gdb
[external/binutils.git] / gdb / amd64-tdep.c
1 /* Target-dependent code for AMD64.
2
3    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010,
4    2011 Free Software Foundation, Inc.
5
6    Contributed by Jiri Smid, SuSE Labs.
7
8    This file is part of GDB.
9
10    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11    it under the terms of the GNU General Public License as published by
12    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
13    (at your option) any later version.
14
15    This program is distributed in the hope that it will be useful,
16    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18    GNU General Public License for more details.
19
20    You should have received a copy of the GNU General Public License
21    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "opcode/i386.h"
25 #include "dis-asm.h"
26 #include "arch-utils.h"
27 #include "block.h"
28 #include "dummy-frame.h"
29 #include "frame.h"
30 #include "frame-base.h"
31 #include "frame-unwind.h"
32 #include "inferior.h"
33 #include "gdbcmd.h"
34 #include "gdbcore.h"
35 #include "objfiles.h"
36 #include "regcache.h"
37 #include "regset.h"
38 #include "symfile.h"
39 #include "disasm.h"
40 #include "gdb_assert.h"
41 #include "exceptions.h"
42 #include "amd64-tdep.h"
43 #include "i387-tdep.h"
44
45 #include "features/i386/amd64.c"
46 #include "features/i386/amd64-avx.c"
47
48 /* Note that the AMD64 architecture was previously known as x86-64.
49    The latter is (forever) engraved into the canonical system name as
50    returned by config.guess, and used as the name for the AMD64 port
51    of GNU/Linux.  The BSD's have renamed their ports to amd64; they
52    don't like to shout.  For GDB we prefer the amd64_-prefix over the
53    x86_64_-prefix since it's so much easier to type.  */
54
55 /* Register information.  */
56
57 static const char *amd64_register_names[] = 
58 {
59   "rax", "rbx", "rcx", "rdx", "rsi", "rdi", "rbp", "rsp",
60
61   /* %r8 is indeed register number 8.  */
62   "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15",
63   "rip", "eflags", "cs", "ss", "ds", "es", "fs", "gs",
64
65   /* %st0 is register number 24.  */
66   "st0", "st1", "st2", "st3", "st4", "st5", "st6", "st7",
67   "fctrl", "fstat", "ftag", "fiseg", "fioff", "foseg", "fooff", "fop",
68
69   /* %xmm0 is register number 40.  */
70   "xmm0", "xmm1", "xmm2", "xmm3", "xmm4", "xmm5", "xmm6", "xmm7",
71   "xmm8", "xmm9", "xmm10", "xmm11", "xmm12", "xmm13", "xmm14", "xmm15",
72   "mxcsr",
73 };
74
75 static const char *amd64_ymm_names[] = 
76 {
77   "ymm0", "ymm1", "ymm2", "ymm3",
78   "ymm4", "ymm5", "ymm6", "ymm7",
79   "ymm8", "ymm9", "ymm10", "ymm11",
80   "ymm12", "ymm13", "ymm14", "ymm15"
81 };
82
83 static const char *amd64_ymmh_names[] = 
84 {
85   "ymm0h", "ymm1h", "ymm2h", "ymm3h",
86   "ymm4h", "ymm5h", "ymm6h", "ymm7h",
87   "ymm8h", "ymm9h", "ymm10h", "ymm11h",
88   "ymm12h", "ymm13h", "ymm14h", "ymm15h"
89 };
90
91 /* The registers used to pass integer arguments during a function call.  */
92 static int amd64_dummy_call_integer_regs[] =
93 {
94   AMD64_RDI_REGNUM,             /* %rdi */
95   AMD64_RSI_REGNUM,             /* %rsi */
96   AMD64_RDX_REGNUM,             /* %rdx */
97   AMD64_RCX_REGNUM,             /* %rcx */
98   8,                            /* %r8 */
99   9                             /* %r9 */
100 };
101
102 /* DWARF Register Number Mapping as defined in the System V psABI,
103    section 3.6.  */
104
105 static int amd64_dwarf_regmap[] =
106 {
107   /* General Purpose Registers RAX, RDX, RCX, RBX, RSI, RDI.  */
108   AMD64_RAX_REGNUM, AMD64_RDX_REGNUM,
109   AMD64_RCX_REGNUM, AMD64_RBX_REGNUM,
110   AMD64_RSI_REGNUM, AMD64_RDI_REGNUM,
111
112   /* Frame Pointer Register RBP.  */
113   AMD64_RBP_REGNUM,
114
115   /* Stack Pointer Register RSP.  */
116   AMD64_RSP_REGNUM,
117
118   /* Extended Integer Registers 8 - 15.  */
119   8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,
120
121   /* Return Address RA.  Mapped to RIP.  */
122   AMD64_RIP_REGNUM,
123
124   /* SSE Registers 0 - 7.  */
125   AMD64_XMM0_REGNUM + 0, AMD64_XMM1_REGNUM,
126   AMD64_XMM0_REGNUM + 2, AMD64_XMM0_REGNUM + 3,
127   AMD64_XMM0_REGNUM + 4, AMD64_XMM0_REGNUM + 5,
128   AMD64_XMM0_REGNUM + 6, AMD64_XMM0_REGNUM + 7,
129
130   /* Extended SSE Registers 8 - 15.  */
131   AMD64_XMM0_REGNUM + 8, AMD64_XMM0_REGNUM + 9,
132   AMD64_XMM0_REGNUM + 10, AMD64_XMM0_REGNUM + 11,
133   AMD64_XMM0_REGNUM + 12, AMD64_XMM0_REGNUM + 13,
134   AMD64_XMM0_REGNUM + 14, AMD64_XMM0_REGNUM + 15,
135
136   /* Floating Point Registers 0-7.  */
137   AMD64_ST0_REGNUM + 0, AMD64_ST0_REGNUM + 1,
138   AMD64_ST0_REGNUM + 2, AMD64_ST0_REGNUM + 3,
139   AMD64_ST0_REGNUM + 4, AMD64_ST0_REGNUM + 5,
140   AMD64_ST0_REGNUM + 6, AMD64_ST0_REGNUM + 7,
141   
142   /* Control and Status Flags Register.  */
143   AMD64_EFLAGS_REGNUM,
144
145   /* Selector Registers.  */
146   AMD64_ES_REGNUM,
147   AMD64_CS_REGNUM,
148   AMD64_SS_REGNUM,
149   AMD64_DS_REGNUM,
150   AMD64_FS_REGNUM,
151   AMD64_GS_REGNUM,
152   -1,
153   -1,
154
155   /* Segment Base Address Registers.  */
156   -1,
157   -1,
158   -1,
159   -1,
160
161   /* Special Selector Registers.  */
162   -1,
163   -1,
164
165   /* Floating Point Control Registers.  */
166   AMD64_MXCSR_REGNUM,
167   AMD64_FCTRL_REGNUM,
168   AMD64_FSTAT_REGNUM
169 };
170
171 static const int amd64_dwarf_regmap_len =
172   (sizeof (amd64_dwarf_regmap) / sizeof (amd64_dwarf_regmap[0]));
173
174 /* Convert DWARF register number REG to the appropriate register
175    number used by GDB.  */
176
177 static int
178 amd64_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
179 {
180   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
181   int ymm0_regnum = tdep->ymm0_regnum;
182   int regnum = -1;
183
184   if (reg >= 0 && reg < amd64_dwarf_regmap_len)
185     regnum = amd64_dwarf_regmap[reg];
186
187   if (regnum == -1)
188     warning (_("Unmapped DWARF Register #%d encountered."), reg);
189   else if (ymm0_regnum >= 0
190            && i386_xmm_regnum_p (gdbarch, regnum))
191     regnum += ymm0_regnum - I387_XMM0_REGNUM (tdep);
192
193   return regnum;
194 }
195
196 /* Map architectural register numbers to gdb register numbers.  */
197
198 static const int amd64_arch_regmap[16] =
199 {
200   AMD64_RAX_REGNUM,     /* %rax */
201   AMD64_RCX_REGNUM,     /* %rcx */
202   AMD64_RDX_REGNUM,     /* %rdx */
203   AMD64_RBX_REGNUM,     /* %rbx */
204   AMD64_RSP_REGNUM,     /* %rsp */
205   AMD64_RBP_REGNUM,     /* %rbp */
206   AMD64_RSI_REGNUM,     /* %rsi */
207   AMD64_RDI_REGNUM,     /* %rdi */
208   AMD64_R8_REGNUM,      /* %r8 */
209   AMD64_R9_REGNUM,      /* %r9 */
210   AMD64_R10_REGNUM,     /* %r10 */
211   AMD64_R11_REGNUM,     /* %r11 */
212   AMD64_R12_REGNUM,     /* %r12 */
213   AMD64_R13_REGNUM,     /* %r13 */
214   AMD64_R14_REGNUM,     /* %r14 */
215   AMD64_R15_REGNUM      /* %r15 */
216 };
217
218 static const int amd64_arch_regmap_len =
219   (sizeof (amd64_arch_regmap) / sizeof (amd64_arch_regmap[0]));
220
221 /* Convert architectural register number REG to the appropriate register
222    number used by GDB.  */
223
224 static int
225 amd64_arch_reg_to_regnum (int reg)
226 {
227   gdb_assert (reg >= 0 && reg < amd64_arch_regmap_len);
228
229   return amd64_arch_regmap[reg];
230 }
231
232 /* Register names for byte pseudo-registers.  */
233
234 static const char *amd64_byte_names[] =
235 {
236   "al", "bl", "cl", "dl", "sil", "dil", "bpl", "spl",
237   "r8l", "r9l", "r10l", "r11l", "r12l", "r13l", "r14l", "r15l",
238   "ah", "bh", "ch", "dh"
239 };
240
241 /* Number of lower byte registers.  */
242 #define AMD64_NUM_LOWER_BYTE_REGS 16
243
244 /* Register names for word pseudo-registers.  */
245
246 static const char *amd64_word_names[] =
247 {
248   "ax", "bx", "cx", "dx", "si", "di", "bp", "", 
249   "r8w", "r9w", "r10w", "r11w", "r12w", "r13w", "r14w", "r15w"
250 };
251
252 /* Register names for dword pseudo-registers.  */
253
254 static const char *amd64_dword_names[] =
255 {
256   "eax", "ebx", "ecx", "edx", "esi", "edi", "ebp", "esp", 
257   "r8d", "r9d", "r10d", "r11d", "r12d", "r13d", "r14d", "r15d"
258 };
259
260 /* Return the name of register REGNUM.  */
261
262 static const char *
263 amd64_pseudo_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
264 {
265   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
266   if (i386_byte_regnum_p (gdbarch, regnum))
267     return amd64_byte_names[regnum - tdep->al_regnum];
268   else if (i386_ymm_regnum_p (gdbarch, regnum))
269     return amd64_ymm_names[regnum - tdep->ymm0_regnum];
270   else if (i386_word_regnum_p (gdbarch, regnum))
271     return amd64_word_names[regnum - tdep->ax_regnum];
272   else if (i386_dword_regnum_p (gdbarch, regnum))
273     return amd64_dword_names[regnum - tdep->eax_regnum];
274   else
275     return i386_pseudo_register_name (gdbarch, regnum);
276 }
277
278 static struct value *
279 amd64_pseudo_register_read_value (struct gdbarch *gdbarch,
280                                   struct regcache *regcache,
281                                   int regnum)
282 {
283   gdb_byte raw_buf[MAX_REGISTER_SIZE];
284   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
285   enum register_status status;
286   struct value *result_value;
287   gdb_byte *buf;
288
289   result_value = allocate_value (register_type (gdbarch, regnum));
290   VALUE_LVAL (result_value) = lval_register;
291   VALUE_REGNUM (result_value) = regnum;
292   buf = value_contents_raw (result_value);
293
294   if (i386_byte_regnum_p (gdbarch, regnum))
295     {
296       int gpnum = regnum - tdep->al_regnum;
297
298       /* Extract (always little endian).  */
299       if (gpnum >= AMD64_NUM_LOWER_BYTE_REGS)
300         {
301           /* Special handling for AH, BH, CH, DH.  */
302           status = regcache_raw_read (regcache,
303                                       gpnum - AMD64_NUM_LOWER_BYTE_REGS,
304                                       raw_buf);
305           if (status == REG_VALID)
306             memcpy (buf, raw_buf + 1, 1);
307           else
308             mark_value_bytes_unavailable (result_value, 0,
309                                           TYPE_LENGTH (value_type (result_value)));
310         }
311       else
312         {
313           status = regcache_raw_read (regcache, gpnum, raw_buf);
314           if (status == REG_VALID)
315             memcpy (buf, raw_buf, 1);
316           else
317             mark_value_bytes_unavailable (result_value, 0,
318                                           TYPE_LENGTH (value_type (result_value)));
319         }
320     }
321   else if (i386_dword_regnum_p (gdbarch, regnum))
322     {
323       int gpnum = regnum - tdep->eax_regnum;
324       /* Extract (always little endian).  */
325       status = regcache_raw_read (regcache, gpnum, raw_buf);
326       if (status == REG_VALID)
327         memcpy (buf, raw_buf, 4);
328       else
329         mark_value_bytes_unavailable (result_value, 0,
330                                       TYPE_LENGTH (value_type (result_value)));
331     }
332   else
333     i386_pseudo_register_read_into_value (gdbarch, regcache, regnum,
334                                           result_value);
335
336   return result_value;
337 }
338
339 static void
340 amd64_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
341                              struct regcache *regcache,
342                              int regnum, const gdb_byte *buf)
343 {
344   gdb_byte raw_buf[MAX_REGISTER_SIZE];
345   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
346
347   if (i386_byte_regnum_p (gdbarch, regnum))
348     {
349       int gpnum = regnum - tdep->al_regnum;
350
351       if (gpnum >= AMD64_NUM_LOWER_BYTE_REGS)
352         {
353           /* Read ... AH, BH, CH, DH.  */
354           regcache_raw_read (regcache,
355                              gpnum - AMD64_NUM_LOWER_BYTE_REGS, raw_buf);
356           /* ... Modify ... (always little endian).  */
357           memcpy (raw_buf + 1, buf, 1);
358           /* ... Write.  */
359           regcache_raw_write (regcache,
360                               gpnum - AMD64_NUM_LOWER_BYTE_REGS, raw_buf);
361         }
362       else
363         {
364           /* Read ...  */
365           regcache_raw_read (regcache, gpnum, raw_buf);
366           /* ... Modify ... (always little endian).  */
367           memcpy (raw_buf, buf, 1);
368           /* ... Write.  */
369           regcache_raw_write (regcache, gpnum, raw_buf);
370         }
371     }
372   else if (i386_dword_regnum_p (gdbarch, regnum))
373     {
374       int gpnum = regnum - tdep->eax_regnum;
375
376       /* Read ...  */
377       regcache_raw_read (regcache, gpnum, raw_buf);
378       /* ... Modify ... (always little endian).  */
379       memcpy (raw_buf, buf, 4);
380       /* ... Write.  */
381       regcache_raw_write (regcache, gpnum, raw_buf);
382     }
383   else
384     i386_pseudo_register_write (gdbarch, regcache, regnum, buf);
385 }
386
387 \f
388
389 /* Return the union class of CLASS1 and CLASS2.  See the psABI for
390    details.  */
391
392 static enum amd64_reg_class
393 amd64_merge_classes (enum amd64_reg_class class1, enum amd64_reg_class class2)
394 {
395   /* Rule (a): If both classes are equal, this is the resulting class.  */
396   if (class1 == class2)
397     return class1;
398
399   /* Rule (b): If one of the classes is NO_CLASS, the resulting class
400      is the other class.  */
401   if (class1 == AMD64_NO_CLASS)
402     return class2;
403   if (class2 == AMD64_NO_CLASS)
404     return class1;
405
406   /* Rule (c): If one of the classes is MEMORY, the result is MEMORY.  */
407   if (class1 == AMD64_MEMORY || class2 == AMD64_MEMORY)
408     return AMD64_MEMORY;
409
410   /* Rule (d): If one of the classes is INTEGER, the result is INTEGER.  */
411   if (class1 == AMD64_INTEGER || class2 == AMD64_INTEGER)
412     return AMD64_INTEGER;
413
414   /* Rule (e): If one of the classes is X87, X87UP, COMPLEX_X87 class,
415      MEMORY is used as class.  */
416   if (class1 == AMD64_X87 || class1 == AMD64_X87UP
417       || class1 == AMD64_COMPLEX_X87 || class2 == AMD64_X87
418       || class2 == AMD64_X87UP || class2 == AMD64_COMPLEX_X87)
419     return AMD64_MEMORY;
420
421   /* Rule (f): Otherwise class SSE is used.  */
422   return AMD64_SSE;
423 }
424
425 /* Return non-zero if TYPE is a non-POD structure or union type.  */
426
427 static int
428 amd64_non_pod_p (struct type *type)
429 {
430   /* ??? A class with a base class certainly isn't POD, but does this
431      catch all non-POD structure types?  */
432   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT && TYPE_N_BASECLASSES (type) > 0)
433     return 1;
434
435   return 0;
436 }
437
438 /* Classify TYPE according to the rules for aggregate (structures and
439    arrays) and union types, and store the result in CLASS.  */
440
441 static void
442 amd64_classify_aggregate (struct type *type, enum amd64_reg_class class[2])
443 {
444   int len = TYPE_LENGTH (type);
445
446   /* 1. If the size of an object is larger than two eightbytes, or in
447         C++, is a non-POD structure or union type, or contains
448         unaligned fields, it has class memory.  */
449   if (len > 16 || amd64_non_pod_p (type))
450     {
451       class[0] = class[1] = AMD64_MEMORY;
452       return;
453     }
454
455   /* 2. Both eightbytes get initialized to class NO_CLASS.  */
456   class[0] = class[1] = AMD64_NO_CLASS;
457
458   /* 3. Each field of an object is classified recursively so that
459         always two fields are considered. The resulting class is
460         calculated according to the classes of the fields in the
461         eightbyte: */
462
463   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY)
464     {
465       struct type *subtype = check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (type));
466
467       /* All fields in an array have the same type.  */
468       amd64_classify (subtype, class);
469       if (len > 8 && class[1] == AMD64_NO_CLASS)
470         class[1] = class[0];
471     }
472   else
473     {
474       int i;
475
476       /* Structure or union.  */
477       gdb_assert (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
478                   || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION);
479
480       for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (type); i++)
481         {
482           struct type *subtype = check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type, i));
483           int pos = TYPE_FIELD_BITPOS (type, i) / 64;
484           enum amd64_reg_class subclass[2];
485           int bitsize = TYPE_FIELD_BITSIZE (type, i);
486           int endpos;
487
488           if (bitsize == 0)
489             bitsize = TYPE_LENGTH (subtype) * 8;
490           endpos = (TYPE_FIELD_BITPOS (type, i) + bitsize - 1) / 64;
491
492           /* Ignore static fields.  */
493           if (field_is_static (&TYPE_FIELD (type, i)))
494             continue;
495
496           gdb_assert (pos == 0 || pos == 1);
497
498           amd64_classify (subtype, subclass);
499           class[pos] = amd64_merge_classes (class[pos], subclass[0]);
500           if (bitsize <= 64 && pos == 0 && endpos == 1)
501             /* This is a bit of an odd case:  We have a field that would
502                normally fit in one of the two eightbytes, except that
503                it is placed in a way that this field straddles them.
504                This has been seen with a structure containing an array.
505
506                The ABI is a bit unclear in this case, but we assume that
507                this field's class (stored in subclass[0]) must also be merged
508                into class[1].  In other words, our field has a piece stored
509                in the second eight-byte, and thus its class applies to
510                the second eight-byte as well.
511
512                In the case where the field length exceeds 8 bytes,
513                it should not be necessary to merge the field class
514                into class[1].  As LEN > 8, subclass[1] is necessarily
515                different from AMD64_NO_CLASS.  If subclass[1] is equal
516                to subclass[0], then the normal class[1]/subclass[1]
517                merging will take care of everything.  For subclass[1]
518                to be different from subclass[0], I can only see the case
519                where we have a SSE/SSEUP or X87/X87UP pair, which both
520                use up all 16 bytes of the aggregate, and are already
521                handled just fine (because each portion sits on its own
522                8-byte).  */
523             class[1] = amd64_merge_classes (class[1], subclass[0]);
524           if (pos == 0)
525             class[1] = amd64_merge_classes (class[1], subclass[1]);
526         }
527     }
528
529   /* 4. Then a post merger cleanup is done:  */
530
531   /* Rule (a): If one of the classes is MEMORY, the whole argument is
532      passed in memory.  */
533   if (class[0] == AMD64_MEMORY || class[1] == AMD64_MEMORY)
534     class[0] = class[1] = AMD64_MEMORY;
535
536   /* Rule (b): If SSEUP is not preceded by SSE, it is converted to
537      SSE.  */
538   if (class[0] == AMD64_SSEUP)
539     class[0] = AMD64_SSE;
540   if (class[1] == AMD64_SSEUP && class[0] != AMD64_SSE)
541     class[1] = AMD64_SSE;
542 }
543
544 /* Classify TYPE, and store the result in CLASS.  */
545
546 void
547 amd64_classify (struct type *type, enum amd64_reg_class class[2])
548 {
549   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
550   int len = TYPE_LENGTH (type);
551
552   class[0] = class[1] = AMD64_NO_CLASS;
553
554   /* Arguments of types (signed and unsigned) _Bool, char, short, int,
555      long, long long, and pointers are in the INTEGER class.  Similarly,
556      range types, used by languages such as Ada, are also in the INTEGER
557      class.  */
558   if ((code == TYPE_CODE_INT || code == TYPE_CODE_ENUM
559        || code == TYPE_CODE_BOOL || code == TYPE_CODE_RANGE
560        || code == TYPE_CODE_CHAR
561        || code == TYPE_CODE_PTR || code == TYPE_CODE_REF)
562       && (len == 1 || len == 2 || len == 4 || len == 8))
563     class[0] = AMD64_INTEGER;
564
565   /* Arguments of types float, double, _Decimal32, _Decimal64 and __m64
566      are in class SSE.  */
567   else if ((code == TYPE_CODE_FLT || code == TYPE_CODE_DECFLOAT)
568            && (len == 4 || len == 8))
569     /* FIXME: __m64 .  */
570     class[0] = AMD64_SSE;
571
572   /* Arguments of types __float128, _Decimal128 and __m128 are split into
573      two halves.  The least significant ones belong to class SSE, the most
574      significant one to class SSEUP.  */
575   else if (code == TYPE_CODE_DECFLOAT && len == 16)
576     /* FIXME: __float128, __m128.  */
577     class[0] = AMD64_SSE, class[1] = AMD64_SSEUP;
578
579   /* The 64-bit mantissa of arguments of type long double belongs to
580      class X87, the 16-bit exponent plus 6 bytes of padding belongs to
581      class X87UP.  */
582   else if (code == TYPE_CODE_FLT && len == 16)
583     /* Class X87 and X87UP.  */
584     class[0] = AMD64_X87, class[1] = AMD64_X87UP;
585
586   /* Aggregates.  */
587   else if (code == TYPE_CODE_ARRAY || code == TYPE_CODE_STRUCT
588            || code == TYPE_CODE_UNION)
589     amd64_classify_aggregate (type, class);
590 }
591
592 static enum return_value_convention
593 amd64_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *func_type,
594                     struct type *type, struct regcache *regcache,
595                     gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
596 {
597   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
598   enum amd64_reg_class class[2];
599   int len = TYPE_LENGTH (type);
600   static int integer_regnum[] = { AMD64_RAX_REGNUM, AMD64_RDX_REGNUM };
601   static int sse_regnum[] = { AMD64_XMM0_REGNUM, AMD64_XMM1_REGNUM };
602   int integer_reg = 0;
603   int sse_reg = 0;
604   int i;
605
606   gdb_assert (!(readbuf && writebuf));
607   gdb_assert (tdep->classify);
608
609   /* 1. Classify the return type with the classification algorithm.  */
610   tdep->classify (type, class);
611
612   /* 2. If the type has class MEMORY, then the caller provides space
613      for the return value and passes the address of this storage in
614      %rdi as if it were the first argument to the function.  In effect,
615      this address becomes a hidden first argument.
616
617      On return %rax will contain the address that has been passed in
618      by the caller in %rdi.  */
619   if (class[0] == AMD64_MEMORY)
620     {
621       /* As indicated by the comment above, the ABI guarantees that we
622          can always find the return value just after the function has
623          returned.  */
624
625       if (readbuf)
626         {
627           ULONGEST addr;
628
629           regcache_raw_read_unsigned (regcache, AMD64_RAX_REGNUM, &addr);
630           read_memory (addr, readbuf, TYPE_LENGTH (type));
631         }
632
633       return RETURN_VALUE_ABI_RETURNS_ADDRESS;
634     }
635
636   gdb_assert (class[1] != AMD64_MEMORY);
637   gdb_assert (len <= 16);
638
639   for (i = 0; len > 0; i++, len -= 8)
640     {
641       int regnum = -1;
642       int offset = 0;
643
644       switch (class[i])
645         {
646         case AMD64_INTEGER:
647           /* 3. If the class is INTEGER, the next available register
648              of the sequence %rax, %rdx is used.  */
649           regnum = integer_regnum[integer_reg++];
650           break;
651
652         case AMD64_SSE:
653           /* 4. If the class is SSE, the next available SSE register
654              of the sequence %xmm0, %xmm1 is used.  */
655           regnum = sse_regnum[sse_reg++];
656           break;
657
658         case AMD64_SSEUP:
659           /* 5. If the class is SSEUP, the eightbyte is passed in the
660              upper half of the last used SSE register.  */
661           gdb_assert (sse_reg > 0);
662           regnum = sse_regnum[sse_reg - 1];
663           offset = 8;
664           break;
665
666         case AMD64_X87:
667           /* 6. If the class is X87, the value is returned on the X87
668              stack in %st0 as 80-bit x87 number.  */
669           regnum = AMD64_ST0_REGNUM;
670           if (writebuf)
671             i387_return_value (gdbarch, regcache);
672           break;
673
674         case AMD64_X87UP:
675           /* 7. If the class is X87UP, the value is returned together
676              with the previous X87 value in %st0.  */
677           gdb_assert (i > 0 && class[0] == AMD64_X87);
678           regnum = AMD64_ST0_REGNUM;
679           offset = 8;
680           len = 2;
681           break;
682
683         case AMD64_NO_CLASS:
684           continue;
685
686         default:
687           gdb_assert (!"Unexpected register class.");
688         }
689
690       gdb_assert (regnum != -1);
691
692       if (readbuf)
693         regcache_raw_read_part (regcache, regnum, offset, min (len, 8),
694                                 readbuf + i * 8);
695       if (writebuf)
696         regcache_raw_write_part (regcache, regnum, offset, min (len, 8),
697                                  writebuf + i * 8);
698     }
699
700   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
701 }
702 \f
703
704 static CORE_ADDR
705 amd64_push_arguments (struct regcache *regcache, int nargs,
706                       struct value **args, CORE_ADDR sp, int struct_return)
707 {
708   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
709   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
710   int *integer_regs = tdep->call_dummy_integer_regs;
711   int num_integer_regs = tdep->call_dummy_num_integer_regs;
712
713   static int sse_regnum[] =
714   {
715     /* %xmm0 ... %xmm7 */
716     AMD64_XMM0_REGNUM + 0, AMD64_XMM1_REGNUM,
717     AMD64_XMM0_REGNUM + 2, AMD64_XMM0_REGNUM + 3,
718     AMD64_XMM0_REGNUM + 4, AMD64_XMM0_REGNUM + 5,
719     AMD64_XMM0_REGNUM + 6, AMD64_XMM0_REGNUM + 7,
720   };
721   struct value **stack_args = alloca (nargs * sizeof (struct value *));
722   /* An array that mirrors the stack_args array.  For all arguments
723      that are passed by MEMORY, if that argument's address also needs
724      to be stored in a register, the ARG_ADDR_REGNO array will contain
725      that register number (or a negative value otherwise).  */
726   int *arg_addr_regno = alloca (nargs * sizeof (int));
727   int num_stack_args = 0;
728   int num_elements = 0;
729   int element = 0;
730   int integer_reg = 0;
731   int sse_reg = 0;
732   int i;
733
734   gdb_assert (tdep->classify);
735
736   /* Reserve a register for the "hidden" argument.  */
737   if (struct_return)
738     integer_reg++;
739
740   for (i = 0; i < nargs; i++)
741     {
742       struct type *type = value_type (args[i]);
743       int len = TYPE_LENGTH (type);
744       enum amd64_reg_class class[2];
745       int needed_integer_regs = 0;
746       int needed_sse_regs = 0;
747       int j;
748
749       /* Classify argument.  */
750       tdep->classify (type, class);
751
752       /* Calculate the number of integer and SSE registers needed for
753          this argument.  */
754       for (j = 0; j < 2; j++)
755         {
756           if (class[j] == AMD64_INTEGER)
757             needed_integer_regs++;
758           else if (class[j] == AMD64_SSE)
759             needed_sse_regs++;
760         }
761
762       /* Check whether enough registers are available, and if the
763          argument should be passed in registers at all.  */
764       if (integer_reg + needed_integer_regs > num_integer_regs
765           || sse_reg + needed_sse_regs > ARRAY_SIZE (sse_regnum)
766           || (needed_integer_regs == 0 && needed_sse_regs == 0))
767         {
768           /* The argument will be passed on the stack.  */
769           num_elements += ((len + 7) / 8);
770           stack_args[num_stack_args] = args[i];
771           /* If this is an AMD64_MEMORY argument whose address must also
772              be passed in one of the integer registers, reserve that
773              register and associate this value to that register so that
774              we can store the argument address as soon as we know it.  */
775           if (class[0] == AMD64_MEMORY
776               && tdep->memory_args_by_pointer
777               && integer_reg < tdep->call_dummy_num_integer_regs)
778             arg_addr_regno[num_stack_args] =
779               tdep->call_dummy_integer_regs[integer_reg++];
780           else
781             arg_addr_regno[num_stack_args] = -1;
782           num_stack_args++;
783         }
784       else
785         {
786           /* The argument will be passed in registers.  */
787           const gdb_byte *valbuf = value_contents (args[i]);
788           gdb_byte buf[8];
789
790           gdb_assert (len <= 16);
791
792           for (j = 0; len > 0; j++, len -= 8)
793             {
794               int regnum = -1;
795               int offset = 0;
796
797               switch (class[j])
798                 {
799                 case AMD64_INTEGER:
800                   regnum = integer_regs[integer_reg++];
801                   break;
802
803                 case AMD64_SSE:
804                   regnum = sse_regnum[sse_reg++];
805                   break;
806
807                 case AMD64_SSEUP:
808                   gdb_assert (sse_reg > 0);
809                   regnum = sse_regnum[sse_reg - 1];
810                   offset = 8;
811                   break;
812
813                 default:
814                   gdb_assert (!"Unexpected register class.");
815                 }
816
817               gdb_assert (regnum != -1);
818               memset (buf, 0, sizeof buf);
819               memcpy (buf, valbuf + j * 8, min (len, 8));
820               regcache_raw_write_part (regcache, regnum, offset, 8, buf);
821             }
822         }
823     }
824
825   /* Allocate space for the arguments on the stack.  */
826   sp -= num_elements * 8;
827
828   /* The psABI says that "The end of the input argument area shall be
829      aligned on a 16 byte boundary."  */
830   sp &= ~0xf;
831
832   /* Write out the arguments to the stack.  */
833   for (i = 0; i < num_stack_args; i++)
834     {
835       struct type *type = value_type (stack_args[i]);
836       const gdb_byte *valbuf = value_contents (stack_args[i]);
837       int len = TYPE_LENGTH (type);
838       CORE_ADDR arg_addr = sp + element * 8;
839
840       write_memory (arg_addr, valbuf, len);
841       if (arg_addr_regno[i] >= 0)
842         {
843           /* We also need to store the address of that argument in
844              the given register.  */
845           gdb_byte buf[8];
846           enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
847
848           store_unsigned_integer (buf, 8, byte_order, arg_addr);
849           regcache_cooked_write (regcache, arg_addr_regno[i], buf);
850         }
851       element += ((len + 7) / 8);
852     }
853
854   /* The psABI says that "For calls that may call functions that use
855      varargs or stdargs (prototype-less calls or calls to functions
856      containing ellipsis (...) in the declaration) %al is used as
857      hidden argument to specify the number of SSE registers used.  */
858   regcache_raw_write_unsigned (regcache, AMD64_RAX_REGNUM, sse_reg);
859   return sp; 
860 }
861
862 static CORE_ADDR
863 amd64_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
864                        struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
865                        int nargs, struct value **args,  CORE_ADDR sp,
866                        int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
867 {
868   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
869   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
870   gdb_byte buf[8];
871
872   /* Pass arguments.  */
873   sp = amd64_push_arguments (regcache, nargs, args, sp, struct_return);
874
875   /* Pass "hidden" argument".  */
876   if (struct_return)
877     {
878       struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
879       /* The "hidden" argument is passed throught the first argument
880          register.  */
881       const int arg_regnum = tdep->call_dummy_integer_regs[0];
882
883       store_unsigned_integer (buf, 8, byte_order, struct_addr);
884       regcache_cooked_write (regcache, arg_regnum, buf);
885     }
886
887   /* Reserve some memory on the stack for the integer-parameter registers,
888      if required by the ABI.  */
889   if (tdep->integer_param_regs_saved_in_caller_frame)
890     sp -= tdep->call_dummy_num_integer_regs * 8;
891
892   /* Store return address.  */
893   sp -= 8;
894   store_unsigned_integer (buf, 8, byte_order, bp_addr);
895   write_memory (sp, buf, 8);
896
897   /* Finally, update the stack pointer...  */
898   store_unsigned_integer (buf, 8, byte_order, sp);
899   regcache_cooked_write (regcache, AMD64_RSP_REGNUM, buf);
900
901   /* ...and fake a frame pointer.  */
902   regcache_cooked_write (regcache, AMD64_RBP_REGNUM, buf);
903
904   return sp + 16;
905 }
906 \f
907 /* Displaced instruction handling.  */
908
909 /* A partially decoded instruction.
910    This contains enough details for displaced stepping purposes.  */
911
912 struct amd64_insn
913 {
914   /* The number of opcode bytes.  */
915   int opcode_len;
916   /* The offset of the rex prefix or -1 if not present.  */
917   int rex_offset;
918   /* The offset to the first opcode byte.  */
919   int opcode_offset;
920   /* The offset to the modrm byte or -1 if not present.  */
921   int modrm_offset;
922
923   /* The raw instruction.  */
924   gdb_byte *raw_insn;
925 };
926
927 struct displaced_step_closure
928 {
929   /* For rip-relative insns, saved copy of the reg we use instead of %rip.  */
930   int tmp_used;
931   int tmp_regno;
932   ULONGEST tmp_save;
933
934   /* Details of the instruction.  */
935   struct amd64_insn insn_details;
936
937   /* Amount of space allocated to insn_buf.  */
938   int max_len;
939
940   /* The possibly modified insn.
941      This is a variable-length field.  */
942   gdb_byte insn_buf[1];
943 };
944
945 /* WARNING: Keep onebyte_has_modrm, twobyte_has_modrm in sync with
946    ../opcodes/i386-dis.c (until libopcodes exports them, or an alternative,
947    at which point delete these in favor of libopcodes' versions).  */
948
949 static const unsigned char onebyte_has_modrm[256] = {
950   /*       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f        */
951   /*       -------------------------------        */
952   /* 00 */ 1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0, /* 00 */
953   /* 10 */ 1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0, /* 10 */
954   /* 20 */ 1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0, /* 20 */
955   /* 30 */ 1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0, /* 30 */
956   /* 40 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /* 40 */
957   /* 50 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /* 50 */
958   /* 60 */ 0,0,1,1,0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0, /* 60 */
959   /* 70 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /* 70 */
960   /* 80 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* 80 */
961   /* 90 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /* 90 */
962   /* a0 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /* a0 */
963   /* b0 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /* b0 */
964   /* c0 */ 1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0, /* c0 */
965   /* d0 */ 1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1, /* d0 */
966   /* e0 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /* e0 */
967   /* f0 */ 0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1  /* f0 */
968   /*       -------------------------------        */
969   /*       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f        */
970 };
971
972 static const unsigned char twobyte_has_modrm[256] = {
973   /*       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f        */
974   /*       -------------------------------        */
975   /* 00 */ 1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1, /* 0f */
976   /* 10 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* 1f */
977   /* 20 */ 1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1, /* 2f */
978   /* 30 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,0, /* 3f */
979   /* 40 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* 4f */
980   /* 50 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* 5f */
981   /* 60 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* 6f */
982   /* 70 */ 1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1, /* 7f */
983   /* 80 */ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /* 8f */
984   /* 90 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* 9f */
985   /* a0 */ 0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1, /* af */
986   /* b0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1, /* bf */
987   /* c0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0, /* cf */
988   /* d0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* df */
989   /* e0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ef */
990   /* f0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0  /* ff */
991   /*       -------------------------------        */
992   /*       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f        */
993 };
994
995 static int amd64_syscall_p (const struct amd64_insn *insn, int *lengthp);
996
997 static int
998 rex_prefix_p (gdb_byte pfx)
999 {
1000   return REX_PREFIX_P (pfx);
1001 }
1002
1003 /* Skip the legacy instruction prefixes in INSN.
1004    We assume INSN is properly sentineled so we don't have to worry
1005    about falling off the end of the buffer.  */
1006
1007 static gdb_byte *
1008 amd64_skip_prefixes (gdb_byte *insn)
1009 {
1010   while (1)
1011     {
1012       switch (*insn)
1013         {
1014         case DATA_PREFIX_OPCODE:
1015         case ADDR_PREFIX_OPCODE:
1016         case CS_PREFIX_OPCODE:
1017         case DS_PREFIX_OPCODE:
1018         case ES_PREFIX_OPCODE:
1019         case FS_PREFIX_OPCODE:
1020         case GS_PREFIX_OPCODE:
1021         case SS_PREFIX_OPCODE:
1022         case LOCK_PREFIX_OPCODE:
1023         case REPE_PREFIX_OPCODE:
1024         case REPNE_PREFIX_OPCODE:
1025           ++insn;
1026           continue;
1027         default:
1028           break;
1029         }
1030       break;
1031     }
1032
1033   return insn;
1034 }
1035
1036 /* Return an integer register (other than RSP) that is unused as an input
1037    operand in INSN.
1038    In order to not require adding a rex prefix if the insn doesn't already
1039    have one, the result is restricted to RAX ... RDI, sans RSP.
1040    The register numbering of the result follows architecture ordering,
1041    e.g. RDI = 7.  */
1042
1043 static int
1044 amd64_get_unused_input_int_reg (const struct amd64_insn *details)
1045 {
1046   /* 1 bit for each reg */
1047   int used_regs_mask = 0;
1048
1049   /* There can be at most 3 int regs used as inputs in an insn, and we have
1050      7 to choose from (RAX ... RDI, sans RSP).
1051      This allows us to take a conservative approach and keep things simple.
1052      E.g. By avoiding RAX, we don't have to specifically watch for opcodes
1053      that implicitly specify RAX.  */
1054
1055   /* Avoid RAX.  */
1056   used_regs_mask |= 1 << EAX_REG_NUM;
1057   /* Similarily avoid RDX, implicit operand in divides.  */
1058   used_regs_mask |= 1 << EDX_REG_NUM;
1059   /* Avoid RSP.  */
1060   used_regs_mask |= 1 << ESP_REG_NUM;
1061
1062   /* If the opcode is one byte long and there's no ModRM byte,
1063      assume the opcode specifies a register.  */
1064   if (details->opcode_len == 1 && details->modrm_offset == -1)
1065     used_regs_mask |= 1 << (details->raw_insn[details->opcode_offset] & 7);
1066
1067   /* Mark used regs in the modrm/sib bytes.  */
1068   if (details->modrm_offset != -1)
1069     {
1070       int modrm = details->raw_insn[details->modrm_offset];
1071       int mod = MODRM_MOD_FIELD (modrm);
1072       int reg = MODRM_REG_FIELD (modrm);
1073       int rm = MODRM_RM_FIELD (modrm);
1074       int have_sib = mod != 3 && rm == 4;
1075
1076       /* Assume the reg field of the modrm byte specifies a register.  */
1077       used_regs_mask |= 1 << reg;
1078
1079       if (have_sib)
1080         {
1081           int base = SIB_BASE_FIELD (details->raw_insn[details->modrm_offset + 1]);
1082           int index = SIB_INDEX_FIELD (details->raw_insn[details->modrm_offset + 1]);
1083           used_regs_mask |= 1 << base;
1084           used_regs_mask |= 1 << index;
1085         }
1086       else
1087         {
1088           used_regs_mask |= 1 << rm;
1089         }
1090     }
1091
1092   gdb_assert (used_regs_mask < 256);
1093   gdb_assert (used_regs_mask != 255);
1094
1095   /* Finally, find a free reg.  */
1096   {
1097     int i;
1098
1099     for (i = 0; i < 8; ++i)
1100       {
1101         if (! (used_regs_mask & (1 << i)))
1102           return i;
1103       }
1104
1105     /* We shouldn't get here.  */
1106     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("unable to find free reg"));
1107   }
1108 }
1109
1110 /* Extract the details of INSN that we need.  */
1111
1112 static void
1113 amd64_get_insn_details (gdb_byte *insn, struct amd64_insn *details)
1114 {
1115   gdb_byte *start = insn;
1116   int need_modrm;
1117
1118   details->raw_insn = insn;
1119
1120   details->opcode_len = -1;
1121   details->rex_offset = -1;
1122   details->opcode_offset = -1;
1123   details->modrm_offset = -1;
1124
1125   /* Skip legacy instruction prefixes.  */
1126   insn = amd64_skip_prefixes (insn);
1127
1128   /* Skip REX instruction prefix.  */
1129   if (rex_prefix_p (*insn))
1130     {
1131       details->rex_offset = insn - start;
1132       ++insn;
1133     }
1134
1135   details->opcode_offset = insn - start;
1136
1137   if (*insn == TWO_BYTE_OPCODE_ESCAPE)
1138     {
1139       /* Two or three-byte opcode.  */
1140       ++insn;
1141       need_modrm = twobyte_has_modrm[*insn];
1142
1143       /* Check for three-byte opcode.  */
1144       switch (*insn)
1145         {
1146         case 0x24:
1147         case 0x25:
1148         case 0x38:
1149         case 0x3a:
1150         case 0x7a:
1151         case 0x7b:
1152           ++insn;
1153           details->opcode_len = 3;
1154           break;
1155         default:
1156           details->opcode_len = 2;
1157           break;
1158         }
1159     }
1160   else
1161     {
1162       /* One-byte opcode.  */
1163       need_modrm = onebyte_has_modrm[*insn];
1164       details->opcode_len = 1;
1165     }
1166
1167   if (need_modrm)
1168     {
1169       ++insn;
1170       details->modrm_offset = insn - start;
1171     }
1172 }
1173
1174 /* Update %rip-relative addressing in INSN.
1175
1176    %rip-relative addressing only uses a 32-bit displacement.
1177    32 bits is not enough to be guaranteed to cover the distance between where
1178    the real instruction is and where its copy is.
1179    Convert the insn to use base+disp addressing.
1180    We set base = pc + insn_length so we can leave disp unchanged.  */
1181
1182 static void
1183 fixup_riprel (struct gdbarch *gdbarch, struct displaced_step_closure *dsc,
1184               CORE_ADDR from, CORE_ADDR to, struct regcache *regs)
1185 {
1186   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1187   const struct amd64_insn *insn_details = &dsc->insn_details;
1188   int modrm_offset = insn_details->modrm_offset;
1189   gdb_byte *insn = insn_details->raw_insn + modrm_offset;
1190   CORE_ADDR rip_base;
1191   int32_t disp;
1192   int insn_length;
1193   int arch_tmp_regno, tmp_regno;
1194   ULONGEST orig_value;
1195
1196   /* %rip+disp32 addressing mode, displacement follows ModRM byte.  */
1197   ++insn;
1198
1199   /* Compute the rip-relative address.  */
1200   disp = extract_signed_integer (insn, sizeof (int32_t), byte_order);
1201   insn_length = gdb_buffered_insn_length (gdbarch, dsc->insn_buf,
1202                                           dsc->max_len, from);
1203   rip_base = from + insn_length;
1204
1205   /* We need a register to hold the address.
1206      Pick one not used in the insn.
1207      NOTE: arch_tmp_regno uses architecture ordering, e.g. RDI = 7.  */
1208   arch_tmp_regno = amd64_get_unused_input_int_reg (insn_details);
1209   tmp_regno = amd64_arch_reg_to_regnum (arch_tmp_regno);
1210
1211   /* REX.B should be unset as we were using rip-relative addressing,
1212      but ensure it's unset anyway, tmp_regno is not r8-r15.  */
1213   if (insn_details->rex_offset != -1)
1214     dsc->insn_buf[insn_details->rex_offset] &= ~REX_B;
1215
1216   regcache_cooked_read_unsigned (regs, tmp_regno, &orig_value);
1217   dsc->tmp_regno = tmp_regno;
1218   dsc->tmp_save = orig_value;
1219   dsc->tmp_used = 1;
1220
1221   /* Convert the ModRM field to be base+disp.  */
1222   dsc->insn_buf[modrm_offset] &= ~0xc7;
1223   dsc->insn_buf[modrm_offset] |= 0x80 + arch_tmp_regno;
1224
1225   regcache_cooked_write_unsigned (regs, tmp_regno, rip_base);
1226
1227   if (debug_displaced)
1228     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: %%rip-relative addressing used.\n"
1229                         "displaced: using temp reg %d, old value %s, new value %s\n",
1230                         dsc->tmp_regno, paddress (gdbarch, dsc->tmp_save),
1231                         paddress (gdbarch, rip_base));
1232 }
1233
1234 static void
1235 fixup_displaced_copy (struct gdbarch *gdbarch,
1236                       struct displaced_step_closure *dsc,
1237                       CORE_ADDR from, CORE_ADDR to, struct regcache *regs)
1238 {
1239   const struct amd64_insn *details = &dsc->insn_details;
1240
1241   if (details->modrm_offset != -1)
1242     {
1243       gdb_byte modrm = details->raw_insn[details->modrm_offset];
1244
1245       if ((modrm & 0xc7) == 0x05)
1246         {
1247           /* The insn uses rip-relative addressing.
1248              Deal with it.  */
1249           fixup_riprel (gdbarch, dsc, from, to, regs);
1250         }
1251     }
1252 }
1253
1254 struct displaced_step_closure *
1255 amd64_displaced_step_copy_insn (struct gdbarch *gdbarch,
1256                                 CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
1257                                 struct regcache *regs)
1258 {
1259   int len = gdbarch_max_insn_length (gdbarch);
1260   /* Extra space for sentinels so fixup_{riprel,displaced_copy don't have to
1261      continually watch for running off the end of the buffer.  */
1262   int fixup_sentinel_space = len;
1263   struct displaced_step_closure *dsc =
1264     xmalloc (sizeof (*dsc) + len + fixup_sentinel_space);
1265   gdb_byte *buf = &dsc->insn_buf[0];
1266   struct amd64_insn *details = &dsc->insn_details;
1267
1268   dsc->tmp_used = 0;
1269   dsc->max_len = len + fixup_sentinel_space;
1270
1271   read_memory (from, buf, len);
1272
1273   /* Set up the sentinel space so we don't have to worry about running
1274      off the end of the buffer.  An excessive number of leading prefixes
1275      could otherwise cause this.  */
1276   memset (buf + len, 0, fixup_sentinel_space);
1277
1278   amd64_get_insn_details (buf, details);
1279
1280   /* GDB may get control back after the insn after the syscall.
1281      Presumably this is a kernel bug.
1282      If this is a syscall, make sure there's a nop afterwards.  */
1283   {
1284     int syscall_length;
1285
1286     if (amd64_syscall_p (details, &syscall_length))
1287       buf[details->opcode_offset + syscall_length] = NOP_OPCODE;
1288   }
1289
1290   /* Modify the insn to cope with the address where it will be executed from.
1291      In particular, handle any rip-relative addressing.  */
1292   fixup_displaced_copy (gdbarch, dsc, from, to, regs);
1293
1294   write_memory (to, buf, len);
1295
1296   if (debug_displaced)
1297     {
1298       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copy %s->%s: ",
1299                           paddress (gdbarch, from), paddress (gdbarch, to));
1300       displaced_step_dump_bytes (gdb_stdlog, buf, len);
1301     }
1302
1303   return dsc;
1304 }
1305
1306 static int
1307 amd64_absolute_jmp_p (const struct amd64_insn *details)
1308 {
1309   const gdb_byte *insn = &details->raw_insn[details->opcode_offset];
1310
1311   if (insn[0] == 0xff)
1312     {
1313       /* jump near, absolute indirect (/4) */
1314       if ((insn[1] & 0x38) == 0x20)
1315         return 1;
1316
1317       /* jump far, absolute indirect (/5) */
1318       if ((insn[1] & 0x38) == 0x28)
1319         return 1;
1320     }
1321
1322   return 0;
1323 }
1324
1325 static int
1326 amd64_absolute_call_p (const struct amd64_insn *details)
1327 {
1328   const gdb_byte *insn = &details->raw_insn[details->opcode_offset];
1329
1330   if (insn[0] == 0xff)
1331     {
1332       /* Call near, absolute indirect (/2) */
1333       if ((insn[1] & 0x38) == 0x10)
1334         return 1;
1335
1336       /* Call far, absolute indirect (/3) */
1337       if ((insn[1] & 0x38) == 0x18)
1338         return 1;
1339     }
1340
1341   return 0;
1342 }
1343
1344 static int
1345 amd64_ret_p (const struct amd64_insn *details)
1346 {
1347   /* NOTE: gcc can emit "repz ; ret".  */
1348   const gdb_byte *insn = &details->raw_insn[details->opcode_offset];
1349
1350   switch (insn[0])
1351     {
1352     case 0xc2: /* ret near, pop N bytes */
1353     case 0xc3: /* ret near */
1354     case 0xca: /* ret far, pop N bytes */
1355     case 0xcb: /* ret far */
1356     case 0xcf: /* iret */
1357       return 1;
1358
1359     default:
1360       return 0;
1361     }
1362 }
1363
1364 static int
1365 amd64_call_p (const struct amd64_insn *details)
1366 {
1367   const gdb_byte *insn = &details->raw_insn[details->opcode_offset];
1368
1369   if (amd64_absolute_call_p (details))
1370     return 1;
1371
1372   /* call near, relative */
1373   if (insn[0] == 0xe8)
1374     return 1;
1375
1376   return 0;
1377 }
1378
1379 /* Return non-zero if INSN is a system call, and set *LENGTHP to its
1380    length in bytes.  Otherwise, return zero.  */
1381
1382 static int
1383 amd64_syscall_p (const struct amd64_insn *details, int *lengthp)
1384 {
1385   const gdb_byte *insn = &details->raw_insn[details->opcode_offset];
1386
1387   if (insn[0] == 0x0f && insn[1] == 0x05)
1388     {
1389       *lengthp = 2;
1390       return 1;
1391     }
1392
1393   return 0;
1394 }
1395
1396 /* Fix up the state of registers and memory after having single-stepped
1397    a displaced instruction.  */
1398
1399 void
1400 amd64_displaced_step_fixup (struct gdbarch *gdbarch,
1401                             struct displaced_step_closure *dsc,
1402                             CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
1403                             struct regcache *regs)
1404 {
1405   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1406   /* The offset we applied to the instruction's address.  */
1407   ULONGEST insn_offset = to - from;
1408   gdb_byte *insn = dsc->insn_buf;
1409   const struct amd64_insn *insn_details = &dsc->insn_details;
1410
1411   if (debug_displaced)
1412     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1413                         "displaced: fixup (%s, %s), "
1414                         "insn = 0x%02x 0x%02x ...\n",
1415                         paddress (gdbarch, from), paddress (gdbarch, to),
1416                         insn[0], insn[1]);
1417
1418   /* If we used a tmp reg, restore it.  */
1419
1420   if (dsc->tmp_used)
1421     {
1422       if (debug_displaced)
1423         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: restoring reg %d to %s\n",
1424                             dsc->tmp_regno, paddress (gdbarch, dsc->tmp_save));
1425       regcache_cooked_write_unsigned (regs, dsc->tmp_regno, dsc->tmp_save);
1426     }
1427
1428   /* The list of issues to contend with here is taken from
1429      resume_execution in arch/x86/kernel/kprobes.c, Linux 2.6.28.
1430      Yay for Free Software!  */
1431
1432   /* Relocate the %rip back to the program's instruction stream,
1433      if necessary.  */
1434
1435   /* Except in the case of absolute or indirect jump or call
1436      instructions, or a return instruction, the new rip is relative to
1437      the displaced instruction; make it relative to the original insn.
1438      Well, signal handler returns don't need relocation either, but we use the
1439      value of %rip to recognize those; see below.  */
1440   if (! amd64_absolute_jmp_p (insn_details)
1441       && ! amd64_absolute_call_p (insn_details)
1442       && ! amd64_ret_p (insn_details))
1443     {
1444       ULONGEST orig_rip;
1445       int insn_len;
1446
1447       regcache_cooked_read_unsigned (regs, AMD64_RIP_REGNUM, &orig_rip);
1448
1449       /* A signal trampoline system call changes the %rip, resuming
1450          execution of the main program after the signal handler has
1451          returned.  That makes them like 'return' instructions; we
1452          shouldn't relocate %rip.
1453
1454          But most system calls don't, and we do need to relocate %rip.
1455
1456          Our heuristic for distinguishing these cases: if stepping
1457          over the system call instruction left control directly after
1458          the instruction, the we relocate --- control almost certainly
1459          doesn't belong in the displaced copy.  Otherwise, we assume
1460          the instruction has put control where it belongs, and leave
1461          it unrelocated.  Goodness help us if there are PC-relative
1462          system calls.  */
1463       if (amd64_syscall_p (insn_details, &insn_len)
1464           && orig_rip != to + insn_len
1465           /* GDB can get control back after the insn after the syscall.
1466              Presumably this is a kernel bug.
1467              Fixup ensures its a nop, we add one to the length for it.  */
1468           && orig_rip != to + insn_len + 1)
1469         {
1470           if (debug_displaced)
1471             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1472                                 "displaced: syscall changed %%rip; "
1473                                 "not relocating\n");
1474         }
1475       else
1476         {
1477           ULONGEST rip = orig_rip - insn_offset;
1478
1479           /* If we just stepped over a breakpoint insn, we don't backup
1480              the pc on purpose; this is to match behaviour without
1481              stepping.  */
1482
1483           regcache_cooked_write_unsigned (regs, AMD64_RIP_REGNUM, rip);
1484
1485           if (debug_displaced)
1486             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1487                                 "displaced: "
1488                                 "relocated %%rip from %s to %s\n",
1489                                 paddress (gdbarch, orig_rip),
1490                                 paddress (gdbarch, rip));
1491         }
1492     }
1493
1494   /* If the instruction was PUSHFL, then the TF bit will be set in the
1495      pushed value, and should be cleared.  We'll leave this for later,
1496      since GDB already messes up the TF flag when stepping over a
1497      pushfl.  */
1498
1499   /* If the instruction was a call, the return address now atop the
1500      stack is the address following the copied instruction.  We need
1501      to make it the address following the original instruction.  */
1502   if (amd64_call_p (insn_details))
1503     {
1504       ULONGEST rsp;
1505       ULONGEST retaddr;
1506       const ULONGEST retaddr_len = 8;
1507
1508       regcache_cooked_read_unsigned (regs, AMD64_RSP_REGNUM, &rsp);
1509       retaddr = read_memory_unsigned_integer (rsp, retaddr_len, byte_order);
1510       retaddr = (retaddr - insn_offset) & 0xffffffffUL;
1511       write_memory_unsigned_integer (rsp, retaddr_len, byte_order, retaddr);
1512
1513       if (debug_displaced)
1514         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1515                             "displaced: relocated return addr at %s "
1516                             "to %s\n",
1517                             paddress (gdbarch, rsp),
1518                             paddress (gdbarch, retaddr));
1519     }
1520 }
1521
1522 /* If the instruction INSN uses RIP-relative addressing, return the
1523    offset into the raw INSN where the displacement to be adjusted is
1524    found.  Returns 0 if the instruction doesn't use RIP-relative
1525    addressing.  */
1526
1527 static int
1528 rip_relative_offset (struct amd64_insn *insn)
1529 {
1530   if (insn->modrm_offset != -1)
1531     {
1532       gdb_byte modrm = insn->raw_insn[insn->modrm_offset];
1533
1534       if ((modrm & 0xc7) == 0x05)
1535         {
1536           /* The displacement is found right after the ModRM byte.  */
1537           return insn->modrm_offset + 1;
1538         }
1539     }
1540
1541   return 0;
1542 }
1543
1544 static void
1545 append_insns (CORE_ADDR *to, ULONGEST len, const gdb_byte *buf)
1546 {
1547   target_write_memory (*to, buf, len);
1548   *to += len;
1549 }
1550
1551 void
1552 amd64_relocate_instruction (struct gdbarch *gdbarch,
1553                             CORE_ADDR *to, CORE_ADDR oldloc)
1554 {
1555   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1556   int len = gdbarch_max_insn_length (gdbarch);
1557   /* Extra space for sentinels.  */
1558   int fixup_sentinel_space = len;
1559   gdb_byte *buf = xmalloc (len + fixup_sentinel_space);
1560   struct amd64_insn insn_details;
1561   int offset = 0;
1562   LONGEST rel32, newrel;
1563   gdb_byte *insn;
1564   int insn_length;
1565
1566   read_memory (oldloc, buf, len);
1567
1568   /* Set up the sentinel space so we don't have to worry about running
1569      off the end of the buffer.  An excessive number of leading prefixes
1570      could otherwise cause this.  */
1571   memset (buf + len, 0, fixup_sentinel_space);
1572
1573   insn = buf;
1574   amd64_get_insn_details (insn, &insn_details);
1575
1576   insn_length = gdb_buffered_insn_length (gdbarch, insn, len, oldloc);
1577
1578   /* Skip legacy instruction prefixes.  */
1579   insn = amd64_skip_prefixes (insn);
1580
1581   /* Adjust calls with 32-bit relative addresses as push/jump, with
1582      the address pushed being the location where the original call in
1583      the user program would return to.  */
1584   if (insn[0] == 0xe8)
1585     {
1586       gdb_byte push_buf[16];
1587       unsigned int ret_addr;
1588
1589       /* Where "ret" in the original code will return to.  */
1590       ret_addr = oldloc + insn_length;
1591       push_buf[0] = 0x68; /* pushq $...  */
1592       memcpy (&push_buf[1], &ret_addr, 4);
1593       /* Push the push.  */
1594       append_insns (to, 5, push_buf);
1595
1596       /* Convert the relative call to a relative jump.  */
1597       insn[0] = 0xe9;
1598
1599       /* Adjust the destination offset.  */
1600       rel32 = extract_signed_integer (insn + 1, 4, byte_order);
1601       newrel = (oldloc - *to) + rel32;
1602       store_signed_integer (insn + 1, 4, byte_order, newrel);
1603
1604       if (debug_displaced)
1605         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1606                             "Adjusted insn rel32=%s at %s to"
1607                             " rel32=%s at %s\n",
1608                             hex_string (rel32), paddress (gdbarch, oldloc),
1609                             hex_string (newrel), paddress (gdbarch, *to));
1610
1611       /* Write the adjusted jump into its displaced location.  */
1612       append_insns (to, 5, insn);
1613       return;
1614     }
1615
1616   offset = rip_relative_offset (&insn_details);
1617   if (!offset)
1618     {
1619       /* Adjust jumps with 32-bit relative addresses.  Calls are
1620          already handled above.  */
1621       if (insn[0] == 0xe9)
1622         offset = 1;
1623       /* Adjust conditional jumps.  */
1624       else if (insn[0] == 0x0f && (insn[1] & 0xf0) == 0x80)
1625         offset = 2;
1626     }
1627
1628   if (offset)
1629     {
1630       rel32 = extract_signed_integer (insn + offset, 4, byte_order);
1631       newrel = (oldloc - *to) + rel32;
1632       store_signed_integer (insn + offset, 4, byte_order, newrel);
1633       if (debug_displaced)
1634         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1635                             "Adjusted insn rel32=%s at %s to"
1636                             " rel32=%s at %s\n",
1637                             hex_string (rel32), paddress (gdbarch, oldloc),
1638                             hex_string (newrel), paddress (gdbarch, *to));
1639     }
1640
1641   /* Write the adjusted instruction into its displaced location.  */
1642   append_insns (to, insn_length, buf);
1643 }
1644
1645 \f
1646 /* The maximum number of saved registers.  This should include %rip.  */
1647 #define AMD64_NUM_SAVED_REGS    AMD64_NUM_GREGS
1648
1649 struct amd64_frame_cache
1650 {
1651   /* Base address.  */
1652   CORE_ADDR base;
1653   int base_p;
1654   CORE_ADDR sp_offset;
1655   CORE_ADDR pc;
1656
1657   /* Saved registers.  */
1658   CORE_ADDR saved_regs[AMD64_NUM_SAVED_REGS];
1659   CORE_ADDR saved_sp;
1660   int saved_sp_reg;
1661
1662   /* Do we have a frame?  */
1663   int frameless_p;
1664 };
1665
1666 /* Initialize a frame cache.  */
1667
1668 static void
1669 amd64_init_frame_cache (struct amd64_frame_cache *cache)
1670 {
1671   int i;
1672
1673   /* Base address.  */
1674   cache->base = 0;
1675   cache->base_p = 0;
1676   cache->sp_offset = -8;
1677   cache->pc = 0;
1678
1679   /* Saved registers.  We initialize these to -1 since zero is a valid
1680      offset (that's where %rbp is supposed to be stored).
1681      The values start out as being offsets, and are later converted to
1682      addresses (at which point -1 is interpreted as an address, still meaning
1683      "invalid").  */
1684   for (i = 0; i < AMD64_NUM_SAVED_REGS; i++)
1685     cache->saved_regs[i] = -1;
1686   cache->saved_sp = 0;
1687   cache->saved_sp_reg = -1;
1688
1689   /* Frameless until proven otherwise.  */
1690   cache->frameless_p = 1;
1691 }
1692
1693 /* Allocate and initialize a frame cache.  */
1694
1695 static struct amd64_frame_cache *
1696 amd64_alloc_frame_cache (void)
1697 {
1698   struct amd64_frame_cache *cache;
1699
1700   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct amd64_frame_cache);
1701   amd64_init_frame_cache (cache);
1702   return cache;
1703 }
1704
1705 /* GCC 4.4 and later, can put code in the prologue to realign the
1706    stack pointer.  Check whether PC points to such code, and update
1707    CACHE accordingly.  Return the first instruction after the code
1708    sequence or CURRENT_PC, whichever is smaller.  If we don't
1709    recognize the code, return PC.  */
1710
1711 static CORE_ADDR
1712 amd64_analyze_stack_align (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR current_pc,
1713                            struct amd64_frame_cache *cache)
1714 {
1715   /* There are 2 code sequences to re-align stack before the frame
1716      gets set up:
1717
1718         1. Use a caller-saved saved register:
1719
1720                 leaq  8(%rsp), %reg
1721                 andq  $-XXX, %rsp
1722                 pushq -8(%reg)
1723
1724         2. Use a callee-saved saved register:
1725
1726                 pushq %reg
1727                 leaq  16(%rsp), %reg
1728                 andq  $-XXX, %rsp
1729                 pushq -8(%reg)
1730
1731      "andq $-XXX, %rsp" can be either 4 bytes or 7 bytes:
1732      
1733         0x48 0x83 0xe4 0xf0                     andq $-16, %rsp
1734         0x48 0x81 0xe4 0x00 0xff 0xff 0xff      andq $-256, %rsp
1735    */
1736
1737   gdb_byte buf[18];
1738   int reg, r;
1739   int offset, offset_and;
1740
1741   if (target_read_memory (pc, buf, sizeof buf))
1742     return pc;
1743
1744   /* Check caller-saved saved register.  The first instruction has
1745      to be "leaq 8(%rsp), %reg".  */
1746   if ((buf[0] & 0xfb) == 0x48
1747       && buf[1] == 0x8d
1748       && buf[3] == 0x24
1749       && buf[4] == 0x8)
1750     {
1751       /* MOD must be binary 10 and R/M must be binary 100.  */
1752       if ((buf[2] & 0xc7) != 0x44)
1753         return pc;
1754
1755       /* REG has register number.  */
1756       reg = (buf[2] >> 3) & 7;
1757
1758       /* Check the REX.R bit.  */
1759       if (buf[0] == 0x4c)
1760         reg += 8;
1761
1762       offset = 5;
1763     }
1764   else
1765     {
1766       /* Check callee-saved saved register.  The first instruction
1767          has to be "pushq %reg".  */
1768       reg = 0;
1769       if ((buf[0] & 0xf8) == 0x50)
1770         offset = 0;
1771       else if ((buf[0] & 0xf6) == 0x40
1772                && (buf[1] & 0xf8) == 0x50)
1773         {
1774           /* Check the REX.B bit.  */
1775           if ((buf[0] & 1) != 0)
1776             reg = 8;
1777
1778           offset = 1;
1779         }
1780       else
1781         return pc;
1782
1783       /* Get register.  */
1784       reg += buf[offset] & 0x7;
1785
1786       offset++;
1787
1788       /* The next instruction has to be "leaq 16(%rsp), %reg".  */
1789       if ((buf[offset] & 0xfb) != 0x48
1790           || buf[offset + 1] != 0x8d
1791           || buf[offset + 3] != 0x24
1792           || buf[offset + 4] != 0x10)
1793         return pc;
1794
1795       /* MOD must be binary 10 and R/M must be binary 100.  */
1796       if ((buf[offset + 2] & 0xc7) != 0x44)
1797         return pc;
1798       
1799       /* REG has register number.  */
1800       r = (buf[offset + 2] >> 3) & 7;
1801
1802       /* Check the REX.R bit.  */
1803       if (buf[offset] == 0x4c)
1804         r += 8;
1805
1806       /* Registers in pushq and leaq have to be the same.  */
1807       if (reg != r)
1808         return pc;
1809
1810       offset += 5;
1811     }
1812
1813   /* Rigister can't be %rsp nor %rbp.  */
1814   if (reg == 4 || reg == 5)
1815     return pc;
1816
1817   /* The next instruction has to be "andq $-XXX, %rsp".  */
1818   if (buf[offset] != 0x48
1819       || buf[offset + 2] != 0xe4
1820       || (buf[offset + 1] != 0x81 && buf[offset + 1] != 0x83))
1821     return pc;
1822
1823   offset_and = offset;
1824   offset += buf[offset + 1] == 0x81 ? 7 : 4;
1825
1826   /* The next instruction has to be "pushq -8(%reg)".  */
1827   r = 0;
1828   if (buf[offset] == 0xff)
1829     offset++;
1830   else if ((buf[offset] & 0xf6) == 0x40
1831            && buf[offset + 1] == 0xff)
1832     {
1833       /* Check the REX.B bit.  */
1834       if ((buf[offset] & 0x1) != 0)
1835         r = 8;
1836       offset += 2;
1837     }
1838   else
1839     return pc;
1840
1841   /* 8bit -8 is 0xf8.  REG must be binary 110 and MOD must be binary
1842      01.  */
1843   if (buf[offset + 1] != 0xf8
1844       || (buf[offset] & 0xf8) != 0x70)
1845     return pc;
1846
1847   /* R/M has register.  */
1848   r += buf[offset] & 7;
1849
1850   /* Registers in leaq and pushq have to be the same.  */
1851   if (reg != r)
1852     return pc;
1853
1854   if (current_pc > pc + offset_and)
1855     cache->saved_sp_reg = amd64_arch_reg_to_regnum (reg);
1856
1857   return min (pc + offset + 2, current_pc);
1858 }
1859
1860 /* Do a limited analysis of the prologue at PC and update CACHE
1861    accordingly.  Bail out early if CURRENT_PC is reached.  Return the
1862    address where the analysis stopped.
1863
1864    We will handle only functions beginning with:
1865
1866       pushq %rbp        0x55
1867       movq %rsp, %rbp   0x48 0x89 0xe5
1868
1869    Any function that doesn't start with this sequence will be assumed
1870    to have no prologue and thus no valid frame pointer in %rbp.  */
1871
1872 static CORE_ADDR
1873 amd64_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
1874                         CORE_ADDR pc, CORE_ADDR current_pc,
1875                         struct amd64_frame_cache *cache)
1876 {
1877   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1878   static gdb_byte proto[3] = { 0x48, 0x89, 0xe5 }; /* movq %rsp, %rbp */
1879   gdb_byte buf[3];
1880   gdb_byte op;
1881
1882   if (current_pc <= pc)
1883     return current_pc;
1884
1885   pc = amd64_analyze_stack_align (pc, current_pc, cache);
1886
1887   op = read_memory_unsigned_integer (pc, 1, byte_order);
1888
1889   if (op == 0x55)               /* pushq %rbp */
1890     {
1891       /* Take into account that we've executed the `pushq %rbp' that
1892          starts this instruction sequence.  */
1893       cache->saved_regs[AMD64_RBP_REGNUM] = 0;
1894       cache->sp_offset += 8;
1895
1896       /* If that's all, return now.  */
1897       if (current_pc <= pc + 1)
1898         return current_pc;
1899
1900       /* Check for `movq %rsp, %rbp'.  */
1901       read_memory (pc + 1, buf, 3);
1902       if (memcmp (buf, proto, 3) != 0)
1903         return pc + 1;
1904
1905       /* OK, we actually have a frame.  */
1906       cache->frameless_p = 0;
1907       return pc + 4;
1908     }
1909
1910   return pc;
1911 }
1912
1913 /* Return PC of first real instruction.  */
1914
1915 static CORE_ADDR
1916 amd64_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
1917 {
1918   struct amd64_frame_cache cache;
1919   CORE_ADDR pc;
1920
1921   amd64_init_frame_cache (&cache);
1922   pc = amd64_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0xffffffffffffffffLL,
1923                                &cache);
1924   if (cache.frameless_p)
1925     return start_pc;
1926
1927   return pc;
1928 }
1929 \f
1930
1931 /* Normal frames.  */
1932
1933 static void
1934 amd64_frame_cache_1 (struct frame_info *this_frame,
1935                      struct amd64_frame_cache *cache)
1936 {
1937   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1938   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1939   gdb_byte buf[8];
1940   int i;
1941
1942   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1943   if (cache->pc != 0)
1944     amd64_analyze_prologue (gdbarch, cache->pc, get_frame_pc (this_frame),
1945                             cache);
1946
1947   if (cache->frameless_p)
1948     {
1949       /* We didn't find a valid frame.  If we're at the start of a
1950          function, or somewhere half-way its prologue, the function's
1951          frame probably hasn't been fully setup yet.  Try to
1952          reconstruct the base address for the stack frame by looking
1953          at the stack pointer.  For truly "frameless" functions this
1954          might work too.  */
1955
1956       if (cache->saved_sp_reg != -1)
1957         {
1958           /* Stack pointer has been saved.  */
1959           get_frame_register (this_frame, cache->saved_sp_reg, buf);
1960           cache->saved_sp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
1961
1962           /* We're halfway aligning the stack.  */
1963           cache->base = ((cache->saved_sp - 8) & 0xfffffffffffffff0LL) - 8;
1964           cache->saved_regs[AMD64_RIP_REGNUM] = cache->saved_sp - 8;
1965
1966           /* This will be added back below.  */
1967           cache->saved_regs[AMD64_RIP_REGNUM] -= cache->base;
1968         }
1969       else
1970         {
1971           get_frame_register (this_frame, AMD64_RSP_REGNUM, buf);
1972           cache->base = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order)
1973                         + cache->sp_offset;
1974         }
1975     }
1976   else
1977     {
1978       get_frame_register (this_frame, AMD64_RBP_REGNUM, buf);
1979       cache->base = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
1980     }
1981
1982   /* Now that we have the base address for the stack frame we can
1983      calculate the value of %rsp in the calling frame.  */
1984   cache->saved_sp = cache->base + 16;
1985
1986   /* For normal frames, %rip is stored at 8(%rbp).  If we don't have a
1987      frame we find it at the same offset from the reconstructed base
1988      address.  If we're halfway aligning the stack, %rip is handled
1989      differently (see above).  */
1990   if (!cache->frameless_p || cache->saved_sp_reg == -1)
1991     cache->saved_regs[AMD64_RIP_REGNUM] = 8;
1992
1993   /* Adjust all the saved registers such that they contain addresses
1994      instead of offsets.  */
1995   for (i = 0; i < AMD64_NUM_SAVED_REGS; i++)
1996     if (cache->saved_regs[i] != -1)
1997       cache->saved_regs[i] += cache->base;
1998
1999   cache->base_p = 1;
2000 }
2001
2002 static struct amd64_frame_cache *
2003 amd64_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2004 {
2005   volatile struct gdb_exception ex;
2006   struct amd64_frame_cache *cache;
2007
2008   if (*this_cache)
2009     return *this_cache;
2010
2011   cache = amd64_alloc_frame_cache ();
2012   *this_cache = cache;
2013
2014   TRY_CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
2015     {
2016       amd64_frame_cache_1 (this_frame, cache);
2017     }
2018   if (ex.reason < 0 && ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
2019     throw_exception (ex);
2020
2021   return cache;
2022 }
2023
2024 static enum unwind_stop_reason
2025 amd64_frame_unwind_stop_reason (struct frame_info *this_frame,
2026                                 void **this_cache)
2027 {
2028   struct amd64_frame_cache *cache =
2029     amd64_frame_cache (this_frame, this_cache);
2030
2031   if (!cache->base_p)
2032     return UNWIND_UNAVAILABLE;
2033
2034   /* This marks the outermost frame.  */
2035   if (cache->base == 0)
2036     return UNWIND_OUTERMOST;
2037
2038   return UNWIND_NO_REASON;
2039 }
2040
2041 static void
2042 amd64_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
2043                      struct frame_id *this_id)
2044 {
2045   struct amd64_frame_cache *cache =
2046     amd64_frame_cache (this_frame, this_cache);
2047
2048   if (!cache->base_p)
2049     return;
2050
2051   /* This marks the outermost frame.  */
2052   if (cache->base == 0)
2053     return;
2054
2055   (*this_id) = frame_id_build (cache->base + 16, cache->pc);
2056 }
2057
2058 static struct value *
2059 amd64_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
2060                            int regnum)
2061 {
2062   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2063   struct amd64_frame_cache *cache =
2064     amd64_frame_cache (this_frame, this_cache);
2065
2066   gdb_assert (regnum >= 0);
2067
2068   if (regnum == gdbarch_sp_regnum (gdbarch) && cache->saved_sp)
2069     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, cache->saved_sp);
2070
2071   if (regnum < AMD64_NUM_SAVED_REGS && cache->saved_regs[regnum] != -1)
2072     return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
2073                                     cache->saved_regs[regnum]);
2074
2075   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
2076 }
2077
2078 static const struct frame_unwind amd64_frame_unwind =
2079 {
2080   NORMAL_FRAME,
2081   amd64_frame_unwind_stop_reason,
2082   amd64_frame_this_id,
2083   amd64_frame_prev_register,
2084   NULL,
2085   default_frame_sniffer
2086 };
2087 \f
2088
2089 /* Signal trampolines.  */
2090
2091 /* FIXME: kettenis/20030419: Perhaps, we can unify the 32-bit and
2092    64-bit variants.  This would require using identical frame caches
2093    on both platforms.  */
2094
2095 static struct amd64_frame_cache *
2096 amd64_sigtramp_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2097 {
2098   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2099   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2100   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2101   volatile struct gdb_exception ex;
2102   struct amd64_frame_cache *cache;
2103   CORE_ADDR addr;
2104   gdb_byte buf[8];
2105   int i;
2106
2107   if (*this_cache)
2108     return *this_cache;
2109
2110   cache = amd64_alloc_frame_cache ();
2111
2112   TRY_CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
2113     {
2114       get_frame_register (this_frame, AMD64_RSP_REGNUM, buf);
2115       cache->base = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order) - 8;
2116
2117       addr = tdep->sigcontext_addr (this_frame);
2118       gdb_assert (tdep->sc_reg_offset);
2119       gdb_assert (tdep->sc_num_regs <= AMD64_NUM_SAVED_REGS);
2120       for (i = 0; i < tdep->sc_num_regs; i++)
2121         if (tdep->sc_reg_offset[i] != -1)
2122           cache->saved_regs[i] = addr + tdep->sc_reg_offset[i];
2123
2124       cache->base_p = 1;
2125     }
2126   if (ex.reason < 0 && ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
2127     throw_exception (ex);
2128
2129   *this_cache = cache;
2130   return cache;
2131 }
2132
2133 static enum unwind_stop_reason
2134 amd64_sigtramp_frame_unwind_stop_reason (struct frame_info *this_frame,
2135                                          void **this_cache)
2136 {
2137   struct amd64_frame_cache *cache =
2138     amd64_sigtramp_frame_cache (this_frame, this_cache);
2139
2140   if (!cache->base_p)
2141     return UNWIND_UNAVAILABLE;
2142
2143   return UNWIND_NO_REASON;
2144 }
2145
2146 static void
2147 amd64_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2148                               void **this_cache, struct frame_id *this_id)
2149 {
2150   struct amd64_frame_cache *cache =
2151     amd64_sigtramp_frame_cache (this_frame, this_cache);
2152
2153   if (!cache->base_p)
2154     return;
2155
2156   (*this_id) = frame_id_build (cache->base + 16, get_frame_pc (this_frame));
2157 }
2158
2159 static struct value *
2160 amd64_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2161                                     void **this_cache, int regnum)
2162 {
2163   /* Make sure we've initialized the cache.  */
2164   amd64_sigtramp_frame_cache (this_frame, this_cache);
2165
2166   return amd64_frame_prev_register (this_frame, this_cache, regnum);
2167 }
2168
2169 static int
2170 amd64_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2171                               struct frame_info *this_frame,
2172                               void **this_cache)
2173 {
2174   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (get_frame_arch (this_frame));
2175
2176   /* We shouldn't even bother if we don't have a sigcontext_addr
2177      handler.  */
2178   if (tdep->sigcontext_addr == NULL)
2179     return 0;
2180
2181   if (tdep->sigtramp_p != NULL)
2182     {
2183       if (tdep->sigtramp_p (this_frame))
2184         return 1;
2185     }
2186
2187   if (tdep->sigtramp_start != 0)
2188     {
2189       CORE_ADDR pc = get_frame_pc (this_frame);
2190
2191       gdb_assert (tdep->sigtramp_end != 0);
2192       if (pc >= tdep->sigtramp_start && pc < tdep->sigtramp_end)
2193         return 1;
2194     }
2195
2196   return 0;
2197 }
2198
2199 static const struct frame_unwind amd64_sigtramp_frame_unwind =
2200 {
2201   SIGTRAMP_FRAME,
2202   amd64_sigtramp_frame_unwind_stop_reason,
2203   amd64_sigtramp_frame_this_id,
2204   amd64_sigtramp_frame_prev_register,
2205   NULL,
2206   amd64_sigtramp_frame_sniffer
2207 };
2208 \f
2209
2210 static CORE_ADDR
2211 amd64_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2212 {
2213   struct amd64_frame_cache *cache =
2214     amd64_frame_cache (this_frame, this_cache);
2215
2216   return cache->base;
2217 }
2218
2219 static const struct frame_base amd64_frame_base =
2220 {
2221   &amd64_frame_unwind,
2222   amd64_frame_base_address,
2223   amd64_frame_base_address,
2224   amd64_frame_base_address
2225 };
2226
2227 /* Normal frames, but in a function epilogue.  */
2228
2229 /* The epilogue is defined here as the 'ret' instruction, which will
2230    follow any instruction such as 'leave' or 'pop %ebp' that destroys
2231    the function's stack frame.  */
2232
2233 static int
2234 amd64_in_function_epilogue_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
2235 {
2236   gdb_byte insn;
2237   struct symtab *symtab;
2238
2239   symtab = find_pc_symtab (pc);
2240   if (symtab && symtab->epilogue_unwind_valid)
2241     return 0;
2242
2243   if (target_read_memory (pc, &insn, 1))
2244     return 0;   /* Can't read memory at pc.  */
2245
2246   if (insn != 0xc3)     /* 'ret' instruction.  */
2247     return 0;
2248
2249   return 1;
2250 }
2251
2252 static int
2253 amd64_epilogue_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2254                               struct frame_info *this_frame,
2255                               void **this_prologue_cache)
2256 {
2257   if (frame_relative_level (this_frame) == 0)
2258     return amd64_in_function_epilogue_p (get_frame_arch (this_frame),
2259                                          get_frame_pc (this_frame));
2260   else
2261     return 0;
2262 }
2263
2264 static struct amd64_frame_cache *
2265 amd64_epilogue_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2266 {
2267   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2268   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2269   volatile struct gdb_exception ex;
2270   struct amd64_frame_cache *cache;
2271   gdb_byte buf[8];
2272
2273   if (*this_cache)
2274     return *this_cache;
2275
2276   cache = amd64_alloc_frame_cache ();
2277   *this_cache = cache;
2278
2279   TRY_CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
2280     {
2281       /* Cache base will be %esp plus cache->sp_offset (-8).  */
2282       get_frame_register (this_frame, AMD64_RSP_REGNUM, buf);
2283       cache->base = extract_unsigned_integer (buf, 8,
2284                                               byte_order) + cache->sp_offset;
2285
2286       /* Cache pc will be the frame func.  */
2287       cache->pc = get_frame_pc (this_frame);
2288
2289       /* The saved %esp will be at cache->base plus 16.  */
2290       cache->saved_sp = cache->base + 16;
2291
2292       /* The saved %eip will be at cache->base plus 8.  */
2293       cache->saved_regs[AMD64_RIP_REGNUM] = cache->base + 8;
2294
2295       cache->base_p = 1;
2296     }
2297   if (ex.reason < 0 && ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
2298     throw_exception (ex);
2299
2300   return cache;
2301 }
2302
2303 static enum unwind_stop_reason
2304 amd64_epilogue_frame_unwind_stop_reason (struct frame_info *this_frame,
2305                                          void **this_cache)
2306 {
2307   struct amd64_frame_cache *cache
2308     = amd64_epilogue_frame_cache (this_frame, this_cache);
2309
2310   if (!cache->base_p)
2311     return UNWIND_UNAVAILABLE;
2312
2313   return UNWIND_NO_REASON;
2314 }
2315
2316 static void
2317 amd64_epilogue_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2318                               void **this_cache,
2319                               struct frame_id *this_id)
2320 {
2321   struct amd64_frame_cache *cache = amd64_epilogue_frame_cache (this_frame,
2322                                                                this_cache);
2323
2324   if (!cache->base_p)
2325     return;
2326
2327   (*this_id) = frame_id_build (cache->base + 8, cache->pc);
2328 }
2329
2330 static const struct frame_unwind amd64_epilogue_frame_unwind =
2331 {
2332   NORMAL_FRAME,
2333   amd64_epilogue_frame_unwind_stop_reason,
2334   amd64_epilogue_frame_this_id,
2335   amd64_frame_prev_register,
2336   NULL, 
2337   amd64_epilogue_frame_sniffer
2338 };
2339
2340 static struct frame_id
2341 amd64_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
2342 {
2343   CORE_ADDR fp;
2344
2345   fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, AMD64_RBP_REGNUM);
2346
2347   return frame_id_build (fp + 16, get_frame_pc (this_frame));
2348 }
2349
2350 /* 16 byte align the SP per frame requirements.  */
2351
2352 static CORE_ADDR
2353 amd64_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
2354 {
2355   return sp & -(CORE_ADDR)16;
2356 }
2357 \f
2358
2359 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by FPREGS and LEN
2360    in the floating-point register set REGSET to register cache
2361    REGCACHE.  If REGNUM is -1, do this for all registers in REGSET.  */
2362
2363 static void
2364 amd64_supply_fpregset (const struct regset *regset, struct regcache *regcache,
2365                        int regnum, const void *fpregs, size_t len)
2366 {
2367   const struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (regset->arch);
2368
2369   gdb_assert (len == tdep->sizeof_fpregset);
2370   amd64_supply_fxsave (regcache, regnum, fpregs);
2371 }
2372
2373 /* Collect register REGNUM from the register cache REGCACHE and store
2374    it in the buffer specified by FPREGS and LEN as described by the
2375    floating-point register set REGSET.  If REGNUM is -1, do this for
2376    all registers in REGSET.  */
2377
2378 static void
2379 amd64_collect_fpregset (const struct regset *regset,
2380                         const struct regcache *regcache,
2381                         int regnum, void *fpregs, size_t len)
2382 {
2383   const struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (regset->arch);
2384
2385   gdb_assert (len == tdep->sizeof_fpregset);
2386   amd64_collect_fxsave (regcache, regnum, fpregs);
2387 }
2388
2389 /* Similar to amd64_supply_fpregset, but use XSAVE extended state.  */
2390
2391 static void
2392 amd64_supply_xstateregset (const struct regset *regset,
2393                            struct regcache *regcache, int regnum,
2394                            const void *xstateregs, size_t len)
2395 {
2396   amd64_supply_xsave (regcache, regnum, xstateregs);
2397 }
2398
2399 /* Similar to amd64_collect_fpregset, but use XSAVE extended state.  */
2400
2401 static void
2402 amd64_collect_xstateregset (const struct regset *regset,
2403                             const struct regcache *regcache,
2404                             int regnum, void *xstateregs, size_t len)
2405 {
2406   amd64_collect_xsave (regcache, regnum, xstateregs, 1);
2407 }
2408
2409 /* Return the appropriate register set for the core section identified
2410    by SECT_NAME and SECT_SIZE.  */
2411
2412 static const struct regset *
2413 amd64_regset_from_core_section (struct gdbarch *gdbarch,
2414                                 const char *sect_name, size_t sect_size)
2415 {
2416   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2417
2418   if (strcmp (sect_name, ".reg2") == 0 && sect_size == tdep->sizeof_fpregset)
2419     {
2420       if (tdep->fpregset == NULL)
2421         tdep->fpregset = regset_alloc (gdbarch, amd64_supply_fpregset,
2422                                        amd64_collect_fpregset);
2423
2424       return tdep->fpregset;
2425     }
2426
2427   if (strcmp (sect_name, ".reg-xstate") == 0)
2428     {
2429       if (tdep->xstateregset == NULL)
2430         tdep->xstateregset = regset_alloc (gdbarch,
2431                                            amd64_supply_xstateregset,
2432                                            amd64_collect_xstateregset);
2433
2434       return tdep->xstateregset;
2435     }
2436
2437   return i386_regset_from_core_section (gdbarch, sect_name, sect_size);
2438 }
2439 \f
2440
2441 /* Figure out where the longjmp will land.  Slurp the jmp_buf out of
2442    %rdi.  We expect its value to be a pointer to the jmp_buf structure
2443    from which we extract the address that we will land at.  This
2444    address is copied into PC.  This routine returns non-zero on
2445    success.  */
2446
2447 static int
2448 amd64_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
2449 {
2450   gdb_byte buf[8];
2451   CORE_ADDR jb_addr;
2452   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
2453   int jb_pc_offset = gdbarch_tdep (gdbarch)->jb_pc_offset;
2454   int len = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
2455
2456   /* If JB_PC_OFFSET is -1, we have no way to find out where the
2457      longjmp will land.  */
2458   if (jb_pc_offset == -1)
2459     return 0;
2460
2461   get_frame_register (frame, AMD64_RDI_REGNUM, buf);
2462   jb_addr= extract_typed_address
2463             (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr);
2464   if (target_read_memory (jb_addr + jb_pc_offset, buf, len))
2465     return 0;
2466
2467   *pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
2468
2469   return 1;
2470 }
2471
2472 static const int amd64_record_regmap[] =
2473 {
2474   AMD64_RAX_REGNUM, AMD64_RCX_REGNUM, AMD64_RDX_REGNUM, AMD64_RBX_REGNUM,
2475   AMD64_RSP_REGNUM, AMD64_RBP_REGNUM, AMD64_RSI_REGNUM, AMD64_RDI_REGNUM,
2476   AMD64_R8_REGNUM, AMD64_R9_REGNUM, AMD64_R10_REGNUM, AMD64_R11_REGNUM,
2477   AMD64_R12_REGNUM, AMD64_R13_REGNUM, AMD64_R14_REGNUM, AMD64_R15_REGNUM,
2478   AMD64_RIP_REGNUM, AMD64_EFLAGS_REGNUM, AMD64_CS_REGNUM, AMD64_SS_REGNUM,
2479   AMD64_DS_REGNUM, AMD64_ES_REGNUM, AMD64_FS_REGNUM, AMD64_GS_REGNUM
2480 };
2481
2482 void
2483 amd64_init_abi (struct gdbarch_info info, struct gdbarch *gdbarch)
2484 {
2485   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2486   const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
2487
2488   /* AMD64 generally uses `fxsave' instead of `fsave' for saving its
2489      floating-point registers.  */
2490   tdep->sizeof_fpregset = I387_SIZEOF_FXSAVE;
2491
2492   if (! tdesc_has_registers (tdesc))
2493     tdesc = tdesc_amd64;
2494   tdep->tdesc = tdesc;
2495
2496   tdep->num_core_regs = AMD64_NUM_GREGS + I387_NUM_REGS;
2497   tdep->register_names = amd64_register_names;
2498
2499   if (tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.i386.avx") != NULL)
2500     {
2501       tdep->ymmh_register_names = amd64_ymmh_names;
2502       tdep->num_ymm_regs = 16;
2503       tdep->ymm0h_regnum = AMD64_YMM0H_REGNUM;
2504     }
2505
2506   tdep->num_byte_regs = 20;
2507   tdep->num_word_regs = 16;
2508   tdep->num_dword_regs = 16;
2509   /* Avoid wiring in the MMX registers for now.  */
2510   tdep->num_mmx_regs = 0;
2511
2512   set_gdbarch_pseudo_register_read_value (gdbarch,
2513                                           amd64_pseudo_register_read_value);
2514   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch,
2515                                      amd64_pseudo_register_write);
2516
2517   set_tdesc_pseudo_register_name (gdbarch, amd64_pseudo_register_name);
2518
2519   /* AMD64 has an FPU and 16 SSE registers.  */
2520   tdep->st0_regnum = AMD64_ST0_REGNUM;
2521   tdep->num_xmm_regs = 16;
2522
2523   /* This is what all the fuss is about.  */
2524   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
2525   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
2526   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
2527
2528   /* In contrast to the i386, on AMD64 a `long double' actually takes
2529      up 128 bits, even though it's still based on the i387 extended
2530      floating-point format which has only 80 significant bits.  */
2531   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 128);
2532
2533   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, AMD64_NUM_REGS);
2534
2535   /* Register numbers of various important registers.  */
2536   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, AMD64_RSP_REGNUM); /* %rsp */
2537   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, AMD64_RIP_REGNUM); /* %rip */
2538   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, AMD64_EFLAGS_REGNUM); /* %eflags */
2539   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, AMD64_ST0_REGNUM); /* %st(0) */
2540
2541   /* The "default" register numbering scheme for AMD64 is referred to
2542      as the "DWARF Register Number Mapping" in the System V psABI.
2543      The preferred debugging format for all known AMD64 targets is
2544      actually DWARF2, and GCC doesn't seem to support DWARF (that is
2545      DWARF-1), but we provide the same mapping just in case.  This
2546      mapping is also used for stabs, which GCC does support.  */
2547   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, amd64_dwarf_reg_to_regnum);
2548   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, amd64_dwarf_reg_to_regnum);
2549
2550   /* We don't override SDB_REG_RO_REGNUM, since COFF doesn't seem to
2551      be in use on any of the supported AMD64 targets.  */
2552
2553   /* Call dummy code.  */
2554   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, amd64_push_dummy_call);
2555   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, amd64_frame_align);
2556   set_gdbarch_frame_red_zone_size (gdbarch, 128);
2557   tdep->call_dummy_num_integer_regs =
2558     ARRAY_SIZE (amd64_dummy_call_integer_regs);
2559   tdep->call_dummy_integer_regs = amd64_dummy_call_integer_regs;
2560   tdep->classify = amd64_classify;
2561
2562   set_gdbarch_convert_register_p (gdbarch, i387_convert_register_p);
2563   set_gdbarch_register_to_value (gdbarch, i387_register_to_value);
2564   set_gdbarch_value_to_register (gdbarch, i387_value_to_register);
2565
2566   set_gdbarch_return_value (gdbarch, amd64_return_value);
2567
2568   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, amd64_skip_prologue);
2569
2570   tdep->record_regmap = amd64_record_regmap;
2571
2572   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, amd64_dummy_id);
2573
2574   /* Hook the function epilogue frame unwinder.  This unwinder is
2575      appended to the list first, so that it supercedes the other
2576      unwinders in function epilogues.  */
2577   frame_unwind_prepend_unwinder (gdbarch, &amd64_epilogue_frame_unwind);
2578
2579   /* Hook the prologue-based frame unwinders.  */
2580   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &amd64_sigtramp_frame_unwind);
2581   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &amd64_frame_unwind);
2582   frame_base_set_default (gdbarch, &amd64_frame_base);
2583
2584   /* If we have a register mapping, enable the generic core file support.  */
2585   if (tdep->gregset_reg_offset)
2586     set_gdbarch_regset_from_core_section (gdbarch,
2587                                           amd64_regset_from_core_section);
2588
2589   set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, amd64_get_longjmp_target);
2590
2591   set_gdbarch_relocate_instruction (gdbarch, amd64_relocate_instruction);
2592 }
2593
2594 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
2595 void _initialize_amd64_tdep (void);
2596
2597 void
2598 _initialize_amd64_tdep (void)
2599 {
2600   initialize_tdesc_amd64 ();
2601   initialize_tdesc_amd64_avx ();
2602 }
2603 \f
2604
2605 /* The 64-bit FXSAVE format differs from the 32-bit format in the
2606    sense that the instruction pointer and data pointer are simply
2607    64-bit offsets into the code segment and the data segment instead
2608    of a selector offset pair.  The functions below store the upper 32
2609    bits of these pointers (instead of just the 16-bits of the segment
2610    selector).  */
2611
2612 /* Fill register REGNUM in REGCACHE with the appropriate
2613    floating-point or SSE register value from *FXSAVE.  If REGNUM is
2614    -1, do this for all registers.  This function masks off any of the
2615    reserved bits in *FXSAVE.  */
2616
2617 void
2618 amd64_supply_fxsave (struct regcache *regcache, int regnum,
2619                      const void *fxsave)
2620 {
2621   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
2622   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2623
2624   i387_supply_fxsave (regcache, regnum, fxsave);
2625
2626   if (fxsave && gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64)
2627     {
2628       const gdb_byte *regs = fxsave;
2629
2630       if (regnum == -1 || regnum == I387_FISEG_REGNUM (tdep))
2631         regcache_raw_supply (regcache, I387_FISEG_REGNUM (tdep), regs + 12);
2632       if (regnum == -1 || regnum == I387_FOSEG_REGNUM (tdep))
2633         regcache_raw_supply (regcache, I387_FOSEG_REGNUM (tdep), regs + 20);
2634     }
2635 }
2636
2637 /* Similar to amd64_supply_fxsave, but use XSAVE extended state.  */
2638
2639 void
2640 amd64_supply_xsave (struct regcache *regcache, int regnum,
2641                     const void *xsave)
2642 {
2643   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
2644   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2645
2646   i387_supply_xsave (regcache, regnum, xsave);
2647
2648   if (xsave && gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64)
2649     {
2650       const gdb_byte *regs = xsave;
2651
2652       if (regnum == -1 || regnum == I387_FISEG_REGNUM (tdep))
2653         regcache_raw_supply (regcache, I387_FISEG_REGNUM (tdep),
2654                              regs + 12);
2655       if (regnum == -1 || regnum == I387_FOSEG_REGNUM (tdep))
2656         regcache_raw_supply (regcache, I387_FOSEG_REGNUM (tdep),
2657                              regs + 20);
2658     }
2659 }
2660
2661 /* Fill register REGNUM (if it is a floating-point or SSE register) in
2662    *FXSAVE with the value from REGCACHE.  If REGNUM is -1, do this for
2663    all registers.  This function doesn't touch any of the reserved
2664    bits in *FXSAVE.  */
2665
2666 void
2667 amd64_collect_fxsave (const struct regcache *regcache, int regnum,
2668                       void *fxsave)
2669 {
2670   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
2671   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2672   gdb_byte *regs = fxsave;
2673
2674   i387_collect_fxsave (regcache, regnum, fxsave);
2675
2676   if (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64)
2677     {
2678       if (regnum == -1 || regnum == I387_FISEG_REGNUM (tdep))
2679         regcache_raw_collect (regcache, I387_FISEG_REGNUM (tdep), regs + 12);
2680       if (regnum == -1 || regnum == I387_FOSEG_REGNUM (tdep))
2681         regcache_raw_collect (regcache, I387_FOSEG_REGNUM (tdep), regs + 20);
2682     }
2683 }
2684
2685 /* Similar to amd64_collect_fxsave, but use XSAVE extended state.  */
2686
2687 void
2688 amd64_collect_xsave (const struct regcache *regcache, int regnum,
2689                      void *xsave, int gcore)
2690 {
2691   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
2692   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2693   gdb_byte *regs = xsave;
2694
2695   i387_collect_xsave (regcache, regnum, xsave, gcore);
2696
2697   if (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64)
2698     {
2699       if (regnum == -1 || regnum == I387_FISEG_REGNUM (tdep))
2700         regcache_raw_collect (regcache, I387_FISEG_REGNUM (tdep),
2701                               regs + 12);
2702       if (regnum == -1 || regnum == I387_FOSEG_REGNUM (tdep))
2703         regcache_raw_collect (regcache, I387_FOSEG_REGNUM (tdep),
2704                               regs + 20);
2705     }
2706 }