main: Don't add int to string
[external/binutils.git] / gdb / arc-tdep.c
1 /* Target dependent code for ARC arhitecture, for GDB.
2
3    Copyright 2005-2017 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 = get_regcache_arch (regcache);
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 "dummy_id" gdbarch method.
513
514    Tear down a dummy frame created by arc_push_dummy_call ().  This data has
515    to be constructed manually from the data in our hand.  The stack pointer
516    and program counter can be obtained from the frame info.  */
517
518 static struct frame_id
519 arc_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
520 {
521   return frame_id_build (get_frame_sp (this_frame),
522                          get_frame_pc (this_frame));
523 }
524
525 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.
526
527    Stack Frame Layout
528
529    This shows the layout of the stack frame for the general case of a
530    function call; a given function might not have a variable number of
531    arguments or local variables, or might not save any registers, so it would
532    not have the corresponding frame areas.  Additionally, a leaf function
533    (i.e. one which calls no other functions) does not need to save the
534    contents of the BLINK register (which holds its return address), and a
535    function might not have a frame pointer.
536
537    The stack grows downward, so SP points below FP in memory; SP always
538    points to the last used word on the stack, not the first one.
539
540                       |                       |   |
541                       |      arg word N       |   | caller's
542                       |           :           |   | frame
543                       |      arg word 10      |   |
544                       |      arg word 9       |   |
545           old SP ---> +-----------------------+ --+
546                       |                       |   |
547                       |      callee-saved     |   |
548                       |       registers       |   |
549                       |  including fp, blink  |   |
550                       |                       |   | callee's
551           new FP ---> +-----------------------+   | frame
552                       |                       |   |
553                       |         local         |   |
554                       |       variables       |   |
555                       |                       |   |
556                       |       register        |   |
557                       |      spill area       |   |
558                       |                       |   |
559                       |     outgoing args     |   |
560                       |                       |   |
561           new SP ---> +-----------------------+ --+
562                       |                       |
563                       |         unused        |
564                       |                       |
565                                   |
566                                   |
567                                   V
568                               downwards
569
570    The list of arguments to be passed to a function is considered to be a
571    sequence of _N_ words (as though all the parameters were stored in order in
572    memory with each parameter occupying an integral number of words).  Words
573    1..8 are passed in registers 0..7; if the function has more than 8 words of
574    arguments then words 9..@em N are passed on the stack in the caller's frame.
575
576    If the function has a variable number of arguments, e.g. it has a form such
577    as `function (p1, p2, ...);' and _P_ words are required to hold the values
578    of the named parameters (which are passed in registers 0..@em P -1), then
579    the remaining 8 - _P_ words passed in registers _P_..7 are spilled into the
580    top of the frame so that the anonymous parameter words occupy a continuous
581    region.
582
583    Any arguments are already in target byte order.  We just need to store
584    them!
585
586    BP_ADDR is the return address where breakpoint must be placed.  NARGS is
587    the number of arguments to the function.  ARGS is the arguments values (in
588    target byte order).  SP is the Current value of SP register.  STRUCT_RETURN
589    is TRUE if structures are returned by the function.  STRUCT_ADDR is the
590    hidden address for returning a struct.  Returns SP of a new frame.  */
591
592 static CORE_ADDR
593 arc_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
594                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr, int nargs,
595                      struct value **args, CORE_ADDR sp, int struct_return,
596                      CORE_ADDR struct_addr)
597 {
598   if (arc_debug)
599     debug_printf ("arc: push_dummy_call (nargs = %d)\n", nargs);
600
601   int arg_reg = ARC_FIRST_ARG_REGNUM;
602
603   /* Push the return address.  */
604   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARC_BLINK_REGNUM, bp_addr);
605
606   /* Are we returning a value using a structure return instead of a normal
607      value return?  If so, struct_addr is the address of the reserved space for
608      the return structure to be written on the stack, and that address is
609      passed to that function as a hidden first argument.  */
610   if (struct_return)
611     {
612       /* Pass the return address in the first argument register.  */
613       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, arg_reg, struct_addr);
614
615       if (arc_debug)
616         debug_printf ("arc: struct return address %s passed in R%d",
617                       print_core_address (gdbarch, struct_addr), arg_reg);
618
619       arg_reg++;
620     }
621
622   if (nargs > 0)
623     {
624       unsigned int total_space = 0;
625
626       /* How much space do the arguments occupy in total?  Must round each
627          argument's size up to an integral number of words.  */
628       for (int i = 0; i < nargs; i++)
629         {
630           unsigned int len = TYPE_LENGTH (value_type (args[i]));
631           unsigned int space = align_up (len, 4);
632
633           total_space += space;
634
635           if (arc_debug)
636             debug_printf ("arc: arg %d: %u bytes -> %u\n", i, len, space);
637         }
638
639       /* Allocate a buffer to hold a memory image of the arguments.  */
640       gdb_byte *memory_image = XCNEWVEC (gdb_byte, total_space);
641
642       /* Now copy all of the arguments into the buffer, correctly aligned.  */
643       gdb_byte *data = memory_image;
644       for (int i = 0; i < nargs; i++)
645         {
646           unsigned int len = TYPE_LENGTH (value_type (args[i]));
647           unsigned int space = align_up (len, 4);
648
649           memcpy (data, value_contents (args[i]), (size_t) len);
650           if (arc_debug)
651             debug_printf ("arc: copying arg %d, val 0x%08x, len %d to mem\n",
652                           i, *((int *) value_contents (args[i])), len);
653
654           data += space;
655         }
656
657       /* Now load as much as possible of the memory image into registers.  */
658       data = memory_image;
659       while (arg_reg <= ARC_LAST_ARG_REGNUM)
660         {
661           if (arc_debug)
662             debug_printf ("arc: passing 0x%02x%02x%02x%02x in register R%d\n",
663                           data[0], data[1], data[2], data[3], arg_reg);
664
665           /* Note we don't use write_unsigned here, since that would convert
666              the byte order, but we are already in the correct byte order.  */
667           regcache_cooked_write (regcache, arg_reg, data);
668
669           data += ARC_REGISTER_SIZE;
670           total_space -= ARC_REGISTER_SIZE;
671
672           /* All the data is now in registers.  */
673           if (total_space == 0)
674             break;
675
676           arg_reg++;
677         }
678
679       /* If there is any data left, push it onto the stack (in a single write
680          operation).  */
681       if (total_space > 0)
682         {
683           if (arc_debug)
684             debug_printf ("arc: passing %d bytes on stack\n", total_space);
685
686           sp -= total_space;
687           write_memory (sp, data, (int) total_space);
688         }
689
690       xfree (memory_image);
691     }
692
693   /* Finally, update the SP register.  */
694   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, gdbarch_sp_regnum (gdbarch), sp);
695
696   return sp;
697 }
698
699 /* Implement the "push_dummy_code" gdbarch method.
700
701    We don't actually push any code.  We just identify where a breakpoint can
702    be inserted to which we are can return and the resume address where we
703    should be called.
704
705    ARC does not necessarily have an executable stack, so we can't put the
706    return breakpoint there.  Instead we put it at the entry point of the
707    function.  This means the SP is unchanged.
708
709    SP is a current stack pointer FUNADDR is an address of the function to be
710    called.  ARGS is arguments to pass.  NARGS is a number of args to pass.
711    VALUE_TYPE is a type of value returned.  REAL_PC is a resume address when
712    the function is called.  BP_ADDR is an address where breakpoint should be
713    set.  Returns the updated stack pointer.  */
714
715 static CORE_ADDR
716 arc_push_dummy_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp, CORE_ADDR funaddr,
717                      struct value **args, int nargs, struct type *value_type,
718                      CORE_ADDR *real_pc, CORE_ADDR *bp_addr,
719                      struct regcache *regcache)
720 {
721   *real_pc = funaddr;
722   *bp_addr = entry_point_address ();
723   return sp;
724 }
725
726 /* Implement the "cannot_fetch_register" gdbarch method.  */
727
728 static int
729 arc_cannot_fetch_register (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
730 {
731   /* Assume that register is readable if it is unknown.  LIMM and RESERVED are
732      not real registers, but specific register numbers.  They are available as
733      regnums to align architectural register numbers with GDB internal regnums,
734      but they shouldn't appear in target descriptions generated by
735      GDB-servers.  */
736   switch (regnum)
737     {
738     case ARC_RESERVED_REGNUM:
739     case ARC_LIMM_REGNUM:
740       return true;
741     default:
742       return false;
743     }
744 }
745
746 /* Implement the "cannot_store_register" gdbarch method.  */
747
748 static int
749 arc_cannot_store_register (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
750 {
751   /* Assume that register is writable if it is unknown.  See comment in
752      arc_cannot_fetch_register about LIMM and RESERVED.  */
753   switch (regnum)
754     {
755     case ARC_RESERVED_REGNUM:
756     case ARC_LIMM_REGNUM:
757     case ARC_PCL_REGNUM:
758       return true;
759     default:
760       return false;
761     }
762 }
763
764 /* Get the return value of a function from the registers/memory used to
765    return it, according to the convention used by the ABI - 4-bytes values are
766    in the R0, while 8-byte values are in the R0-R1.
767
768    TODO: This implementation ignores the case of "complex double", where
769    according to ABI, value is returned in the R0-R3 registers.
770
771    TYPE is a returned value's type.  VALBUF is a buffer for the returned
772    value.  */
773
774 static void
775 arc_extract_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
776                           struct regcache *regcache, gdb_byte *valbuf)
777 {
778   unsigned int len = TYPE_LENGTH (type);
779
780   if (arc_debug)
781     debug_printf ("arc: extract_return_value\n");
782
783   if (len <= ARC_REGISTER_SIZE)
784     {
785       ULONGEST val;
786
787       /* Get the return value from one register.  */
788       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ARC_R0_REGNUM, &val);
789       store_unsigned_integer (valbuf, (int) len,
790                               gdbarch_byte_order (gdbarch), val);
791
792       if (arc_debug)
793         debug_printf ("arc: returning 0x%s\n", phex (val, ARC_REGISTER_SIZE));
794     }
795   else if (len <= ARC_REGISTER_SIZE * 2)
796     {
797       ULONGEST low, high;
798
799       /* Get the return value from two registers.  */
800       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ARC_R0_REGNUM, &low);
801       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ARC_R1_REGNUM, &high);
802
803       store_unsigned_integer (valbuf, ARC_REGISTER_SIZE,
804                               gdbarch_byte_order (gdbarch), low);
805       store_unsigned_integer (valbuf + ARC_REGISTER_SIZE,
806                               (int) len - ARC_REGISTER_SIZE,
807                               gdbarch_byte_order (gdbarch), high);
808
809       if (arc_debug)
810         debug_printf ("arc: returning 0x%s%s\n",
811                       phex (high, ARC_REGISTER_SIZE),
812                       phex (low, ARC_REGISTER_SIZE));
813     }
814   else
815     error (_("arc: extract_return_value: type length %u too large"), len);
816 }
817
818
819 /* Store the return value of a function into the registers/memory used to
820    return it, according to the convention used by the ABI.
821
822    TODO: This implementation ignores the case of "complex double", where
823    according to ABI, value is returned in the R0-R3 registers.
824
825    TYPE is a returned value's type.  VALBUF is a buffer with the value to
826    return.  */
827
828 static void
829 arc_store_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
830                         struct regcache *regcache, const gdb_byte *valbuf)
831 {
832   unsigned int len = TYPE_LENGTH (type);
833
834   if (arc_debug)
835     debug_printf ("arc: store_return_value\n");
836
837   if (len <= ARC_REGISTER_SIZE)
838     {
839       ULONGEST val;
840
841       /* Put the return value into one register.  */
842       val = extract_unsigned_integer (valbuf, (int) len,
843                                       gdbarch_byte_order (gdbarch));
844       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARC_R0_REGNUM, val);
845
846       if (arc_debug)
847         debug_printf ("arc: storing 0x%s\n", phex (val, ARC_REGISTER_SIZE));
848     }
849   else if (len <= ARC_REGISTER_SIZE * 2)
850     {
851       ULONGEST low, high;
852
853       /* Put the return value into  two registers.  */
854       low = extract_unsigned_integer (valbuf, ARC_REGISTER_SIZE,
855                                       gdbarch_byte_order (gdbarch));
856       high = extract_unsigned_integer (valbuf + ARC_REGISTER_SIZE,
857                                        (int) len - ARC_REGISTER_SIZE,
858                                        gdbarch_byte_order (gdbarch));
859
860       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARC_R0_REGNUM, low);
861       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARC_R1_REGNUM, high);
862
863       if (arc_debug)
864         debug_printf ("arc: storing 0x%s%s\n",
865                       phex (high, ARC_REGISTER_SIZE),
866                       phex (low, ARC_REGISTER_SIZE));
867     }
868   else
869     error (_("arc_store_return_value: type length too large."));
870 }
871
872 /* Implement the "get_longjmp_target" gdbarch method.  */
873
874 static int
875 arc_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
876 {
877   if (arc_debug)
878     debug_printf ("arc: get_longjmp_target\n");
879
880   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
881   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
882   int pc_offset = tdep->jb_pc * ARC_REGISTER_SIZE;
883   gdb_byte buf[ARC_REGISTER_SIZE];
884   CORE_ADDR jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, ARC_FIRST_ARG_REGNUM);
885
886   if (target_read_memory (jb_addr + pc_offset, buf, ARC_REGISTER_SIZE))
887     return 0; /* Failed to read from memory.  */
888
889   *pc = extract_unsigned_integer (buf, ARC_REGISTER_SIZE,
890                                   gdbarch_byte_order (gdbarch));
891   return 1;
892 }
893
894 /* Implement the "return_value" gdbarch method.  */
895
896 static enum return_value_convention
897 arc_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
898                   struct type *valtype, struct regcache *regcache,
899                   gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
900 {
901   /* If the return type is a struct, or a union, or would occupy more than two
902      registers, the ABI uses the "struct return convention": the calling
903      function passes a hidden first parameter to the callee (in R0).  That
904      parameter is the address at which the value being returned should be
905      stored.  Otherwise, the result is returned in registers.  */
906   int is_struct_return = (TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
907                           || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
908                           || TYPE_LENGTH (valtype) > 2 * ARC_REGISTER_SIZE);
909
910   if (arc_debug)
911     debug_printf ("arc: return_value (readbuf = %s, writebuf = %s)\n",
912                   host_address_to_string (readbuf),
913                   host_address_to_string (writebuf));
914
915   if (writebuf != NULL)
916     {
917       /* Case 1.  GDB should not ask us to set a struct return value: it
918          should know the struct return location and write the value there
919          itself.  */
920       gdb_assert (!is_struct_return);
921       arc_store_return_value (gdbarch, valtype, regcache, writebuf);
922     }
923   else if (readbuf != NULL)
924     {
925       /* Case 2.  GDB should not ask us to get a struct return value: it
926          should know the struct return location and read the value from there
927          itself.  */
928       gdb_assert (!is_struct_return);
929       arc_extract_return_value (gdbarch, valtype, regcache, readbuf);
930     }
931
932   return (is_struct_return
933           ? RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION
934           : RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION);
935 }
936
937 /* Return the base address of the frame.  For ARC, the base address is the
938    frame pointer.  */
939
940 static CORE_ADDR
941 arc_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **prologue_cache)
942 {
943   return (CORE_ADDR) get_frame_register_unsigned (this_frame, ARC_FP_REGNUM);
944 }
945
946 /* Helper function that returns valid pv_t for an instruction operand:
947    either a register or a constant.  */
948
949 static pv_t
950 arc_pv_get_operand (pv_t *regs, const struct arc_instruction &insn, int operand)
951 {
952   if (insn.operands[operand].kind == ARC_OPERAND_KIND_REG)
953     return regs[insn.operands[operand].value];
954   else
955     return pv_constant (arc_insn_get_operand_value (insn, operand));
956 }
957
958 /* Determine whether the given disassembled instruction may be part of a
959    function prologue.  If it is, the information in the frame unwind cache will
960    be updated.  */
961
962 static bool
963 arc_is_in_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const struct arc_instruction &insn,
964                     pv_t *regs, struct pv_area *stack)
965 {
966   /* It might be that currently analyzed address doesn't contain an
967      instruction, hence INSN is not valid.  It likely means that address points
968      to a data, non-initialized memory, or middle of a 32-bit instruction.  In
969      practice this may happen if GDB connects to a remote target that has
970      non-zeroed memory.  GDB would read PC value and would try to analyze
971      prologue, but there is no guarantee that memory contents at the address
972      specified in PC is address is a valid instruction.  There is not much that
973      that can be done about that.  */
974   if (!insn.valid)
975     return false;
976
977   /* Branch/jump or a predicated instruction.  */
978   if (insn.is_control_flow || insn.condition_code != ARC_CC_AL)
979     return false;
980
981   /* Store of some register.  May or may not update base address register.  */
982   if (insn.insn_class == STORE || insn.insn_class == PUSH)
983     {
984       /* There is definetely at least one operand - register/value being
985          stored.  */
986       gdb_assert (insn.operands_count > 0);
987
988       /* Store at some constant address.  */
989       if (insn.operands_count > 1
990           && insn.operands[1].kind != ARC_OPERAND_KIND_REG)
991         return false;
992
993       /* Writeback modes:
994          Mode   Address used                Writeback value
995          --------------------------------------------------
996          No     reg + offset                no
997          A/AW   reg + offset                reg + offset
998          AB     reg                         reg + offset
999          AS     reg + (offset << scaling)   no
1000
1001          "PUSH reg" is an alias to "ST.AW reg, [SP, -4]" encoding.  However
1002          16-bit PUSH_S is a distinct instruction encoding, where offset and
1003          base register are implied through opcode.  */
1004
1005       /* Register with base memory address.  */
1006       int base_reg = arc_insn_get_memory_base_reg (insn);
1007
1008       /* Address where to write.  arc_insn_get_memory_offset returns scaled
1009          value for ARC_WRITEBACK_AS.  */
1010       pv_t addr;
1011       if (insn.writeback_mode == ARC_WRITEBACK_AB)
1012         addr = regs[base_reg];
1013       else
1014         addr = pv_add_constant (regs[base_reg],
1015                                 arc_insn_get_memory_offset (insn));
1016
1017       if (pv_area_store_would_trash (stack, addr))
1018         return false;
1019
1020       if (insn.data_size_mode != ARC_SCALING_D)
1021         {
1022           /* Find the value being stored.  */
1023           pv_t store_value = arc_pv_get_operand (regs, insn, 0);
1024
1025           /* What is the size of a the stored value?  */
1026           CORE_ADDR size;
1027           if (insn.data_size_mode == ARC_SCALING_B)
1028             size = 1;
1029           else if (insn.data_size_mode == ARC_SCALING_H)
1030             size = 2;
1031           else
1032             size = ARC_REGISTER_SIZE;
1033
1034           pv_area_store (stack, addr, size, store_value);
1035         }
1036       else
1037         {
1038           if (insn.operands[0].kind == ARC_OPERAND_KIND_REG)
1039             {
1040               /* If this is a double store, than write N+1 register as well.  */
1041               pv_t store_value1 = regs[insn.operands[0].value];
1042               pv_t store_value2 = regs[insn.operands[0].value + 1];
1043               pv_area_store (stack, addr, ARC_REGISTER_SIZE, store_value1);
1044               pv_area_store (stack,
1045                              pv_add_constant (addr, ARC_REGISTER_SIZE),
1046                              ARC_REGISTER_SIZE, store_value2);
1047             }
1048           else
1049             {
1050               pv_t store_value
1051                 = pv_constant (arc_insn_get_operand_value (insn, 0));
1052               pv_area_store (stack, addr, ARC_REGISTER_SIZE * 2, store_value);
1053             }
1054         }
1055
1056       /* Is base register updated?  */
1057       if (insn.writeback_mode == ARC_WRITEBACK_A
1058           || insn.writeback_mode == ARC_WRITEBACK_AB)
1059         regs[base_reg] = pv_add_constant (regs[base_reg],
1060                                           arc_insn_get_memory_offset (insn));
1061
1062       return true;
1063     }
1064   else if (insn.insn_class == MOVE)
1065     {
1066       gdb_assert (insn.operands_count == 2);
1067
1068       /* Destination argument can be "0", so nothing will happen.  */
1069       if (insn.operands[0].kind == ARC_OPERAND_KIND_REG)
1070         {
1071           int dst_regnum = insn.operands[0].value;
1072           regs[dst_regnum] = arc_pv_get_operand (regs, insn, 1);
1073         }
1074       return true;
1075     }
1076   else if (insn.insn_class == SUB)
1077     {
1078       gdb_assert (insn.operands_count == 3);
1079
1080       /* SUB 0,b,c.  */
1081       if (insn.operands[0].kind != ARC_OPERAND_KIND_REG)
1082         return true;
1083
1084       int dst_regnum = insn.operands[0].value;
1085       regs[dst_regnum] = pv_subtract (arc_pv_get_operand (regs, insn, 1),
1086                                       arc_pv_get_operand (regs, insn, 2));
1087       return true;
1088     }
1089   else if (insn.insn_class == ENTER)
1090     {
1091       /* ENTER_S is a prologue-in-instruction - it saves all callee-saved
1092          registers according to given arguments thus greatly reducing code
1093          size.  Which registers will be actually saved depends on arguments.
1094
1095          ENTER_S {R13-...,FP,BLINK} stores registers in following order:
1096
1097          new SP ->
1098                    BLINK
1099                    R13
1100                    R14
1101                    R15
1102                    ...
1103                    FP
1104          old SP ->
1105
1106          There are up to three arguments for this opcode, as presented by ARC
1107          disassembler:
1108          1) amount of general-purpose registers to be saved - this argument is
1109             always present even when it is 0;
1110          2) FP register number (27) if FP has to be stored, otherwise argument
1111             is not present;
1112          3) BLINK register number (31) if BLINK has to be stored, otherwise
1113             argument is not present.  If both FP and BLINK are stored, then FP
1114             is present before BLINK in argument list.  */
1115       gdb_assert (insn.operands_count > 0);
1116
1117       int regs_saved = arc_insn_get_operand_value (insn, 0);
1118
1119       bool is_fp_saved;
1120       if (insn.operands_count > 1)
1121         is_fp_saved = (insn.operands[1].value  == ARC_FP_REGNUM);
1122       else
1123         is_fp_saved = false;
1124
1125       bool is_blink_saved;
1126       if (insn.operands_count > 1)
1127         is_blink_saved = (insn.operands[insn.operands_count - 1].value
1128                           == ARC_BLINK_REGNUM);
1129       else
1130         is_blink_saved = false;
1131
1132       /* Amount of bytes to be allocated to store specified registers.  */
1133       CORE_ADDR st_size = ((regs_saved + is_fp_saved + is_blink_saved)
1134                            * ARC_REGISTER_SIZE);
1135       pv_t new_sp = pv_add_constant (regs[ARC_SP_REGNUM], -st_size);
1136
1137       /* Assume that if the last register (closest to new SP) can be written,
1138          then it is possible to write all of them.  */
1139       if (pv_area_store_would_trash (stack, new_sp))
1140         return false;
1141
1142       /* Current store address.  */
1143       pv_t addr = regs[ARC_SP_REGNUM];
1144
1145       if (is_fp_saved)
1146         {
1147           addr = pv_add_constant (addr, -ARC_REGISTER_SIZE);
1148           pv_area_store (stack, addr, ARC_REGISTER_SIZE, regs[ARC_FP_REGNUM]);
1149         }
1150
1151       /* Registers are stored in backward order: from GP (R26) to R13.  */
1152       for (int i = ARC_R13_REGNUM + regs_saved - 1; i >= ARC_R13_REGNUM; i--)
1153         {
1154           addr = pv_add_constant (addr, -ARC_REGISTER_SIZE);
1155           pv_area_store (stack, addr, ARC_REGISTER_SIZE, regs[i]);
1156         }
1157
1158       if (is_blink_saved)
1159         {
1160           addr = pv_add_constant (addr, -ARC_REGISTER_SIZE);
1161           pv_area_store (stack, addr, ARC_REGISTER_SIZE,
1162                          regs[ARC_BLINK_REGNUM]);
1163         }
1164
1165       gdb_assert (pv_is_identical (addr, new_sp));
1166
1167       regs[ARC_SP_REGNUM] = new_sp;
1168
1169       if (is_fp_saved)
1170         regs[ARC_FP_REGNUM] = regs[ARC_SP_REGNUM];
1171
1172       return true;
1173     }
1174
1175   /* Some other architectures, like nds32 or arm, try to continue as far as
1176      possible when building a prologue cache (as opposed to when skipping
1177      prologue), so that cache will be as full as possible.  However current
1178      code for ARC doesn't recognize some instructions that may modify SP, like
1179      ADD, AND, OR, etc, hence there is no way to guarantee that SP wasn't
1180      clobbered by the skipped instruction.  Potential existence of extension
1181      instruction, which may do anything they want makes this even more complex,
1182      so it is just better to halt on a first unrecognized instruction.  */
1183
1184   return false;
1185 }
1186
1187 /* Copy of gdb_buffered_insn_length_fprintf from disasm.c.  */
1188
1189 static int ATTRIBUTE_PRINTF (2, 3)
1190 arc_fprintf_disasm (void *stream, const char *format, ...)
1191 {
1192   return 0;
1193 }
1194
1195 struct disassemble_info
1196 arc_disassemble_info (struct gdbarch *gdbarch)
1197 {
1198   struct disassemble_info di;
1199   init_disassemble_info (&di, &null_stream, arc_fprintf_disasm);
1200   di.arch = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->arch;
1201   di.mach = gdbarch_bfd_arch_info (gdbarch)->mach;
1202   di.endian = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1203   di.read_memory_func = [](bfd_vma memaddr, gdb_byte *myaddr,
1204                            unsigned int len, struct disassemble_info *info)
1205     {
1206       return target_read_code (memaddr, myaddr, len);
1207     };
1208   return di;
1209 }
1210
1211 /* Analyze the prologue and update the corresponding frame cache for the frame
1212    unwinder for unwinding frames that doesn't have debug info.  In such
1213    situation GDB attempts to parse instructions in the prologue to understand
1214    where each register is saved.
1215
1216    If CACHE is not NULL, then it will be filled with information about saved
1217    registers.
1218
1219    There are several variations of prologue which GDB may encouter.  "Full"
1220    prologue looks like this:
1221
1222         sub     sp,sp,<imm>   ; Space for variadic arguments.
1223         push    blink         ; Store return address.
1224         push    r13           ; Store callee saved registers (up to R26/GP).
1225         push    r14
1226         push    fp            ; Store frame pointer.
1227         mov     fp,sp         ; Update frame pointer.
1228         sub     sp,sp,<imm>   ; Create space for local vars on the stack.
1229
1230    Depending on compiler options lots of things may change:
1231
1232     1) BLINK is not saved in leaf functions.
1233     2) Frame pointer is not saved and updated if -fomit-frame-pointer is used.
1234     3) 16-bit versions of those instructions may be used.
1235     4) Instead of a sequence of several push'es, compiler may instead prefer to
1236     do one subtract on stack pointer and then store registers using normal
1237     store, that doesn't update SP.  Like this:
1238
1239
1240         sub     sp,sp,8         ; Create space for calee-saved registers.
1241         st      r13,[sp,4]      ; Store callee saved registers (up to R26/GP).
1242         st      r14,[sp,0]
1243
1244     5) ENTER_S instruction can encode most of prologue sequence in one
1245     instruction (except for those subtracts for variadic arguments and local
1246     variables).
1247     6) GCC may use "millicode" functions from libgcc to store callee-saved
1248     registers with minimal code-size requirements.  This function currently
1249     doesn't support this.
1250
1251    ENTRYPOINT is a function entry point where prologue starts.
1252
1253    LIMIT_PC is a maximum possible end address of prologue (meaning address
1254    of first instruction after the prologue).  It might also point to the middle
1255    of prologue if execution has been stopped by the breakpoint at this address
1256    - in this case debugger should analyze prologue only up to this address,
1257    because further instructions haven't been executed yet.
1258
1259    Returns address of the first instruction after the prologue.  */
1260
1261 static CORE_ADDR
1262 arc_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, const CORE_ADDR entrypoint,
1263                       const CORE_ADDR limit_pc, struct arc_frame_cache *cache)
1264 {
1265   if (arc_debug)
1266     debug_printf ("arc: analyze_prologue (entrypoint=%s, limit_pc=%s)\n",
1267                   paddress (gdbarch, entrypoint),
1268                   paddress (gdbarch, limit_pc));
1269
1270   /* Prologue values.  Only core registers can be stored.  */
1271   pv_t regs[ARC_LAST_CORE_REGNUM + 1];
1272   for (int i = 0; i <= ARC_LAST_CORE_REGNUM; i++)
1273     regs[i] = pv_register (i, 0);
1274   struct pv_area *stack = make_pv_area (ARC_SP_REGNUM,
1275                                         gdbarch_addr_bit (gdbarch));
1276   struct cleanup *back_to = make_cleanup_free_pv_area (stack);
1277
1278   CORE_ADDR current_prologue_end = entrypoint;
1279
1280   /* Look at each instruction in the prologue.  */
1281   while (current_prologue_end < limit_pc)
1282     {
1283       struct arc_instruction insn;
1284       struct disassemble_info di = arc_disassemble_info (gdbarch);
1285       arc_insn_decode (current_prologue_end, &di, arc_delayed_print_insn,
1286                        &insn);
1287
1288       if (arc_debug >= 2)
1289         arc_insn_dump (insn);
1290
1291       /* If this instruction is in the prologue, fields in the cache will be
1292          updated, and the saved registers mask may be updated.  */
1293       if (!arc_is_in_prologue (gdbarch, insn, regs, stack))
1294         {
1295           /* Found an instruction that is not in the prologue.  */
1296           if (arc_debug)
1297             debug_printf ("arc: End of prologue reached at address %s\n",
1298                           paddress (gdbarch, insn.address));
1299           break;
1300         }
1301
1302       current_prologue_end = arc_insn_get_linear_next_pc (insn);
1303     }
1304
1305   if (cache != NULL)
1306     {
1307       /* Figure out if it is a frame pointer or just a stack pointer.  */
1308       if (pv_is_register (regs[ARC_FP_REGNUM], ARC_SP_REGNUM))
1309         {
1310           cache->frame_base_reg = ARC_FP_REGNUM;
1311           cache->frame_base_offset = -regs[ARC_FP_REGNUM].k;
1312         }
1313       else
1314         {
1315           cache->frame_base_reg = ARC_SP_REGNUM;
1316           cache->frame_base_offset = -regs[ARC_SP_REGNUM].k;
1317         }
1318
1319       /* Assign offset from old SP to all saved registers.  */
1320       for (int i = 0; i <= ARC_LAST_CORE_REGNUM; i++)
1321         {
1322           CORE_ADDR offset;
1323           if (pv_area_find_reg (stack, gdbarch, i, &offset))
1324             cache->saved_regs[i].addr = offset;
1325         }
1326     }
1327
1328   do_cleanups (back_to);
1329   return current_prologue_end;
1330 }
1331
1332 /* Estimated maximum prologue length in bytes.  This should include:
1333    1) Store instruction for each callee-saved register (R25 - R13 + 1)
1334    2) Two instructions for FP
1335    3) One for BLINK
1336    4) Three substract instructions for SP (for variadic args, for
1337    callee saved regs and for local vars) and assuming that those SUB use
1338    long-immediate (hence double length).
1339    5) Stores of arguments registers are considered part of prologue too
1340       (R7 - R1 + 1).
1341    This is quite an extreme case, because even with -O0 GCC will collapse first
1342    two SUBs into one and long immediate values are quite unlikely to appear in
1343    this case, but still better to overshoot a bit - prologue analysis will
1344    anyway stop at the first instruction that doesn't fit prologue, so this
1345    limit will be rarely reached.  */
1346
1347 const static int MAX_PROLOGUE_LENGTH
1348   = 4 * (ARC_R25_REGNUM - ARC_R13_REGNUM + 1 + 2 + 1 + 6
1349          + ARC_LAST_ARG_REGNUM - ARC_FIRST_ARG_REGNUM + 1);
1350
1351 /* Implement the "skip_prologue" gdbarch method.
1352
1353    Skip the prologue for the function at PC.  This is done by checking from
1354    the line information read from the DWARF, if possible; otherwise, we scan
1355    the function prologue to find its end.  */
1356
1357 static CORE_ADDR
1358 arc_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1359 {
1360   if (arc_debug)
1361     debug_printf ("arc: skip_prologue\n");
1362
1363   CORE_ADDR func_addr;
1364   const char *func_name;
1365
1366   /* See what the symbol table says.  */
1367   if (find_pc_partial_function (pc, &func_name, &func_addr, NULL))
1368     {
1369       /* Found a function.  */
1370       CORE_ADDR postprologue_pc
1371         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
1372
1373       if (postprologue_pc != 0)
1374         return std::max (pc, postprologue_pc);
1375     }
1376
1377   /* No prologue info in symbol table, have to analyze prologue.  */
1378
1379   /* Find an upper limit on the function prologue using the debug
1380      information.  If there is no debug information about prologue end, then
1381      skip_prologue_using_sal will return 0.  */
1382   CORE_ADDR limit_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, pc);
1383
1384   /* If there is no debug information at all, it is required to give some
1385      semi-arbitrary hard limit on amount of bytes to scan during prologue
1386      analysis.  */
1387   if (limit_pc == 0)
1388     limit_pc = pc + MAX_PROLOGUE_LENGTH;
1389
1390   /* Find the address of the first instruction after the prologue by scanning
1391      through it - no other information is needed, so pass NULL as a cache.  */
1392   return arc_analyze_prologue (gdbarch, pc, limit_pc, NULL);
1393 }
1394
1395 /* Implement the "print_insn" gdbarch method.
1396
1397    arc_get_disassembler () may return different functions depending on bfd
1398    type, so it is not possible to pass print_insn directly to
1399    set_gdbarch_print_insn ().  Instead this wrapper function is used.  It also
1400    may be used by other functions to get disassemble_info for address.  It is
1401    important to note, that those print_insn from opcodes always print
1402    instruction to the stream specified in the INFO.  If this is not desired,
1403    then either `print_insn` function in INFO should be set to some function
1404    that will not print, or `stream` should be different from standard
1405    gdb_stdlog.  */
1406
1407 int
1408 arc_delayed_print_insn (bfd_vma addr, struct disassemble_info *info)
1409 {
1410   /* Standard BFD "machine number" field allows libocodes disassembler to
1411      distinguish ARC 600, 700 and v2 cores, however v2 encompasses both ARC EM
1412      and HS, which have some difference between.  There are two ways to specify
1413      what is the target core:
1414      1) via the disassemble_info->disassembler_options;
1415      2) otherwise libopcodes will use private (architecture-specific) ELF
1416      header.
1417
1418      Using disassembler_options is preferable, because it comes directly from
1419      GDBserver which scanned an actual ARC core identification info.  However,
1420      not all GDBservers report core architecture, so as a fallback GDB still
1421      should support analysis of ELF header.  The libopcodes disassembly code
1422      uses the section to find the BFD and the BFD to find the ELF header,
1423      therefore this function should set disassemble_info->section properly.
1424
1425      disassembler_options was already set by non-target specific code with
1426      proper options obtained via gdbarch_disassembler_options ().
1427
1428      This function might be called multiple times in a sequence, reusing same
1429      disassemble_info.  */
1430   if ((info->disassembler_options == NULL) && (info->section == NULL))
1431     {
1432       struct obj_section *s = find_pc_section (addr);
1433       if (s != NULL)
1434         info->section = s->the_bfd_section;
1435     }
1436
1437   return default_print_insn (addr, info);
1438 }
1439
1440 /* Baremetal breakpoint instructions.
1441
1442    ARC supports both big- and little-endian.  However, instructions for
1443    little-endian processors are encoded in the middle-endian: half-words are
1444    in big-endian, while bytes inside the half-words are in little-endian; data
1445    is represented in the "normal" little-endian.  Big-endian processors treat
1446    data and code identically.
1447
1448    Assuming the number 0x01020304, it will be presented this way:
1449
1450    Address            :  N   N+1  N+2  N+3
1451    little-endian      : 0x04 0x03 0x02 0x01
1452    big-endian         : 0x01 0x02 0x03 0x04
1453    ARC middle-endian  : 0x02 0x01 0x04 0x03
1454   */
1455
1456 static const gdb_byte arc_brk_s_be[] = { 0x7f, 0xff };
1457 static const gdb_byte arc_brk_s_le[] = { 0xff, 0x7f };
1458 static const gdb_byte arc_brk_be[] = { 0x25, 0x6f, 0x00, 0x3f };
1459 static const gdb_byte arc_brk_le[] = { 0x6f, 0x25, 0x3f, 0x00 };
1460
1461 /* For ARC ELF, breakpoint uses the 16-bit BRK_S instruction, which is 0x7fff
1462    (little endian) or 0xff7f (big endian).  We used to insert BRK_S even
1463    instead of 32-bit instructions, which works mostly ok, unless breakpoint is
1464    inserted into delay slot instruction.  In this case if branch is taken
1465    BLINK value will be set to address of instruction after delay slot, however
1466    if we replaced 32-bit instruction in delay slot with 16-bit long BRK_S,
1467    then BLINK value will have an invalid value - it will point to the address
1468    after the BRK_S (which was there at the moment of branch execution) while
1469    it should point to the address after the 32-bit long instruction.  To avoid
1470    such issues this function disassembles instruction at target location and
1471    evaluates it value.
1472
1473    ARC 600 supports only 16-bit BRK_S.
1474
1475    NB: Baremetal GDB uses BRK[_S], while user-space GDB uses TRAP_S.  BRK[_S]
1476    is much better because it doesn't commit unlike TRAP_S, so it can be set in
1477    delay slots; however it cannot be used in user-mode, hence usage of TRAP_S
1478    in GDB for user-space.  */
1479
1480 /* Implement the "breakpoint_kind_from_pc" gdbarch method.  */
1481
1482 static int
1483 arc_breakpoint_kind_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr)
1484 {
1485   size_t length_with_limm = gdb_insn_length (gdbarch, *pcptr);
1486
1487   /* Replace 16-bit instruction with BRK_S, replace 32-bit instructions with
1488      BRK.  LIMM is part of instruction length, so it can be either 4 or 8
1489      bytes for 32-bit instructions.  */
1490   if ((length_with_limm == 4 || length_with_limm == 8)
1491       && !arc_mach_is_arc600 (gdbarch))
1492     return sizeof (arc_brk_le);
1493   else
1494     return sizeof (arc_brk_s_le);
1495 }
1496
1497 /* Implement the "sw_breakpoint_from_kind" gdbarch method.  */
1498
1499 static const gdb_byte *
1500 arc_sw_breakpoint_from_kind (struct gdbarch *gdbarch, int kind, int *size)
1501 {
1502   *size = kind;
1503
1504   if (kind == sizeof (arc_brk_le))
1505     {
1506       return ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1507               ? arc_brk_be
1508               : arc_brk_le);
1509     }
1510   else
1511     {
1512       return ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1513               ? arc_brk_s_be
1514               : arc_brk_s_le);
1515     }
1516 }
1517
1518 /* Implement the "unwind_pc" gdbarch method.  */
1519
1520 static CORE_ADDR
1521 arc_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1522 {
1523   int pc_regnum = gdbarch_pc_regnum (gdbarch);
1524   CORE_ADDR pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, pc_regnum);
1525
1526   if (arc_debug)
1527     debug_printf ("arc: unwind PC: %s\n", paddress (gdbarch, pc));
1528
1529   return pc;
1530 }
1531
1532 /* Implement the "unwind_sp" gdbarch method.  */
1533
1534 static CORE_ADDR
1535 arc_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1536 {
1537   int sp_regnum = gdbarch_sp_regnum (gdbarch);
1538   CORE_ADDR sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, sp_regnum);
1539
1540   if (arc_debug)
1541     debug_printf ("arc: unwind SP: %s\n", paddress (gdbarch, sp));
1542
1543   return sp;
1544 }
1545
1546 /* Implement the "frame_align" gdbarch method.  */
1547
1548 static CORE_ADDR
1549 arc_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
1550 {
1551   return align_down (sp, 4);
1552 }
1553
1554 /* Dump the frame info.  Used for internal debugging only.  */
1555
1556 static void
1557 arc_print_frame_cache (struct gdbarch *gdbarch, const char *message,
1558                        struct arc_frame_cache *cache, int addresses_known)
1559 {
1560   debug_printf ("arc: frame_info %s\n", message);
1561   debug_printf ("arc: prev_sp = %s\n", paddress (gdbarch, cache->prev_sp));
1562   debug_printf ("arc: frame_base_reg = %i\n", cache->frame_base_reg);
1563   debug_printf ("arc: frame_base_offset = %s\n",
1564                 plongest (cache->frame_base_offset));
1565
1566   for (int i = 0; i <= ARC_BLINK_REGNUM; i++)
1567     {
1568       if (trad_frame_addr_p (cache->saved_regs, i))
1569         debug_printf ("arc: saved register %s at %s %s\n",
1570                       gdbarch_register_name (gdbarch, i),
1571                       (addresses_known) ? "address" : "offset",
1572                       paddress (gdbarch, cache->saved_regs[i].addr));
1573     }
1574 }
1575
1576 /* Frame unwinder for normal frames.  */
1577
1578 static struct arc_frame_cache *
1579 arc_make_frame_cache (struct frame_info *this_frame)
1580 {
1581   if (arc_debug)
1582     debug_printf ("arc: frame_cache\n");
1583
1584   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1585
1586   CORE_ADDR block_addr = get_frame_address_in_block (this_frame);
1587   CORE_ADDR entrypoint, prologue_end;
1588   if (find_pc_partial_function (block_addr, NULL, &entrypoint, &prologue_end))
1589     {
1590       struct symtab_and_line sal = find_pc_line (entrypoint, 0);
1591       CORE_ADDR prev_pc = get_frame_pc (this_frame);
1592       if (sal.line == 0)
1593         /* No line info so use current PC.  */
1594         prologue_end = prev_pc;
1595       else if (sal.end < prologue_end)
1596         /* The next line begins after the function end.  */
1597         prologue_end = sal.end;
1598
1599       prologue_end = std::min (prologue_end, prev_pc);
1600     }
1601   else
1602     {
1603       /* If find_pc_partial_function returned nothing then there is no symbol
1604          information at all for this PC.  Currently it is assumed in this case
1605          that current PC is entrypoint to function and try to construct the
1606          frame from that.  This is, probably, suboptimal, for example ARM
1607          assumes in this case that program is inside the normal frame (with
1608          frame pointer).  ARC, perhaps, should try to do the same.  */
1609       entrypoint = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1610                                                 gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1611       prologue_end = entrypoint + MAX_PROLOGUE_LENGTH;
1612     }
1613
1614   /* Allocate new frame cache instance and space for saved register info.
1615      FRAME_OBSTACK_ZALLOC will initialize fields to zeroes.  */
1616   struct arc_frame_cache *cache
1617     = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct arc_frame_cache);
1618   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
1619
1620   arc_analyze_prologue (gdbarch, entrypoint, prologue_end, cache);
1621
1622   if (arc_debug)
1623     arc_print_frame_cache (gdbarch, "after prologue", cache, false);
1624
1625   CORE_ADDR unwound_fb = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1626                                                       cache->frame_base_reg);
1627   if (unwound_fb == 0)
1628     return cache;
1629   cache->prev_sp = unwound_fb + cache->frame_base_offset;
1630
1631   for (int i = 0; i <= ARC_LAST_CORE_REGNUM; i++)
1632     {
1633       if (trad_frame_addr_p (cache->saved_regs, i))
1634         cache->saved_regs[i].addr += cache->prev_sp;
1635     }
1636
1637   if (arc_debug)
1638     arc_print_frame_cache (gdbarch, "after previous SP found", cache, true);
1639
1640   return cache;
1641 }
1642
1643 /* Implement the "this_id" frame_unwind method.  */
1644
1645 static void
1646 arc_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
1647                    struct frame_id *this_id)
1648 {
1649   if (arc_debug)
1650     debug_printf ("arc: frame_this_id\n");
1651
1652   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1653
1654   if (*this_cache == NULL)
1655     *this_cache = arc_make_frame_cache (this_frame);
1656   struct arc_frame_cache *cache = (struct arc_frame_cache *) (*this_cache);
1657
1658   CORE_ADDR stack_addr = cache->prev_sp;
1659
1660   /* There are 4 possible situation which decide how frame_id->code_addr is
1661      evaluated:
1662
1663      1) Function is compiled with option -g.  Then frame_id will be created
1664      in dwarf_* function and not in this function.  NB: even if target
1665      binary is compiled with -g, some std functions like __start and _init
1666      are not, so they still will follow one of the following choices.
1667
1668      2) Function is compiled without -g and binary hasn't been stripped in
1669      any way.  In this case GDB still has enough information to evaluate
1670      frame code_addr properly.  This case is covered by call to
1671      get_frame_func ().
1672
1673      3) Binary has been striped with option -g (strip debug symbols).  In
1674      this case there is still enough symbols for get_frame_func () to work
1675      properly, so this case is also covered by it.
1676
1677      4) Binary has been striped with option -s (strip all symbols).  In this
1678      case GDB cannot get function start address properly, so we return current
1679      PC value instead.
1680    */
1681   CORE_ADDR code_addr = get_frame_func (this_frame);
1682   if (code_addr == 0)
1683     code_addr = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1684                                              gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1685
1686   *this_id = frame_id_build (stack_addr, code_addr);
1687 }
1688
1689 /* Implement the "prev_register" frame_unwind method.  */
1690
1691 static struct value *
1692 arc_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1693                          void **this_cache, int regnum)
1694 {
1695   if (*this_cache == NULL)
1696     *this_cache = arc_make_frame_cache (this_frame);
1697   struct arc_frame_cache *cache = (struct arc_frame_cache *) (*this_cache);
1698
1699   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1700
1701   /* If we are asked to unwind the PC, then we need to return BLINK instead:
1702      the saved value of PC points into this frame's function's prologue, not
1703      the next frame's function's resume location.  */
1704   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1705     regnum = ARC_BLINK_REGNUM;
1706
1707   /* SP is a special case - we should return prev_sp, because
1708      trad_frame_get_prev_register will return _current_ SP value.
1709      Alternatively we could have stored cache->prev_sp in the cache->saved
1710      regs, but here we follow the lead of AArch64, ARM and Xtensa and will
1711      leave that logic in this function, instead of prologue analyzers.  That I
1712      think is a bit more clear as `saved_regs` should contain saved regs, not
1713      computable.
1714
1715      Because value has been computed, "got_constant" should be used, so that
1716      returned value will be a "not_lval" - immutable.  */
1717
1718   if (regnum == gdbarch_sp_regnum (gdbarch))
1719     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, cache->prev_sp);
1720
1721   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, cache->saved_regs, regnum);
1722 }
1723
1724 /* Implement the "init_reg" dwarf2_frame method.  */
1725
1726 static void
1727 arc_dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
1728                            struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
1729                            struct frame_info *info)
1730 {
1731   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1732     /* The return address column.  */
1733     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_RA;
1734   else if (regnum == gdbarch_sp_regnum (gdbarch))
1735     /* The call frame address.  */
1736     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_CFA;
1737 }
1738
1739 /* Structure defining the ARC ordinary frame unwind functions.  Since we are
1740    the fallback unwinder, we use the default frame sniffer, which always
1741    accepts the frame.  */
1742
1743 static const struct frame_unwind arc_frame_unwind = {
1744   NORMAL_FRAME,
1745   default_frame_unwind_stop_reason,
1746   arc_frame_this_id,
1747   arc_frame_prev_register,
1748   NULL,
1749   default_frame_sniffer,
1750   NULL,
1751   NULL
1752 };
1753
1754
1755 static const struct frame_base arc_normal_base = {
1756   &arc_frame_unwind,
1757   arc_frame_base_address,
1758   arc_frame_base_address,
1759   arc_frame_base_address
1760 };
1761
1762 /* Initialize target description for the ARC.
1763
1764    Returns TRUE if input tdesc was valid and in this case it will assign TDESC
1765    and TDESC_DATA output parameters.  */
1766
1767 static int
1768 arc_tdesc_init (struct gdbarch_info info, const struct target_desc **tdesc,
1769                 struct tdesc_arch_data **tdesc_data)
1770 {
1771   if (arc_debug)
1772     debug_printf ("arc: Target description initialization.\n");
1773
1774   const struct target_desc *tdesc_loc = info.target_desc;
1775
1776   /* Depending on whether this is ARCompact or ARCv2 we will assign
1777      different default registers sets (which will differ in exactly two core
1778      registers).  GDB will also refuse to accept register feature from invalid
1779      ISA - v2 features can be used only with v2 ARChitecture.  We read
1780      bfd_arch_info, which looks like to be a safe bet here, as it looks like it
1781      is always initialized even when we don't pass any elf file to GDB at all
1782      (it uses default arch in this case).  Also GDB will call this function
1783      multiple times, and if XML target description file contains architecture
1784      specifications, then GDB will set this architecture to info.bfd_arch_info,
1785      overriding value from ELF file if they are different.  That means that,
1786      where matters, this value is always our best guess on what CPU we are
1787      debugging.  It has been noted that architecture specified in tdesc file
1788      has higher precedence over ELF and even "set architecture" - that is,
1789      using "set architecture" command will have no effect when tdesc has "arch"
1790      tag.  */
1791   /* Cannot use arc_mach_is_arcv2 (), because gdbarch is not created yet.  */
1792   const int is_arcv2 = (info.bfd_arch_info->mach == bfd_mach_arc_arcv2);
1793   int is_reduced_rf;
1794   const char *const *core_regs;
1795   const char *core_feature_name;
1796
1797   /* If target doesn't provide a description - use default one.  */
1798   if (!tdesc_has_registers (tdesc_loc))
1799     {
1800       if (is_arcv2)
1801         {
1802           tdesc_loc = tdesc_arc_v2;
1803           if (arc_debug)
1804             debug_printf ("arc: Using default register set for ARC v2.\n");
1805         }
1806       else
1807         {
1808           tdesc_loc = tdesc_arc_arcompact;
1809           if (arc_debug)
1810             debug_printf ("arc: Using default register set for ARCompact.\n");
1811         }
1812     }
1813   else
1814     {
1815       if (arc_debug)
1816         debug_printf ("arc: Using provided register set.\n");
1817     }
1818   gdb_assert (tdesc_loc != NULL);
1819
1820   /* Now we can search for base registers.  Core registers can be either full
1821      or reduced.  Summary:
1822
1823      - core.v2 + aux-minimal
1824      - core-reduced.v2 + aux-minimal
1825      - core.arcompact + aux-minimal
1826
1827      NB: It is entirely feasible to have ARCompact with reduced core regs, but
1828      we ignore that because GCC doesn't support that and at the same time
1829      ARCompact is considered obsolete, so there is not much reason to support
1830      that.  */
1831   const struct tdesc_feature *feature
1832     = tdesc_find_feature (tdesc_loc, core_v2_feature_name);
1833   if (feature != NULL)
1834     {
1835       /* Confirm that register and architecture match, to prevent accidents in
1836          some situations.  This code will trigger an error if:
1837
1838          1. XML tdesc doesn't specify arch explicitly, registers are for arch
1839          X, but ELF specifies arch Y.
1840
1841          2. XML tdesc specifies arch X, but contains registers for arch Y.
1842
1843          It will not protect from case where XML or ELF specify arch X,
1844          registers are for the same arch X, but the real target is arch Y.  To
1845          detect this case we need to check IDENTITY register.  */
1846       if (!is_arcv2)
1847         {
1848           arc_print (_("Error: ARC v2 target description supplied for "
1849                        "non-ARCv2 target.\n"));
1850           return FALSE;
1851         }
1852
1853       is_reduced_rf = FALSE;
1854       core_feature_name = core_v2_feature_name;
1855       core_regs = core_v2_register_names;
1856     }
1857   else
1858     {
1859       feature = tdesc_find_feature (tdesc_loc, core_reduced_v2_feature_name);
1860       if (feature != NULL)
1861         {
1862           if (!is_arcv2)
1863             {
1864               arc_print (_("Error: ARC v2 target description supplied for "
1865                            "non-ARCv2 target.\n"));
1866               return FALSE;
1867             }
1868
1869           is_reduced_rf = TRUE;
1870           core_feature_name = core_reduced_v2_feature_name;
1871           core_regs = core_v2_register_names;
1872         }
1873       else
1874         {
1875           feature = tdesc_find_feature (tdesc_loc,
1876                                         core_arcompact_feature_name);
1877           if (feature != NULL)
1878             {
1879               if (is_arcv2)
1880                 {
1881                   arc_print (_("Error: ARCompact target description supplied "
1882                                "for non-ARCompact target.\n"));
1883                   return FALSE;
1884                 }
1885
1886               is_reduced_rf = FALSE;
1887               core_feature_name = core_arcompact_feature_name;
1888               core_regs = core_arcompact_register_names;
1889             }
1890           else
1891             {
1892               arc_print (_("Error: Couldn't find core register feature in "
1893                            "supplied target description."));
1894               return FALSE;
1895             }
1896         }
1897     }
1898
1899   struct tdesc_arch_data *tdesc_data_loc = tdesc_data_alloc ();
1900
1901   gdb_assert (feature != NULL);
1902   int valid_p = 1;
1903
1904   for (int i = 0; i <= ARC_LAST_CORE_REGNUM; i++)
1905     {
1906       /* If rf16, then skip extra registers.  */
1907       if (is_reduced_rf && ((i >= ARC_R4_REGNUM && i <= ARC_R9_REGNUM)
1908                             || (i >= ARC_R16_REGNUM && i <= ARC_R25_REGNUM)))
1909         continue;
1910
1911       valid_p = tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data_loc, i,
1912                                          core_regs[i]);
1913
1914       /* - Ignore errors in extension registers - they are optional.
1915          - Ignore missing ILINK because it doesn't make sense for Linux.
1916          - Ignore missing ILINK2 when architecture is ARCompact, because it
1917          doesn't make sense for Linux targets.
1918
1919          In theory those optional registers should be in separate features, but
1920          that would create numerous but tiny features, which looks like an
1921          overengineering of a rather simple task.  */
1922       if (!valid_p && (i <= ARC_SP_REGNUM || i == ARC_BLINK_REGNUM
1923                        || i == ARC_LP_COUNT_REGNUM || i == ARC_PCL_REGNUM
1924                        || (i == ARC_R30_REGNUM && is_arcv2)))
1925         {
1926           arc_print (_("Error: Cannot find required register `%s' in "
1927                        "feature `%s'.\n"), core_regs[i], core_feature_name);
1928           tdesc_data_cleanup (tdesc_data_loc);
1929           return FALSE;
1930         }
1931     }
1932
1933   /* Mandatory AUX registeres are intentionally few and are common between
1934      ARCompact and ARC v2, so same code can be used for both.  */
1935   feature = tdesc_find_feature (tdesc_loc, aux_minimal_feature_name);
1936   if (feature == NULL)
1937     {
1938       arc_print (_("Error: Cannot find required feature `%s' in supplied "
1939                    "target description.\n"), aux_minimal_feature_name);
1940       tdesc_data_cleanup (tdesc_data_loc);
1941       return FALSE;
1942     }
1943
1944   for (int i = ARC_FIRST_AUX_REGNUM; i <= ARC_LAST_AUX_REGNUM; i++)
1945     {
1946       const char *name = aux_minimal_register_names[i - ARC_FIRST_AUX_REGNUM];
1947       valid_p = tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data_loc, i, name);
1948       if (!valid_p)
1949         {
1950           arc_print (_("Error: Cannot find required register `%s' "
1951                        "in feature `%s'.\n"),
1952                      name, tdesc_feature_name (feature));
1953           tdesc_data_cleanup (tdesc_data_loc);
1954           return FALSE;
1955         }
1956     }
1957
1958   *tdesc = tdesc_loc;
1959   *tdesc_data = tdesc_data_loc;
1960
1961   return TRUE;
1962 }
1963
1964 /* Implement the "init" gdbarch method.  */
1965
1966 static struct gdbarch *
1967 arc_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1968 {
1969   const struct target_desc *tdesc;
1970   struct tdesc_arch_data *tdesc_data;
1971
1972   if (arc_debug)
1973     debug_printf ("arc: Architecture initialization.\n");
1974
1975   if (!arc_tdesc_init (info, &tdesc, &tdesc_data))
1976     return NULL;
1977
1978   /* Allocate the ARC-private target-dependent information structure, and the
1979      GDB target-independent information structure.  */
1980   struct gdbarch_tdep *tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
1981   tdep->jb_pc = -1; /* No longjmp support by default.  */
1982   struct gdbarch *gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1983
1984   /* Data types.  */
1985   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1986   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1987   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1988   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1989   set_gdbarch_long_long_align_bit (gdbarch, 32);
1990   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1991   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1992   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1993   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
1994   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
1995   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1996   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
1997
1998   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, arc_write_pc);
1999
2000   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, arc_virtual_frame_pointer);
2001
2002   /* tdesc_use_registers expects gdbarch_num_regs to return number of registers
2003      parsed by gdbarch_init, and then it will add all of the remaining
2004      registers and will increase number of registers.  */
2005   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, ARC_LAST_REGNUM + 1);
2006   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, 0);
2007   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, ARC_SP_REGNUM);
2008   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, ARC_PC_REGNUM);
2009   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, ARC_STATUS32_REGNUM);
2010   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, -1); /* No FPU registers.  */
2011
2012   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, arc_dummy_id);
2013   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, arc_push_dummy_call);
2014   set_gdbarch_push_dummy_code (gdbarch, arc_push_dummy_code);
2015
2016   set_gdbarch_cannot_fetch_register (gdbarch, arc_cannot_fetch_register);
2017   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, arc_cannot_store_register);
2018
2019   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
2020
2021   set_gdbarch_return_value (gdbarch, arc_return_value);
2022
2023   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, arc_skip_prologue);
2024   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
2025
2026   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch, arc_breakpoint_kind_from_pc);
2027   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch, arc_sw_breakpoint_from_kind);
2028
2029   /* On ARC 600 BRK_S instruction advances PC, unlike other ARC cores.  */
2030   if (!arc_mach_is_arc600 (gdbarch))
2031     set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
2032   else
2033     set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 2);
2034
2035   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, arc_unwind_pc);
2036   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, arc_unwind_sp);
2037
2038   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, arc_frame_align);
2039
2040   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, arc_delayed_print_insn);
2041
2042   set_gdbarch_cannot_step_breakpoint (gdbarch, 1);
2043
2044   /* "nonsteppable" watchpoint means that watchpoint triggers before
2045      instruction is committed, therefore it is required to remove watchpoint
2046      to step though instruction that triggers it.  ARC watchpoints trigger
2047      only after instruction is committed, thus there is no need to remove
2048      them.  In fact on ARC watchpoint for memory writes may trigger with more
2049      significant delay, like one or two instructions, depending on type of
2050      memory where write is performed (CCM or external) and next instruction
2051      after the memory write.  */
2052   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 0);
2053
2054   /* This doesn't include possible long-immediate value.  */
2055   set_gdbarch_max_insn_length (gdbarch, 4);
2056
2057   /* Frame unwinders and sniffers.  */
2058   dwarf2_frame_set_init_reg (gdbarch, arc_dwarf2_frame_init_reg);
2059   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
2060   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &arc_frame_unwind);
2061   frame_base_set_default (gdbarch, &arc_normal_base);
2062
2063   /* Setup stuff specific to a particular environment (baremetal or Linux).
2064      It can override functions set earlier.  */
2065   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
2066
2067   if (tdep->jb_pc >= 0)
2068     set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, arc_get_longjmp_target);
2069
2070   /* Disassembler options.  Enforce CPU if it was specified in XML target
2071      description, otherwise use default method of determining CPU (ELF private
2072      header).  */
2073   if (info.target_desc != NULL)
2074     {
2075       const struct bfd_arch_info *tdesc_arch
2076         = tdesc_architecture (info.target_desc);
2077       if (tdesc_arch != NULL)
2078         {
2079           xfree (arc_disassembler_options);
2080           /* FIXME: It is not really good to change disassembler options
2081              behind the scene, because that might override options
2082              specified by the user.  However as of now ARC doesn't support
2083              `set disassembler-options' hence this code is the only place
2084              where options are changed.  It also changes options for all
2085              existing gdbarches, which also can be problematic, if
2086              arc_gdbarch_init will start reusing existing gdbarch
2087              instances.  */
2088           arc_disassembler_options = xstrprintf ("cpu=%s",
2089                                                  tdesc_arch->printable_name);
2090           set_gdbarch_disassembler_options (gdbarch,
2091                                             &arc_disassembler_options);
2092         }
2093     }
2094
2095   tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
2096
2097   return gdbarch;
2098 }
2099
2100 /* Implement the "dump_tdep" gdbarch method.  */
2101
2102 static void
2103 arc_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
2104 {
2105   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2106
2107   fprintf_unfiltered (file, "arc_dump_tdep: jb_pc = %i\n", tdep->jb_pc);
2108 }
2109
2110 /* Wrapper for "maintenance print arc" list of commands.  */
2111
2112 static void
2113 maintenance_print_arc_command (char *args, int from_tty)
2114 {
2115   cmd_show_list (maintenance_print_arc_list, from_tty, "");
2116 }
2117
2118 /* This command accepts single argument - address of instruction to
2119    disassemble.  */
2120
2121 static void
2122 dump_arc_instruction_command (char *args, int from_tty)
2123 {
2124   struct value *val;
2125   if (args != NULL && strlen (args) > 0)
2126     val = evaluate_expression (parse_expression (args).get ());
2127   else
2128     val = access_value_history (0);
2129   record_latest_value (val);
2130
2131   CORE_ADDR address = value_as_address (val);
2132   struct arc_instruction insn;
2133   struct disassemble_info di = arc_disassemble_info (target_gdbarch ());
2134   arc_insn_decode (address, &di, arc_delayed_print_insn, &insn);
2135   arc_insn_dump (insn);
2136 }
2137
2138 /* Suppress warning from -Wmissing-prototypes.  */
2139 extern initialize_file_ftype _initialize_arc_tdep;
2140
2141 void
2142 _initialize_arc_tdep (void)
2143 {
2144   gdbarch_register (bfd_arch_arc, arc_gdbarch_init, arc_dump_tdep);
2145
2146   initialize_tdesc_arc_v2 ();
2147   initialize_tdesc_arc_arcompact ();
2148
2149   /* Register ARC-specific commands with gdb.  */
2150
2151   /* Add root prefix command for "maintenance print arc" commands.  */
2152   add_prefix_cmd ("arc", class_maintenance, maintenance_print_arc_command,
2153                   _("ARC-specific maintenance commands for printing GDB "
2154                     "internal state."),
2155                   &maintenance_print_arc_list, "maintenance print arc ", 0,
2156                   &maintenanceprintlist);
2157
2158   add_cmd ("arc-instruction", class_maintenance,
2159            dump_arc_instruction_command,
2160            _("Dump arc_instruction structure for specified address."),
2161            &maintenance_print_arc_list);
2162
2163   /* Debug internals for ARC GDB.  */
2164   add_setshow_zinteger_cmd ("arc", class_maintenance,
2165                             &arc_debug,
2166                             _("Set ARC specific debugging."),
2167                             _("Show ARC specific debugging."),
2168                             _("Non-zero enables ARC specific debugging."),
2169                             NULL, NULL, &setdebuglist, &showdebuglist);
2170 }