gdb/djgpp: Add Hygon Dhyana processor support
[external/binutils.git] / gdb / arc-tdep.c
1 /* Target dependent code for ARC arhitecture, for GDB.
2
3    Copyright 2005-2019 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Synopsys Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 /* GDB header files.  */
22 #include "defs.h"
23 #include "arch-utils.h"
24 #include "disasm.h"
25 #include "dwarf2-frame.h"
26 #include "frame-base.h"
27 #include "frame-unwind.h"
28 #include "gdbcore.h"
29 #include "gdbcmd.h"
30 #include "objfiles.h"
31 #include "prologue-value.h"
32 #include "trad-frame.h"
33
34 /* ARC header files.  */
35 #include "opcode/arc.h"
36 #include "../opcodes/arc-dis.h"
37 #include "arc-tdep.h"
38
39 /* Standard headers.  */
40 #include <algorithm>
41
42 /* Default target descriptions.  */
43 #include "features/arc-v2.c"
44 #include "features/arc-arcompact.c"
45
46 /* The frame unwind cache for ARC.  */
47
48 struct arc_frame_cache
49 {
50   /* The stack pointer at the time this frame was created; i.e. the caller's
51      stack pointer when this function was called.  It is used to identify this
52      frame.  */
53   CORE_ADDR prev_sp;
54
55   /* Register that is a base for this frame - FP for normal frame, SP for
56      non-FP frames.  */
57   int frame_base_reg;
58
59   /* Offset from the previous SP to the current frame base.  If GCC uses
60      `SUB SP,SP,offset` to allocate space for local variables, then it will be
61      done after setting up a frame pointer, but it still will be considered
62      part of prologue, therefore SP will be lesser than FP at the end of the
63      prologue analysis.  In this case that would be an offset from old SP to a
64      new FP.  But in case of non-FP frames, frame base is an SP and thus that
65      would be an offset from old SP to new SP.  What is important is that this
66      is an offset from old SP to a known register, so it can be used to find
67      old SP.
68
69      Using FP is preferable, when possible, because SP can change in function
70      body after prologue due to alloca, variadic arguments or other shenanigans.
71      If that is the case in the caller frame, then PREV_SP will point to SP at
72      the moment of function call, but it will be different from SP value at the
73      end of the caller prologue.  As a result it will not be possible to
74      reconstruct caller's frame and go past it in the backtrace.  Those things
75      are unlikely to happen to FP - FP value at the moment of function call (as
76      stored on stack in callee prologue) is also an FP value at the end of the
77      caller's prologue.  */
78
79   LONGEST frame_base_offset;
80
81   /* Store addresses for registers saved in prologue.  During prologue analysis
82      GDB stores offsets relatively to "old SP", then after old SP is evaluated,
83      offsets are replaced with absolute addresses.  */
84   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
85 };
86
87 /* Global debug flag.  */
88
89 int arc_debug;
90
91 /* List of "maintenance print arc" commands.  */
92
93 static struct cmd_list_element *maintenance_print_arc_list = NULL;
94
95 /* XML target description features.  */
96
97 static const char core_v2_feature_name[] = "org.gnu.gdb.arc.core.v2";
98 static const char
99   core_reduced_v2_feature_name[] = "org.gnu.gdb.arc.core-reduced.v2";
100 static const char
101   core_arcompact_feature_name[] = "org.gnu.gdb.arc.core.arcompact";
102 static const char aux_minimal_feature_name[] = "org.gnu.gdb.arc.aux-minimal";
103
104 /* XML target description known registers.  */
105
106 static const char *const core_v2_register_names[] = {
107   "r0", "r1", "r2", "r3",
108   "r4", "r5", "r6", "r7",
109   "r8", "r9", "r10", "r11",
110   "r12", "r13", "r14", "r15",
111   "r16", "r17", "r18", "r19",
112   "r20", "r21", "r22", "r23",
113   "r24", "r25", "gp", "fp",
114   "sp", "ilink", "r30", "blink",
115   "r32", "r33", "r34", "r35",
116   "r36", "r37", "r38", "r39",
117   "r40", "r41", "r42", "r43",
118   "r44", "r45", "r46", "r47",
119   "r48", "r49", "r50", "r51",
120   "r52", "r53", "r54", "r55",
121   "r56", "r57", "accl", "acch",
122   "lp_count", "reserved", "limm", "pcl",
123 };
124
125 static const char *const aux_minimal_register_names[] = {
126   "pc", "status32",
127 };
128
129 static const char *const core_arcompact_register_names[] = {
130   "r0", "r1", "r2", "r3",
131   "r4", "r5", "r6", "r7",
132   "r8", "r9", "r10", "r11",
133   "r12", "r13", "r14", "r15",
134   "r16", "r17", "r18", "r19",
135   "r20", "r21", "r22", "r23",
136   "r24", "r25", "gp", "fp",
137   "sp", "ilink1", "ilink2", "blink",
138   "r32", "r33", "r34", "r35",
139   "r36", "r37", "r38", "r39",
140   "r40", "r41", "r42", "r43",
141   "r44", "r45", "r46", "r47",
142   "r48", "r49", "r50", "r51",
143   "r52", "r53", "r54", "r55",
144   "r56", "r57", "r58", "r59",
145   "lp_count", "reserved", "limm", "pcl",
146 };
147
148 static char *arc_disassembler_options = NULL;
149
150 /* Functions are sorted in the order as they are used in the
151    _initialize_arc_tdep (), which uses the same order as gdbarch.h.  Static
152    functions are defined before the first invocation.  */
153
154 /* Returns an unsigned value of OPERAND_NUM in instruction INSN.
155    For relative branch instructions returned value is an offset, not an actual
156    branch target.  */
157
158 static ULONGEST
159 arc_insn_get_operand_value (const struct arc_instruction &insn,
160                             unsigned int operand_num)
161 {
162   switch (insn.operands[operand_num].kind)
163     {
164     case ARC_OPERAND_KIND_LIMM:
165       gdb_assert (insn.limm_p);
166       return insn.limm_value;
167     case ARC_OPERAND_KIND_SHIMM:
168       return insn.operands[operand_num].value;
169     default:
170       /* Value in instruction is a register number.  */
171       struct regcache *regcache = get_current_regcache ();
172       ULONGEST value;
173       regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
174                                      insn.operands[operand_num].value,
175                                      &value);
176       return value;
177     }
178 }
179
180 /* Like arc_insn_get_operand_value, but returns a signed value.  */
181
182 static LONGEST
183 arc_insn_get_operand_value_signed (const struct arc_instruction &insn,
184                                    unsigned int operand_num)
185 {
186   switch (insn.operands[operand_num].kind)
187     {
188     case ARC_OPERAND_KIND_LIMM:
189       gdb_assert (insn.limm_p);
190       /* Convert unsigned raw value to signed one.  This assumes 2's
191          complement arithmetic, but so is the LONG_MIN value from generic
192          defs.h and that assumption is true for ARC.  */
193       gdb_static_assert (sizeof (insn.limm_value) == sizeof (int));
194       return (((LONGEST) insn.limm_value) ^ INT_MIN) - INT_MIN;
195     case ARC_OPERAND_KIND_SHIMM:
196       /* Sign conversion has been done by binutils.  */
197       return insn.operands[operand_num].value;
198     default:
199       /* Value in instruction is a register number.  */
200       struct regcache *regcache = get_current_regcache ();
201       LONGEST value;
202       regcache_cooked_read_signed (regcache,
203                                    insn.operands[operand_num].value,
204                                    &value);
205       return value;
206     }
207 }
208
209 /* Get register with base address of memory operation.  */
210
211 int
212 arc_insn_get_memory_base_reg (const struct arc_instruction &insn)
213 {
214   /* POP_S and PUSH_S have SP as an implicit argument in a disassembler.  */
215   if (insn.insn_class == PUSH || insn.insn_class == POP)
216     return ARC_SP_REGNUM;
217
218   gdb_assert (insn.insn_class == LOAD || insn.insn_class == STORE);
219
220   /* Other instructions all have at least two operands: operand 0 is data,
221      operand 1 is address.  Operand 2 is offset from address.  However, see
222      comment to arc_instruction.operands - in some cases, third operand may be
223      missing, namely if it is 0.  */
224   gdb_assert (insn.operands_count >= 2);
225   return insn.operands[1].value;
226 }
227
228 /* Get offset of a memory operation INSN.  */
229
230 CORE_ADDR
231 arc_insn_get_memory_offset (const struct arc_instruction &insn)
232 {
233   /* POP_S and PUSH_S have offset as an implicit argument in a
234      disassembler.  */
235   if (insn.insn_class == POP)
236     return 4;
237   else if (insn.insn_class == PUSH)
238     return -4;
239
240   gdb_assert (insn.insn_class == LOAD || insn.insn_class == STORE);
241
242   /* Other instructions all have at least two operands: operand 0 is data,
243      operand 1 is address.  Operand 2 is offset from address.  However, see
244      comment to arc_instruction.operands - in some cases, third operand may be
245      missing, namely if it is 0.  */
246   if (insn.operands_count < 3)
247     return 0;
248
249   CORE_ADDR value = arc_insn_get_operand_value (insn, 2);
250   /* Handle scaling.  */
251   if (insn.writeback_mode == ARC_WRITEBACK_AS)
252     {
253       /* Byte data size is not valid for AS.  Halfword means shift by 1 bit.
254          Word and double word means shift by 2 bits.  */
255       gdb_assert (insn.data_size_mode != ARC_SCALING_B);
256       if (insn.data_size_mode == ARC_SCALING_H)
257         value <<= 1;
258       else
259         value <<= 2;
260     }
261   return value;
262 }
263
264 CORE_ADDR
265 arc_insn_get_branch_target (const struct arc_instruction &insn)
266 {
267   gdb_assert (insn.is_control_flow);
268
269   /* BI [c]: PC = nextPC + (c << 2).  */
270   if (insn.insn_class == BI)
271     {
272       ULONGEST reg_value = arc_insn_get_operand_value (insn, 0);
273       return arc_insn_get_linear_next_pc (insn) + (reg_value << 2);
274     }
275   /* BIH [c]: PC = nextPC + (c << 1).  */
276   else if (insn.insn_class == BIH)
277     {
278       ULONGEST reg_value = arc_insn_get_operand_value (insn, 0);
279       return arc_insn_get_linear_next_pc (insn) + (reg_value << 1);
280     }
281   /* JLI and EI.  */
282   /* JLI and EI depend on optional AUX registers.  Not supported right now.  */
283   else if (insn.insn_class == JLI)
284     {
285       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
286                           "JLI_S instruction is not supported by the GDB.");
287       return 0;
288     }
289   else if (insn.insn_class == EI)
290     {
291       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
292                           "EI_S instruction is not supported by the GDB.");
293       return 0;
294     }
295   /* LEAVE_S: PC = BLINK.  */
296   else if (insn.insn_class == LEAVE)
297     {
298       struct regcache *regcache = get_current_regcache ();
299       ULONGEST value;
300       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ARC_BLINK_REGNUM, &value);
301       return value;
302     }
303   /* BBIT0/1, BRcc: PC = currentPC + operand.  */
304   else if (insn.insn_class == BBIT0 || insn.insn_class == BBIT1
305            || insn.insn_class == BRCC)
306     {
307       /* Most instructions has branch target as their sole argument.  However
308          conditional brcc/bbit has it as a third operand.  */
309       CORE_ADDR pcrel_addr = arc_insn_get_operand_value (insn, 2);
310
311       /* Offset is relative to the 4-byte aligned address of the current
312          instruction, hence last two bits should be truncated.  */
313       return pcrel_addr + align_down (insn.address, 4);
314     }
315   /* B, Bcc, BL, BLcc, LP, LPcc: PC = currentPC + operand.  */
316   else if (insn.insn_class == BRANCH || insn.insn_class == LOOP)
317     {
318       CORE_ADDR pcrel_addr = arc_insn_get_operand_value (insn, 0);
319
320       /* Offset is relative to the 4-byte aligned address of the current
321          instruction, hence last two bits should be truncated.  */
322       return pcrel_addr + align_down (insn.address, 4);
323     }
324   /* J, Jcc, JL, JLcc: PC = operand.  */
325   else if (insn.insn_class == JUMP)
326     {
327       /* All jumps are single-operand.  */
328       return arc_insn_get_operand_value (insn, 0);
329     }
330
331   /* This is some new and unknown instruction.  */
332   gdb_assert_not_reached ("Unknown branch instruction.");
333 }
334
335 /* Dump INSN into gdb_stdlog.  */
336
337 void
338 arc_insn_dump (const struct arc_instruction &insn)
339 {
340   struct gdbarch *gdbarch = target_gdbarch ();
341
342   arc_print ("Dumping arc_instruction at %s\n",
343              paddress (gdbarch, insn.address));
344   arc_print ("\tlength = %u\n", insn.length);
345
346   if (!insn.valid)
347     {
348       arc_print ("\tThis is not a valid ARC instruction.\n");
349       return;
350     }
351
352   arc_print ("\tlength_with_limm = %u\n", insn.length + (insn.limm_p ? 4 : 0));
353   arc_print ("\tcc = 0x%x\n", insn.condition_code);
354   arc_print ("\tinsn_class = %u\n", insn.insn_class);
355   arc_print ("\tis_control_flow = %i\n", insn.is_control_flow);
356   arc_print ("\thas_delay_slot = %i\n", insn.has_delay_slot);
357
358   CORE_ADDR next_pc = arc_insn_get_linear_next_pc (insn);
359   arc_print ("\tlinear_next_pc = %s\n", paddress (gdbarch, next_pc));
360
361   if (insn.is_control_flow)
362     {
363       CORE_ADDR t = arc_insn_get_branch_target (insn);
364       arc_print ("\tbranch_target = %s\n", paddress (gdbarch, t));
365     }
366
367   arc_print ("\tlimm_p = %i\n", insn.limm_p);
368   if (insn.limm_p)
369     arc_print ("\tlimm_value = 0x%08x\n", insn.limm_value);
370
371   if (insn.insn_class == STORE || insn.insn_class == LOAD
372       || insn.insn_class == PUSH || insn.insn_class == POP)
373     {
374       arc_print ("\twriteback_mode = %u\n", insn.writeback_mode);
375       arc_print ("\tdata_size_mode = %u\n", insn.data_size_mode);
376       arc_print ("\tmemory_base_register = %s\n",
377                  gdbarch_register_name (gdbarch,
378                                         arc_insn_get_memory_base_reg (insn)));
379       /* get_memory_offset returns an unsigned CORE_ADDR, but treat it as a
380          LONGEST for a nicer representation.  */
381       arc_print ("\taddr_offset = %s\n",
382                  plongest (arc_insn_get_memory_offset (insn)));
383     }
384
385   arc_print ("\toperands_count = %u\n", insn.operands_count);
386   for (unsigned int i = 0; i < insn.operands_count; ++i)
387     {
388       int is_reg = (insn.operands[i].kind == ARC_OPERAND_KIND_REG);
389
390       arc_print ("\toperand[%u] = {\n", i);
391       arc_print ("\t\tis_reg = %i\n", is_reg);
392       if (is_reg)
393         arc_print ("\t\tregister = %s\n",
394                    gdbarch_register_name (gdbarch, insn.operands[i].value));
395       /* Don't know if this value is signed or not, so print both
396          representations.  This tends to look quite ugly, especially for big
397          numbers.  */
398       arc_print ("\t\tunsigned value = %s\n",
399                  pulongest (arc_insn_get_operand_value (insn, i)));
400       arc_print ("\t\tsigned value = %s\n",
401                  plongest (arc_insn_get_operand_value_signed (insn, i)));
402       arc_print ("\t}\n");
403     }
404 }
405
406 CORE_ADDR
407 arc_insn_get_linear_next_pc (const struct arc_instruction &insn)
408 {
409   /* In ARC long immediate is always 4 bytes.  */
410   return (insn.address + insn.length + (insn.limm_p ? 4 : 0));
411 }
412
413 /* Implement the "write_pc" gdbarch method.
414
415    In ARC PC register is a normal register so in most cases setting PC value
416    is a straightforward process: debugger just writes PC value.  However it
417    gets trickier in case when current instruction is an instruction in delay
418    slot.  In this case CPU will execute instruction at current PC value, then
419    will set PC to the current value of BTA register; also current instruction
420    cannot be branch/jump and some of the other instruction types.  Thus if
421    debugger would try to just change PC value in this case, this instruction
422    will get executed, but then core will "jump" to the original branch target.
423
424    Whether current instruction is a delay-slot instruction or not is indicated
425    by DE bit in STATUS32 register indicates if current instruction is a delay
426    slot instruction.  This bit is writable by debug host, which allows debug
427    host to prevent core from jumping after the delay slot instruction.  It
428    also works in another direction: setting this bit will make core to treat
429    any current instructions as a delay slot instruction and to set PC to the
430    current value of BTA register.
431
432    To workaround issues with changing PC register while in delay slot
433    instruction, debugger should check for the STATUS32.DE bit and reset it if
434    it is set.  No other change is required in this function.  Most common
435    case, where this function might be required is calling inferior functions
436    from debugger.  Generic GDB logic handles this pretty well: current values
437    of registers are stored, value of PC is changed (that is the job of this
438    function), and after inferior function is executed, GDB restores all
439    registers, include BTA and STATUS32, which also means that core is returned
440    to its original state of being halted on delay slot instructions.
441
442    This method is useless for ARC 600, because it doesn't have externally
443    exposed BTA register.  In the case of ARC 600 it is impossible to restore
444    core to its state in all occasions thus core should never be halted (from
445    the perspective of debugger host) in the delay slot.  */
446
447 static void
448 arc_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR new_pc)
449 {
450   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
451
452   if (arc_debug)
453     debug_printf ("arc: Writing PC, new value=%s\n",
454                   paddress (gdbarch, new_pc));
455
456   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch),
457                                   new_pc);
458
459   ULONGEST status32;
460   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
461                                  &status32);
462
463   /* Mask for DE bit is 0x40.  */
464   if (status32 & 0x40)
465     {
466       if (arc_debug)
467         {
468           debug_printf ("arc: Changing PC while in delay slot.  Will "
469                         "reset STATUS32.DE bit to zero.  Value of STATUS32 "
470                         "register is 0x%s\n",
471                         phex (status32, ARC_REGISTER_SIZE));
472         }
473
474       /* Reset bit and write to the cache.  */
475       status32 &= ~0x40;
476       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
477                                       status32);
478     }
479 }
480
481 /* Implement the "virtual_frame_pointer" gdbarch method.
482
483    According to ABI the FP (r27) is used to point to the middle of the current
484    stack frame, just below the saved FP and before local variables, register
485    spill area and outgoing args.  However for optimization levels above O2 and
486    in any case in leaf functions, the frame pointer is usually not set at all.
487    The exception being when handling nested functions.
488
489    We use this function to return a "virtual" frame pointer, marking the start
490    of the current stack frame as a register-offset pair.  If the FP is not
491    being used, then it should return SP, with an offset of the frame size.
492
493    The current implementation doesn't actually know the frame size, nor
494    whether the FP is actually being used, so for now we just return SP and an
495    offset of zero.  This is no worse than other architectures, but is needed
496    to avoid assertion failures.
497
498    TODO: Can we determine the frame size to get a correct offset?
499
500    PC is a program counter where we need the virtual FP.  REG_PTR is the base
501    register used for the virtual FP.  OFFSET_PTR is the offset used for the
502    virtual FP.  */
503
504 static void
505 arc_virtual_frame_pointer (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc,
506                            int *reg_ptr, LONGEST *offset_ptr)
507 {
508   *reg_ptr = gdbarch_sp_regnum (gdbarch);
509   *offset_ptr = 0;
510 }
511
512 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.
513
514    Stack Frame Layout
515
516    This shows the layout of the stack frame for the general case of a
517    function call; a given function might not have a variable number of
518    arguments or local variables, or might not save any registers, so it would
519    not have the corresponding frame areas.  Additionally, a leaf function
520    (i.e. one which calls no other functions) does not need to save the
521    contents of the BLINK register (which holds its return address), and a
522    function might not have a frame pointer.
523
524    The stack grows downward, so SP points below FP in memory; SP always
525    points to the last used word on the stack, not the first one.
526
527                       |                       |   |
528                       |      arg word N       |   | caller's
529                       |           :           |   | frame
530                       |      arg word 10      |   |
531                       |      arg word 9       |   |
532           old SP ---> +-----------------------+ --+
533                       |                       |   |
534                       |      callee-saved     |   |
535                       |       registers       |   |
536                       |  including fp, blink  |   |
537                       |                       |   | callee's
538           new FP ---> +-----------------------+   | frame
539                       |                       |   |
540                       |         local         |   |
541                       |       variables       |   |
542                       |                       |   |
543                       |       register        |   |
544                       |      spill area       |   |
545                       |                       |   |
546                       |     outgoing args     |   |
547                       |                       |   |
548           new SP ---> +-----------------------+ --+
549                       |                       |
550                       |         unused        |
551                       |                       |
552                                   |
553                                   |
554                                   V
555                               downwards
556
557    The list of arguments to be passed to a function is considered to be a
558    sequence of _N_ words (as though all the parameters were stored in order in
559    memory with each parameter occupying an integral number of words).  Words
560    1..8 are passed in registers 0..7; if the function has more than 8 words of
561    arguments then words 9..@em N are passed on the stack in the caller's frame.
562
563    If the function has a variable number of arguments, e.g. it has a form such
564    as `function (p1, p2, ...);' and _P_ words are required to hold the values
565    of the named parameters (which are passed in registers 0..@em P -1), then
566    the remaining 8 - _P_ words passed in registers _P_..7 are spilled into the
567    top of the frame so that the anonymous parameter words occupy a continuous
568    region.
569
570    Any arguments are already in target byte order.  We just need to store
571    them!
572
573    BP_ADDR is the return address where breakpoint must be placed.  NARGS is
574    the number of arguments to the function.  ARGS is the arguments values (in
575    target byte order).  SP is the Current value of SP register.  STRUCT_RETURN
576    is TRUE if structures are returned by the function.  STRUCT_ADDR is the
577    hidden address for returning a struct.  Returns SP of a new frame.  */
578
579 static CORE_ADDR
580 arc_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
581                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr, int nargs,
582                      struct value **args, CORE_ADDR sp,
583                      function_call_return_method return_method,
584                      CORE_ADDR struct_addr)
585 {
586   if (arc_debug)
587     debug_printf ("arc: push_dummy_call (nargs = %d)\n", nargs);
588
589   int arg_reg = ARC_FIRST_ARG_REGNUM;
590
591   /* Push the return address.  */
592   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARC_BLINK_REGNUM, bp_addr);
593
594   /* Are we returning a value using a structure return instead of a normal
595      value return?  If so, struct_addr is the address of the reserved space for
596      the return structure to be written on the stack, and that address is
597      passed to that function as a hidden first argument.  */
598   if (return_method == return_method_struct)
599     {
600       /* Pass the return address in the first argument register.  */
601       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, arg_reg, struct_addr);
602
603       if (arc_debug)
604         debug_printf ("arc: struct return address %s passed in R%d",
605                       print_core_address (gdbarch, struct_addr), arg_reg);
606
607       arg_reg++;
608     }
609
610   if (nargs > 0)
611     {
612       unsigned int total_space = 0;
613
614       /* How much space do the arguments occupy in total?  Must round each
615          argument's size up to an integral number of words.  */
616       for (int i = 0; i < nargs; i++)
617         {
618           unsigned int len = TYPE_LENGTH (value_type (args[i]));
619           unsigned int space = align_up (len, 4);
620
621           total_space += space;
622
623           if (arc_debug)
624             debug_printf ("arc: arg %d: %u bytes -> %u\n", i, len, space);
625         }
626
627       /* Allocate a buffer to hold a memory image of the arguments.  */
628       gdb_byte *memory_image = XCNEWVEC (gdb_byte, total_space);
629
630       /* Now copy all of the arguments into the buffer, correctly aligned.  */
631       gdb_byte *data = memory_image;
632       for (int i = 0; i < nargs; i++)
633         {
634           unsigned int len = TYPE_LENGTH (value_type (args[i]));
635           unsigned int space = align_up (len, 4);
636
637           memcpy (data, value_contents (args[i]), (size_t) len);
638           if (arc_debug)
639             debug_printf ("arc: copying arg %d, val 0x%08x, len %d to mem\n",
640                           i, *((int *) value_contents (args[i])), len);
641
642           data += space;
643         }
644
645       /* Now load as much as possible of the memory image into registers.  */
646       data = memory_image;
647       while (arg_reg <= ARC_LAST_ARG_REGNUM)
648         {
649           if (arc_debug)
650             debug_printf ("arc: passing 0x%02x%02x%02x%02x in register R%d\n",
651                           data[0], data[1], data[2], data[3], arg_reg);
652
653           /* Note we don't use write_unsigned here, since that would convert
654              the byte order, but we are already in the correct byte order.  */
655           regcache->cooked_write (arg_reg, data);
656
657           data += ARC_REGISTER_SIZE;
658           total_space -= ARC_REGISTER_SIZE;
659
660           /* All the data is now in registers.  */
661           if (total_space == 0)
662             break;
663
664           arg_reg++;
665         }
666
667       /* If there is any data left, push it onto the stack (in a single write
668          operation).  */
669       if (total_space > 0)
670         {
671           if (arc_debug)
672             debug_printf ("arc: passing %d bytes on stack\n", total_space);
673
674           sp -= total_space;
675           write_memory (sp, data, (int) total_space);
676         }
677
678       xfree (memory_image);
679     }
680
681   /* Finally, update the SP register.  */
682   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, gdbarch_sp_regnum (gdbarch), sp);
683
684   return sp;
685 }
686
687 /* Implement the "push_dummy_code" gdbarch method.
688
689    We don't actually push any code.  We just identify where a breakpoint can
690    be inserted to which we are can return and the resume address where we
691    should be called.
692
693    ARC does not necessarily have an executable stack, so we can't put the
694    return breakpoint there.  Instead we put it at the entry point of the
695    function.  This means the SP is unchanged.
696
697    SP is a current stack pointer FUNADDR is an address of the function to be
698    called.  ARGS is arguments to pass.  NARGS is a number of args to pass.
699    VALUE_TYPE is a type of value returned.  REAL_PC is a resume address when
700    the function is called.  BP_ADDR is an address where breakpoint should be
701    set.  Returns the updated stack pointer.  */
702
703 static CORE_ADDR
704 arc_push_dummy_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp, CORE_ADDR funaddr,
705                      struct value **args, int nargs, struct type *value_type,
706                      CORE_ADDR *real_pc, CORE_ADDR *bp_addr,
707                      struct regcache *regcache)
708 {
709   *real_pc = funaddr;
710   *bp_addr = entry_point_address ();
711   return sp;
712 }
713
714 /* Implement the "cannot_fetch_register" gdbarch method.  */
715
716 static int
717 arc_cannot_fetch_register (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
718 {
719   /* Assume that register is readable if it is unknown.  LIMM and RESERVED are
720      not real registers, but specific register numbers.  They are available as
721      regnums to align architectural register numbers with GDB internal regnums,
722      but they shouldn't appear in target descriptions generated by
723      GDB-servers.  */
724   switch (regnum)
725     {
726     case ARC_RESERVED_REGNUM:
727     case ARC_LIMM_REGNUM:
728       return true;
729     default:
730       return false;
731     }
732 }
733
734 /* Implement the "cannot_store_register" gdbarch method.  */
735
736 static int
737 arc_cannot_store_register (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
738 {
739   /* Assume that register is writable if it is unknown.  See comment in
740      arc_cannot_fetch_register about LIMM and RESERVED.  */
741   switch (regnum)
742     {
743     case ARC_RESERVED_REGNUM:
744     case ARC_LIMM_REGNUM:
745     case ARC_PCL_REGNUM:
746       return true;
747     default:
748       return false;
749     }
750 }
751
752 /* Get the return value of a function from the registers/memory used to
753    return it, according to the convention used by the ABI - 4-bytes values are
754    in the R0, while 8-byte values are in the R0-R1.
755
756    TODO: This implementation ignores the case of "complex double", where
757    according to ABI, value is returned in the R0-R3 registers.
758
759    TYPE is a returned value's type.  VALBUF is a buffer for the returned
760    value.  */
761
762 static void
763 arc_extract_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
764                           struct regcache *regcache, gdb_byte *valbuf)
765 {
766   unsigned int len = TYPE_LENGTH (type);
767
768   if (arc_debug)
769     debug_printf ("arc: extract_return_value\n");
770
771   if (len <= ARC_REGISTER_SIZE)
772     {
773       ULONGEST val;
774
775       /* Get the return value from one register.  */
776       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ARC_R0_REGNUM, &val);
777       store_unsigned_integer (valbuf, (int) len,
778                               gdbarch_byte_order (gdbarch), val);
779
780       if (arc_debug)
781         debug_printf ("arc: returning 0x%s\n", phex (val, ARC_REGISTER_SIZE));
782     }
783   else if (len <= ARC_REGISTER_SIZE * 2)
784     {
785       ULONGEST low, high;
786
787       /* Get the return value from two registers.  */
788       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ARC_R0_REGNUM, &low);
789       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ARC_R1_REGNUM, &high);
790
791       store_unsigned_integer (valbuf, ARC_REGISTER_SIZE,
792                               gdbarch_byte_order (gdbarch), low);
793       store_unsigned_integer (valbuf + ARC_REGISTER_SIZE,
794                               (int) len - ARC_REGISTER_SIZE,
795                               gdbarch_byte_order (gdbarch), high);
796
797       if (arc_debug)
798         debug_printf ("arc: returning 0x%s%s\n",
799                       phex (high, ARC_REGISTER_SIZE),
800                       phex (low, ARC_REGISTER_SIZE));
801     }
802   else
803     error (_("arc: extract_return_value: type length %u too large"), len);
804 }
805
806
807 /* Store the return value of a function into the registers/memory used to
808    return it, according to the convention used by the ABI.
809
810    TODO: This implementation ignores the case of "complex double", where
811    according to ABI, value is returned in the R0-R3 registers.
812
813    TYPE is a returned value's type.  VALBUF is a buffer with the value to
814    return.  */
815
816 static void
817 arc_store_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
818                         struct regcache *regcache, const gdb_byte *valbuf)
819 {
820   unsigned int len = TYPE_LENGTH (type);
821
822   if (arc_debug)
823     debug_printf ("arc: store_return_value\n");
824
825   if (len <= ARC_REGISTER_SIZE)
826     {
827       ULONGEST val;
828
829       /* Put the return value into one register.  */
830       val = extract_unsigned_integer (valbuf, (int) len,
831                                       gdbarch_byte_order (gdbarch));
832       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARC_R0_REGNUM, val);
833
834       if (arc_debug)
835         debug_printf ("arc: storing 0x%s\n", phex (val, ARC_REGISTER_SIZE));
836     }
837   else if (len <= ARC_REGISTER_SIZE * 2)
838     {
839       ULONGEST low, high;
840
841       /* Put the return value into  two registers.  */
842       low = extract_unsigned_integer (valbuf, ARC_REGISTER_SIZE,
843                                       gdbarch_byte_order (gdbarch));
844       high = extract_unsigned_integer (valbuf + ARC_REGISTER_SIZE,
845                                        (int) len - ARC_REGISTER_SIZE,
846                                        gdbarch_byte_order (gdbarch));
847
848       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARC_R0_REGNUM, low);
849       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARC_R1_REGNUM, high);
850
851       if (arc_debug)
852         debug_printf ("arc: storing 0x%s%s\n",
853                       phex (high, ARC_REGISTER_SIZE),
854                       phex (low, ARC_REGISTER_SIZE));
855     }
856   else
857     error (_("arc_store_return_value: type length too large."));
858 }
859
860 /* Implement the "get_longjmp_target" gdbarch method.  */
861
862 static int
863 arc_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
864 {
865   if (arc_debug)
866     debug_printf ("arc: get_longjmp_target\n");
867
868   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
869   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
870   int pc_offset = tdep->jb_pc * ARC_REGISTER_SIZE;
871   gdb_byte buf[ARC_REGISTER_SIZE];
872   CORE_ADDR jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, ARC_FIRST_ARG_REGNUM);
873
874   if (target_read_memory (jb_addr + pc_offset, buf, ARC_REGISTER_SIZE))
875     return 0; /* Failed to read from memory.  */
876
877   *pc = extract_unsigned_integer (buf, ARC_REGISTER_SIZE,
878                                   gdbarch_byte_order (gdbarch));
879   return 1;
880 }
881
882 /* Implement the "return_value" gdbarch method.  */
883
884 static enum return_value_convention
885 arc_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
886                   struct type *valtype, struct regcache *regcache,
887                   gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
888 {
889   /* If the return type is a struct, or a union, or would occupy more than two
890      registers, the ABI uses the "struct return convention": the calling
891      function passes a hidden first parameter to the callee (in R0).  That
892      parameter is the address at which the value being returned should be
893      stored.  Otherwise, the result is returned in registers.  */
894   int is_struct_return = (TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
895                           || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
896                           || TYPE_LENGTH (valtype) > 2 * ARC_REGISTER_SIZE);
897
898   if (arc_debug)
899     debug_printf ("arc: return_value (readbuf = %s, writebuf = %s)\n",
900                   host_address_to_string (readbuf),
901                   host_address_to_string (writebuf));
902
903   if (writebuf != NULL)
904     {
905       /* Case 1.  GDB should not ask us to set a struct return value: it
906          should know the struct return location and write the value there
907          itself.  */
908       gdb_assert (!is_struct_return);
909       arc_store_return_value (gdbarch, valtype, regcache, writebuf);
910     }
911   else if (readbuf != NULL)
912     {
913       /* Case 2.  GDB should not ask us to get a struct return value: it
914          should know the struct return location and read the value from there
915          itself.  */
916       gdb_assert (!is_struct_return);
917       arc_extract_return_value (gdbarch, valtype, regcache, readbuf);
918     }
919
920   return (is_struct_return
921           ? RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION
922           : RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION);
923 }
924
925 /* Return the base address of the frame.  For ARC, the base address is the
926    frame pointer.  */
927
928 static CORE_ADDR
929 arc_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **prologue_cache)
930 {
931   return (CORE_ADDR) get_frame_register_unsigned (this_frame, ARC_FP_REGNUM);
932 }
933
934 /* Helper function that returns valid pv_t for an instruction operand:
935    either a register or a constant.  */
936
937 static pv_t
938 arc_pv_get_operand (pv_t *regs, const struct arc_instruction &insn, int operand)
939 {
940   if (insn.operands[operand].kind == ARC_OPERAND_KIND_REG)
941     return regs[insn.operands[operand].value];
942   else
943     return pv_constant (arc_insn_get_operand_value (insn, operand));
944 }
945
946 /* Determine whether the given disassembled instruction may be part of a
947    function prologue.  If it is, the information in the frame unwind cache will
948    be updated.  */
949
950 static bool
951 arc_is_in_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const struct arc_instruction &insn,
952                     pv_t *regs, struct pv_area *stack)
953 {
954   /* It might be that currently analyzed address doesn't contain an
955      instruction, hence INSN is not valid.  It likely means that address points
956      to a data, non-initialized memory, or middle of a 32-bit instruction.  In
957      practice this may happen if GDB connects to a remote target that has
958      non-zeroed memory.  GDB would read PC value and would try to analyze
959      prologue, but there is no guarantee that memory contents at the address
960      specified in PC is address is a valid instruction.  There is not much that
961      that can be done about that.  */
962   if (!insn.valid)
963     return false;
964
965   /* Branch/jump or a predicated instruction.  */
966   if (insn.is_control_flow || insn.condition_code != ARC_CC_AL)
967     return false;
968
969   /* Store of some register.  May or may not update base address register.  */
970   if (insn.insn_class == STORE || insn.insn_class == PUSH)
971     {
972       /* There is definetely at least one operand - register/value being
973          stored.  */
974       gdb_assert (insn.operands_count > 0);
975
976       /* Store at some constant address.  */
977       if (insn.operands_count > 1
978           && insn.operands[1].kind != ARC_OPERAND_KIND_REG)
979         return false;
980
981       /* Writeback modes:
982          Mode   Address used                Writeback value
983          --------------------------------------------------
984          No     reg + offset                no
985          A/AW   reg + offset                reg + offset
986          AB     reg                         reg + offset
987          AS     reg + (offset << scaling)   no
988
989          "PUSH reg" is an alias to "ST.AW reg, [SP, -4]" encoding.  However
990          16-bit PUSH_S is a distinct instruction encoding, where offset and
991          base register are implied through opcode.  */
992
993       /* Register with base memory address.  */
994       int base_reg = arc_insn_get_memory_base_reg (insn);
995
996       /* Address where to write.  arc_insn_get_memory_offset returns scaled
997          value for ARC_WRITEBACK_AS.  */
998       pv_t addr;
999       if (insn.writeback_mode == ARC_WRITEBACK_AB)
1000         addr = regs[base_reg];
1001       else
1002         addr = pv_add_constant (regs[base_reg],
1003                                 arc_insn_get_memory_offset (insn));
1004
1005       if (stack->store_would_trash (addr))
1006         return false;
1007
1008       if (insn.data_size_mode != ARC_SCALING_D)
1009         {
1010           /* Find the value being stored.  */
1011           pv_t store_value = arc_pv_get_operand (regs, insn, 0);
1012
1013           /* What is the size of a the stored value?  */
1014           CORE_ADDR size;
1015           if (insn.data_size_mode == ARC_SCALING_B)
1016             size = 1;
1017           else if (insn.data_size_mode == ARC_SCALING_H)
1018             size = 2;
1019           else
1020             size = ARC_REGISTER_SIZE;
1021
1022           stack->store (addr, size, store_value);
1023         }
1024       else
1025         {
1026           if (insn.operands[0].kind == ARC_OPERAND_KIND_REG)
1027             {
1028               /* If this is a double store, than write N+1 register as well.  */
1029               pv_t store_value1 = regs[insn.operands[0].value];
1030               pv_t store_value2 = regs[insn.operands[0].value + 1];
1031               stack->store (addr, ARC_REGISTER_SIZE, store_value1);
1032               stack->store (pv_add_constant (addr, ARC_REGISTER_SIZE),
1033                             ARC_REGISTER_SIZE, store_value2);
1034             }
1035           else
1036             {
1037               pv_t store_value
1038                 = pv_constant (arc_insn_get_operand_value (insn, 0));
1039               stack->store (addr, ARC_REGISTER_SIZE * 2, store_value);
1040             }
1041         }
1042
1043       /* Is base register updated?  */
1044       if (insn.writeback_mode == ARC_WRITEBACK_A
1045           || insn.writeback_mode == ARC_WRITEBACK_AB)
1046         regs[base_reg] = pv_add_constant (regs[base_reg],
1047                                           arc_insn_get_memory_offset (insn));
1048
1049       return true;
1050     }
1051   else if (insn.insn_class == MOVE)
1052     {
1053       gdb_assert (insn.operands_count == 2);
1054
1055       /* Destination argument can be "0", so nothing will happen.  */
1056       if (insn.operands[0].kind == ARC_OPERAND_KIND_REG)
1057         {
1058           int dst_regnum = insn.operands[0].value;
1059           regs[dst_regnum] = arc_pv_get_operand (regs, insn, 1);
1060         }
1061       return true;
1062     }
1063   else if (insn.insn_class == SUB)
1064     {
1065       gdb_assert (insn.operands_count == 3);
1066
1067       /* SUB 0,b,c.  */
1068       if (insn.operands[0].kind != ARC_OPERAND_KIND_REG)
1069         return true;
1070
1071       int dst_regnum = insn.operands[0].value;
1072       regs[dst_regnum] = pv_subtract (arc_pv_get_operand (regs, insn, 1),
1073                                       arc_pv_get_operand (regs, insn, 2));
1074       return true;
1075     }
1076   else if (insn.insn_class == ENTER)
1077     {
1078       /* ENTER_S is a prologue-in-instruction - it saves all callee-saved
1079          registers according to given arguments thus greatly reducing code
1080          size.  Which registers will be actually saved depends on arguments.
1081
1082          ENTER_S {R13-...,FP,BLINK} stores registers in following order:
1083
1084          new SP ->
1085                    BLINK
1086                    R13
1087                    R14
1088                    R15
1089                    ...
1090                    FP
1091          old SP ->
1092
1093          There are up to three arguments for this opcode, as presented by ARC
1094          disassembler:
1095          1) amount of general-purpose registers to be saved - this argument is
1096             always present even when it is 0;
1097          2) FP register number (27) if FP has to be stored, otherwise argument
1098             is not present;
1099          3) BLINK register number (31) if BLINK has to be stored, otherwise
1100             argument is not present.  If both FP and BLINK are stored, then FP
1101             is present before BLINK in argument list.  */
1102       gdb_assert (insn.operands_count > 0);
1103
1104       int regs_saved = arc_insn_get_operand_value (insn, 0);
1105
1106       bool is_fp_saved;
1107       if (insn.operands_count > 1)
1108         is_fp_saved = (insn.operands[1].value  == ARC_FP_REGNUM);
1109       else
1110         is_fp_saved = false;
1111
1112       bool is_blink_saved;
1113       if (insn.operands_count > 1)
1114         is_blink_saved = (insn.operands[insn.operands_count - 1].value
1115                           == ARC_BLINK_REGNUM);
1116       else
1117         is_blink_saved = false;
1118
1119       /* Amount of bytes to be allocated to store specified registers.  */
1120       CORE_ADDR st_size = ((regs_saved + is_fp_saved + is_blink_saved)
1121                            * ARC_REGISTER_SIZE);
1122       pv_t new_sp = pv_add_constant (regs[ARC_SP_REGNUM], -st_size);
1123
1124       /* Assume that if the last register (closest to new SP) can be written,
1125          then it is possible to write all of them.  */
1126       if (stack->store_would_trash (new_sp))
1127         return false;
1128
1129       /* Current store address.  */
1130       pv_t addr = regs[ARC_SP_REGNUM];
1131
1132       if (is_fp_saved)
1133         {
1134           addr = pv_add_constant (addr, -ARC_REGISTER_SIZE);
1135           stack->store (addr, ARC_REGISTER_SIZE, regs[ARC_FP_REGNUM]);
1136         }
1137
1138       /* Registers are stored in backward order: from GP (R26) to R13.  */
1139       for (int i = ARC_R13_REGNUM + regs_saved - 1; i >= ARC_R13_REGNUM; i--)
1140         {
1141           addr = pv_add_constant (addr, -ARC_REGISTER_SIZE);
1142           stack->store (addr, ARC_REGISTER_SIZE, regs[i]);
1143         }
1144
1145       if (is_blink_saved)
1146         {
1147           addr = pv_add_constant (addr, -ARC_REGISTER_SIZE);
1148           stack->store (addr, ARC_REGISTER_SIZE,
1149                         regs[ARC_BLINK_REGNUM]);
1150         }
1151
1152       gdb_assert (pv_is_identical (addr, new_sp));
1153
1154       regs[ARC_SP_REGNUM] = new_sp;
1155
1156       if (is_fp_saved)
1157         regs[ARC_FP_REGNUM] = regs[ARC_SP_REGNUM];
1158
1159       return true;
1160     }
1161
1162   /* Some other architectures, like nds32 or arm, try to continue as far as
1163      possible when building a prologue cache (as opposed to when skipping
1164      prologue), so that cache will be as full as possible.  However current
1165      code for ARC doesn't recognize some instructions that may modify SP, like
1166      ADD, AND, OR, etc, hence there is no way to guarantee that SP wasn't
1167      clobbered by the skipped instruction.  Potential existence of extension
1168      instruction, which may do anything they want makes this even more complex,
1169      so it is just better to halt on a first unrecognized instruction.  */
1170
1171   return false;
1172 }
1173
1174 /* Copy of gdb_buffered_insn_length_fprintf from disasm.c.  */
1175
1176 static int ATTRIBUTE_PRINTF (2, 3)
1177 arc_fprintf_disasm (void *stream, const char *format, ...)
1178 {
1179   return 0;
1180 }
1181
1182 struct disassemble_info
1183 arc_disassemble_info (struct gdbarch *gdbarch)
1184 {
1185   struct disassemble_info di;
1186   init_disassemble_info (&di, &null_stream, arc_fprintf_disasm);
1187   di.arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1188   di.mach = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->mach;
1189   di.endian = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1190   di.read_memory_func = [](bfd_vma memaddr, gdb_byte *myaddr,
1191                            unsigned int len, struct disassemble_info *info)
1192     {
1193       return target_read_code (memaddr, myaddr, len);
1194     };
1195   return di;
1196 }
1197
1198 /* Analyze the prologue and update the corresponding frame cache for the frame
1199    unwinder for unwinding frames that doesn't have debug info.  In such
1200    situation GDB attempts to parse instructions in the prologue to understand
1201    where each register is saved.
1202
1203    If CACHE is not NULL, then it will be filled with information about saved
1204    registers.
1205
1206    There are several variations of prologue which GDB may encouter.  "Full"
1207    prologue looks like this:
1208
1209         sub     sp,sp,<imm>   ; Space for variadic arguments.
1210         push    blink         ; Store return address.
1211         push    r13           ; Store callee saved registers (up to R26/GP).
1212         push    r14
1213         push    fp            ; Store frame pointer.
1214         mov     fp,sp         ; Update frame pointer.
1215         sub     sp,sp,<imm>   ; Create space for local vars on the stack.
1216
1217    Depending on compiler options lots of things may change:
1218
1219     1) BLINK is not saved in leaf functions.
1220     2) Frame pointer is not saved and updated if -fomit-frame-pointer is used.
1221     3) 16-bit versions of those instructions may be used.
1222     4) Instead of a sequence of several push'es, compiler may instead prefer to
1223     do one subtract on stack pointer and then store registers using normal
1224     store, that doesn't update SP.  Like this:
1225
1226
1227         sub     sp,sp,8         ; Create space for calee-saved registers.
1228         st      r13,[sp,4]      ; Store callee saved registers (up to R26/GP).
1229         st      r14,[sp,0]
1230
1231     5) ENTER_S instruction can encode most of prologue sequence in one
1232     instruction (except for those subtracts for variadic arguments and local
1233     variables).
1234     6) GCC may use "millicode" functions from libgcc to store callee-saved
1235     registers with minimal code-size requirements.  This function currently
1236     doesn't support this.
1237
1238    ENTRYPOINT is a function entry point where prologue starts.
1239
1240    LIMIT_PC is a maximum possible end address of prologue (meaning address
1241    of first instruction after the prologue).  It might also point to the middle
1242    of prologue if execution has been stopped by the breakpoint at this address
1243    - in this case debugger should analyze prologue only up to this address,
1244    because further instructions haven't been executed yet.
1245
1246    Returns address of the first instruction after the prologue.  */
1247
1248 static CORE_ADDR
1249 arc_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR entrypoint,
1250                       const CORE_ADDR limit_pc, struct arc_frame_cache *cache)
1251 {
1252   if (arc_debug)
1253     debug_printf ("arc: analyze_prologue (entrypoint=%s, limit_pc=%s)\n",
1254                   paddress (gdbarch, entrypoint),
1255                   paddress (gdbarch, limit_pc));
1256
1257   /* Prologue values.  Only core registers can be stored.  */
1258   pv_t regs[ARC_LAST_CORE_REGNUM + 1];
1259   for (int i = 0; i <= ARC_LAST_CORE_REGNUM; i++)
1260     regs[i] = pv_register (i, 0);
1261   pv_area stack (ARC_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
1262
1263   CORE_ADDR current_prologue_end = entrypoint;
1264
1265   /* Look at each instruction in the prologue.  */
1266   while (current_prologue_end < limit_pc)
1267     {
1268       struct arc_instruction insn;
1269       struct disassemble_info di = arc_disassemble_info (gdbarch);
1270       arc_insn_decode (current_prologue_end, &di, arc_delayed_print_insn,
1271                        &insn);
1272
1273       if (arc_debug >= 2)
1274         arc_insn_dump (insn);
1275
1276       /* If this instruction is in the prologue, fields in the cache will be
1277          updated, and the saved registers mask may be updated.  */
1278       if (!arc_is_in_prologue (gdbarch, insn, regs, &stack))
1279         {
1280           /* Found an instruction that is not in the prologue.  */
1281           if (arc_debug)
1282             debug_printf ("arc: End of prologue reached at address %s\n",
1283                           paddress (gdbarch, insn.address));
1284           break;
1285         }
1286
1287       current_prologue_end = arc_insn_get_linear_next_pc (insn);
1288     }
1289
1290   if (cache != NULL)
1291     {
1292       /* Figure out if it is a frame pointer or just a stack pointer.  */
1293       if (pv_is_register (regs[ARC_FP_REGNUM], ARC_SP_REGNUM))
1294         {
1295           cache->frame_base_reg = ARC_FP_REGNUM;
1296           cache->frame_base_offset = -regs[ARC_FP_REGNUM].k;
1297         }
1298       else
1299         {
1300           cache->frame_base_reg = ARC_SP_REGNUM;
1301           cache->frame_base_offset = -regs[ARC_SP_REGNUM].k;
1302         }
1303
1304       /* Assign offset from old SP to all saved registers.  */
1305       for (int i = 0; i <= ARC_LAST_CORE_REGNUM; i++)
1306         {
1307           CORE_ADDR offset;
1308           if (stack.find_reg (gdbarch, i, &offset))
1309             cache->saved_regs[i].addr = offset;
1310         }
1311     }
1312
1313   return current_prologue_end;
1314 }
1315
1316 /* Estimated maximum prologue length in bytes.  This should include:
1317    1) Store instruction for each callee-saved register (R25 - R13 + 1)
1318    2) Two instructions for FP
1319    3) One for BLINK
1320    4) Three substract instructions for SP (for variadic args, for
1321    callee saved regs and for local vars) and assuming that those SUB use
1322    long-immediate (hence double length).
1323    5) Stores of arguments registers are considered part of prologue too
1324       (R7 - R1 + 1).
1325    This is quite an extreme case, because even with -O0 GCC will collapse first
1326    two SUBs into one and long immediate values are quite unlikely to appear in
1327    this case, but still better to overshoot a bit - prologue analysis will
1328    anyway stop at the first instruction that doesn't fit prologue, so this
1329    limit will be rarely reached.  */
1330
1331 const static int MAX_PROLOGUE_LENGTH
1332   = 4 * (ARC_R25_REGNUM - ARC_R13_REGNUM + 1 + 2 + 1 + 6
1333          + ARC_LAST_ARG_REGNUM - ARC_FIRST_ARG_REGNUM + 1);
1334
1335 /* Implement the "skip_prologue" gdbarch method.
1336
1337    Skip the prologue for the function at PC.  This is done by checking from
1338    the line information read from the DWARF, if possible; otherwise, we scan
1339    the function prologue to find its end.  */
1340
1341 static CORE_ADDR
1342 arc_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1343 {
1344   if (arc_debug)
1345     debug_printf ("arc: skip_prologue\n");
1346
1347   CORE_ADDR func_addr;
1348   const char *func_name;
1349
1350   /* See what the symbol table says.  */
1351   if (find_pc_partial_function (pc, &func_name, &func_addr, NULL))
1352     {
1353       /* Found a function.  */
1354       CORE_ADDR postprologue_pc
1355         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
1356
1357       if (postprologue_pc != 0)
1358         return std::max (pc, postprologue_pc);
1359     }
1360
1361   /* No prologue info in symbol table, have to analyze prologue.  */
1362
1363   /* Find an upper limit on the function prologue using the debug
1364      information.  If there is no debug information about prologue end, then
1365      skip_prologue_using_sal will return 0.  */
1366   CORE_ADDR limit_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, pc);
1367
1368   /* If there is no debug information at all, it is required to give some
1369      semi-arbitrary hard limit on amount of bytes to scan during prologue
1370      analysis.  */
1371   if (limit_pc == 0)
1372     limit_pc = pc + MAX_PROLOGUE_LENGTH;
1373
1374   /* Find the address of the first instruction after the prologue by scanning
1375      through it - no other information is needed, so pass NULL as a cache.  */
1376   return arc_analyze_prologue (gdbarch, pc, limit_pc, NULL);
1377 }
1378
1379 /* Implement the "print_insn" gdbarch method.
1380
1381    arc_get_disassembler () may return different functions depending on bfd
1382    type, so it is not possible to pass print_insn directly to
1383    set_gdbarch_print_insn ().  Instead this wrapper function is used.  It also
1384    may be used by other functions to get disassemble_info for address.  It is
1385    important to note, that those print_insn from opcodes always print
1386    instruction to the stream specified in the INFO.  If this is not desired,
1387    then either `print_insn` function in INFO should be set to some function
1388    that will not print, or `stream` should be different from standard
1389    gdb_stdlog.  */
1390
1391 int
1392 arc_delayed_print_insn (bfd_vma addr, struct disassemble_info *info)
1393 {
1394   /* Standard BFD "machine number" field allows libocodes disassembler to
1395      distinguish ARC 600, 700 and v2 cores, however v2 encompasses both ARC EM
1396      and HS, which have some difference between.  There are two ways to specify
1397      what is the target core:
1398      1) via the disassemble_info->disassembler_options;
1399      2) otherwise libopcodes will use private (architecture-specific) ELF
1400      header.
1401
1402      Using disassembler_options is preferable, because it comes directly from
1403      GDBserver which scanned an actual ARC core identification info.  However,
1404      not all GDBservers report core architecture, so as a fallback GDB still
1405      should support analysis of ELF header.  The libopcodes disassembly code
1406      uses the section to find the BFD and the BFD to find the ELF header,
1407      therefore this function should set disassemble_info->section properly.
1408
1409      disassembler_options was already set by non-target specific code with
1410      proper options obtained via gdbarch_disassembler_options ().
1411
1412      This function might be called multiple times in a sequence, reusing same
1413      disassemble_info.  */
1414   if ((info->disassembler_options == NULL) && (info->section == NULL))
1415     {
1416       struct obj_section *s = find_pc_section (addr);
1417       if (s != NULL)
1418         info->section = s->the_bfd_section;
1419     }
1420
1421   return default_print_insn (addr, info);
1422 }
1423
1424 /* Baremetal breakpoint instructions.
1425
1426    ARC supports both big- and little-endian.  However, instructions for
1427    little-endian processors are encoded in the middle-endian: half-words are
1428    in big-endian, while bytes inside the half-words are in little-endian; data
1429    is represented in the "normal" little-endian.  Big-endian processors treat
1430    data and code identically.
1431
1432    Assuming the number 0x01020304, it will be presented this way:
1433
1434    Address            :  N   N+1  N+2  N+3
1435    little-endian      : 0x04 0x03 0x02 0x01
1436    big-endian         : 0x01 0x02 0x03 0x04
1437    ARC middle-endian  : 0x02 0x01 0x04 0x03
1438   */
1439
1440 static const gdb_byte arc_brk_s_be[] = { 0x7f, 0xff };
1441 static const gdb_byte arc_brk_s_le[] = { 0xff, 0x7f };
1442 static const gdb_byte arc_brk_be[] = { 0x25, 0x6f, 0x00, 0x3f };
1443 static const gdb_byte arc_brk_le[] = { 0x6f, 0x25, 0x3f, 0x00 };
1444
1445 /* For ARC ELF, breakpoint uses the 16-bit BRK_S instruction, which is 0x7fff
1446    (little endian) or 0xff7f (big endian).  We used to insert BRK_S even
1447    instead of 32-bit instructions, which works mostly ok, unless breakpoint is
1448    inserted into delay slot instruction.  In this case if branch is taken
1449    BLINK value will be set to address of instruction after delay slot, however
1450    if we replaced 32-bit instruction in delay slot with 16-bit long BRK_S,
1451    then BLINK value will have an invalid value - it will point to the address
1452    after the BRK_S (which was there at the moment of branch execution) while
1453    it should point to the address after the 32-bit long instruction.  To avoid
1454    such issues this function disassembles instruction at target location and
1455    evaluates it value.
1456
1457    ARC 600 supports only 16-bit BRK_S.
1458
1459    NB: Baremetal GDB uses BRK[_S], while user-space GDB uses TRAP_S.  BRK[_S]
1460    is much better because it doesn't commit unlike TRAP_S, so it can be set in
1461    delay slots; however it cannot be used in user-mode, hence usage of TRAP_S
1462    in GDB for user-space.  */
1463
1464 /* Implement the "breakpoint_kind_from_pc" gdbarch method.  */
1465
1466 static int
1467 arc_breakpoint_kind_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr)
1468 {
1469   size_t length_with_limm = gdb_insn_length (gdbarch, *pcptr);
1470
1471   /* Replace 16-bit instruction with BRK_S, replace 32-bit instructions with
1472      BRK.  LIMM is part of instruction length, so it can be either 4 or 8
1473      bytes for 32-bit instructions.  */
1474   if ((length_with_limm == 4 || length_with_limm == 8)
1475       && !arc_mach_is_arc600 (gdbarch))
1476     return sizeof (arc_brk_le);
1477   else
1478     return sizeof (arc_brk_s_le);
1479 }
1480
1481 /* Implement the "sw_breakpoint_from_kind" gdbarch method.  */
1482
1483 static const gdb_byte *
1484 arc_sw_breakpoint_from_kind (struct gdbarch *gdbarch, int kind, int *size)
1485 {
1486   *size = kind;
1487
1488   if (kind == sizeof (arc_brk_le))
1489     {
1490       return ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1491               ? arc_brk_be
1492               : arc_brk_le);
1493     }
1494   else
1495     {
1496       return ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1497               ? arc_brk_s_be
1498               : arc_brk_s_le);
1499     }
1500 }
1501
1502 /* Implement the "frame_align" gdbarch method.  */
1503
1504 static CORE_ADDR
1505 arc_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
1506 {
1507   return align_down (sp, 4);
1508 }
1509
1510 /* Dump the frame info.  Used for internal debugging only.  */
1511
1512 static void
1513 arc_print_frame_cache (struct gdbarch *gdbarch, const char *message,
1514                        struct arc_frame_cache *cache, int addresses_known)
1515 {
1516   debug_printf ("arc: frame_info %s\n", message);
1517   debug_printf ("arc: prev_sp = %s\n", paddress (gdbarch, cache->prev_sp));
1518   debug_printf ("arc: frame_base_reg = %i\n", cache->frame_base_reg);
1519   debug_printf ("arc: frame_base_offset = %s\n",
1520                 plongest (cache->frame_base_offset));
1521
1522   for (int i = 0; i <= ARC_BLINK_REGNUM; i++)
1523     {
1524       if (trad_frame_addr_p (cache->saved_regs, i))
1525         debug_printf ("arc: saved register %s at %s %s\n",
1526                       gdbarch_register_name (gdbarch, i),
1527                       (addresses_known) ? "address" : "offset",
1528                       paddress (gdbarch, cache->saved_regs[i].addr));
1529     }
1530 }
1531
1532 /* Frame unwinder for normal frames.  */
1533
1534 static struct arc_frame_cache *
1535 arc_make_frame_cache (struct frame_info *this_frame)
1536 {
1537   if (arc_debug)
1538     debug_printf ("arc: frame_cache\n");
1539
1540   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1541
1542   CORE_ADDR block_addr = get_frame_address_in_block (this_frame);
1543   CORE_ADDR entrypoint, prologue_end;
1544   if (find_pc_partial_function (block_addr, NULL, &entrypoint, &prologue_end))
1545     {
1546       struct symtab_and_line sal = find_pc_line (entrypoint, 0);
1547       CORE_ADDR prev_pc = get_frame_pc (this_frame);
1548       if (sal.line == 0)
1549         /* No line info so use current PC.  */
1550         prologue_end = prev_pc;
1551       else if (sal.end < prologue_end)
1552         /* The next line begins after the function end.  */
1553         prologue_end = sal.end;
1554
1555       prologue_end = std::min (prologue_end, prev_pc);
1556     }
1557   else
1558     {
1559       /* If find_pc_partial_function returned nothing then there is no symbol
1560          information at all for this PC.  Currently it is assumed in this case
1561          that current PC is entrypoint to function and try to construct the
1562          frame from that.  This is, probably, suboptimal, for example ARM
1563          assumes in this case that program is inside the normal frame (with
1564          frame pointer).  ARC, perhaps, should try to do the same.  */
1565       entrypoint = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1566                                                 gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1567       prologue_end = entrypoint + MAX_PROLOGUE_LENGTH;
1568     }
1569
1570   /* Allocate new frame cache instance and space for saved register info.
1571      FRAME_OBSTACK_ZALLOC will initialize fields to zeroes.  */
1572   struct arc_frame_cache *cache
1573     = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct arc_frame_cache);
1574   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
1575
1576   arc_analyze_prologue (gdbarch, entrypoint, prologue_end, cache);
1577
1578   if (arc_debug)
1579     arc_print_frame_cache (gdbarch, "after prologue", cache, false);
1580
1581   CORE_ADDR unwound_fb = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1582                                                       cache->frame_base_reg);
1583   if (unwound_fb == 0)
1584     return cache;
1585   cache->prev_sp = unwound_fb + cache->frame_base_offset;
1586
1587   for (int i = 0; i <= ARC_LAST_CORE_REGNUM; i++)
1588     {
1589       if (trad_frame_addr_p (cache->saved_regs, i))
1590         cache->saved_regs[i].addr += cache->prev_sp;
1591     }
1592
1593   if (arc_debug)
1594     arc_print_frame_cache (gdbarch, "after previous SP found", cache, true);
1595
1596   return cache;
1597 }
1598
1599 /* Implement the "this_id" frame_unwind method.  */
1600
1601 static void
1602 arc_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
1603                    struct frame_id *this_id)
1604 {
1605   if (arc_debug)
1606     debug_printf ("arc: frame_this_id\n");
1607
1608   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1609
1610   if (*this_cache == NULL)
1611     *this_cache = arc_make_frame_cache (this_frame);
1612   struct arc_frame_cache *cache = (struct arc_frame_cache *) (*this_cache);
1613
1614   CORE_ADDR stack_addr = cache->prev_sp;
1615
1616   /* There are 4 possible situation which decide how frame_id->code_addr is
1617      evaluated:
1618
1619      1) Function is compiled with option -g.  Then frame_id will be created
1620      in dwarf_* function and not in this function.  NB: even if target
1621      binary is compiled with -g, some std functions like __start and _init
1622      are not, so they still will follow one of the following choices.
1623
1624      2) Function is compiled without -g and binary hasn't been stripped in
1625      any way.  In this case GDB still has enough information to evaluate
1626      frame code_addr properly.  This case is covered by call to
1627      get_frame_func ().
1628
1629      3) Binary has been striped with option -g (strip debug symbols).  In
1630      this case there is still enough symbols for get_frame_func () to work
1631      properly, so this case is also covered by it.
1632
1633      4) Binary has been striped with option -s (strip all symbols).  In this
1634      case GDB cannot get function start address properly, so we return current
1635      PC value instead.
1636    */
1637   CORE_ADDR code_addr = get_frame_func (this_frame);
1638   if (code_addr == 0)
1639     code_addr = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1640                                              gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1641
1642   *this_id = frame_id_build (stack_addr, code_addr);
1643 }
1644
1645 /* Implement the "prev_register" frame_unwind method.  */
1646
1647 static struct value *
1648 arc_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1649                          void **this_cache, int regnum)
1650 {
1651   if (*this_cache == NULL)
1652     *this_cache = arc_make_frame_cache (this_frame);
1653   struct arc_frame_cache *cache = (struct arc_frame_cache *) (*this_cache);
1654
1655   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1656
1657   /* If we are asked to unwind the PC, then we need to return BLINK instead:
1658      the saved value of PC points into this frame's function's prologue, not
1659      the next frame's function's resume location.  */
1660   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1661     regnum = ARC_BLINK_REGNUM;
1662
1663   /* SP is a special case - we should return prev_sp, because
1664      trad_frame_get_prev_register will return _current_ SP value.
1665      Alternatively we could have stored cache->prev_sp in the cache->saved
1666      regs, but here we follow the lead of AArch64, ARM and Xtensa and will
1667      leave that logic in this function, instead of prologue analyzers.  That I
1668      think is a bit more clear as `saved_regs` should contain saved regs, not
1669      computable.
1670
1671      Because value has been computed, "got_constant" should be used, so that
1672      returned value will be a "not_lval" - immutable.  */
1673
1674   if (regnum == gdbarch_sp_regnum (gdbarch))
1675     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, cache->prev_sp);
1676
1677   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, cache->saved_regs, regnum);
1678 }
1679
1680 /* Implement the "init_reg" dwarf2_frame method.  */
1681
1682 static void
1683 arc_dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
1684                            struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
1685                            struct frame_info *info)
1686 {
1687   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1688     /* The return address column.  */
1689     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_RA;
1690   else if (regnum == gdbarch_sp_regnum (gdbarch))
1691     /* The call frame address.  */
1692     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_CFA;
1693 }
1694
1695 /* Structure defining the ARC ordinary frame unwind functions.  Since we are
1696    the fallback unwinder, we use the default frame sniffer, which always
1697    accepts the frame.  */
1698
1699 static const struct frame_unwind arc_frame_unwind = {
1700   NORMAL_FRAME,
1701   default_frame_unwind_stop_reason,
1702   arc_frame_this_id,
1703   arc_frame_prev_register,
1704   NULL,
1705   default_frame_sniffer,
1706   NULL,
1707   NULL
1708 };
1709
1710
1711 static const struct frame_base arc_normal_base = {
1712   &arc_frame_unwind,
1713   arc_frame_base_address,
1714   arc_frame_base_address,
1715   arc_frame_base_address
1716 };
1717
1718 /* Initialize target description for the ARC.
1719
1720    Returns TRUE if input tdesc was valid and in this case it will assign TDESC
1721    and TDESC_DATA output parameters.  */
1722
1723 static bool
1724 arc_tdesc_init (struct gdbarch_info info, const struct target_desc **tdesc,
1725                 struct tdesc_arch_data **tdesc_data)
1726 {
1727   if (arc_debug)
1728     debug_printf ("arc: Target description initialization.\n");
1729
1730   const struct target_desc *tdesc_loc = info.target_desc;
1731
1732   /* Depending on whether this is ARCompact or ARCv2 we will assign
1733      different default registers sets (which will differ in exactly two core
1734      registers).  GDB will also refuse to accept register feature from invalid
1735      ISA - v2 features can be used only with v2 ARChitecture.  We read
1736      bfd_arch_info, which looks like to be a safe bet here, as it looks like it
1737      is always initialized even when we don't pass any elf file to GDB at all
1738      (it uses default arch in this case).  Also GDB will call this function
1739      multiple times, and if XML target description file contains architecture
1740      specifications, then GDB will set this architecture to info.bfd_arch_info,
1741      overriding value from ELF file if they are different.  That means that,
1742      where matters, this value is always our best guess on what CPU we are
1743      debugging.  It has been noted that architecture specified in tdesc file
1744      has higher precedence over ELF and even "set architecture" - that is,
1745      using "set architecture" command will have no effect when tdesc has "arch"
1746      tag.  */
1747   /* Cannot use arc_mach_is_arcv2 (), because gdbarch is not created yet.  */
1748   const int is_arcv2 = (info.bfd_arch_info->mach == bfd_mach_arc_arcv2);
1749   bool is_reduced_rf;
1750   const char *const *core_regs;
1751   const char *core_feature_name;
1752
1753   /* If target doesn't provide a description - use default one.  */
1754   if (!tdesc_has_registers (tdesc_loc))
1755     {
1756       if (is_arcv2)
1757         {
1758           tdesc_loc = tdesc_arc_v2;
1759           if (arc_debug)
1760             debug_printf ("arc: Using default register set for ARC v2.\n");
1761         }
1762       else
1763         {
1764           tdesc_loc = tdesc_arc_arcompact;
1765           if (arc_debug)
1766             debug_printf ("arc: Using default register set for ARCompact.\n");
1767         }
1768     }
1769   else
1770     {
1771       if (arc_debug)
1772         debug_printf ("arc: Using provided register set.\n");
1773     }
1774   gdb_assert (tdesc_loc != NULL);
1775
1776   /* Now we can search for base registers.  Core registers can be either full
1777      or reduced.  Summary:
1778
1779      - core.v2 + aux-minimal
1780      - core-reduced.v2 + aux-minimal
1781      - core.arcompact + aux-minimal
1782
1783      NB: It is entirely feasible to have ARCompact with reduced core regs, but
1784      we ignore that because GCC doesn't support that and at the same time
1785      ARCompact is considered obsolete, so there is not much reason to support
1786      that.  */
1787   const struct tdesc_feature *feature
1788     = tdesc_find_feature (tdesc_loc, core_v2_feature_name);
1789   if (feature != NULL)
1790     {
1791       /* Confirm that register and architecture match, to prevent accidents in
1792          some situations.  This code will trigger an error if:
1793
1794          1. XML tdesc doesn't specify arch explicitly, registers are for arch
1795          X, but ELF specifies arch Y.
1796
1797          2. XML tdesc specifies arch X, but contains registers for arch Y.
1798
1799          It will not protect from case where XML or ELF specify arch X,
1800          registers are for the same arch X, but the real target is arch Y.  To
1801          detect this case we need to check IDENTITY register.  */
1802       if (!is_arcv2)
1803         {
1804           arc_print (_("Error: ARC v2 target description supplied for "
1805                        "non-ARCv2 target.\n"));
1806           return false;
1807         }
1808
1809       is_reduced_rf = false;
1810       core_feature_name = core_v2_feature_name;
1811       core_regs = core_v2_register_names;
1812     }
1813   else
1814     {
1815       feature = tdesc_find_feature (tdesc_loc, core_reduced_v2_feature_name);
1816       if (feature != NULL)
1817         {
1818           if (!is_arcv2)
1819             {
1820               arc_print (_("Error: ARC v2 target description supplied for "
1821                            "non-ARCv2 target.\n"));
1822               return false;
1823             }
1824
1825           is_reduced_rf = true;
1826           core_feature_name = core_reduced_v2_feature_name;
1827           core_regs = core_v2_register_names;
1828         }
1829       else
1830         {
1831           feature = tdesc_find_feature (tdesc_loc,
1832                                         core_arcompact_feature_name);
1833           if (feature != NULL)
1834             {
1835               if (is_arcv2)
1836                 {
1837                   arc_print (_("Error: ARCompact target description supplied "
1838                                "for non-ARCompact target.\n"));
1839                   return false;
1840                 }
1841
1842               is_reduced_rf = false;
1843               core_feature_name = core_arcompact_feature_name;
1844               core_regs = core_arcompact_register_names;
1845             }
1846           else
1847             {
1848               arc_print (_("Error: Couldn't find core register feature in "
1849                            "supplied target description."));
1850               return false;
1851             }
1852         }
1853     }
1854
1855   struct tdesc_arch_data *tdesc_data_loc = tdesc_data_alloc ();
1856
1857   gdb_assert (feature != NULL);
1858   int valid_p = 1;
1859
1860   for (int i = 0; i <= ARC_LAST_CORE_REGNUM; i++)
1861     {
1862       /* If rf16, then skip extra registers.  */
1863       if (is_reduced_rf && ((i >= ARC_R4_REGNUM && i <= ARC_R9_REGNUM)
1864                             || (i >= ARC_R16_REGNUM && i <= ARC_R25_REGNUM)))
1865         continue;
1866
1867       valid_p = tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data_loc, i,
1868                                          core_regs[i]);
1869
1870       /* - Ignore errors in extension registers - they are optional.
1871          - Ignore missing ILINK because it doesn't make sense for Linux.
1872          - Ignore missing ILINK2 when architecture is ARCompact, because it
1873          doesn't make sense for Linux targets.
1874
1875          In theory those optional registers should be in separate features, but
1876          that would create numerous but tiny features, which looks like an
1877          overengineering of a rather simple task.  */
1878       if (!valid_p && (i <= ARC_SP_REGNUM || i == ARC_BLINK_REGNUM
1879                        || i == ARC_LP_COUNT_REGNUM || i == ARC_PCL_REGNUM
1880                        || (i == ARC_R30_REGNUM && is_arcv2)))
1881         {
1882           arc_print (_("Error: Cannot find required register `%s' in "
1883                        "feature `%s'.\n"), core_regs[i], core_feature_name);
1884           tdesc_data_cleanup (tdesc_data_loc);
1885           return false;
1886         }
1887     }
1888
1889   /* Mandatory AUX registeres are intentionally few and are common between
1890      ARCompact and ARC v2, so same code can be used for both.  */
1891   feature = tdesc_find_feature (tdesc_loc, aux_minimal_feature_name);
1892   if (feature == NULL)
1893     {
1894       arc_print (_("Error: Cannot find required feature `%s' in supplied "
1895                    "target description.\n"), aux_minimal_feature_name);
1896       tdesc_data_cleanup (tdesc_data_loc);
1897       return false;
1898     }
1899
1900   for (int i = ARC_FIRST_AUX_REGNUM; i <= ARC_LAST_AUX_REGNUM; i++)
1901     {
1902       const char *name = aux_minimal_register_names[i - ARC_FIRST_AUX_REGNUM];
1903       valid_p = tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data_loc, i, name);
1904       if (!valid_p)
1905         {
1906           arc_print (_("Error: Cannot find required register `%s' "
1907                        "in feature `%s'.\n"),
1908                      name, tdesc_feature_name (feature));
1909           tdesc_data_cleanup (tdesc_data_loc);
1910           return false;
1911         }
1912     }
1913
1914   *tdesc = tdesc_loc;
1915   *tdesc_data = tdesc_data_loc;
1916
1917   return true;
1918 }
1919
1920 /* Implement the type_align gdbarch function.  */
1921
1922 static ULONGEST
1923 arc_type_align (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type)
1924 {
1925   switch (TYPE_CODE (type))
1926     {
1927     case TYPE_CODE_PTR:
1928     case TYPE_CODE_FUNC:
1929     case TYPE_CODE_FLAGS:
1930     case TYPE_CODE_INT:
1931     case TYPE_CODE_RANGE:
1932     case TYPE_CODE_FLT:
1933     case TYPE_CODE_ENUM:
1934     case TYPE_CODE_REF:
1935     case TYPE_CODE_RVALUE_REF:
1936     case TYPE_CODE_CHAR:
1937     case TYPE_CODE_BOOL:
1938     case TYPE_CODE_DECFLOAT:
1939     case TYPE_CODE_METHODPTR:
1940     case TYPE_CODE_MEMBERPTR:
1941       type = check_typedef (type);
1942       return std::min<ULONGEST> (4, TYPE_LENGTH (type));
1943     default:
1944       return 0;
1945     }
1946 }
1947
1948 /* Implement the "init" gdbarch method.  */
1949
1950 static struct gdbarch *
1951 arc_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1952 {
1953   const struct target_desc *tdesc;
1954   struct tdesc_arch_data *tdesc_data;
1955
1956   if (arc_debug)
1957     debug_printf ("arc: Architecture initialization.\n");
1958
1959   if (!arc_tdesc_init (info, &tdesc, &tdesc_data))
1960     return NULL;
1961
1962   /* Allocate the ARC-private target-dependent information structure, and the
1963      GDB target-independent information structure.  */
1964   struct gdbarch_tdep *tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
1965   tdep->jb_pc = -1; /* No longjmp support by default.  */
1966   struct gdbarch *gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1967
1968   /* Data types.  */
1969   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1970   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1971   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1972   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1973   set_gdbarch_type_align (gdbarch, arc_type_align);
1974   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1975   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1976   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1977   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
1978   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
1979   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1980   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
1981
1982   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, arc_write_pc);
1983
1984   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, arc_virtual_frame_pointer);
1985
1986   /* tdesc_use_registers expects gdbarch_num_regs to return number of registers
1987      parsed by gdbarch_init, and then it will add all of the remaining
1988      registers and will increase number of registers.  */
1989   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, ARC_LAST_REGNUM + 1);
1990   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, 0);
1991   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, ARC_SP_REGNUM);
1992   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, ARC_PC_REGNUM);
1993   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, ARC_STATUS32_REGNUM);
1994   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, -1); /* No FPU registers.  */
1995
1996   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, arc_push_dummy_call);
1997   set_gdbarch_push_dummy_code (gdbarch, arc_push_dummy_code);
1998
1999   set_gdbarch_cannot_fetch_register (gdbarch, arc_cannot_fetch_register);
2000   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, arc_cannot_store_register);
2001
2002   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
2003
2004   set_gdbarch_return_value (gdbarch, arc_return_value);
2005
2006   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, arc_skip_prologue);
2007   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
2008
2009   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch, arc_breakpoint_kind_from_pc);
2010   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch, arc_sw_breakpoint_from_kind);
2011
2012   /* On ARC 600 BRK_S instruction advances PC, unlike other ARC cores.  */
2013   if (!arc_mach_is_arc600 (gdbarch))
2014     set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
2015   else
2016     set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 2);
2017
2018   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, arc_frame_align);
2019
2020   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, arc_delayed_print_insn);
2021
2022   set_gdbarch_cannot_step_breakpoint (gdbarch, 1);
2023
2024   /* "nonsteppable" watchpoint means that watchpoint triggers before
2025      instruction is committed, therefore it is required to remove watchpoint
2026      to step though instruction that triggers it.  ARC watchpoints trigger
2027      only after instruction is committed, thus there is no need to remove
2028      them.  In fact on ARC watchpoint for memory writes may trigger with more
2029      significant delay, like one or two instructions, depending on type of
2030      memory where write is performed (CCM or external) and next instruction
2031      after the memory write.  */
2032   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 0);
2033
2034   /* This doesn't include possible long-immediate value.  */
2035   set_gdbarch_max_insn_length (gdbarch, 4);
2036
2037   /* Frame unwinders and sniffers.  */
2038   dwarf2_frame_set_init_reg (gdbarch, arc_dwarf2_frame_init_reg);
2039   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
2040   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &arc_frame_unwind);
2041   frame_base_set_default (gdbarch, &arc_normal_base);
2042
2043   /* Setup stuff specific to a particular environment (baremetal or Linux).
2044      It can override functions set earlier.  */
2045   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
2046
2047   if (tdep->jb_pc >= 0)
2048     set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, arc_get_longjmp_target);
2049
2050   /* Disassembler options.  Enforce CPU if it was specified in XML target
2051      description, otherwise use default method of determining CPU (ELF private
2052      header).  */
2053   if (info.target_desc != NULL)
2054     {
2055       const struct bfd_arch_info *tdesc_arch
2056         = tdesc_architecture (info.target_desc);
2057       if (tdesc_arch != NULL)
2058         {
2059           xfree (arc_disassembler_options);
2060           /* FIXME: It is not really good to change disassembler options
2061              behind the scene, because that might override options
2062              specified by the user.  However as of now ARC doesn't support
2063              `set disassembler-options' hence this code is the only place
2064              where options are changed.  It also changes options for all
2065              existing gdbarches, which also can be problematic, if
2066              arc_gdbarch_init will start reusing existing gdbarch
2067              instances.  */
2068           /* Target description specifies a BFD architecture, which is
2069              different from ARC cpu, as accepted by disassembler (and most
2070              other ARC tools), because cpu values are much more fine grained -
2071              there can be multiple cpu values per single BFD architecture.  As
2072              a result this code should translate architecture to some cpu
2073              value.  Since there is no info on exact cpu configuration, it is
2074              best to use the most feature-rich CPU, so that disassembler will
2075              recognize all instructions available to the specified
2076              architecture.  */
2077           switch (tdesc_arch->mach)
2078             {
2079             case bfd_mach_arc_arc601:
2080               arc_disassembler_options = xstrdup ("cpu=arc601");
2081               break;
2082             case bfd_mach_arc_arc600:
2083               arc_disassembler_options = xstrdup ("cpu=arc600");
2084               break;
2085             case bfd_mach_arc_arc700:
2086               arc_disassembler_options = xstrdup ("cpu=arc700");
2087               break;
2088             case bfd_mach_arc_arcv2:
2089               /* Machine arcv2 has three arches: ARCv2, EM and HS; where ARCv2
2090                  is treated as EM.  */
2091               if (arc_arch_is_hs (tdesc_arch))
2092                 arc_disassembler_options = xstrdup ("cpu=hs38_linux");
2093               else
2094                 arc_disassembler_options = xstrdup ("cpu=em4_fpuda");
2095               break;
2096             default:
2097               arc_disassembler_options = NULL;
2098               break;
2099             }
2100           set_gdbarch_disassembler_options (gdbarch,
2101                                             &arc_disassembler_options);
2102         }
2103     }
2104
2105   tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
2106
2107   return gdbarch;
2108 }
2109
2110 /* Implement the "dump_tdep" gdbarch method.  */
2111
2112 static void
2113 arc_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
2114 {
2115   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2116
2117   fprintf_unfiltered (file, "arc_dump_tdep: jb_pc = %i\n", tdep->jb_pc);
2118 }
2119
2120 /* Wrapper for "maintenance print arc" list of commands.  */
2121
2122 static void
2123 maintenance_print_arc_command (const char *args, int from_tty)
2124 {
2125   cmd_show_list (maintenance_print_arc_list, from_tty, "");
2126 }
2127
2128 /* This command accepts single argument - address of instruction to
2129    disassemble.  */
2130
2131 static void
2132 dump_arc_instruction_command (const char *args, int from_tty)
2133 {
2134   struct value *val;
2135   if (args != NULL && strlen (args) > 0)
2136     val = evaluate_expression (parse_expression (args).get ());
2137   else
2138     val = access_value_history (0);
2139   record_latest_value (val);
2140
2141   CORE_ADDR address = value_as_address (val);
2142   struct arc_instruction insn;
2143   struct disassemble_info di = arc_disassemble_info (target_gdbarch ());
2144   arc_insn_decode (address, &di, arc_delayed_print_insn, &insn);
2145   arc_insn_dump (insn);
2146 }
2147
2148 void
2149 _initialize_arc_tdep (void)
2150 {
2151   gdbarch_register (bfd_arch_arc, arc_gdbarch_init, arc_dump_tdep);
2152
2153   initialize_tdesc_arc_v2 ();
2154   initialize_tdesc_arc_arcompact ();
2155
2156   /* Register ARC-specific commands with gdb.  */
2157
2158   /* Add root prefix command for "maintenance print arc" commands.  */
2159   add_prefix_cmd ("arc", class_maintenance, maintenance_print_arc_command,
2160                   _("ARC-specific maintenance commands for printing GDB "
2161                     "internal state."),
2162                   &maintenance_print_arc_list, "maintenance print arc ", 0,
2163                   &maintenanceprintlist);
2164
2165   add_cmd ("arc-instruction", class_maintenance,
2166            dump_arc_instruction_command,
2167            _("Dump arc_instruction structure for specified address."),
2168            &maintenance_print_arc_list);
2169
2170   /* Debug internals for ARC GDB.  */
2171   add_setshow_zinteger_cmd ("arc", class_maintenance,
2172                             &arc_debug,
2173                             _("Set ARC specific debugging."),
2174                             _("Show ARC specific debugging."),
2175                             _("Non-zero enables ARC specific debugging."),
2176                             NULL, NULL, &setdebuglist, &showdebuglist);
2177 }