tdep->jb_pc = -1;     /* longjmp support not enabled by default.  */
1695
1696   tdep->return_in_memory = alpha_return_in_memory_always;
1697
1698   /* Type sizes */
1699   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1700   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1701   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
1702   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1703   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1704   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1705   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1706   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
1707
1708   /* Register info */
1709   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, ALPHA_NUM_REGS);
1710   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, ALPHA_SP_REGNUM);
1711   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, ALPHA_PC_REGNUM);
1712   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, ALPHA_FP0_REGNUM);
1713
1714   set_gdbarch_register_name (gdbarch, alpha_register_name);
1715   set_gdbarch_register_type (gdbarch, alpha_register_type);
1716
1717   set_gdbarch_cannot_fetch_register (gdbarch, alpha_cannot_fetch_register);
1718   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, alpha_cannot_store_register);
1719
1720   set_gdbarch_convert_register_p (gdbarch, alpha_convert_register_p);
1721   set_gdbarch_register_to_value (gdbarch, alpha_register_to_value);
1722   set_gdbarch_value_to_register (gdbarch, alpha_value_to_register);
1723
1724   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, alpha_register_reggroup_p);
1725
1726   /* Prologue heuristics.  */
1727   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, alpha_skip_prologue);
1728
1729   /* Disassembler.  */
1730   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_alpha);
1731
1732   /* Call info.  */
1733
1734   set_gdbarch_return_value (gdbarch, alpha_return_value);
1735
1736   /* Settings for calling functions in the inferior.  */
1737   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, alpha_push_dummy_call);
1738
1739   /* Methods for saving / extracting a dummy frame's ID.  */
1740   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, alpha_dummy_id);
1741
1742   /* Return the unwound PC value.  */
1743   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, alpha_unwind_pc);
1744
1745   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1746   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, find_solib_trampoline_target);
1747
1748   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, alpha_breakpoint_from_pc);
1749   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, ALPHA_INSN_SIZE);
1750   set_gdbarch_cannot_step_breakpoint (gdbarch, 1);
1751
1752   /* Hook in ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
1753   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
1754
1755   /* Now that we have tuned the configuration, set a few final things
1756      based on what the OS ABI has told us.  */
1757
1758   if (tdep->jb_pc >= 0)
1759     set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, alpha_get_longjmp_target);
1760
1761   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &alpha_sigtramp_frame_unwind);
1762   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &alpha_heuristic_frame_unwind);
1763
1764   frame_base_set_default (gdbarch, &alpha_heuristic_frame_base);
1765
1766   return gdbarch;
1767 }
1768
1769 void
1770 alpha_dwarf2_init_abi (struct gdbarch_info info, struct gdbarch *gdbarch)
1771 {
1772   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1773   frame_base_append_sniffer (gdbarch, dwarf2_frame_base_sniffer);
1774 }
1775
1776 extern initialize_file_ftype _initialize_alpha_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
1777
1778 void
1779 _initialize_alpha_tdep (void)
1780 {
1781   struct cmd_list_element *c;
1782
1783   gdbarch_register (bfd_arch_alpha, alpha_gdbarch_init, NULL);
1784
1785   /* Let the user set the fence post for heuristic_proc_start.  */
1786
1787   /* We really would like to have both "0" and "unlimited" work, but
1788      command.c doesn't deal with that.  So make it a var_zinteger
1789      because the user can always use "999999" or some such for unlimited.  */
1790   /* We need to throw away the frame cache when we set this, since it
1791      might change our ability to get backtraces.  */
1792   add_setshow_zinteger_cmd ("heuristic-fence-post", class_support,
1793                             &heuristic_fence_post, _("\
1794 Set the distance searched for the start of a function."), _("\
1795 Show the distance searched for the start of a function."), _("\
1796 If you are debugging a stripped executable, GDB needs to search through the\n\
1797 program for the start of a function.  This command sets the distance of the\n\
1798 search.  The only need to set it is when debugging a stripped executable."),
1799                             reinit_frame_cache_sfunc,
1800                             NULL, /* FIXME: i18n: The distance searched for
1801                                      the start of a function is \"%d\".  */
1802                             &setlist, &showlist);
1803 }