Sort includes for files gdb/[a-f]*.[chyl].
[external/binutils.git] / gdb / alpha-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the ALPHA architecture, for GDB, the GNU Debugger.
2
3    Copyright (C) 1993-2019 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21
22 /* Standard C++ includes.  */
23 #include <algorithm>
24
25 /* Local non-gdb includes.  */
26 #include "alpha-tdep.h"
27 #include "arch-utils.h"
28 #include "block.h"
29 #include "dis-asm.h"
30 #include "dwarf2-frame.h"
31 #include "elf-bfd.h"
32 #include "frame-base.h"
33 #include "frame-unwind.h"
34 #include "frame.h"
35 #include "gdbcmd.h"
36 #include "gdbcore.h"
37 #include "infcall.h"
38 #include "inferior.h"
39 #include "linespec.h"
40 #include "objfiles.h"
41 #include "osabi.h"
42 #include "regcache.h"
43 #include "reggroups.h"
44 #include "symfile.h"
45 #include "symtab.h"
46 #include "trad-frame.h"
47 #include "value.h"
48
49 /* Instruction decoding.  The notations for registers, immediates and
50    opcodes are the same as the one used in Compaq's Alpha architecture
51    handbook.  */
52
53 #define INSN_OPCODE(insn) ((insn & 0xfc000000) >> 26)
54
55 /* Memory instruction format */
56 #define MEM_RA(insn) ((insn & 0x03e00000) >> 21)
57 #define MEM_RB(insn) ((insn & 0x001f0000) >> 16)
58 #define MEM_DISP(insn) \
59   (((insn & 0x8000) == 0) ? (insn & 0xffff) : -((-insn) & 0xffff))
60
61 static const int lda_opcode = 0x08;
62 static const int stq_opcode = 0x2d;
63
64 /* Branch instruction format */
65 #define BR_RA(insn) MEM_RA(insn)
66
67 static const int br_opcode = 0x30;
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
191     = extract_unsigned_integer ((const gdb_byte *) in, 4, byte_order);
192   ULONGEST frac    = (mem >>  0) & 0x7fffff;
193   ULONGEST sign    = (mem >> 31) & 1;
194   ULONGEST exp_msb = (mem >> 30) & 1;
195   ULONGEST exp_low = (mem >> 23) & 0x7f;
196   ULONGEST exp, reg;
197
198   exp = (exp_msb << 10) | exp_low;
199   if (exp_msb)
200     {
201       if (exp_low == 0x7f)
202         exp = 0x7ff;
203     }
204   else
205     {
206       if (exp_low != 0x00)
207         exp |= 0x380;
208     }
209
210   reg = (sign << 63) | (exp << 52) | (frac << 29);
211   store_unsigned_integer ((gdb_byte *) out, 8, byte_order, reg);
212 }
213
214 /* Similarly, this represents exactly the conversion performed by
215    the STS instruction.  */
216
217 static void
218 alpha_sts (struct gdbarch *gdbarch, void *out, const void *in)
219 {
220   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
221   ULONGEST reg, mem;
222
223   reg = extract_unsigned_integer ((const gdb_byte *) in, 8, byte_order);
224   mem = ((reg >> 32) & 0xc0000000) | ((reg >> 29) & 0x3fffffff);
225   store_unsigned_integer ((gdb_byte *) out, 4, byte_order, mem);
226 }
227
228 /* The alpha needs a conversion between register and memory format if the
229    register is a floating point register and memory format is float, as the
230    register format must be double or memory format is an integer with 4
231    bytes, as the representation of integers in floating point
232    registers is different.  */
233
234 static int
235 alpha_convert_register_p (struct gdbarch *gdbarch, int regno,
236                           struct type *type)
237 {
238   return (regno >= ALPHA_FP0_REGNUM && regno < ALPHA_FP0_REGNUM + 31
239           && TYPE_LENGTH (type) == 4);
240 }
241
242 static int
243 alpha_register_to_value (struct frame_info *frame, int regnum,
244                          struct type *valtype, gdb_byte *out,
245                         int *optimizedp, int *unavailablep)
246 {
247   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
248   struct value *value = get_frame_register_value (frame, regnum);
249
250   gdb_assert (value != NULL);
251   *optimizedp = value_optimized_out (value);
252   *unavailablep = !value_entirely_available (value);
253
254   if (*optimizedp || *unavailablep)
255     {
256       release_value (value);
257       return 0;
258     }
259
260   /* Convert to VALTYPE.  */
261
262   gdb_assert (TYPE_LENGTH (valtype) == 4);
263   alpha_sts (gdbarch, out, value_contents_all (value));
264
265   release_value (value);
266   return 1;
267 }
268
269 static void
270 alpha_value_to_register (struct frame_info *frame, int regnum,
271                          struct type *valtype, const gdb_byte *in)
272 {
273   gdb_byte out[ALPHA_REGISTER_SIZE];
274
275   gdb_assert (TYPE_LENGTH (valtype) == 4);
276   gdb_assert (register_size (get_frame_arch (frame), regnum)
277               <= ALPHA_REGISTER_SIZE);
278   alpha_lds (get_frame_arch (frame), out, in);
279
280   put_frame_register (frame, regnum, out);
281 }
282
283 \f
284 /* The alpha passes the first six arguments in the registers, the rest on
285    the stack.  The register arguments are stored in ARG_REG_BUFFER, and
286    then moved into the register file; this simplifies the passing of a
287    large struct which extends from the registers to the stack, plus avoids
288    three ptrace invocations per word.
289
290    We don't bother tracking which register values should go in integer
291    regs or fp regs; we load the same values into both.
292
293    If the called function is returning a structure, the address of the
294    structure to be returned is passed as a hidden first argument.  */
295
296 static CORE_ADDR
297 alpha_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
298                        struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
299                        int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
300                        function_call_return_method return_method,
301                        CORE_ADDR struct_addr)
302 {
303   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
304   int i;
305   int accumulate_size = (return_method == return_method_struct) ? 8 : 0;
306   struct alpha_arg
307     {
308       const gdb_byte *contents;
309       int len;
310       int offset;
311     };
312   struct alpha_arg *alpha_args = XALLOCAVEC (struct alpha_arg, nargs);
313   struct alpha_arg *m_arg;
314   gdb_byte arg_reg_buffer[ALPHA_REGISTER_SIZE * ALPHA_NUM_ARG_REGS];
315   int required_arg_regs;
316   CORE_ADDR func_addr = find_function_addr (function, NULL);
317
318   /* The ABI places the address of the called function in T12.  */
319   regcache_cooked_write_signed (regcache, ALPHA_T12_REGNUM, func_addr);
320
321   /* Set the return address register to point to the entry point
322      of the program, where a breakpoint lies in wait.  */
323   regcache_cooked_write_signed (regcache, ALPHA_RA_REGNUM, bp_addr);
324
325   /* Lay out the arguments in memory.  */
326   for (i = 0, m_arg = alpha_args; i < nargs; i++, m_arg++)
327     {
328       struct value *arg = args[i];
329       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
330
331       /* Cast argument to long if necessary as the compiler does it too.  */
332       switch (TYPE_CODE (arg_type))
333         {
334         case TYPE_CODE_INT:
335         case TYPE_CODE_BOOL:
336         case TYPE_CODE_CHAR:
337         case TYPE_CODE_RANGE:
338         case TYPE_CODE_ENUM:
339           if (TYPE_LENGTH (arg_type) == 4)
340             {
341               /* 32-bit values must be sign-extended to 64 bits
342                  even if the base data type is unsigned.  */
343               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
344               arg = value_cast (arg_type, arg);
345             }
346           if (TYPE_LENGTH (arg_type) < ALPHA_REGISTER_SIZE)
347             {
348               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_int64;
349               arg = value_cast (arg_type, arg);
350             }
351           break;
352
353         case TYPE_CODE_FLT:
354           /* "float" arguments loaded in registers must be passed in
355              register format, aka "double".  */
356           if (accumulate_size < sizeof (arg_reg_buffer)
357               && TYPE_LENGTH (arg_type) == 4)
358             {
359               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_double;
360               arg = value_cast (arg_type, arg);
361             }
362           /* Tru64 5.1 has a 128-bit long double, and passes this by
363              invisible reference.  No one else uses this data type.  */
364           else if (TYPE_LENGTH (arg_type) == 16)
365             {
366               /* Allocate aligned storage.  */
367               sp = (sp & -16) - 16;
368
369               /* Write the real data into the stack.  */
370               write_memory (sp, value_contents (arg), 16);
371
372               /* Construct the indirection.  */
373               arg_type = lookup_pointer_type (arg_type);
374               arg = value_from_pointer (arg_type, sp);
375             }
376           break;
377
378         case TYPE_CODE_COMPLEX:
379           /* ??? The ABI says that complex values are passed as two
380              separate scalar values.  This distinction only matters
381              for complex float.  However, GCC does not implement this.  */
382
383           /* Tru64 5.1 has a 128-bit long double, and passes this by
384              invisible reference.  */
385           if (TYPE_LENGTH (arg_type) == 32)
386             {
387               /* Allocate aligned storage.  */
388               sp = (sp & -16) - 16;
389
390               /* Write the real data into the stack.  */
391               write_memory (sp, value_contents (arg), 32);
392
393               /* Construct the indirection.  */
394               arg_type = lookup_pointer_type (arg_type);
395               arg = value_from_pointer (arg_type, sp);
396             }
397           break;
398
399         default:
400           break;
401         }
402       m_arg->len = TYPE_LENGTH (arg_type);
403       m_arg->offset = accumulate_size;
404       accumulate_size = (accumulate_size + m_arg->len + 7) & ~7;
405       m_arg->contents = value_contents (arg);
406     }
407
408   /* Determine required argument register loads, loading an argument register
409      is expensive as it uses three ptrace calls.  */
410   required_arg_regs = accumulate_size / 8;
411   if (required_arg_regs > ALPHA_NUM_ARG_REGS)
412     required_arg_regs = ALPHA_NUM_ARG_REGS;
413
414   /* Make room for the arguments on the stack.  */
415   if (accumulate_size < sizeof(arg_reg_buffer))
416     accumulate_size = 0;
417   else
418     accumulate_size -= sizeof(arg_reg_buffer);
419   sp -= accumulate_size;
420
421   /* Keep sp aligned to a multiple of 16 as the ABI requires.  */
422   sp &= ~15;
423
424   /* `Push' arguments on the stack.  */
425   for (i = nargs; m_arg--, --i >= 0;)
426     {
427       const gdb_byte *contents = m_arg->contents;
428       int offset = m_arg->offset;
429       int len = m_arg->len;
430
431       /* Copy the bytes destined for registers into arg_reg_buffer.  */
432       if (offset < sizeof(arg_reg_buffer))
433         {
434           if (offset + len <= sizeof(arg_reg_buffer))
435             {
436               memcpy (arg_reg_buffer + offset, contents, len);
437               continue;
438             }
439           else
440             {
441               int tlen = sizeof(arg_reg_buffer) - offset;
442               memcpy (arg_reg_buffer + offset, contents, tlen);
443               offset += tlen;
444               contents += tlen;
445               len -= tlen;
446             }
447         }
448
449       /* Everything else goes to the stack.  */
450       write_memory (sp + offset - sizeof(arg_reg_buffer), contents, len);
451     }
452   if (return_method == return_method_struct)
453     store_unsigned_integer (arg_reg_buffer, ALPHA_REGISTER_SIZE,
454                             byte_order, struct_addr);
455
456   /* Load the argument registers.  */
457   for (i = 0; i < required_arg_regs; i++)
458     {
459       regcache->cooked_write (ALPHA_A0_REGNUM + i,
460                               arg_reg_buffer + i * ALPHA_REGISTER_SIZE);
461       regcache->cooked_write (ALPHA_FPA0_REGNUM + i,
462                               arg_reg_buffer + i * ALPHA_REGISTER_SIZE);
463     }
464
465   /* Finally, update the stack pointer.  */
466   regcache_cooked_write_signed (regcache, ALPHA_SP_REGNUM, sp);
467
468   return sp;
469 }
470
471 /* Extract from REGCACHE the value about to be returned from a function
472    and copy it into VALBUF.  */
473
474 static void
475 alpha_extract_return_value (struct type *valtype, struct regcache *regcache,
476                             gdb_byte *valbuf)
477 {
478   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
479   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
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 (TYPE_LENGTH (valtype))
487         {
488         case 4:
489           regcache->cooked_read (ALPHA_FP0_REGNUM, raw_buffer);
490           alpha_sts (gdbarch, valbuf, raw_buffer);
491           break;
492
493         case 8:
494           regcache->cooked_read (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 (TYPE_LENGTH (valtype))
510         {
511         case 8:
512           /* ??? This isn't correct wrt the ABI, but it's what GCC does.  */
513           regcache->cooked_read (ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
514           break;
515
516         case 16:
517           regcache->cooked_read (ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
518           regcache->cooked_read (ALPHA_FP0_REGNUM + 1, valbuf + 8);
519           break;
520
521         case 32:
522           regcache_cooked_read_unsigned (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, TYPE_LENGTH (valtype), 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 = regcache->arch ();
548   gdb_byte raw_buffer[ALPHA_REGISTER_SIZE];
549   ULONGEST l;
550
551   switch (TYPE_CODE (valtype))
552     {
553     case TYPE_CODE_FLT:
554       switch (TYPE_LENGTH (valtype))
555         {
556         case 4:
557           alpha_lds (gdbarch, raw_buffer, valbuf);
558           regcache->cooked_write (ALPHA_FP0_REGNUM, raw_buffer);
559           break;
560
561         case 8:
562           regcache->cooked_write (ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
563           break;
564
565         case 16:
566           /* FIXME: 128-bit long doubles are returned like structures:
567              by writing into indirect storage provided by the caller
568              as the first argument.  */
569           error (_("Cannot set a 128-bit long double return value."));
570
571         default:
572           internal_error (__FILE__, __LINE__,
573                           _("unknown floating point width"));
574         }
575       break;
576
577     case TYPE_CODE_COMPLEX:
578       switch (TYPE_LENGTH (valtype))
579         {
580         case 8:
581           /* ??? This isn't correct wrt the ABI, but it's what GCC does.  */
582           regcache->cooked_write (ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
583           break;
584
585         case 16:
586           regcache->cooked_write (ALPHA_FP0_REGNUM, valbuf);
587           regcache->cooked_write (ALPHA_FP0_REGNUM + 1, valbuf + 8);
588           break;
589
590         case 32:
591           /* FIXME: 128-bit long doubles are returned like structures:
592              by writing into indirect storage provided by the caller
593              as the first argument.  */
594           error (_("Cannot set a 128-bit long double return value."));
595
596         default:
597           internal_error (__FILE__, __LINE__,
598                           _("unknown floating point width"));
599         }
600       break;
601
602     default:
603       /* Assume everything else degenerates to an integer.  */
604       /* 32-bit values must be sign-extended to 64 bits
605          even if the base data type is unsigned.  */
606       if (TYPE_LENGTH (valtype) == 4)
607         valtype = builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
608       l = unpack_long (valtype, valbuf);
609       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ALPHA_V0_REGNUM, l);
610       break;
611     }
612 }
613
614 static enum return_value_convention
615 alpha_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
616                     struct type *type, struct regcache *regcache,
617                     gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
618 {
619   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
620
621   if ((code == TYPE_CODE_STRUCT
622        || code == TYPE_CODE_UNION
623        || code == TYPE_CODE_ARRAY)
624       && gdbarch_tdep (gdbarch)->return_in_memory (type))
625     {
626       if (readbuf)
627         {
628           ULONGEST addr;
629           regcache_raw_read_unsigned (regcache, ALPHA_V0_REGNUM, &addr);
630           read_memory (addr, readbuf, TYPE_LENGTH (type));
631         }
632
633       return RETURN_VALUE_ABI_RETURNS_ADDRESS;
634     }
635
636   if (readbuf)
637     alpha_extract_return_value (type, regcache, readbuf);
638   if (writebuf)
639     alpha_store_return_value (type, regcache, writebuf);
640
641   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
642 }
643
644 static int
645 alpha_return_in_memory_always (struct type *type)
646 {
647   return 1;
648 }
649 \f
650
651 constexpr gdb_byte alpha_break_insn[] = { 0x80, 0, 0, 0 }; /* call_pal bpt */
652
653 typedef BP_MANIPULATION (alpha_break_insn) alpha_breakpoint;
654
655 \f
656 /* This returns the PC of the first insn after the prologue.
657    If we can't find the prologue, then return 0.  */
658
659 CORE_ADDR
660 alpha_after_prologue (CORE_ADDR pc)
661 {
662   struct symtab_and_line sal;
663   CORE_ADDR func_addr, func_end;
664
665   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
666     return 0;
667
668   sal = find_pc_line (func_addr, 0);
669   if (sal.end < func_end)
670     return sal.end;
671
672   /* The line after the prologue is after the end of the function.  In this
673      case, tell the caller to find the prologue the hard way.  */
674   return 0;
675 }
676
677 /* Read an instruction from memory at PC, looking through breakpoints.  */
678
679 unsigned int
680 alpha_read_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
681 {
682   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
683   gdb_byte buf[ALPHA_INSN_SIZE];
684   int res;
685
686   res = target_read_memory (pc, buf, sizeof (buf));
687   if (res != 0)
688     memory_error (TARGET_XFER_E_IO, pc);
689   return extract_unsigned_integer (buf, sizeof (buf), byte_order);
690 }
691
692 /* To skip prologues, I use this predicate.  Returns either PC itself
693    if the code at PC does not look like a function prologue; otherwise
694    returns an address that (if we're lucky) follows the prologue.  If
695    LENIENT, then we must skip everything which is involved in setting
696    up the frame (it's OK to skip more, just so long as we don't skip
697    anything which might clobber the registers which are being saved.  */
698
699 static CORE_ADDR
700 alpha_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
701 {
702   unsigned long inst;
703   int offset;
704   CORE_ADDR post_prologue_pc;
705   gdb_byte buf[ALPHA_INSN_SIZE];
706
707   /* Silently return the unaltered pc upon memory errors.
708      This could happen on OSF/1 if decode_line_1 tries to skip the
709      prologue for quickstarted shared library functions when the
710      shared library is not yet mapped in.
711      Reading target memory is slow over serial lines, so we perform
712      this check only if the target has shared libraries (which all
713      Alpha targets do).  */
714   if (target_read_memory (pc, buf, sizeof (buf)))
715     return pc;
716
717   /* See if we can determine the end of the prologue via the symbol table.
718      If so, then return either PC, or the PC after the prologue, whichever
719      is greater.  */
720
721   post_prologue_pc = alpha_after_prologue (pc);
722   if (post_prologue_pc != 0)
723     return std::max (pc, post_prologue_pc);
724
725   /* Can't determine prologue from the symbol table, need to examine
726      instructions.  */
727
728   /* Skip the typical prologue instructions.  These are the stack adjustment
729      instruction and the instructions that save registers on the stack
730      or in the gcc frame.  */
731   for (offset = 0; offset < 100; offset += ALPHA_INSN_SIZE)
732     {
733       inst = alpha_read_insn (gdbarch, pc + offset);
734
735       if ((inst & 0xffff0000) == 0x27bb0000)    /* ldah $gp,n($t12) */
736         continue;
737       if ((inst & 0xffff0000) == 0x23bd0000)    /* lda $gp,n($gp) */
738         continue;
739       if ((inst & 0xffff0000) == 0x23de0000)    /* lda $sp,n($sp) */
740         continue;
741       if ((inst & 0xffe01fff) == 0x43c0153e)    /* subq $sp,n,$sp */
742         continue;
743
744       if (((inst & 0xfc1f0000) == 0xb41e0000            /* stq reg,n($sp) */
745            || (inst & 0xfc1f0000) == 0x9c1e0000)        /* stt reg,n($sp) */
746           && (inst & 0x03e00000) != 0x03e00000)         /* reg != $zero */
747         continue;
748
749       if (inst == 0x47de040f)                   /* bis sp,sp,fp */
750         continue;
751       if (inst == 0x47fe040f)                   /* bis zero,sp,fp */
752         continue;
753
754       break;
755     }
756   return pc + offset;
757 }
758
759 \f
760 static const int ldl_l_opcode = 0x2a;
761 static const int ldq_l_opcode = 0x2b;
762 static const int stl_c_opcode = 0x2e;
763 static const int stq_c_opcode = 0x2f;
764
765 /* Checks for an atomic sequence of instructions beginning with a LDL_L/LDQ_L
766    instruction and ending with a STL_C/STQ_C instruction.  If such a sequence
767    is found, attempt to step through it.  A breakpoint is placed at the end of 
768    the sequence.  */
769
770 static std::vector<CORE_ADDR>
771 alpha_deal_with_atomic_sequence (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
772 {
773   CORE_ADDR breaks[2] = {CORE_ADDR_MAX, CORE_ADDR_MAX};
774   CORE_ADDR loc = pc;
775   CORE_ADDR closing_insn; /* Instruction that closes the atomic sequence.  */
776   unsigned int insn = alpha_read_insn (gdbarch, loc);
777   int insn_count;
778   int index;
779   int last_breakpoint = 0; /* Defaults to 0 (no breakpoints placed).  */  
780   const int atomic_sequence_length = 16; /* Instruction sequence length.  */
781   int bc_insn_count = 0; /* Conditional branch instruction count.  */
782
783   /* Assume all atomic sequences start with a LDL_L/LDQ_L instruction.  */
784   if (INSN_OPCODE (insn) != ldl_l_opcode
785       && INSN_OPCODE (insn) != ldq_l_opcode)
786     return {};
787
788   /* Assume that no atomic sequence is longer than "atomic_sequence_length" 
789      instructions.  */
790   for (insn_count = 0; insn_count < atomic_sequence_length; ++insn_count)
791     {
792       loc += ALPHA_INSN_SIZE;
793       insn = alpha_read_insn (gdbarch, loc);
794
795       /* Assume that there is at most one branch in the atomic
796          sequence.  If a branch is found, put a breakpoint in 
797          its destination address.  */
798       if (INSN_OPCODE (insn) >= br_opcode)
799         {
800           int immediate = (insn & 0x001fffff) << 2;
801
802           immediate = (immediate ^ 0x400000) - 0x400000;
803
804           if (bc_insn_count >= 1)
805             return {}; /* More than one branch found, fallback
806                           to the standard single-step code.  */
807
808           breaks[1] = loc + ALPHA_INSN_SIZE + immediate;
809
810           bc_insn_count++;
811           last_breakpoint++;
812         }
813
814       if (INSN_OPCODE (insn) == stl_c_opcode
815           || INSN_OPCODE (insn) == stq_c_opcode)
816         break;
817     }
818
819   /* Assume that the atomic sequence ends with a STL_C/STQ_C instruction.  */
820   if (INSN_OPCODE (insn) != stl_c_opcode
821       && INSN_OPCODE (insn) != stq_c_opcode)
822     return {};
823
824   closing_insn = loc;
825   loc += ALPHA_INSN_SIZE;
826
827   /* Insert a breakpoint right after the end of the atomic sequence.  */
828   breaks[0] = loc;
829
830   /* Check for duplicated breakpoints.  Check also for a breakpoint
831      placed (branch instruction's destination) anywhere in sequence.  */ 
832   if (last_breakpoint
833       && (breaks[1] == breaks[0]
834           || (breaks[1] >= pc && breaks[1] <= closing_insn)))
835     last_breakpoint = 0;
836
837   std::vector<CORE_ADDR> next_pcs;
838
839   for (index = 0; index <= last_breakpoint; index++)
840     next_pcs.push_back (breaks[index]);
841
842   return next_pcs;
843 }
844
845 \f
846 /* Figure out where the longjmp will land.
847    We expect the first arg to be a pointer to the jmp_buf structure from
848    which we extract the PC (JB_PC) that we will land at.  The PC is copied
849    into the "pc".  This routine returns true on success.  */
850
851 static int
852 alpha_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
853 {
854   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
855   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
856   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
857   CORE_ADDR jb_addr;
858   gdb_byte raw_buffer[ALPHA_REGISTER_SIZE];
859
860   jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, ALPHA_A0_REGNUM);
861
862   if (target_read_memory (jb_addr + (tdep->jb_pc * tdep->jb_elt_size),
863                           raw_buffer, tdep->jb_elt_size))
864     return 0;
865
866   *pc = extract_unsigned_integer (raw_buffer, tdep->jb_elt_size, byte_order);
867   return 1;
868 }
869
870 \f
871 /* Frame unwinder for signal trampolines.  We use alpha tdep bits that
872    describe the location and shape of the sigcontext structure.  After
873    that, all registers are in memory, so it's easy.  */
874 /* ??? Shouldn't we be able to do this generically, rather than with
875    OSABI data specific to Alpha?  */
876
877 struct alpha_sigtramp_unwind_cache
878 {
879   CORE_ADDR sigcontext_addr;
880 };
881
882 static struct alpha_sigtramp_unwind_cache *
883 alpha_sigtramp_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
884                                    void **this_prologue_cache)
885 {
886   struct alpha_sigtramp_unwind_cache *info;
887   struct gdbarch_tdep *tdep;
888
889   if (*this_prologue_cache)
890     return (struct alpha_sigtramp_unwind_cache *) *this_prologue_cache;
891
892   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct alpha_sigtramp_unwind_cache);
893   *this_prologue_cache = info;
894
895   tdep = gdbarch_tdep (get_frame_arch (this_frame));
896   info->sigcontext_addr = tdep->sigcontext_addr (this_frame);
897
898   return info;
899 }
900
901 /* Return the address of REGNUM in a sigtramp frame.  Since this is
902    all arithmetic, it doesn't seem worthwhile to cache it.  */
903
904 static CORE_ADDR
905 alpha_sigtramp_register_address (struct gdbarch *gdbarch,
906                                  CORE_ADDR sigcontext_addr, int regnum)
907
908   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
909
910   if (regnum >= 0 && regnum < 32)
911     return sigcontext_addr + tdep->sc_regs_offset + regnum * 8;
912   else if (regnum >= ALPHA_FP0_REGNUM && regnum < ALPHA_FP0_REGNUM + 32)
913     return sigcontext_addr + tdep->sc_fpregs_offset + regnum * 8;
914   else if (regnum == ALPHA_PC_REGNUM)
915     return sigcontext_addr + tdep->sc_pc_offset; 
916
917   return 0;
918 }
919
920 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
921    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
922
923 static void
924 alpha_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
925                               void **this_prologue_cache,
926                               struct frame_id *this_id)
927 {
928   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
929   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
930   struct alpha_sigtramp_unwind_cache *info
931     = alpha_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
932   CORE_ADDR stack_addr, code_addr;
933
934   /* If the OSABI couldn't locate the sigcontext, give up.  */
935   if (info->sigcontext_addr == 0)
936     return;
937
938   /* If we have dynamic signal trampolines, find their start.
939      If we do not, then we must assume there is a symbol record
940      that can provide the start address.  */
941   if (tdep->dynamic_sigtramp_offset)
942     {
943       int offset;
944       code_addr = get_frame_pc (this_frame);
945       offset = tdep->dynamic_sigtramp_offset (gdbarch, code_addr);
946       if (offset >= 0)
947         code_addr -= offset;
948       else
949         code_addr = 0;
950     }
951   else
952     code_addr = get_frame_func (this_frame);
953
954   /* The stack address is trivially read from the sigcontext.  */
955   stack_addr = alpha_sigtramp_register_address (gdbarch, info->sigcontext_addr,
956                                                 ALPHA_SP_REGNUM);
957   stack_addr = get_frame_memory_unsigned (this_frame, stack_addr,
958                                           ALPHA_REGISTER_SIZE);
959
960   *this_id = frame_id_build (stack_addr, code_addr);
961 }
962
963 /* Retrieve the value of REGNUM in FRAME.  Don't give up!  */
964
965 static struct value *
966 alpha_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
967                                     void **this_prologue_cache, int regnum)
968 {
969   struct alpha_sigtramp_unwind_cache *info
970     = alpha_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
971   CORE_ADDR addr;
972
973   if (info->sigcontext_addr != 0)
974     {
975       /* All integer and fp registers are stored in memory.  */
976       addr = alpha_sigtramp_register_address (get_frame_arch (this_frame),
977                                               info->sigcontext_addr, regnum);
978       if (addr != 0)
979         return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
980     }
981
982   /* This extra register may actually be in the sigcontext, but our
983      current description of it in alpha_sigtramp_frame_unwind_cache
984      doesn't include it.  Too bad.  Fall back on whatever's in the
985      outer frame.  */
986   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
987 }
988
989 static int
990 alpha_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
991                               struct frame_info *this_frame,
992                               void **this_prologue_cache)
993 {
994   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
995   CORE_ADDR pc = get_frame_pc (this_frame);
996   const char *name;
997
998   /* NOTE: cagney/2004-04-30: Do not copy/clone this code.  Instead
999      look at tramp-frame.h and other simplier per-architecture
1000      sigtramp unwinders.  */
1001
1002   /* We shouldn't even bother to try if the OSABI didn't register a
1003      sigcontext_addr handler or pc_in_sigtramp hander.  */
1004   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->sigcontext_addr == NULL)
1005     return 0;
1006   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_in_sigtramp == NULL)
1007     return 0;
1008
1009   /* Otherwise we should be in a signal frame.  */
1010   find_pc_partial_function (pc, &name, NULL, NULL);
1011   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_in_sigtramp (gdbarch, pc, name))
1012     return 1;
1013
1014   return 0;
1015 }
1016
1017 static const struct frame_unwind alpha_sigtramp_frame_unwind = {
1018   SIGTRAMP_FRAME,
1019   default_frame_unwind_stop_reason,
1020   alpha_sigtramp_frame_this_id,
1021   alpha_sigtramp_frame_prev_register,
1022   NULL,
1023   alpha_sigtramp_frame_sniffer
1024 };
1025
1026 \f
1027
1028 /* Heuristic_proc_start may hunt through the text section for a long
1029    time across a 2400 baud serial line.  Allows the user to limit this
1030    search.  */
1031 static int heuristic_fence_post = 0;
1032
1033 /* Attempt to locate the start of the function containing PC.  We assume that
1034    the previous function ends with an about_to_return insn.  Not foolproof by
1035    any means, since gcc is happy to put the epilogue in the middle of a
1036    function.  But we're guessing anyway...  */
1037
1038 static CORE_ADDR
1039 alpha_heuristic_proc_start (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1040 {
1041   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1042   CORE_ADDR last_non_nop = pc;
1043   CORE_ADDR fence = pc - heuristic_fence_post;
1044   CORE_ADDR orig_pc = pc;
1045   CORE_ADDR func;
1046   struct inferior *inf;
1047
1048   if (pc == 0)
1049     return 0;
1050
1051   /* First see if we can find the start of the function from minimal
1052      symbol information.  This can succeed with a binary that doesn't
1053      have debug info, but hasn't been stripped.  */
1054   func = get_pc_function_start (pc);
1055   if (func)
1056     return func;
1057
1058   if (heuristic_fence_post == -1
1059       || fence < tdep->vm_min_address)
1060     fence = tdep->vm_min_address;
1061
1062   /* Search back for previous return; also stop at a 0, which might be
1063      seen for instance before the start of a code section.  Don't include
1064      nops, since this usually indicates padding between functions.  */
1065   for (pc -= ALPHA_INSN_SIZE; pc >= fence; pc -= ALPHA_INSN_SIZE)
1066     {
1067       unsigned int insn = alpha_read_insn (gdbarch, pc);
1068       switch (insn)
1069         {
1070         case 0:                 /* invalid insn */
1071         case 0x6bfa8001:        /* ret $31,($26),1 */
1072           return last_non_nop;
1073
1074         case 0x2ffe0000:        /* unop: ldq_u $31,0($30) */
1075         case 0x47ff041f:        /* nop: bis $31,$31,$31 */
1076           break;
1077
1078         default:
1079           last_non_nop = pc;
1080           break;
1081         }
1082     }
1083
1084   inf = current_inferior ();
1085
1086   /* It's not clear to me why we reach this point when stopping quietly,
1087      but with this test, at least we don't print out warnings for every
1088      child forked (eg, on decstation).  22apr93 rich@cygnus.com.  */
1089   if (inf->control.stop_soon == NO_STOP_QUIETLY)
1090     {
1091       static int blurb_printed = 0;
1092
1093       if (fence == tdep->vm_min_address)
1094         warning (_("Hit beginning of text section without finding \
1095 enclosing function for address %s"), paddress (gdbarch, orig_pc));
1096       else
1097         warning (_("Hit heuristic-fence-post without finding \
1098 enclosing function for address %s"), paddress (gdbarch, orig_pc));
1099
1100       if (!blurb_printed)
1101         {
1102           printf_filtered (_("\
1103 This warning occurs if you are debugging a function without any symbols\n\
1104 (for example, in a stripped executable).  In that case, you may wish to\n\
1105 increase the size of the search with the `set heuristic-fence-post' command.\n\
1106 \n\
1107 Otherwise, you told GDB there was a function where there isn't one, or\n\
1108 (more likely) you have encountered a bug in GDB.\n"));
1109           blurb_printed = 1;
1110         }
1111     }
1112
1113   return 0;
1114 }
1115
1116 /* Fallback alpha frame unwinder.  Uses instruction scanning and knows
1117    something about the traditional layout of alpha stack frames.  */
1118
1119 struct alpha_heuristic_unwind_cache
1120
1121   CORE_ADDR vfp;
1122   CORE_ADDR start_pc;
1123   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
1124   int return_reg;
1125 };
1126
1127 /* If a probing loop sequence starts at PC, simulate it and compute
1128    FRAME_SIZE and PC after its execution.  Otherwise, return with PC and
1129    FRAME_SIZE unchanged.  */
1130
1131 static void
1132 alpha_heuristic_analyze_probing_loop (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pc,
1133                                       int *frame_size)
1134 {
1135   CORE_ADDR cur_pc = *pc;
1136   int cur_frame_size = *frame_size;
1137   int nb_of_iterations, reg_index, reg_probe;
1138   unsigned int insn;
1139
1140   /* The following pattern is recognized as a probing loop:
1141
1142         lda     REG_INDEX,NB_OF_ITERATIONS
1143         lda     REG_PROBE,<immediate>(sp)
1144
1145      LOOP_START:
1146         stq     zero,<immediate>(REG_PROBE)
1147         subq    REG_INDEX,0x1,REG_INDEX
1148         lda     REG_PROBE,<immediate>(REG_PROBE)
1149         bne     REG_INDEX, LOOP_START
1150  
1151         lda     sp,<immediate>(REG_PROBE)
1152
1153      If anything different is found, the function returns without
1154      changing PC and FRAME_SIZE.  Otherwise, PC will point immediately
1155      after this sequence, and FRAME_SIZE will be updated.  */
1156
1157   /* lda     REG_INDEX,NB_OF_ITERATIONS */
1158
1159   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1160   if (INSN_OPCODE (insn) != lda_opcode)
1161     return;
1162   reg_index = MEM_RA (insn);
1163   nb_of_iterations = MEM_DISP (insn);
1164
1165   /* lda     REG_PROBE,<immediate>(sp) */
1166
1167   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1168   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1169   if (INSN_OPCODE (insn) != lda_opcode
1170       || MEM_RB (insn) != ALPHA_SP_REGNUM)
1171     return;
1172   reg_probe = MEM_RA (insn);
1173   cur_frame_size -= MEM_DISP (insn);
1174
1175   /* stq     zero,<immediate>(REG_PROBE) */
1176   
1177   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1178   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1179   if (INSN_OPCODE (insn) != stq_opcode
1180       || MEM_RA (insn) != 0x1f
1181       || MEM_RB (insn) != reg_probe)
1182     return;
1183   
1184   /* subq    REG_INDEX,0x1,REG_INDEX */
1185
1186   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1187   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1188   if (INSN_OPCODE (insn) != subq_opcode
1189       || !OPR_HAS_IMMEDIATE (insn)
1190       || OPR_FUNCTION (insn) != subq_function
1191       || OPR_LIT(insn) != 1
1192       || OPR_RA (insn) != reg_index
1193       || OPR_RC (insn) != reg_index)
1194     return;
1195   
1196   /* lda     REG_PROBE,<immediate>(REG_PROBE) */
1197   
1198   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1199   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1200   if (INSN_OPCODE (insn) != lda_opcode
1201       || MEM_RA (insn) != reg_probe
1202       || MEM_RB (insn) != reg_probe)
1203     return;
1204   cur_frame_size -= MEM_DISP (insn) * nb_of_iterations;
1205
1206   /* bne     REG_INDEX, LOOP_START */
1207
1208   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1209   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1210   if (INSN_OPCODE (insn) != bne_opcode
1211       || MEM_RA (insn) != reg_index)
1212     return;
1213
1214   /* lda     sp,<immediate>(REG_PROBE) */
1215
1216   cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1217   insn = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1218   if (INSN_OPCODE (insn) != lda_opcode
1219       || MEM_RA (insn) != ALPHA_SP_REGNUM
1220       || MEM_RB (insn) != reg_probe)
1221     return;
1222   cur_frame_size -= MEM_DISP (insn);
1223
1224   *pc = cur_pc;
1225   *frame_size = cur_frame_size;
1226 }
1227
1228 static struct alpha_heuristic_unwind_cache *
1229 alpha_heuristic_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1230                                     void **this_prologue_cache,
1231                                     CORE_ADDR start_pc)
1232 {
1233   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1234   struct alpha_heuristic_unwind_cache *info;
1235   ULONGEST val;
1236   CORE_ADDR limit_pc, cur_pc;
1237   int frame_reg, frame_size, return_reg, reg;
1238
1239   if (*this_prologue_cache)
1240     return (struct alpha_heuristic_unwind_cache *) *this_prologue_cache;
1241
1242   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct alpha_heuristic_unwind_cache);
1243   *this_prologue_cache = info;
1244   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
1245
1246   limit_pc = get_frame_pc (this_frame);
1247   if (start_pc == 0)
1248     start_pc = alpha_heuristic_proc_start (gdbarch, limit_pc);
1249   info->start_pc = start_pc;
1250
1251   frame_reg = ALPHA_SP_REGNUM;
1252   frame_size = 0;
1253   return_reg = -1;
1254
1255   /* If we've identified a likely place to start, do code scanning.  */
1256   if (start_pc != 0)
1257     {
1258       /* Limit the forward search to 50 instructions.  */
1259       if (start_pc + 200 < limit_pc)
1260         limit_pc = start_pc + 200;
1261
1262       for (cur_pc = start_pc; cur_pc < limit_pc; cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE)
1263         {
1264           unsigned int word = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1265
1266           if ((word & 0xffff0000) == 0x23de0000)        /* lda $sp,n($sp) */
1267             {
1268               if (word & 0x8000)
1269                 {
1270                   /* Consider only the first stack allocation instruction
1271                      to contain the static size of the frame.  */
1272                   if (frame_size == 0)
1273                     frame_size = (-word) & 0xffff;
1274                 }
1275               else
1276                 {
1277                   /* Exit loop if a positive stack adjustment is found, which
1278                      usually means that the stack cleanup code in the function
1279                      epilogue is reached.  */
1280                   break;
1281                 }
1282             }
1283           else if ((word & 0xfc1f0000) == 0xb41e0000)   /* stq reg,n($sp) */
1284             {
1285               reg = (word & 0x03e00000) >> 21;
1286
1287               /* Ignore this instruction if we have already encountered
1288                  an instruction saving the same register earlier in the
1289                  function code.  The current instruction does not tell
1290                  us where the original value upon function entry is saved.
1291                  All it says is that the function we are scanning reused
1292                  that register for some computation of its own, and is now
1293                  saving its result.  */
1294               if (trad_frame_addr_p(info->saved_regs, reg))
1295                 continue;
1296
1297               if (reg == 31)
1298                 continue;
1299
1300               /* Do not compute the address where the register was saved yet,
1301                  because we don't know yet if the offset will need to be
1302                  relative to $sp or $fp (we can not compute the address
1303                  relative to $sp if $sp is updated during the execution of
1304                  the current subroutine, for instance when doing some alloca).
1305                  So just store the offset for the moment, and compute the
1306                  address later when we know whether this frame has a frame
1307                  pointer or not.  */
1308               /* Hack: temporarily add one, so that the offset is non-zero
1309                  and we can tell which registers have save offsets below.  */
1310               info->saved_regs[reg].addr = (word & 0xffff) + 1;
1311
1312               /* Starting with OSF/1-3.2C, the system libraries are shipped
1313                  without local symbols, but they still contain procedure
1314                  descriptors without a symbol reference. GDB is currently
1315                  unable to find these procedure descriptors and uses
1316                  heuristic_proc_desc instead.
1317                  As some low level compiler support routines (__div*, __add*)
1318                  use a non-standard return address register, we have to
1319                  add some heuristics to determine the return address register,
1320                  or stepping over these routines will fail.
1321                  Usually the return address register is the first register
1322                  saved on the stack, but assembler optimization might
1323                  rearrange the register saves.
1324                  So we recognize only a few registers (t7, t9, ra) within
1325                  the procedure prologue as valid return address registers.
1326                  If we encounter a return instruction, we extract the
1327                  return address register from it.
1328
1329                  FIXME: Rewriting GDB to access the procedure descriptors,
1330                  e.g. via the minimal symbol table, might obviate this
1331                  hack.  */
1332               if (return_reg == -1
1333                   && cur_pc < (start_pc + 80)
1334                   && (reg == ALPHA_T7_REGNUM
1335                       || reg == ALPHA_T9_REGNUM
1336                       || reg == ALPHA_RA_REGNUM))
1337                 return_reg = reg;
1338             }
1339           else if ((word & 0xffe0ffff) == 0x6be08001)   /* ret zero,reg,1 */
1340             return_reg = (word >> 16) & 0x1f;
1341           else if (word == 0x47de040f)                  /* bis sp,sp,fp */
1342             frame_reg = ALPHA_GCC_FP_REGNUM;
1343           else if (word == 0x47fe040f)                  /* bis zero,sp,fp */
1344             frame_reg = ALPHA_GCC_FP_REGNUM;
1345
1346           alpha_heuristic_analyze_probing_loop (gdbarch, &cur_pc, &frame_size);
1347         }
1348
1349       /* If we haven't found a valid return address register yet, keep
1350          searching in the procedure prologue.  */
1351       if (return_reg == -1)
1352         {
1353           while (cur_pc < (limit_pc + 80) && cur_pc < (start_pc + 80))
1354             {
1355               unsigned int word = alpha_read_insn (gdbarch, cur_pc);
1356
1357               if ((word & 0xfc1f0000) == 0xb41e0000)    /* stq reg,n($sp) */
1358                 {
1359                   reg = (word & 0x03e00000) >> 21;
1360                   if (reg == ALPHA_T7_REGNUM
1361                       || reg == ALPHA_T9_REGNUM
1362                       || reg == ALPHA_RA_REGNUM)
1363                     {
1364                       return_reg = reg;
1365                       break;
1366                     }
1367                 }
1368               else if ((word & 0xffe0ffff) == 0x6be08001) /* ret zero,reg,1 */
1369                 {
1370                   return_reg = (word >> 16) & 0x1f;
1371                   break;
1372                 }
1373
1374               cur_pc += ALPHA_INSN_SIZE;
1375             }
1376         }
1377     }
1378
1379   /* Failing that, do default to the customary RA.  */
1380   if (return_reg == -1)
1381     return_reg = ALPHA_RA_REGNUM;
1382   info->return_reg = return_reg;
1383
1384   val = get_frame_register_unsigned (this_frame, frame_reg);
1385   info->vfp = val + frame_size;
1386
1387   /* Convert offsets to absolute addresses.  See above about adding
1388      one to the offsets to make all detected offsets non-zero.  */
1389   for (reg = 0; reg < ALPHA_NUM_REGS; ++reg)
1390     if (trad_frame_addr_p(info->saved_regs, reg))
1391       info->saved_regs[reg].addr += val - 1;
1392
1393   /* The stack pointer of the previous frame is computed by popping
1394      the current stack frame.  */
1395   if (!trad_frame_addr_p (info->saved_regs, ALPHA_SP_REGNUM))
1396    trad_frame_set_value (info->saved_regs, ALPHA_SP_REGNUM, info->vfp);
1397
1398   return info;
1399 }
1400
1401 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1402    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1403
1404 static void
1405 alpha_heuristic_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1406                                void **this_prologue_cache,
1407                                struct frame_id *this_id)
1408 {
1409   struct alpha_heuristic_unwind_cache *info
1410     = alpha_heuristic_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache, 0);
1411
1412   *this_id = frame_id_build (info->vfp, info->start_pc);
1413 }
1414
1415 /* Retrieve the value of REGNUM in FRAME.  Don't give up!  */
1416
1417 static struct value *
1418 alpha_heuristic_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1419                                      void **this_prologue_cache, int regnum)
1420 {
1421   struct alpha_heuristic_unwind_cache *info
1422     = alpha_heuristic_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache, 0);
1423
1424   /* The PC of the previous frame is stored in the link register of
1425      the current frame.  Frob regnum so that we pull the value from
1426      the correct place.  */
1427   if (regnum == ALPHA_PC_REGNUM)
1428     regnum = info->return_reg;
1429   
1430   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
1431 }
1432
1433 static const struct frame_unwind alpha_heuristic_frame_unwind = {
1434   NORMAL_FRAME,
1435   default_frame_unwind_stop_reason,
1436   alpha_heuristic_frame_this_id,
1437   alpha_heuristic_frame_prev_register,
1438   NULL,
1439   default_frame_sniffer
1440 };
1441
1442 static CORE_ADDR
1443 alpha_heuristic_frame_base_address (struct frame_info *this_frame,
1444                                     void **this_prologue_cache)
1445 {
1446   struct alpha_heuristic_unwind_cache *info
1447     = alpha_heuristic_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache, 0);
1448
1449   return info->vfp;
1450 }
1451
1452 static const struct frame_base alpha_heuristic_frame_base = {
1453   &alpha_heuristic_frame_unwind,
1454   alpha_heuristic_frame_base_address,
1455   alpha_heuristic_frame_base_address,
1456   alpha_heuristic_frame_base_address
1457 };
1458
1459 /* Just like reinit_frame_cache, but with the right arguments to be
1460    callable as an sfunc.  Used by the "set heuristic-fence-post" command.  */
1461
1462 static void
1463 reinit_frame_cache_sfunc (const char *args,
1464                           int from_tty, struct cmd_list_element *c)
1465 {
1466   reinit_frame_cache ();
1467 }
1468 \f
1469 /* Helper routines for alpha*-nat.c files to move register sets to and
1470    from core files.  The UNIQUE pointer is allowed to be NULL, as most
1471    targets don't supply this value in their core files.  */
1472
1473 void
1474 alpha_supply_int_regs (struct regcache *regcache, int regno,
1475                        const void *r0_r30, const void *pc, const void *unique)
1476 {
1477   const gdb_byte *regs = (const gdb_byte *) r0_r30;
1478   int i;
1479
1480   for (i = 0; i < 31; ++i)
1481     if (regno == i || regno == -1)
1482       regcache->raw_supply (i, regs + i * 8);
1483
1484   if (regno == ALPHA_ZERO_REGNUM || regno == -1)
1485     {
1486       const gdb_byte zero[8] = { 0 };
1487
1488       regcache->raw_supply (ALPHA_ZERO_REGNUM, zero);
1489     }
1490
1491   if (regno == ALPHA_PC_REGNUM || regno == -1)
1492     regcache->raw_supply (ALPHA_PC_REGNUM, pc);
1493
1494   if (regno == ALPHA_UNIQUE_REGNUM || regno == -1)
1495     regcache->raw_supply (ALPHA_UNIQUE_REGNUM, unique);
1496 }
1497
1498 void
1499 alpha_fill_int_regs (const struct regcache *regcache,
1500                      int regno, void *r0_r30, void *pc, void *unique)
1501 {
1502   gdb_byte *regs = (gdb_byte *) r0_r30;
1503   int i;
1504
1505   for (i = 0; i < 31; ++i)
1506     if (regno == i || regno == -1)
1507       regcache->raw_collect (i, regs + i * 8);
1508
1509   if (regno == ALPHA_PC_REGNUM || regno == -1)
1510     regcache->raw_collect (ALPHA_PC_REGNUM, pc);
1511
1512   if (unique && (regno == ALPHA_UNIQUE_REGNUM || regno == -1))
1513     regcache->raw_collect (ALPHA_UNIQUE_REGNUM, unique);
1514 }
1515
1516 void
1517 alpha_supply_fp_regs (struct regcache *regcache, int regno,
1518                       const void *f0_f30, const void *fpcr)
1519 {
1520   const gdb_byte *regs = (const gdb_byte *) f0_f30;
1521   int i;
1522
1523   for (i = ALPHA_FP0_REGNUM; i < ALPHA_FP0_REGNUM + 31; ++i)
1524     if (regno == i || regno == -1)
1525       regcache->raw_supply (i, regs + (i - ALPHA_FP0_REGNUM) * 8);
1526
1527   if (regno == ALPHA_FPCR_REGNUM || regno == -1)
1528     regcache->raw_supply (ALPHA_FPCR_REGNUM, fpcr);
1529 }
1530
1531 void
1532 alpha_fill_fp_regs (const struct regcache *regcache,
1533                     int regno, void *f0_f30, void *fpcr)
1534 {
1535   gdb_byte *regs = (gdb_byte *) f0_f30;
1536   int i;
1537
1538   for (i = ALPHA_FP0_REGNUM; i < ALPHA_FP0_REGNUM + 31; ++i)
1539     if (regno == i || regno == -1)
1540       regcache->raw_collect (i, regs + (i - ALPHA_FP0_REGNUM) * 8);
1541
1542   if (regno == ALPHA_FPCR_REGNUM || regno == -1)
1543     regcache->raw_collect (ALPHA_FPCR_REGNUM, fpcr);
1544 }
1545
1546 \f
1547
1548 /* Return nonzero if the G_floating register value in REG is equal to
1549    zero for FP control instructions.  */
1550    
1551 static int
1552 fp_register_zero_p (LONGEST reg)
1553 {
1554   /* Check that all bits except the sign bit are zero.  */
1555   const LONGEST zero_mask = ((LONGEST) 1 << 63) ^ -1;
1556
1557   return ((reg & zero_mask) == 0);
1558 }
1559
1560 /* Return the value of the sign bit for the G_floating register
1561    value held in REG.  */
1562
1563 static int
1564 fp_register_sign_bit (LONGEST reg)
1565 {
1566   const LONGEST sign_mask = (LONGEST) 1 << 63;
1567
1568   return ((reg & sign_mask) != 0);
1569 }
1570
1571 /* alpha_software_single_step() is called just before we want to resume
1572    the inferior, if we want to single-step it but there is no hardware
1573    or kernel single-step support (NetBSD on Alpha, for example).  We find
1574    the target of the coming instruction and breakpoint it.  */
1575
1576 static CORE_ADDR
1577 alpha_next_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
1578 {
1579   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1580   unsigned int insn;
1581   unsigned int op;
1582   int regno;
1583   int offset;
1584   LONGEST rav;
1585
1586   insn = alpha_read_insn (gdbarch, pc);
1587
1588   /* Opcode is top 6 bits.  */
1589   op = (insn >> 26) & 0x3f;
1590
1591   if (op == 0x1a)
1592     {
1593       /* Jump format: target PC is:
1594          RB & ~3  */
1595       return (regcache_raw_get_unsigned (regcache, (insn >> 16) & 0x1f) & ~3);
1596     }
1597
1598   if ((op & 0x30) == 0x30)
1599     {
1600       /* Branch format: target PC is:
1601          (new PC) + (4 * sext(displacement))  */
1602       if (op == 0x30            /* BR */
1603           || op == 0x34)        /* BSR */
1604         {
1605  branch_taken:
1606           offset = (insn & 0x001fffff);
1607           if (offset & 0x00100000)
1608             offset  |= 0xffe00000;
1609           offset *= ALPHA_INSN_SIZE;
1610           return (pc + ALPHA_INSN_SIZE + offset);
1611         }
1612
1613       /* Need to determine if branch is taken; read RA.  */
1614       regno = (insn >> 21) & 0x1f;
1615       switch (op)
1616         {
1617           case 0x31:              /* FBEQ */
1618           case 0x36:              /* FBGE */
1619           case 0x37:              /* FBGT */
1620           case 0x33:              /* FBLE */
1621           case 0x32:              /* FBLT */
1622           case 0x35:              /* FBNE */
1623             regno += gdbarch_fp0_regnum (gdbarch);
1624         }
1625       
1626       rav = regcache_raw_get_signed (regcache, regno);
1627
1628       switch (op)
1629         {
1630         case 0x38:              /* BLBC */
1631           if ((rav & 1) == 0)
1632             goto branch_taken;
1633           break;
1634         case 0x3c:              /* BLBS */
1635           if (rav & 1)
1636             goto branch_taken;
1637           break;
1638         case 0x39:              /* BEQ */
1639           if (rav == 0)
1640             goto branch_taken;
1641           break;
1642         case 0x3d:              /* BNE */
1643           if (rav != 0)
1644             goto branch_taken;
1645           break;
1646         case 0x3a:              /* BLT */
1647           if (rav < 0)
1648             goto branch_taken;
1649           break;
1650         case 0x3b:              /* BLE */
1651           if (rav <= 0)
1652             goto branch_taken;
1653           break;
1654         case 0x3f:              /* BGT */
1655           if (rav > 0)
1656             goto branch_taken;
1657           break;
1658         case 0x3e:              /* BGE */
1659           if (rav >= 0)
1660             goto branch_taken;
1661           break;
1662
1663         /* Floating point branches.  */
1664         
1665         case 0x31:              /* FBEQ */
1666           if (fp_register_zero_p (rav))
1667             goto branch_taken;
1668           break;
1669         case 0x36:              /* FBGE */
1670           if (fp_register_sign_bit (rav) == 0 || fp_register_zero_p (rav))
1671             goto branch_taken;
1672           break;
1673         case 0x37:              /* FBGT */
1674           if (fp_register_sign_bit (rav) == 0 && ! fp_register_zero_p (rav))
1675             goto branch_taken;
1676           break;
1677         case 0x33:              /* FBLE */
1678           if (fp_register_sign_bit (rav) == 1 || fp_register_zero_p (rav))
1679             goto branch_taken;
1680           break;
1681         case 0x32:              /* FBLT */
1682           if (fp_register_sign_bit (rav) == 1 && ! fp_register_zero_p (rav))
1683             goto branch_taken;
1684           break;
1685         case 0x35:              /* FBNE */
1686           if (! fp_register_zero_p (rav))
1687             goto branch_taken;
1688           break;
1689         }
1690     }
1691
1692   /* Not a branch or branch not taken; target PC is:
1693      pc + 4  */
1694   return (pc + ALPHA_INSN_SIZE);
1695 }
1696
1697 std::vector<CORE_ADDR>
1698 alpha_software_single_step (struct regcache *regcache)
1699 {
1700   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
1701
1702   CORE_ADDR pc = regcache_read_pc (regcache);
1703
1704   std::vector<CORE_ADDR> next_pcs
1705     = alpha_deal_with_atomic_sequence (gdbarch, pc);
1706   if (!next_pcs.empty ())
1707     return next_pcs;
1708
1709   CORE_ADDR next_pc = alpha_next_pc (regcache, pc);
1710   return {next_pc};
1711 }
1712
1713 \f
1714 /* Initialize the current architecture based on INFO.  If possible, re-use an
1715    architecture from ARCHES, which is a list of architectures already created
1716    during this debugging session.
1717
1718    Called e.g. at program startup, when reading a core file, and when reading
1719    a binary file.  */
1720
1721 static struct gdbarch *
1722 alpha_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1723 {
1724   struct gdbarch_tdep *tdep;
1725   struct gdbarch *gdbarch;
1726
1727   /* Find a candidate among extant architectures.  */
1728   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1729   if (arches != NULL)
1730     return arches->gdbarch;
1731
1732   tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
1733   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1734
1735   /* Lowest text address.  This is used by heuristic_proc_start()
1736      to decide when to stop looking.  */
1737   tdep->vm_min_address = (CORE_ADDR) 0x120000000LL;
1738
1739   tdep->dynamic_sigtramp_offset = NULL;
1740   tdep->sigcontext_addr = NULL;
1741   tdep->sc_pc_offset = 2 * 8;
1742   tdep->sc_regs_offset = 4 * 8;
1743   tdep->sc_fpregs_offset = tdep->sc_regs_offset + 32 * 8 + 8;
1744
1745   tdep->jb_pc = -1;     /* longjmp support not enabled by default.  */
1746
1747   tdep->return_in_memory = alpha_return_in_memory_always;
1748
1749   /* Type sizes */
1750   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1751   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1752   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
1753   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1754   set_gdbarch_wchar_bit (gdbarch, 64);
1755   set_gdbarch_wchar_signed (gdbarch, 0);
1756   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1757   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1758   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1759   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
1760
1761   /* Register info */
1762   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, ALPHA_NUM_REGS);
1763   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, ALPHA_SP_REGNUM);
1764   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, ALPHA_PC_REGNUM);
1765   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, ALPHA_FP0_REGNUM);
1766
1767   set_gdbarch_register_name (gdbarch, alpha_register_name);
1768   set_gdbarch_register_type (gdbarch, alpha_register_type);
1769
1770   set_gdbarch_cannot_fetch_register (gdbarch, alpha_cannot_fetch_register);
1771   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, alpha_cannot_store_register);
1772
1773   set_gdbarch_convert_register_p (gdbarch, alpha_convert_register_p);
1774   set_gdbarch_register_to_value (gdbarch, alpha_register_to_value);
1775   set_gdbarch_value_to_register (gdbarch, alpha_value_to_register);
1776
1777   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, alpha_register_reggroup_p);
1778
1779   /* Prologue heuristics.  */
1780   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, alpha_skip_prologue);
1781
1782   /* Call info.  */
1783
1784   set_gdbarch_return_value (gdbarch, alpha_return_value);
1785
1786   /* Settings for calling functions in the inferior.  */
1787   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, alpha_push_dummy_call);
1788
1789   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1790   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, find_solib_trampoline_target);
1791
1792   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch,
1793                                        alpha_breakpoint::kind_from_pc);
1794   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch,
1795                                        alpha_breakpoint::bp_from_kind);
1796   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, ALPHA_INSN_SIZE);
1797   set_gdbarch_cannot_step_breakpoint (gdbarch, 1);
1798
1799   /* Handles single stepping of atomic sequences.  */
1800   set_gdbarch_software_single_step (gdbarch, alpha_software_single_step);
1801
1802   /* Hook in ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
1803   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
1804
1805   /* Now that we have tuned the configuration, set a few final things
1806      based on what the OS ABI has told us.  */
1807
1808   if (tdep->jb_pc >= 0)
1809     set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, alpha_get_longjmp_target);
1810
1811   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &alpha_sigtramp_frame_unwind);
1812   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &alpha_heuristic_frame_unwind);
1813
1814   frame_base_set_default (gdbarch, &alpha_heuristic_frame_base);
1815
1816   return gdbarch;
1817 }
1818
1819 void
1820 alpha_dwarf2_init_abi (struct gdbarch_info info, struct gdbarch *gdbarch)
1821 {
1822   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1823   frame_base_append_sniffer (gdbarch, dwarf2_frame_base_sniffer);
1824 }
1825
1826 void
1827 _initialize_alpha_tdep (void)
1828 {
1829
1830   gdbarch_register (bfd_arch_alpha, alpha_gdbarch_init, NULL);
1831
1832   /* Let the user set the fence post for heuristic_proc_start.  */
1833
1834   /* We really would like to have both "0" and "unlimited" work, but
1835      command.c doesn't deal with that.  So make it a var_zinteger
1836      because the user can always use "999999" or some such for unlimited.  */
1837   /* We need to throw away the frame cache when we set this, since it
1838      might change our ability to get backtraces.  */
1839   add_setshow_zinteger_cmd ("heuristic-fence-post", class_support,
1840                             &heuristic_fence_post, _("\
1841 Set the distance searched for the start of a function."), _("\
1842 Show the distance searched for the start of a function."), _("\
1843 If you are debugging a stripped executable, GDB needs to search through the\n\
1844 program for the start of a function.  This command sets the distance of the\n\
1845 search.  The only need to set it is when debugging a stripped executable."),
1846                             reinit_frame_cache_sfunc,
1847                             NULL, /* FIXME: i18n: The distance searched for
1848                                      the start of a function is \"%d\".  */
1849                             &setlist, &showlist);
1850 }