05a030a89c6c71fcd2482eff2936123b195cd74f
[external/binutils.git] / gdb / arm-tdep.c
1 /* Common target dependent code for GDB on ARM systems.
2
3    Copyright (C) 1988-1989, 1991-1993, 1995-1996, 1998-2012 Free
4    Software Foundation, 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 #include <ctype.h>              /* XXX for isupper ().  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "frame.h"
25 #include "inferior.h"
26 #include "gdbcmd.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "gdb_string.h"
29 #include "dis-asm.h"            /* For register styles.  */
30 #include "regcache.h"
31 #include "reggroups.h"
32 #include "doublest.h"
33 #include "value.h"
34 #include "arch-utils.h"
35 #include "osabi.h"
36 #include "frame-unwind.h"
37 #include "frame-base.h"
38 #include "trad-frame.h"
39 #include "objfiles.h"
40 #include "dwarf2-frame.h"
41 #include "gdbtypes.h"
42 #include "prologue-value.h"
43 #include "remote.h"
44 #include "target-descriptions.h"
45 #include "user-regs.h"
46 #include "observer.h"
47
48 #include "arm-tdep.h"
49 #include "gdb/sim-arm.h"
50
51 #include "elf-bfd.h"
52 #include "coff/internal.h"
53 #include "elf/arm.h"
54
55 #include "gdb_assert.h"
56 #include "vec.h"
57
58 #include "record.h"
59
60 #include "features/arm-with-m.c"
61 #include "features/arm-with-m-fpa-layout.c"
62 #include "features/arm-with-m-vfp-d16.c"
63 #include "features/arm-with-iwmmxt.c"
64 #include "features/arm-with-vfpv2.c"
65 #include "features/arm-with-vfpv3.c"
66 #include "features/arm-with-neon.c"
67
68 static int arm_debug;
69
70 /* Macros for setting and testing a bit in a minimal symbol that marks
71    it as Thumb function.  The MSB of the minimal symbol's "info" field
72    is used for this purpose.
73
74    MSYMBOL_SET_SPECIAL  Actually sets the "special" bit.
75    MSYMBOL_IS_SPECIAL   Tests the "special" bit in a minimal symbol.  */
76
77 #define MSYMBOL_SET_SPECIAL(msym)                               \
78         MSYMBOL_TARGET_FLAG_1 (msym) = 1
79
80 #define MSYMBOL_IS_SPECIAL(msym)                                \
81         MSYMBOL_TARGET_FLAG_1 (msym)
82
83 /* Per-objfile data used for mapping symbols.  */
84 static const struct objfile_data *arm_objfile_data_key;
85
86 struct arm_mapping_symbol
87 {
88   bfd_vma value;
89   char type;
90 };
91 typedef struct arm_mapping_symbol arm_mapping_symbol_s;
92 DEF_VEC_O(arm_mapping_symbol_s);
93
94 struct arm_per_objfile
95 {
96   VEC(arm_mapping_symbol_s) **section_maps;
97 };
98
99 /* The list of available "set arm ..." and "show arm ..." commands.  */
100 static struct cmd_list_element *setarmcmdlist = NULL;
101 static struct cmd_list_element *showarmcmdlist = NULL;
102
103 /* The type of floating-point to use.  Keep this in sync with enum
104    arm_float_model, and the help string in _initialize_arm_tdep.  */
105 static const char *const fp_model_strings[] =
106 {
107   "auto",
108   "softfpa",
109   "fpa",
110   "softvfp",
111   "vfp",
112   NULL
113 };
114
115 /* A variable that can be configured by the user.  */
116 static enum arm_float_model arm_fp_model = ARM_FLOAT_AUTO;
117 static const char *current_fp_model = "auto";
118
119 /* The ABI to use.  Keep this in sync with arm_abi_kind.  */
120 static const char *const arm_abi_strings[] =
121 {
122   "auto",
123   "APCS",
124   "AAPCS",
125   NULL
126 };
127
128 /* A variable that can be configured by the user.  */
129 static enum arm_abi_kind arm_abi_global = ARM_ABI_AUTO;
130 static const char *arm_abi_string = "auto";
131
132 /* The execution mode to assume.  */
133 static const char *const arm_mode_strings[] =
134   {
135     "auto",
136     "arm",
137     "thumb",
138     NULL
139   };
140
141 static const char *arm_fallback_mode_string = "auto";
142 static const char *arm_force_mode_string = "auto";
143
144 /* Internal override of the execution mode.  -1 means no override,
145    0 means override to ARM mode, 1 means override to Thumb mode.
146    The effect is the same as if arm_force_mode has been set by the
147    user (except the internal override has precedence over a user's
148    arm_force_mode override).  */
149 static int arm_override_mode = -1;
150
151 /* Number of different reg name sets (options).  */
152 static int num_disassembly_options;
153
154 /* The standard register names, and all the valid aliases for them.  Note
155    that `fp', `sp' and `pc' are not added in this alias list, because they
156    have been added as builtin user registers in
157    std-regs.c:_initialize_frame_reg.  */
158 static const struct
159 {
160   const char *name;
161   int regnum;
162 } arm_register_aliases[] = {
163   /* Basic register numbers.  */
164   { "r0", 0 },
165   { "r1", 1 },
166   { "r2", 2 },
167   { "r3", 3 },
168   { "r4", 4 },
169   { "r5", 5 },
170   { "r6", 6 },
171   { "r7", 7 },
172   { "r8", 8 },
173   { "r9", 9 },
174   { "r10", 10 },
175   { "r11", 11 },
176   { "r12", 12 },
177   { "r13", 13 },
178   { "r14", 14 },
179   { "r15", 15 },
180   /* Synonyms (argument and variable registers).  */
181   { "a1", 0 },
182   { "a2", 1 },
183   { "a3", 2 },
184   { "a4", 3 },
185   { "v1", 4 },
186   { "v2", 5 },
187   { "v3", 6 },
188   { "v4", 7 },
189   { "v5", 8 },
190   { "v6", 9 },
191   { "v7", 10 },
192   { "v8", 11 },
193   /* Other platform-specific names for r9.  */
194   { "sb", 9 },
195   { "tr", 9 },
196   /* Special names.  */
197   { "ip", 12 },
198   { "lr", 14 },
199   /* Names used by GCC (not listed in the ARM EABI).  */
200   { "sl", 10 },
201   /* A special name from the older ATPCS.  */
202   { "wr", 7 },
203 };
204
205 static const char *const arm_register_names[] =
206 {"r0",  "r1",  "r2",  "r3",     /*  0  1  2  3 */
207  "r4",  "r5",  "r6",  "r7",     /*  4  5  6  7 */
208  "r8",  "r9",  "r10", "r11",    /*  8  9 10 11 */
209  "r12", "sp",  "lr",  "pc",     /* 12 13 14 15 */
210  "f0",  "f1",  "f2",  "f3",     /* 16 17 18 19 */
211  "f4",  "f5",  "f6",  "f7",     /* 20 21 22 23 */
212  "fps", "cpsr" };               /* 24 25       */
213
214 /* Valid register name styles.  */
215 static const char **valid_disassembly_styles;
216
217 /* Disassembly style to use. Default to "std" register names.  */
218 static const char *disassembly_style;
219
220 /* This is used to keep the bfd arch_info in sync with the disassembly
221    style.  */
222 static void set_disassembly_style_sfunc(char *, int,
223                                          struct cmd_list_element *);
224 static void set_disassembly_style (void);
225
226 static void convert_from_extended (const struct floatformat *, const void *,
227                                    void *, int);
228 static void convert_to_extended (const struct floatformat *, void *,
229                                  const void *, int);
230
231 static enum register_status arm_neon_quad_read (struct gdbarch *gdbarch,
232                                                 struct regcache *regcache,
233                                                 int regnum, gdb_byte *buf);
234 static void arm_neon_quad_write (struct gdbarch *gdbarch,
235                                  struct regcache *regcache,
236                                  int regnum, const gdb_byte *buf);
237
238 static int thumb_insn_size (unsigned short inst1);
239
240 struct arm_prologue_cache
241 {
242   /* The stack pointer at the time this frame was created; i.e. the
243      caller's stack pointer when this function was called.  It is used
244      to identify this frame.  */
245   CORE_ADDR prev_sp;
246
247   /* The frame base for this frame is just prev_sp - frame size.
248      FRAMESIZE is the distance from the frame pointer to the
249      initial stack pointer.  */
250
251   int framesize;
252
253   /* The register used to hold the frame pointer for this frame.  */
254   int framereg;
255
256   /* Saved register offsets.  */
257   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
258 };
259
260 static CORE_ADDR arm_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
261                                        CORE_ADDR prologue_start,
262                                        CORE_ADDR prologue_end,
263                                        struct arm_prologue_cache *cache);
264
265 /* Architecture version for displaced stepping.  This effects the behaviour of
266    certain instructions, and really should not be hard-wired.  */
267
268 #define DISPLACED_STEPPING_ARCH_VERSION         5
269
270 /* Addresses for calling Thumb functions have the bit 0 set.
271    Here are some macros to test, set, or clear bit 0 of addresses.  */
272 #define IS_THUMB_ADDR(addr)     ((addr) & 1)
273 #define MAKE_THUMB_ADDR(addr)   ((addr) | 1)
274 #define UNMAKE_THUMB_ADDR(addr) ((addr) & ~1)
275
276 /* Set to true if the 32-bit mode is in use.  */
277
278 int arm_apcs_32 = 1;
279
280 /* Return the bit mask in ARM_PS_REGNUM that indicates Thumb mode.  */
281
282 int
283 arm_psr_thumb_bit (struct gdbarch *gdbarch)
284 {
285   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->is_m)
286     return XPSR_T;
287   else
288     return CPSR_T;
289 }
290
291 /* Determine if FRAME is executing in Thumb mode.  */
292
293 int
294 arm_frame_is_thumb (struct frame_info *frame)
295 {
296   CORE_ADDR cpsr;
297   ULONGEST t_bit = arm_psr_thumb_bit (get_frame_arch (frame));
298
299   /* Every ARM frame unwinder can unwind the T bit of the CPSR, either
300      directly (from a signal frame or dummy frame) or by interpreting
301      the saved LR (from a prologue or DWARF frame).  So consult it and
302      trust the unwinders.  */
303   cpsr = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_PS_REGNUM);
304
305   return (cpsr & t_bit) != 0;
306 }
307
308 /* Callback for VEC_lower_bound.  */
309
310 static inline int
311 arm_compare_mapping_symbols (const struct arm_mapping_symbol *lhs,
312                              const struct arm_mapping_symbol *rhs)
313 {
314   return lhs->value < rhs->value;
315 }
316
317 /* Search for the mapping symbol covering MEMADDR.  If one is found,
318    return its type.  Otherwise, return 0.  If START is non-NULL,
319    set *START to the location of the mapping symbol.  */
320
321 static char
322 arm_find_mapping_symbol (CORE_ADDR memaddr, CORE_ADDR *start)
323 {
324   struct obj_section *sec;
325
326   /* If there are mapping symbols, consult them.  */
327   sec = find_pc_section (memaddr);
328   if (sec != NULL)
329     {
330       struct arm_per_objfile *data;
331       VEC(arm_mapping_symbol_s) *map;
332       struct arm_mapping_symbol map_key = { memaddr - obj_section_addr (sec),
333                                             0 };
334       unsigned int idx;
335
336       data = objfile_data (sec->objfile, arm_objfile_data_key);
337       if (data != NULL)
338         {
339           map = data->section_maps[sec->the_bfd_section->index];
340           if (!VEC_empty (arm_mapping_symbol_s, map))
341             {
342               struct arm_mapping_symbol *map_sym;
343
344               idx = VEC_lower_bound (arm_mapping_symbol_s, map, &map_key,
345                                      arm_compare_mapping_symbols);
346
347               /* VEC_lower_bound finds the earliest ordered insertion
348                  point.  If the following symbol starts at this exact
349                  address, we use that; otherwise, the preceding
350                  mapping symbol covers this address.  */
351               if (idx < VEC_length (arm_mapping_symbol_s, map))
352                 {
353                   map_sym = VEC_index (arm_mapping_symbol_s, map, idx);
354                   if (map_sym->value == map_key.value)
355                     {
356                       if (start)
357                         *start = map_sym->value + obj_section_addr (sec);
358                       return map_sym->type;
359                     }
360                 }
361
362               if (idx > 0)
363                 {
364                   map_sym = VEC_index (arm_mapping_symbol_s, map, idx - 1);
365                   if (start)
366                     *start = map_sym->value + obj_section_addr (sec);
367                   return map_sym->type;
368                 }
369             }
370         }
371     }
372
373   return 0;
374 }
375
376 /* Determine if the program counter specified in MEMADDR is in a Thumb
377    function.  This function should be called for addresses unrelated to
378    any executing frame; otherwise, prefer arm_frame_is_thumb.  */
379
380 int
381 arm_pc_is_thumb (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR memaddr)
382 {
383   struct minimal_symbol *sym;
384   char type;
385   struct displaced_step_closure* dsc
386     = get_displaced_step_closure_by_addr(memaddr);
387
388   /* If checking the mode of displaced instruction in copy area, the mode
389      should be determined by instruction on the original address.  */
390   if (dsc)
391     {
392       if (debug_displaced)
393         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
394                             "displaced: check mode of %.8lx instead of %.8lx\n",
395                             (unsigned long) dsc->insn_addr,
396                             (unsigned long) memaddr);
397       memaddr = dsc->insn_addr;
398     }
399
400   /* If bit 0 of the address is set, assume this is a Thumb address.  */
401   if (IS_THUMB_ADDR (memaddr))
402     return 1;
403
404   /* Respect internal mode override if active.  */
405   if (arm_override_mode != -1)
406     return arm_override_mode;
407
408   /* If the user wants to override the symbol table, let him.  */
409   if (strcmp (arm_force_mode_string, "arm") == 0)
410     return 0;
411   if (strcmp (arm_force_mode_string, "thumb") == 0)
412     return 1;
413
414   /* ARM v6-M and v7-M are always in Thumb mode.  */
415   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->is_m)
416     return 1;
417
418   /* If there are mapping symbols, consult them.  */
419   type = arm_find_mapping_symbol (memaddr, NULL);
420   if (type)
421     return type == 't';
422
423   /* Thumb functions have a "special" bit set in minimal symbols.  */
424   sym = lookup_minimal_symbol_by_pc (memaddr);
425   if (sym)
426     return (MSYMBOL_IS_SPECIAL (sym));
427
428   /* If the user wants to override the fallback mode, let them.  */
429   if (strcmp (arm_fallback_mode_string, "arm") == 0)
430     return 0;
431   if (strcmp (arm_fallback_mode_string, "thumb") == 0)
432     return 1;
433
434   /* If we couldn't find any symbol, but we're talking to a running
435      target, then trust the current value of $cpsr.  This lets
436      "display/i $pc" always show the correct mode (though if there is
437      a symbol table we will not reach here, so it still may not be
438      displayed in the mode it will be executed).  */
439   if (target_has_registers)
440     return arm_frame_is_thumb (get_current_frame ());
441
442   /* Otherwise we're out of luck; we assume ARM.  */
443   return 0;
444 }
445
446 /* Remove useless bits from addresses in a running program.  */
447 static CORE_ADDR
448 arm_addr_bits_remove (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR val)
449 {
450   if (arm_apcs_32)
451     return UNMAKE_THUMB_ADDR (val);
452   else
453     return (val & 0x03fffffc);
454 }
455
456 /* When reading symbols, we need to zap the low bit of the address,
457    which may be set to 1 for Thumb functions.  */
458 static CORE_ADDR
459 arm_smash_text_address (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR val)
460 {
461   return val & ~1;
462 }
463
464 /* Return 1 if PC is the start of a compiler helper function which
465    can be safely ignored during prologue skipping.  IS_THUMB is true
466    if the function is known to be a Thumb function due to the way it
467    is being called.  */
468 static int
469 skip_prologue_function (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc, int is_thumb)
470 {
471   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
472   struct minimal_symbol *msym;
473
474   msym = lookup_minimal_symbol_by_pc (pc);
475   if (msym != NULL
476       && SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msym) == pc
477       && SYMBOL_LINKAGE_NAME (msym) != NULL)
478     {
479       const char *name = SYMBOL_LINKAGE_NAME (msym);
480
481       /* The GNU linker's Thumb call stub to foo is named
482          __foo_from_thumb.  */
483       if (strstr (name, "_from_thumb") != NULL)
484         name += 2;
485
486       /* On soft-float targets, __truncdfsf2 is called to convert promoted
487          arguments to their argument types in non-prototyped
488          functions.  */
489       if (strncmp (name, "__truncdfsf2", strlen ("__truncdfsf2")) == 0)
490         return 1;
491       if (strncmp (name, "__aeabi_d2f", strlen ("__aeabi_d2f")) == 0)
492         return 1;
493
494       /* Internal functions related to thread-local storage.  */
495       if (strncmp (name, "__tls_get_addr", strlen ("__tls_get_addr")) == 0)
496         return 1;
497       if (strncmp (name, "__aeabi_read_tp", strlen ("__aeabi_read_tp")) == 0)
498         return 1;
499     }
500   else
501     {
502       /* If we run against a stripped glibc, we may be unable to identify
503          special functions by name.  Check for one important case,
504          __aeabi_read_tp, by comparing the *code* against the default
505          implementation (this is hand-written ARM assembler in glibc).  */
506
507       if (!is_thumb
508           && read_memory_unsigned_integer (pc, 4, byte_order_for_code)
509              == 0xe3e00a0f /* mov r0, #0xffff0fff */
510           && read_memory_unsigned_integer (pc + 4, 4, byte_order_for_code)
511              == 0xe240f01f) /* sub pc, r0, #31 */
512         return 1;
513     }
514
515   return 0;
516 }
517
518 /* Support routines for instruction parsing.  */
519 #define submask(x) ((1L << ((x) + 1)) - 1)
520 #define bit(obj,st) (((obj) >> (st)) & 1)
521 #define bits(obj,st,fn) (((obj) >> (st)) & submask ((fn) - (st)))
522 #define sbits(obj,st,fn) \
523   ((long) (bits(obj,st,fn) | ((long) bit(obj,fn) * ~ submask (fn - st))))
524 #define BranchDest(addr,instr) \
525   ((CORE_ADDR) (((long) (addr)) + 8 + (sbits (instr, 0, 23) << 2)))
526
527 /* Extract the immediate from instruction movw/movt of encoding T.  INSN1 is
528    the first 16-bit of instruction, and INSN2 is the second 16-bit of
529    instruction.  */
530 #define EXTRACT_MOVW_MOVT_IMM_T(insn1, insn2) \
531   ((bits ((insn1), 0, 3) << 12)               \
532    | (bits ((insn1), 10, 10) << 11)           \
533    | (bits ((insn2), 12, 14) << 8)            \
534    | bits ((insn2), 0, 7))
535
536 /* Extract the immediate from instruction movw/movt of encoding A.  INSN is
537    the 32-bit instruction.  */
538 #define EXTRACT_MOVW_MOVT_IMM_A(insn) \
539   ((bits ((insn), 16, 19) << 12) \
540    | bits ((insn), 0, 11))
541
542 /* Decode immediate value; implements ThumbExpandImmediate pseudo-op.  */
543
544 static unsigned int
545 thumb_expand_immediate (unsigned int imm)
546 {
547   unsigned int count = imm >> 7;
548
549   if (count < 8)
550     switch (count / 2)
551       {
552       case 0:
553         return imm & 0xff;
554       case 1:
555         return (imm & 0xff) | ((imm & 0xff) << 16);
556       case 2:
557         return ((imm & 0xff) << 8) | ((imm & 0xff) << 24);
558       case 3:
559         return (imm & 0xff) | ((imm & 0xff) << 8)
560                 | ((imm & 0xff) << 16) | ((imm & 0xff) << 24);
561       }
562
563   return (0x80 | (imm & 0x7f)) << (32 - count);
564 }
565
566 /* Return 1 if the 16-bit Thumb instruction INST might change
567    control flow, 0 otherwise.  */
568
569 static int
570 thumb_instruction_changes_pc (unsigned short inst)
571 {
572   if ((inst & 0xff00) == 0xbd00)        /* pop {rlist, pc} */
573     return 1;
574
575   if ((inst & 0xf000) == 0xd000)        /* conditional branch */
576     return 1;
577
578   if ((inst & 0xf800) == 0xe000)        /* unconditional branch */
579     return 1;
580
581   if ((inst & 0xff00) == 0x4700)        /* bx REG, blx REG */
582     return 1;
583
584   if ((inst & 0xff87) == 0x4687)        /* mov pc, REG */
585     return 1;
586
587   if ((inst & 0xf500) == 0xb100)        /* CBNZ or CBZ.  */
588     return 1;
589
590   return 0;
591 }
592
593 /* Return 1 if the 32-bit Thumb instruction in INST1 and INST2
594    might change control flow, 0 otherwise.  */
595
596 static int
597 thumb2_instruction_changes_pc (unsigned short inst1, unsigned short inst2)
598 {
599   if ((inst1 & 0xf800) == 0xf000 && (inst2 & 0x8000) == 0x8000)
600     {
601       /* Branches and miscellaneous control instructions.  */
602
603       if ((inst2 & 0x1000) != 0 || (inst2 & 0xd001) == 0xc000)
604         {
605           /* B, BL, BLX.  */
606           return 1;
607         }
608       else if (inst1 == 0xf3de && (inst2 & 0xff00) == 0x3f00)
609         {
610           /* SUBS PC, LR, #imm8.  */
611           return 1;
612         }
613       else if ((inst2 & 0xd000) == 0x8000 && (inst1 & 0x0380) != 0x0380)
614         {
615           /* Conditional branch.  */
616           return 1;
617         }
618
619       return 0;
620     }
621
622   if ((inst1 & 0xfe50) == 0xe810)
623     {
624       /* Load multiple or RFE.  */
625
626       if (bit (inst1, 7) && !bit (inst1, 8))
627         {
628           /* LDMIA or POP */
629           if (bit (inst2, 15))
630             return 1;
631         }
632       else if (!bit (inst1, 7) && bit (inst1, 8))
633         {
634           /* LDMDB */
635           if (bit (inst2, 15))
636             return 1;
637         }
638       else if (bit (inst1, 7) && bit (inst1, 8))
639         {
640           /* RFEIA */
641           return 1;
642         }
643       else if (!bit (inst1, 7) && !bit (inst1, 8))
644         {
645           /* RFEDB */
646           return 1;
647         }
648
649       return 0;
650     }
651
652   if ((inst1 & 0xffef) == 0xea4f && (inst2 & 0xfff0) == 0x0f00)
653     {
654       /* MOV PC or MOVS PC.  */
655       return 1;
656     }
657
658   if ((inst1 & 0xff70) == 0xf850 && (inst2 & 0xf000) == 0xf000)
659     {
660       /* LDR PC.  */
661       if (bits (inst1, 0, 3) == 15)
662         return 1;
663       if (bit (inst1, 7))
664         return 1;
665       if (bit (inst2, 11))
666         return 1;
667       if ((inst2 & 0x0fc0) == 0x0000)
668         return 1;       
669
670       return 0;
671     }
672
673   if ((inst1 & 0xfff0) == 0xe8d0 && (inst2 & 0xfff0) == 0xf000)
674     {
675       /* TBB.  */
676       return 1;
677     }
678
679   if ((inst1 & 0xfff0) == 0xe8d0 && (inst2 & 0xfff0) == 0xf010)
680     {
681       /* TBH.  */
682       return 1;
683     }
684
685   return 0;
686 }
687
688 /* Analyze a Thumb prologue, looking for a recognizable stack frame
689    and frame pointer.  Scan until we encounter a store that could
690    clobber the stack frame unexpectedly, or an unknown instruction.
691    Return the last address which is definitely safe to skip for an
692    initial breakpoint.  */
693
694 static CORE_ADDR
695 thumb_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
696                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR limit,
697                         struct arm_prologue_cache *cache)
698 {
699   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
700   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
701   int i;
702   pv_t regs[16];
703   struct pv_area *stack;
704   struct cleanup *back_to;
705   CORE_ADDR offset;
706   CORE_ADDR unrecognized_pc = 0;
707
708   for (i = 0; i < 16; i++)
709     regs[i] = pv_register (i, 0);
710   stack = make_pv_area (ARM_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
711   back_to = make_cleanup_free_pv_area (stack);
712
713   while (start < limit)
714     {
715       unsigned short insn;
716
717       insn = read_memory_unsigned_integer (start, 2, byte_order_for_code);
718
719       if ((insn & 0xfe00) == 0xb400)            /* push { rlist } */
720         {
721           int regno;
722           int mask;
723
724           if (pv_area_store_would_trash (stack, regs[ARM_SP_REGNUM]))
725             break;
726
727           /* Bits 0-7 contain a mask for registers R0-R7.  Bit 8 says
728              whether to save LR (R14).  */
729           mask = (insn & 0xff) | ((insn & 0x100) << 6);
730
731           /* Calculate offsets of saved R0-R7 and LR.  */
732           for (regno = ARM_LR_REGNUM; regno >= 0; regno--)
733             if (mask & (1 << regno))
734               {
735                 regs[ARM_SP_REGNUM] = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM],
736                                                        -4);
737                 pv_area_store (stack, regs[ARM_SP_REGNUM], 4, regs[regno]);
738               }
739         }
740       else if ((insn & 0xff00) == 0xb000)       /* add sp, #simm  OR  
741                                                    sub sp, #simm */
742         {
743           offset = (insn & 0x7f) << 2;          /* get scaled offset */
744           if (insn & 0x80)                      /* Check for SUB.  */
745             regs[ARM_SP_REGNUM] = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM],
746                                                    -offset);
747           else
748             regs[ARM_SP_REGNUM] = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM],
749                                                    offset);
750         }
751       else if ((insn & 0xf800) == 0xa800)       /* add Rd, sp, #imm */
752         regs[bits (insn, 8, 10)] = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM],
753                                                     (insn & 0xff) << 2);
754       else if ((insn & 0xfe00) == 0x1c00        /* add Rd, Rn, #imm */
755                && pv_is_register (regs[bits (insn, 3, 5)], ARM_SP_REGNUM))
756         regs[bits (insn, 0, 2)] = pv_add_constant (regs[bits (insn, 3, 5)],
757                                                    bits (insn, 6, 8));
758       else if ((insn & 0xf800) == 0x3000        /* add Rd, #imm */
759                && pv_is_register (regs[bits (insn, 8, 10)], ARM_SP_REGNUM))
760         regs[bits (insn, 8, 10)] = pv_add_constant (regs[bits (insn, 8, 10)],
761                                                     bits (insn, 0, 7));
762       else if ((insn & 0xfe00) == 0x1800        /* add Rd, Rn, Rm */
763                && pv_is_register (regs[bits (insn, 6, 8)], ARM_SP_REGNUM)
764                && pv_is_constant (regs[bits (insn, 3, 5)]))
765         regs[bits (insn, 0, 2)] = pv_add (regs[bits (insn, 3, 5)],
766                                           regs[bits (insn, 6, 8)]);
767       else if ((insn & 0xff00) == 0x4400        /* add Rd, Rm */
768                && pv_is_constant (regs[bits (insn, 3, 6)]))
769         {
770           int rd = (bit (insn, 7) << 3) + bits (insn, 0, 2);
771           int rm = bits (insn, 3, 6);
772           regs[rd] = pv_add (regs[rd], regs[rm]);
773         }
774       else if ((insn & 0xff00) == 0x4600)       /* mov hi, lo or mov lo, hi */
775         {
776           int dst_reg = (insn & 0x7) + ((insn & 0x80) >> 4);
777           int src_reg = (insn & 0x78) >> 3;
778           regs[dst_reg] = regs[src_reg];
779         }
780       else if ((insn & 0xf800) == 0x9000)       /* str rd, [sp, #off] */
781         {
782           /* Handle stores to the stack.  Normally pushes are used,
783              but with GCC -mtpcs-frame, there may be other stores
784              in the prologue to create the frame.  */
785           int regno = (insn >> 8) & 0x7;
786           pv_t addr;
787
788           offset = (insn & 0xff) << 2;
789           addr = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM], offset);
790
791           if (pv_area_store_would_trash (stack, addr))
792             break;
793
794           pv_area_store (stack, addr, 4, regs[regno]);
795         }
796       else if ((insn & 0xf800) == 0x6000)       /* str rd, [rn, #off] */
797         {
798           int rd = bits (insn, 0, 2);
799           int rn = bits (insn, 3, 5);
800           pv_t addr;
801
802           offset = bits (insn, 6, 10) << 2;
803           addr = pv_add_constant (regs[rn], offset);
804
805           if (pv_area_store_would_trash (stack, addr))
806             break;
807
808           pv_area_store (stack, addr, 4, regs[rd]);
809         }
810       else if (((insn & 0xf800) == 0x7000       /* strb Rd, [Rn, #off] */
811                 || (insn & 0xf800) == 0x8000)   /* strh Rd, [Rn, #off] */
812                && pv_is_register (regs[bits (insn, 3, 5)], ARM_SP_REGNUM))
813         /* Ignore stores of argument registers to the stack.  */
814         ;
815       else if ((insn & 0xf800) == 0xc800        /* ldmia Rn!, { registers } */
816                && pv_is_register (regs[bits (insn, 8, 10)], ARM_SP_REGNUM))
817         /* Ignore block loads from the stack, potentially copying
818            parameters from memory.  */
819         ;
820       else if ((insn & 0xf800) == 0x9800        /* ldr Rd, [Rn, #immed] */
821                || ((insn & 0xf800) == 0x6800    /* ldr Rd, [sp, #immed] */
822                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 3, 5)], ARM_SP_REGNUM)))
823         /* Similarly ignore single loads from the stack.  */
824         ;
825       else if ((insn & 0xffc0) == 0x0000        /* lsls Rd, Rm, #0 */
826                || (insn & 0xffc0) == 0x1c00)    /* add Rd, Rn, #0 */
827         /* Skip register copies, i.e. saves to another register
828            instead of the stack.  */
829         ;
830       else if ((insn & 0xf800) == 0x2000)       /* movs Rd, #imm */
831         /* Recognize constant loads; even with small stacks these are necessary
832            on Thumb.  */
833         regs[bits (insn, 8, 10)] = pv_constant (bits (insn, 0, 7));
834       else if ((insn & 0xf800) == 0x4800)       /* ldr Rd, [pc, #imm] */
835         {
836           /* Constant pool loads, for the same reason.  */
837           unsigned int constant;
838           CORE_ADDR loc;
839
840           loc = start + 4 + bits (insn, 0, 7) * 4;
841           constant = read_memory_unsigned_integer (loc, 4, byte_order);
842           regs[bits (insn, 8, 10)] = pv_constant (constant);
843         }
844       else if (thumb_insn_size (insn) == 4) /* 32-bit Thumb-2 instructions.  */
845         {
846           unsigned short inst2;
847
848           inst2 = read_memory_unsigned_integer (start + 2, 2,
849                                                 byte_order_for_code);
850
851           if ((insn & 0xf800) == 0xf000 && (inst2 & 0xe800) == 0xe800)
852             {
853               /* BL, BLX.  Allow some special function calls when
854                  skipping the prologue; GCC generates these before
855                  storing arguments to the stack.  */
856               CORE_ADDR nextpc;
857               int j1, j2, imm1, imm2;
858
859               imm1 = sbits (insn, 0, 10);
860               imm2 = bits (inst2, 0, 10);
861               j1 = bit (inst2, 13);
862               j2 = bit (inst2, 11);
863
864               offset = ((imm1 << 12) + (imm2 << 1));
865               offset ^= ((!j2) << 22) | ((!j1) << 23);
866
867               nextpc = start + 4 + offset;
868               /* For BLX make sure to clear the low bits.  */
869               if (bit (inst2, 12) == 0)
870                 nextpc = nextpc & 0xfffffffc;
871
872               if (!skip_prologue_function (gdbarch, nextpc,
873                                            bit (inst2, 12) != 0))
874                 break;
875             }
876
877           else if ((insn & 0xffd0) == 0xe900    /* stmdb Rn{!},
878                                                    { registers } */
879                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
880             {
881               pv_t addr = regs[bits (insn, 0, 3)];
882               int regno;
883
884               if (pv_area_store_would_trash (stack, addr))
885                 break;
886
887               /* Calculate offsets of saved registers.  */
888               for (regno = ARM_LR_REGNUM; regno >= 0; regno--)
889                 if (inst2 & (1 << regno))
890                   {
891                     addr = pv_add_constant (addr, -4);
892                     pv_area_store (stack, addr, 4, regs[regno]);
893                   }
894
895               if (insn & 0x0020)
896                 regs[bits (insn, 0, 3)] = addr;
897             }
898
899           else if ((insn & 0xff50) == 0xe940    /* strd Rt, Rt2,
900                                                    [Rn, #+/-imm]{!} */
901                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
902             {
903               int regno1 = bits (inst2, 12, 15);
904               int regno2 = bits (inst2, 8, 11);
905               pv_t addr = regs[bits (insn, 0, 3)];
906
907               offset = inst2 & 0xff;
908               if (insn & 0x0080)
909                 addr = pv_add_constant (addr, offset);
910               else
911                 addr = pv_add_constant (addr, -offset);
912
913               if (pv_area_store_would_trash (stack, addr))
914                 break;
915
916               pv_area_store (stack, addr, 4, regs[regno1]);
917               pv_area_store (stack, pv_add_constant (addr, 4),
918                              4, regs[regno2]);
919
920               if (insn & 0x0020)
921                 regs[bits (insn, 0, 3)] = addr;
922             }
923
924           else if ((insn & 0xfff0) == 0xf8c0    /* str Rt,[Rn,+/-#imm]{!} */
925                    && (inst2 & 0x0c00) == 0x0c00
926                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
927             {
928               int regno = bits (inst2, 12, 15);
929               pv_t addr = regs[bits (insn, 0, 3)];
930
931               offset = inst2 & 0xff;
932               if (inst2 & 0x0200)
933                 addr = pv_add_constant (addr, offset);
934               else
935                 addr = pv_add_constant (addr, -offset);
936
937               if (pv_area_store_would_trash (stack, addr))
938                 break;
939
940               pv_area_store (stack, addr, 4, regs[regno]);
941
942               if (inst2 & 0x0100)
943                 regs[bits (insn, 0, 3)] = addr;
944             }
945
946           else if ((insn & 0xfff0) == 0xf8c0    /* str.w Rt,[Rn,#imm] */
947                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
948             {
949               int regno = bits (inst2, 12, 15);
950               pv_t addr;
951
952               offset = inst2 & 0xfff;
953               addr = pv_add_constant (regs[bits (insn, 0, 3)], offset);
954
955               if (pv_area_store_would_trash (stack, addr))
956                 break;
957
958               pv_area_store (stack, addr, 4, regs[regno]);
959             }
960
961           else if ((insn & 0xffd0) == 0xf880    /* str{bh}.w Rt,[Rn,#imm] */
962                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
963             /* Ignore stores of argument registers to the stack.  */
964             ;
965
966           else if ((insn & 0xffd0) == 0xf800    /* str{bh} Rt,[Rn,#+/-imm] */
967                    && (inst2 & 0x0d00) == 0x0c00
968                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
969             /* Ignore stores of argument registers to the stack.  */
970             ;
971
972           else if ((insn & 0xffd0) == 0xe890    /* ldmia Rn[!],
973                                                    { registers } */
974                    && (inst2 & 0x8000) == 0x0000
975                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
976             /* Ignore block loads from the stack, potentially copying
977                parameters from memory.  */
978             ;
979
980           else if ((insn & 0xffb0) == 0xe950    /* ldrd Rt, Rt2,
981                                                    [Rn, #+/-imm] */
982                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
983             /* Similarly ignore dual loads from the stack.  */
984             ;
985
986           else if ((insn & 0xfff0) == 0xf850    /* ldr Rt,[Rn,#+/-imm] */
987                    && (inst2 & 0x0d00) == 0x0c00
988                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
989             /* Similarly ignore single loads from the stack.  */
990             ;
991
992           else if ((insn & 0xfff0) == 0xf8d0    /* ldr.w Rt,[Rn,#imm] */
993                    && pv_is_register (regs[bits (insn, 0, 3)], ARM_SP_REGNUM))
994             /* Similarly ignore single loads from the stack.  */
995             ;
996
997           else if ((insn & 0xfbf0) == 0xf100    /* add.w Rd, Rn, #imm */
998                    && (inst2 & 0x8000) == 0x0000)
999             {
1000               unsigned int imm = ((bits (insn, 10, 10) << 11)
1001                                   | (bits (inst2, 12, 14) << 8)
1002                                   | bits (inst2, 0, 7));
1003
1004               regs[bits (inst2, 8, 11)]
1005                 = pv_add_constant (regs[bits (insn, 0, 3)],
1006                                    thumb_expand_immediate (imm));
1007             }
1008
1009           else if ((insn & 0xfbf0) == 0xf200    /* addw Rd, Rn, #imm */
1010                    && (inst2 & 0x8000) == 0x0000)
1011             {
1012               unsigned int imm = ((bits (insn, 10, 10) << 11)
1013                                   | (bits (inst2, 12, 14) << 8)
1014                                   | bits (inst2, 0, 7));
1015
1016               regs[bits (inst2, 8, 11)]
1017                 = pv_add_constant (regs[bits (insn, 0, 3)], imm);
1018             }
1019
1020           else if ((insn & 0xfbf0) == 0xf1a0    /* sub.w Rd, Rn, #imm */
1021                    && (inst2 & 0x8000) == 0x0000)
1022             {
1023               unsigned int imm = ((bits (insn, 10, 10) << 11)
1024                                   | (bits (inst2, 12, 14) << 8)
1025                                   | bits (inst2, 0, 7));
1026
1027               regs[bits (inst2, 8, 11)]
1028                 = pv_add_constant (regs[bits (insn, 0, 3)],
1029                                    - (CORE_ADDR) thumb_expand_immediate (imm));
1030             }
1031
1032           else if ((insn & 0xfbf0) == 0xf2a0    /* subw Rd, Rn, #imm */
1033                    && (inst2 & 0x8000) == 0x0000)
1034             {
1035               unsigned int imm = ((bits (insn, 10, 10) << 11)
1036                                   | (bits (inst2, 12, 14) << 8)
1037                                   | bits (inst2, 0, 7));
1038
1039               regs[bits (inst2, 8, 11)]
1040                 = pv_add_constant (regs[bits (insn, 0, 3)], - (CORE_ADDR) imm);
1041             }
1042
1043           else if ((insn & 0xfbff) == 0xf04f)   /* mov.w Rd, #const */
1044             {
1045               unsigned int imm = ((bits (insn, 10, 10) << 11)
1046                                   | (bits (inst2, 12, 14) << 8)
1047                                   | bits (inst2, 0, 7));
1048
1049               regs[bits (inst2, 8, 11)]
1050                 = pv_constant (thumb_expand_immediate (imm));
1051             }
1052
1053           else if ((insn & 0xfbf0) == 0xf240)   /* movw Rd, #const */
1054             {
1055               unsigned int imm
1056                 = EXTRACT_MOVW_MOVT_IMM_T (insn, inst2);
1057
1058               regs[bits (inst2, 8, 11)] = pv_constant (imm);
1059             }
1060
1061           else if (insn == 0xea5f               /* mov.w Rd,Rm */
1062                    && (inst2 & 0xf0f0) == 0)
1063             {
1064               int dst_reg = (inst2 & 0x0f00) >> 8;
1065               int src_reg = inst2 & 0xf;
1066               regs[dst_reg] = regs[src_reg];
1067             }
1068
1069           else if ((insn & 0xff7f) == 0xf85f)   /* ldr.w Rt,<label> */
1070             {
1071               /* Constant pool loads.  */
1072               unsigned int constant;
1073               CORE_ADDR loc;
1074
1075               offset = bits (insn, 0, 11);
1076               if (insn & 0x0080)
1077                 loc = start + 4 + offset;
1078               else
1079                 loc = start + 4 - offset;
1080
1081               constant = read_memory_unsigned_integer (loc, 4, byte_order);
1082               regs[bits (inst2, 12, 15)] = pv_constant (constant);
1083             }
1084
1085           else if ((insn & 0xff7f) == 0xe95f)   /* ldrd Rt,Rt2,<label> */
1086             {
1087               /* Constant pool loads.  */
1088               unsigned int constant;
1089               CORE_ADDR loc;
1090
1091               offset = bits (insn, 0, 7) << 2;
1092               if (insn & 0x0080)
1093                 loc = start + 4 + offset;
1094               else
1095                 loc = start + 4 - offset;
1096
1097               constant = read_memory_unsigned_integer (loc, 4, byte_order);
1098               regs[bits (inst2, 12, 15)] = pv_constant (constant);
1099
1100               constant = read_memory_unsigned_integer (loc + 4, 4, byte_order);
1101               regs[bits (inst2, 8, 11)] = pv_constant (constant);
1102             }
1103
1104           else if (thumb2_instruction_changes_pc (insn, inst2))
1105             {
1106               /* Don't scan past anything that might change control flow.  */
1107               break;
1108             }
1109           else
1110             {
1111               /* The optimizer might shove anything into the prologue,
1112                  so we just skip what we don't recognize.  */
1113               unrecognized_pc = start;
1114             }
1115
1116           start += 2;
1117         }
1118       else if (thumb_instruction_changes_pc (insn))
1119         {
1120           /* Don't scan past anything that might change control flow.  */
1121           break;
1122         }
1123       else
1124         {
1125           /* The optimizer might shove anything into the prologue,
1126              so we just skip what we don't recognize.  */
1127           unrecognized_pc = start;
1128         }
1129
1130       start += 2;
1131     }
1132
1133   if (arm_debug)
1134     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "Prologue scan stopped at %s\n",
1135                         paddress (gdbarch, start));
1136
1137   if (unrecognized_pc == 0)
1138     unrecognized_pc = start;
1139
1140   if (cache == NULL)
1141     {
1142       do_cleanups (back_to);
1143       return unrecognized_pc;
1144     }
1145
1146   if (pv_is_register (regs[ARM_FP_REGNUM], ARM_SP_REGNUM))
1147     {
1148       /* Frame pointer is fp.  Frame size is constant.  */
1149       cache->framereg = ARM_FP_REGNUM;
1150       cache->framesize = -regs[ARM_FP_REGNUM].k;
1151     }
1152   else if (pv_is_register (regs[THUMB_FP_REGNUM], ARM_SP_REGNUM))
1153     {
1154       /* Frame pointer is r7.  Frame size is constant.  */
1155       cache->framereg = THUMB_FP_REGNUM;
1156       cache->framesize = -regs[THUMB_FP_REGNUM].k;
1157     }
1158   else
1159     {
1160       /* Try the stack pointer... this is a bit desperate.  */
1161       cache->framereg = ARM_SP_REGNUM;
1162       cache->framesize = -regs[ARM_SP_REGNUM].k;
1163     }
1164
1165   for (i = 0; i < 16; i++)
1166     if (pv_area_find_reg (stack, gdbarch, i, &offset))
1167       cache->saved_regs[i].addr = offset;
1168
1169   do_cleanups (back_to);
1170   return unrecognized_pc;
1171 }
1172
1173
1174 /* Try to analyze the instructions starting from PC, which load symbol
1175    __stack_chk_guard.  Return the address of instruction after loading this
1176    symbol, set the dest register number to *BASEREG, and set the size of
1177    instructions for loading symbol in OFFSET.  Return 0 if instructions are
1178    not recognized.  */
1179
1180 static CORE_ADDR
1181 arm_analyze_load_stack_chk_guard(CORE_ADDR pc, struct gdbarch *gdbarch,
1182                                  unsigned int *destreg, int *offset)
1183 {
1184   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
1185   int is_thumb = arm_pc_is_thumb (gdbarch, pc);
1186   unsigned int low, high, address;
1187
1188   address = 0;
1189   if (is_thumb)
1190     {
1191       unsigned short insn1
1192         = read_memory_unsigned_integer (pc, 2, byte_order_for_code);
1193
1194       if ((insn1 & 0xf800) == 0x4800) /* ldr Rd, #immed */
1195         {
1196           *destreg = bits (insn1, 8, 10);
1197           *offset = 2;
1198           address = bits (insn1, 0, 7);
1199         }
1200       else if ((insn1 & 0xfbf0) == 0xf240) /* movw Rd, #const */
1201         {
1202           unsigned short insn2
1203             = read_memory_unsigned_integer (pc + 2, 2, byte_order_for_code);
1204
1205           low = EXTRACT_MOVW_MOVT_IMM_T (insn1, insn2);
1206
1207           insn1
1208             = read_memory_unsigned_integer (pc + 4, 2, byte_order_for_code);
1209           insn2
1210             = read_memory_unsigned_integer (pc + 6, 2, byte_order_for_code);
1211
1212           /* movt Rd, #const */
1213           if ((insn1 & 0xfbc0) == 0xf2c0)
1214             {
1215               high = EXTRACT_MOVW_MOVT_IMM_T (insn1, insn2);
1216               *destreg = bits (insn2, 8, 11);
1217               *offset = 8;
1218               address = (high << 16 | low);
1219             }
1220         }
1221     }
1222   else
1223     {
1224       unsigned int insn
1225         = read_memory_unsigned_integer (pc, 4, byte_order_for_code);
1226
1227       if ((insn & 0x0e5f0000) == 0x041f0000) /* ldr Rd, #immed */
1228         {
1229           address = bits (insn, 0, 11);
1230           *destreg = bits (insn, 12, 15);
1231           *offset = 4;
1232         }
1233       else if ((insn & 0x0ff00000) == 0x03000000) /* movw Rd, #const */
1234         {
1235           low = EXTRACT_MOVW_MOVT_IMM_A (insn);
1236
1237           insn
1238             = read_memory_unsigned_integer (pc + 4, 4, byte_order_for_code);
1239
1240           if ((insn & 0x0ff00000) == 0x03400000) /* movt Rd, #const */
1241             {
1242               high = EXTRACT_MOVW_MOVT_IMM_A (insn);
1243               *destreg = bits (insn, 12, 15);
1244               *offset = 8;
1245               address = (high << 16 | low);
1246             }
1247         }
1248     }
1249
1250   return address;
1251 }
1252
1253 /* Try to skip a sequence of instructions used for stack protector.  If PC
1254    points to the first instruction of this sequence, return the address of
1255    first instruction after this sequence, otherwise, return original PC.
1256
1257    On arm, this sequence of instructions is composed of mainly three steps,
1258      Step 1: load symbol __stack_chk_guard,
1259      Step 2: load from address of __stack_chk_guard,
1260      Step 3: store it to somewhere else.
1261
1262    Usually, instructions on step 2 and step 3 are the same on various ARM
1263    architectures.  On step 2, it is one instruction 'ldr Rx, [Rn, #0]', and
1264    on step 3, it is also one instruction 'str Rx, [r7, #immd]'.  However,
1265    instructions in step 1 vary from different ARM architectures.  On ARMv7,
1266    they are,
1267
1268         movw    Rn, #:lower16:__stack_chk_guard
1269         movt    Rn, #:upper16:__stack_chk_guard
1270
1271    On ARMv5t, it is,
1272
1273         ldr     Rn, .Label
1274         ....
1275         .Lable:
1276         .word   __stack_chk_guard
1277
1278    Since ldr/str is a very popular instruction, we can't use them as
1279    'fingerprint' or 'signature' of stack protector sequence.  Here we choose
1280    sequence {movw/movt, ldr}/ldr/str plus symbol __stack_chk_guard, if not
1281    stripped, as the 'fingerprint' of a stack protector cdoe sequence.  */
1282
1283 static CORE_ADDR
1284 arm_skip_stack_protector(CORE_ADDR pc, struct gdbarch *gdbarch)
1285 {
1286   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
1287   unsigned int basereg;
1288   struct minimal_symbol *stack_chk_guard;
1289   int offset;
1290   int is_thumb = arm_pc_is_thumb (gdbarch, pc);
1291   CORE_ADDR addr;
1292
1293   /* Try to parse the instructions in Step 1.  */
1294   addr = arm_analyze_load_stack_chk_guard (pc, gdbarch,
1295                                            &basereg, &offset);
1296   if (!addr)
1297     return pc;
1298
1299   stack_chk_guard = lookup_minimal_symbol_by_pc (addr);
1300   /* If name of symbol doesn't start with '__stack_chk_guard', this
1301      instruction sequence is not for stack protector.  If symbol is
1302      removed, we conservatively think this sequence is for stack protector.  */
1303   if (stack_chk_guard
1304       && strncmp (SYMBOL_LINKAGE_NAME (stack_chk_guard), "__stack_chk_guard",
1305                   strlen ("__stack_chk_guard")) != 0)
1306    return pc;
1307
1308   if (is_thumb)
1309     {
1310       unsigned int destreg;
1311       unsigned short insn
1312         = read_memory_unsigned_integer (pc + offset, 2, byte_order_for_code);
1313
1314       /* Step 2: ldr Rd, [Rn, #immed], encoding T1.  */
1315       if ((insn & 0xf800) != 0x6800)
1316         return pc;
1317       if (bits (insn, 3, 5) != basereg)
1318         return pc;
1319       destreg = bits (insn, 0, 2);
1320
1321       insn = read_memory_unsigned_integer (pc + offset + 2, 2,
1322                                            byte_order_for_code);
1323       /* Step 3: str Rd, [Rn, #immed], encoding T1.  */
1324       if ((insn & 0xf800) != 0x6000)
1325         return pc;
1326       if (destreg != bits (insn, 0, 2))
1327         return pc;
1328     }
1329   else
1330     {
1331       unsigned int destreg;
1332       unsigned int insn
1333         = read_memory_unsigned_integer (pc + offset, 4, byte_order_for_code);
1334
1335       /* Step 2: ldr Rd, [Rn, #immed], encoding A1.  */
1336       if ((insn & 0x0e500000) != 0x04100000)
1337         return pc;
1338       if (bits (insn, 16, 19) != basereg)
1339         return pc;
1340       destreg = bits (insn, 12, 15);
1341       /* Step 3: str Rd, [Rn, #immed], encoding A1.  */
1342       insn = read_memory_unsigned_integer (pc + offset + 4,
1343                                            4, byte_order_for_code);
1344       if ((insn & 0x0e500000) != 0x04000000)
1345         return pc;
1346       if (bits (insn, 12, 15) != destreg)
1347         return pc;
1348     }
1349   /* The size of total two instructions ldr/str is 4 on Thumb-2, while 8
1350      on arm.  */
1351   if (is_thumb)
1352     return pc + offset + 4;
1353   else
1354     return pc + offset + 8;
1355 }
1356
1357 /* Advance the PC across any function entry prologue instructions to
1358    reach some "real" code.
1359
1360    The APCS (ARM Procedure Call Standard) defines the following
1361    prologue:
1362
1363    mov          ip, sp
1364    [stmfd       sp!, {a1,a2,a3,a4}]
1365    stmfd        sp!, {...,fp,ip,lr,pc}
1366    [stfe        f7, [sp, #-12]!]
1367    [stfe        f6, [sp, #-12]!]
1368    [stfe        f5, [sp, #-12]!]
1369    [stfe        f4, [sp, #-12]!]
1370    sub fp, ip, #nn @@ nn == 20 or 4 depending on second insn.  */
1371
1372 static CORE_ADDR
1373 arm_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1374 {
1375   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
1376   unsigned long inst;
1377   CORE_ADDR skip_pc;
1378   CORE_ADDR func_addr, limit_pc;
1379
1380   /* See if we can determine the end of the prologue via the symbol table.
1381      If so, then return either PC, or the PC after the prologue, whichever
1382      is greater.  */
1383   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, NULL))
1384     {
1385       CORE_ADDR post_prologue_pc
1386         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
1387       struct symtab *s = find_pc_symtab (func_addr);
1388
1389       if (post_prologue_pc)
1390         post_prologue_pc
1391           = arm_skip_stack_protector (post_prologue_pc, gdbarch);
1392
1393
1394       /* GCC always emits a line note before the prologue and another
1395          one after, even if the two are at the same address or on the
1396          same line.  Take advantage of this so that we do not need to
1397          know every instruction that might appear in the prologue.  We
1398          will have producer information for most binaries; if it is
1399          missing (e.g. for -gstabs), assuming the GNU tools.  */
1400       if (post_prologue_pc
1401           && (s == NULL
1402               || s->producer == NULL
1403               || strncmp (s->producer, "GNU ", sizeof ("GNU ") - 1) == 0 
1404               || strncmp (s->producer, "clang ", sizeof ("clang ") - 1) == 0))
1405         return post_prologue_pc;
1406
1407       if (post_prologue_pc != 0)
1408         {
1409           CORE_ADDR analyzed_limit;
1410
1411           /* For non-GCC compilers, make sure the entire line is an
1412              acceptable prologue; GDB will round this function's
1413              return value up to the end of the following line so we
1414              can not skip just part of a line (and we do not want to).
1415
1416              RealView does not treat the prologue specially, but does
1417              associate prologue code with the opening brace; so this
1418              lets us skip the first line if we think it is the opening
1419              brace.  */
1420           if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, func_addr))
1421             analyzed_limit = thumb_analyze_prologue (gdbarch, func_addr,
1422                                                      post_prologue_pc, NULL);
1423           else
1424             analyzed_limit = arm_analyze_prologue (gdbarch, func_addr,
1425                                                    post_prologue_pc, NULL);
1426
1427           if (analyzed_limit != post_prologue_pc)
1428             return func_addr;
1429
1430           return post_prologue_pc;
1431         }
1432     }
1433
1434   /* Can't determine prologue from the symbol table, need to examine
1435      instructions.  */
1436
1437   /* Find an upper limit on the function prologue using the debug
1438      information.  If the debug information could not be used to provide
1439      that bound, then use an arbitrary large number as the upper bound.  */
1440   /* Like arm_scan_prologue, stop no later than pc + 64.  */
1441   limit_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, pc);
1442   if (limit_pc == 0)
1443     limit_pc = pc + 64;          /* Magic.  */
1444
1445
1446   /* Check if this is Thumb code.  */
1447   if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, pc))
1448     return thumb_analyze_prologue (gdbarch, pc, limit_pc, NULL);
1449
1450   for (skip_pc = pc; skip_pc < limit_pc; skip_pc += 4)
1451     {
1452       inst = read_memory_unsigned_integer (skip_pc, 4, byte_order_for_code);
1453
1454       /* "mov ip, sp" is no longer a required part of the prologue.  */
1455       if (inst == 0xe1a0c00d)                   /* mov ip, sp */
1456         continue;
1457
1458       if ((inst & 0xfffff000) == 0xe28dc000)    /* add ip, sp #n */
1459         continue;
1460
1461       if ((inst & 0xfffff000) == 0xe24dc000)    /* sub ip, sp #n */
1462         continue;
1463
1464       /* Some prologues begin with "str lr, [sp, #-4]!".  */
1465       if (inst == 0xe52de004)                   /* str lr, [sp, #-4]! */
1466         continue;
1467
1468       if ((inst & 0xfffffff0) == 0xe92d0000)    /* stmfd sp!,{a1,a2,a3,a4} */
1469         continue;
1470
1471       if ((inst & 0xfffff800) == 0xe92dd800)    /* stmfd sp!,{fp,ip,lr,pc} */
1472         continue;
1473
1474       /* Any insns after this point may float into the code, if it makes
1475          for better instruction scheduling, so we skip them only if we
1476          find them, but still consider the function to be frame-ful.  */
1477
1478       /* We may have either one sfmfd instruction here, or several stfe
1479          insns, depending on the version of floating point code we
1480          support.  */
1481       if ((inst & 0xffbf0fff) == 0xec2d0200)    /* sfmfd fn, <cnt>, [sp]! */
1482         continue;
1483
1484       if ((inst & 0xffff8fff) == 0xed6d0103)    /* stfe fn, [sp, #-12]! */
1485         continue;
1486
1487       if ((inst & 0xfffff000) == 0xe24cb000)    /* sub fp, ip, #nn */
1488         continue;
1489
1490       if ((inst & 0xfffff000) == 0xe24dd000)    /* sub sp, sp, #nn */
1491         continue;
1492
1493       if ((inst & 0xffffc000) == 0xe54b0000     /* strb r(0123),[r11,#-nn] */
1494           || (inst & 0xffffc0f0) == 0xe14b00b0  /* strh r(0123),[r11,#-nn] */
1495           || (inst & 0xffffc000) == 0xe50b0000) /* str  r(0123),[r11,#-nn] */
1496         continue;
1497
1498       if ((inst & 0xffffc000) == 0xe5cd0000     /* strb r(0123),[sp,#nn] */
1499           || (inst & 0xffffc0f0) == 0xe1cd00b0  /* strh r(0123),[sp,#nn] */
1500           || (inst & 0xffffc000) == 0xe58d0000) /* str  r(0123),[sp,#nn] */
1501         continue;
1502
1503       /* Un-recognized instruction; stop scanning.  */
1504       break;
1505     }
1506
1507   return skip_pc;               /* End of prologue.  */
1508 }
1509
1510 /* *INDENT-OFF* */
1511 /* Function: thumb_scan_prologue (helper function for arm_scan_prologue)
1512    This function decodes a Thumb function prologue to determine:
1513      1) the size of the stack frame
1514      2) which registers are saved on it
1515      3) the offsets of saved regs
1516      4) the offset from the stack pointer to the frame pointer
1517
1518    A typical Thumb function prologue would create this stack frame
1519    (offsets relative to FP)
1520      old SP ->  24  stack parameters
1521                 20  LR
1522                 16  R7
1523      R7 ->       0  local variables (16 bytes)
1524      SP ->     -12  additional stack space (12 bytes)
1525    The frame size would thus be 36 bytes, and the frame offset would be
1526    12 bytes.  The frame register is R7.
1527    
1528    The comments for thumb_skip_prolog() describe the algorithm we use
1529    to detect the end of the prolog.  */
1530 /* *INDENT-ON* */
1531
1532 static void
1533 thumb_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR prev_pc,
1534                      CORE_ADDR block_addr, struct arm_prologue_cache *cache)
1535 {
1536   CORE_ADDR prologue_start;
1537   CORE_ADDR prologue_end;
1538
1539   if (find_pc_partial_function (block_addr, NULL, &prologue_start,
1540                                 &prologue_end))
1541     {
1542       /* See comment in arm_scan_prologue for an explanation of
1543          this heuristics.  */
1544       if (prologue_end > prologue_start + 64)
1545         {
1546           prologue_end = prologue_start + 64;
1547         }
1548     }
1549   else
1550     /* We're in the boondocks: we have no idea where the start of the
1551        function is.  */
1552     return;
1553
1554   prologue_end = min (prologue_end, prev_pc);
1555
1556   thumb_analyze_prologue (gdbarch, prologue_start, prologue_end, cache);
1557 }
1558
1559 /* Return 1 if THIS_INSTR might change control flow, 0 otherwise.  */
1560
1561 static int
1562 arm_instruction_changes_pc (uint32_t this_instr)
1563 {
1564   if (bits (this_instr, 28, 31) == INST_NV)
1565     /* Unconditional instructions.  */
1566     switch (bits (this_instr, 24, 27))
1567       {
1568       case 0xa:
1569       case 0xb:
1570         /* Branch with Link and change to Thumb.  */
1571         return 1;
1572       case 0xc:
1573       case 0xd:
1574       case 0xe:
1575         /* Coprocessor register transfer.  */
1576         if (bits (this_instr, 12, 15) == 15)
1577           error (_("Invalid update to pc in instruction"));
1578         return 0;
1579       default:
1580         return 0;
1581       }
1582   else
1583     switch (bits (this_instr, 25, 27))
1584       {
1585       case 0x0:
1586         if (bits (this_instr, 23, 24) == 2 && bit (this_instr, 20) == 0)
1587           {
1588             /* Multiplies and extra load/stores.  */
1589             if (bit (this_instr, 4) == 1 && bit (this_instr, 7) == 1)
1590               /* Neither multiplies nor extension load/stores are allowed
1591                  to modify PC.  */
1592               return 0;
1593
1594             /* Otherwise, miscellaneous instructions.  */
1595
1596             /* BX <reg>, BXJ <reg>, BLX <reg> */
1597             if (bits (this_instr, 4, 27) == 0x12fff1
1598                 || bits (this_instr, 4, 27) == 0x12fff2
1599                 || bits (this_instr, 4, 27) == 0x12fff3)
1600               return 1;
1601
1602             /* Other miscellaneous instructions are unpredictable if they
1603                modify PC.  */
1604             return 0;
1605           }
1606         /* Data processing instruction.  Fall through.  */
1607
1608       case 0x1:
1609         if (bits (this_instr, 12, 15) == 15)
1610           return 1;
1611         else
1612           return 0;
1613
1614       case 0x2:
1615       case 0x3:
1616         /* Media instructions and architecturally undefined instructions.  */
1617         if (bits (this_instr, 25, 27) == 3 && bit (this_instr, 4) == 1)
1618           return 0;
1619
1620         /* Stores.  */
1621         if (bit (this_instr, 20) == 0)
1622           return 0;
1623
1624         /* Loads.  */
1625         if (bits (this_instr, 12, 15) == ARM_PC_REGNUM)
1626           return 1;
1627         else
1628           return 0;
1629
1630       case 0x4:
1631         /* Load/store multiple.  */
1632         if (bit (this_instr, 20) == 1 && bit (this_instr, 15) == 1)
1633           return 1;
1634         else
1635           return 0;
1636
1637       case 0x5:
1638         /* Branch and branch with link.  */
1639         return 1;
1640
1641       case 0x6:
1642       case 0x7:
1643         /* Coprocessor transfers or SWIs can not affect PC.  */
1644         return 0;
1645
1646       default:
1647         internal_error (__FILE__, __LINE__, _("bad value in switch"));
1648       }
1649 }
1650
1651 /* Analyze an ARM mode prologue starting at PROLOGUE_START and
1652    continuing no further than PROLOGUE_END.  If CACHE is non-NULL,
1653    fill it in.  Return the first address not recognized as a prologue
1654    instruction.
1655
1656    We recognize all the instructions typically found in ARM prologues,
1657    plus harmless instructions which can be skipped (either for analysis
1658    purposes, or a more restrictive set that can be skipped when finding
1659    the end of the prologue).  */
1660
1661 static CORE_ADDR
1662 arm_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
1663                       CORE_ADDR prologue_start, CORE_ADDR prologue_end,
1664                       struct arm_prologue_cache *cache)
1665 {
1666   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1667   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
1668   int regno;
1669   CORE_ADDR offset, current_pc;
1670   pv_t regs[ARM_FPS_REGNUM];
1671   struct pv_area *stack;
1672   struct cleanup *back_to;
1673   int framereg, framesize;
1674   CORE_ADDR unrecognized_pc = 0;
1675
1676   /* Search the prologue looking for instructions that set up the
1677      frame pointer, adjust the stack pointer, and save registers.
1678
1679      Be careful, however, and if it doesn't look like a prologue,
1680      don't try to scan it.  If, for instance, a frameless function
1681      begins with stmfd sp!, then we will tell ourselves there is
1682      a frame, which will confuse stack traceback, as well as "finish" 
1683      and other operations that rely on a knowledge of the stack
1684      traceback.  */
1685
1686   for (regno = 0; regno < ARM_FPS_REGNUM; regno++)
1687     regs[regno] = pv_register (regno, 0);
1688   stack = make_pv_area (ARM_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
1689   back_to = make_cleanup_free_pv_area (stack);
1690
1691   for (current_pc = prologue_start;
1692        current_pc < prologue_end;
1693        current_pc += 4)
1694     {
1695       unsigned int insn
1696         = read_memory_unsigned_integer (current_pc, 4, byte_order_for_code);
1697
1698       if (insn == 0xe1a0c00d)           /* mov ip, sp */
1699         {
1700           regs[ARM_IP_REGNUM] = regs[ARM_SP_REGNUM];
1701           continue;
1702         }
1703       else if ((insn & 0xfff00000) == 0xe2800000        /* add Rd, Rn, #n */
1704                && pv_is_register (regs[bits (insn, 16, 19)], ARM_SP_REGNUM))
1705         {
1706           unsigned imm = insn & 0xff;                   /* immediate value */
1707           unsigned rot = (insn & 0xf00) >> 7;           /* rotate amount */
1708           int rd = bits (insn, 12, 15);
1709           imm = (imm >> rot) | (imm << (32 - rot));
1710           regs[rd] = pv_add_constant (regs[bits (insn, 16, 19)], imm);
1711           continue;
1712         }
1713       else if ((insn & 0xfff00000) == 0xe2400000        /* sub Rd, Rn, #n */
1714                && pv_is_register (regs[bits (insn, 16, 19)], ARM_SP_REGNUM))
1715         {
1716           unsigned imm = insn & 0xff;                   /* immediate value */
1717           unsigned rot = (insn & 0xf00) >> 7;           /* rotate amount */
1718           int rd = bits (insn, 12, 15);
1719           imm = (imm >> rot) | (imm << (32 - rot));
1720           regs[rd] = pv_add_constant (regs[bits (insn, 16, 19)], -imm);
1721           continue;
1722         }
1723       else if ((insn & 0xffff0fff) == 0xe52d0004)       /* str Rd,
1724                                                            [sp, #-4]! */
1725         {
1726           if (pv_area_store_would_trash (stack, regs[ARM_SP_REGNUM]))
1727             break;
1728           regs[ARM_SP_REGNUM] = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM], -4);
1729           pv_area_store (stack, regs[ARM_SP_REGNUM], 4,
1730                          regs[bits (insn, 12, 15)]);
1731           continue;
1732         }
1733       else if ((insn & 0xffff0000) == 0xe92d0000)
1734         /* stmfd sp!, {..., fp, ip, lr, pc}
1735            or
1736            stmfd sp!, {a1, a2, a3, a4}  */
1737         {
1738           int mask = insn & 0xffff;
1739
1740           if (pv_area_store_would_trash (stack, regs[ARM_SP_REGNUM]))
1741             break;
1742
1743           /* Calculate offsets of saved registers.  */
1744           for (regno = ARM_PC_REGNUM; regno >= 0; regno--)
1745             if (mask & (1 << regno))
1746               {
1747                 regs[ARM_SP_REGNUM]
1748                   = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM], -4);
1749                 pv_area_store (stack, regs[ARM_SP_REGNUM], 4, regs[regno]);
1750               }
1751         }
1752       else if ((insn & 0xffff0000) == 0xe54b0000        /* strb rx,[r11,#-n] */
1753                || (insn & 0xffff00f0) == 0xe14b00b0     /* strh rx,[r11,#-n] */
1754                || (insn & 0xffffc000) == 0xe50b0000)    /* str  rx,[r11,#-n] */
1755         {
1756           /* No need to add this to saved_regs -- it's just an arg reg.  */
1757           continue;
1758         }
1759       else if ((insn & 0xffff0000) == 0xe5cd0000        /* strb rx,[sp,#n] */
1760                || (insn & 0xffff00f0) == 0xe1cd00b0     /* strh rx,[sp,#n] */
1761                || (insn & 0xffffc000) == 0xe58d0000)    /* str  rx,[sp,#n] */
1762         {
1763           /* No need to add this to saved_regs -- it's just an arg reg.  */
1764           continue;
1765         }
1766       else if ((insn & 0xfff00000) == 0xe8800000        /* stm Rn,
1767                                                            { registers } */
1768                && pv_is_register (regs[bits (insn, 16, 19)], ARM_SP_REGNUM))
1769         {
1770           /* No need to add this to saved_regs -- it's just arg regs.  */
1771           continue;
1772         }
1773       else if ((insn & 0xfffff000) == 0xe24cb000)       /* sub fp, ip #n */
1774         {
1775           unsigned imm = insn & 0xff;                   /* immediate value */
1776           unsigned rot = (insn & 0xf00) >> 7;           /* rotate amount */
1777           imm = (imm >> rot) | (imm << (32 - rot));
1778           regs[ARM_FP_REGNUM] = pv_add_constant (regs[ARM_IP_REGNUM], -imm);
1779         }
1780       else if ((insn & 0xfffff000) == 0xe24dd000)       /* sub sp, sp #n */
1781         {
1782           unsigned imm = insn & 0xff;                   /* immediate value */
1783           unsigned rot = (insn & 0xf00) >> 7;           /* rotate amount */
1784           imm = (imm >> rot) | (imm << (32 - rot));
1785           regs[ARM_SP_REGNUM] = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM], -imm);
1786         }
1787       else if ((insn & 0xffff7fff) == 0xed6d0103        /* stfe f?,
1788                                                            [sp, -#c]! */
1789                && gdbarch_tdep (gdbarch)->have_fpa_registers)
1790         {
1791           if (pv_area_store_would_trash (stack, regs[ARM_SP_REGNUM]))
1792             break;
1793
1794           regs[ARM_SP_REGNUM] = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM], -12);
1795           regno = ARM_F0_REGNUM + ((insn >> 12) & 0x07);
1796           pv_area_store (stack, regs[ARM_SP_REGNUM], 12, regs[regno]);
1797         }
1798       else if ((insn & 0xffbf0fff) == 0xec2d0200        /* sfmfd f0, 4,
1799                                                            [sp!] */
1800                && gdbarch_tdep (gdbarch)->have_fpa_registers)
1801         {
1802           int n_saved_fp_regs;
1803           unsigned int fp_start_reg, fp_bound_reg;
1804
1805           if (pv_area_store_would_trash (stack, regs[ARM_SP_REGNUM]))
1806             break;
1807
1808           if ((insn & 0x800) == 0x800)          /* N0 is set */
1809             {
1810               if ((insn & 0x40000) == 0x40000)  /* N1 is set */
1811                 n_saved_fp_regs = 3;
1812               else
1813                 n_saved_fp_regs = 1;
1814             }
1815           else
1816             {
1817               if ((insn & 0x40000) == 0x40000)  /* N1 is set */
1818                 n_saved_fp_regs = 2;
1819               else
1820                 n_saved_fp_regs = 4;
1821             }
1822
1823           fp_start_reg = ARM_F0_REGNUM + ((insn >> 12) & 0x7);
1824           fp_bound_reg = fp_start_reg + n_saved_fp_regs;
1825           for (; fp_start_reg < fp_bound_reg; fp_start_reg++)
1826             {
1827               regs[ARM_SP_REGNUM] = pv_add_constant (regs[ARM_SP_REGNUM], -12);
1828               pv_area_store (stack, regs[ARM_SP_REGNUM], 12,
1829                              regs[fp_start_reg++]);
1830             }
1831         }
1832       else if ((insn & 0xff000000) == 0xeb000000 && cache == NULL) /* bl */
1833         {
1834           /* Allow some special function calls when skipping the
1835              prologue; GCC generates these before storing arguments to
1836              the stack.  */
1837           CORE_ADDR dest = BranchDest (current_pc, insn);
1838
1839           if (skip_prologue_function (gdbarch, dest, 0))
1840             continue;
1841           else
1842             break;
1843         }
1844       else if ((insn & 0xf0000000) != 0xe0000000)
1845         break;                  /* Condition not true, exit early.  */
1846       else if (arm_instruction_changes_pc (insn))
1847         /* Don't scan past anything that might change control flow.  */
1848         break;
1849       else if ((insn & 0xfe500000) == 0xe8100000        /* ldm */
1850                && pv_is_register (regs[bits (insn, 16, 19)], ARM_SP_REGNUM))
1851         /* Ignore block loads from the stack, potentially copying
1852            parameters from memory.  */
1853         continue;
1854       else if ((insn & 0xfc500000) == 0xe4100000
1855                && pv_is_register (regs[bits (insn, 16, 19)], ARM_SP_REGNUM))
1856         /* Similarly ignore single loads from the stack.  */
1857         continue;
1858       else if ((insn & 0xffff0ff0) == 0xe1a00000)
1859         /* MOV Rd, Rm.  Skip register copies, i.e. saves to another
1860            register instead of the stack.  */
1861         continue;
1862       else
1863         {
1864           /* The optimizer might shove anything into the prologue,
1865              so we just skip what we don't recognize.  */
1866           unrecognized_pc = current_pc;
1867           continue;
1868         }
1869     }
1870
1871   if (unrecognized_pc == 0)
1872     unrecognized_pc = current_pc;
1873
1874   /* The frame size is just the distance from the frame register
1875      to the original stack pointer.  */
1876   if (pv_is_register (regs[ARM_FP_REGNUM], ARM_SP_REGNUM))
1877     {
1878       /* Frame pointer is fp.  */
1879       framereg = ARM_FP_REGNUM;
1880       framesize = -regs[ARM_FP_REGNUM].k;
1881     }
1882   else
1883     {
1884       /* Try the stack pointer... this is a bit desperate.  */
1885       framereg = ARM_SP_REGNUM;
1886       framesize = -regs[ARM_SP_REGNUM].k;
1887     }
1888
1889   if (cache)
1890     {
1891       cache->framereg = framereg;
1892       cache->framesize = framesize;
1893
1894       for (regno = 0; regno < ARM_FPS_REGNUM; regno++)
1895         if (pv_area_find_reg (stack, gdbarch, regno, &offset))
1896           cache->saved_regs[regno].addr = offset;
1897     }
1898
1899   if (arm_debug)
1900     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "Prologue scan stopped at %s\n",
1901                         paddress (gdbarch, unrecognized_pc));
1902
1903   do_cleanups (back_to);
1904   return unrecognized_pc;
1905 }
1906
1907 static void
1908 arm_scan_prologue (struct frame_info *this_frame,
1909                    struct arm_prologue_cache *cache)
1910 {
1911   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1912   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1913   int regno;
1914   CORE_ADDR prologue_start, prologue_end, current_pc;
1915   CORE_ADDR prev_pc = get_frame_pc (this_frame);
1916   CORE_ADDR block_addr = get_frame_address_in_block (this_frame);
1917   pv_t regs[ARM_FPS_REGNUM];
1918   struct pv_area *stack;
1919   struct cleanup *back_to;
1920   CORE_ADDR offset;
1921
1922   /* Assume there is no frame until proven otherwise.  */
1923   cache->framereg = ARM_SP_REGNUM;
1924   cache->framesize = 0;
1925
1926   /* Check for Thumb prologue.  */
1927   if (arm_frame_is_thumb (this_frame))
1928     {
1929       thumb_scan_prologue (gdbarch, prev_pc, block_addr, cache);
1930       return;
1931     }
1932
1933   /* Find the function prologue.  If we can't find the function in
1934      the symbol table, peek in the stack frame to find the PC.  */
1935   if (find_pc_partial_function (block_addr, NULL, &prologue_start,
1936                                 &prologue_end))
1937     {
1938       /* One way to find the end of the prologue (which works well
1939          for unoptimized code) is to do the following:
1940
1941             struct symtab_and_line sal = find_pc_line (prologue_start, 0);
1942
1943             if (sal.line == 0)
1944               prologue_end = prev_pc;
1945             else if (sal.end < prologue_end)
1946               prologue_end = sal.end;
1947
1948          This mechanism is very accurate so long as the optimizer
1949          doesn't move any instructions from the function body into the
1950          prologue.  If this happens, sal.end will be the last
1951          instruction in the first hunk of prologue code just before
1952          the first instruction that the scheduler has moved from
1953          the body to the prologue.
1954
1955          In order to make sure that we scan all of the prologue
1956          instructions, we use a slightly less accurate mechanism which
1957          may scan more than necessary.  To help compensate for this
1958          lack of accuracy, the prologue scanning loop below contains
1959          several clauses which'll cause the loop to terminate early if
1960          an implausible prologue instruction is encountered.
1961
1962          The expression
1963
1964               prologue_start + 64
1965
1966          is a suitable endpoint since it accounts for the largest
1967          possible prologue plus up to five instructions inserted by
1968          the scheduler.  */
1969
1970       if (prologue_end > prologue_start + 64)
1971         {
1972           prologue_end = prologue_start + 64;   /* See above.  */
1973         }
1974     }
1975   else
1976     {
1977       /* We have no symbol information.  Our only option is to assume this
1978          function has a standard stack frame and the normal frame register.
1979          Then, we can find the value of our frame pointer on entrance to
1980          the callee (or at the present moment if this is the innermost frame).
1981          The value stored there should be the address of the stmfd + 8.  */
1982       CORE_ADDR frame_loc;
1983       LONGEST return_value;
1984
1985       frame_loc = get_frame_register_unsigned (this_frame, ARM_FP_REGNUM);
1986       if (!safe_read_memory_integer (frame_loc, 4, byte_order, &return_value))
1987         return;
1988       else
1989         {
1990           prologue_start = gdbarch_addr_bits_remove
1991                              (gdbarch, return_value) - 8;
1992           prologue_end = prologue_start + 64;   /* See above.  */
1993         }
1994     }
1995
1996   if (prev_pc < prologue_end)
1997     prologue_end = prev_pc;
1998
1999   arm_analyze_prologue (gdbarch, prologue_start, prologue_end, cache);
2000 }
2001
2002 static struct arm_prologue_cache *
2003 arm_make_prologue_cache (struct frame_info *this_frame)
2004 {
2005   int reg;
2006   struct arm_prologue_cache *cache;
2007   CORE_ADDR unwound_fp;
2008
2009   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct arm_prologue_cache);
2010   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2011
2012   arm_scan_prologue (this_frame, cache);
2013
2014   unwound_fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, cache->framereg);
2015   if (unwound_fp == 0)
2016     return cache;
2017
2018   cache->prev_sp = unwound_fp + cache->framesize;
2019
2020   /* Calculate actual addresses of saved registers using offsets
2021      determined by arm_scan_prologue.  */
2022   for (reg = 0; reg < gdbarch_num_regs (get_frame_arch (this_frame)); reg++)
2023     if (trad_frame_addr_p (cache->saved_regs, reg))
2024       cache->saved_regs[reg].addr += cache->prev_sp;
2025
2026   return cache;
2027 }
2028
2029 /* Our frame ID for a normal frame is the current function's starting PC
2030    and the caller's SP when we were called.  */
2031
2032 static void
2033 arm_prologue_this_id (struct frame_info *this_frame,
2034                       void **this_cache,
2035                       struct frame_id *this_id)
2036 {
2037   struct arm_prologue_cache *cache;
2038   struct frame_id id;
2039   CORE_ADDR pc, func;
2040
2041   if (*this_cache == NULL)
2042     *this_cache = arm_make_prologue_cache (this_frame);
2043   cache = *this_cache;
2044
2045   /* This is meant to halt the backtrace at "_start".  */
2046   pc = get_frame_pc (this_frame);
2047   if (pc <= gdbarch_tdep (get_frame_arch (this_frame))->lowest_pc)
2048     return;
2049
2050   /* If we've hit a wall, stop.  */
2051   if (cache->prev_sp == 0)
2052     return;
2053
2054   /* Use function start address as part of the frame ID.  If we cannot
2055      identify the start address (due to missing symbol information),
2056      fall back to just using the current PC.  */
2057   func = get_frame_func (this_frame);
2058   if (!func)
2059     func = pc;
2060
2061   id = frame_id_build (cache->prev_sp, func);
2062   *this_id = id;
2063 }
2064
2065 static struct value *
2066 arm_prologue_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2067                             void **this_cache,
2068                             int prev_regnum)
2069 {
2070   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2071   struct arm_prologue_cache *cache;
2072
2073   if (*this_cache == NULL)
2074     *this_cache = arm_make_prologue_cache (this_frame);
2075   cache = *this_cache;
2076
2077   /* If we are asked to unwind the PC, then we need to return the LR
2078      instead.  The prologue may save PC, but it will point into this
2079      frame's prologue, not the next frame's resume location.  Also
2080      strip the saved T bit.  A valid LR may have the low bit set, but
2081      a valid PC never does.  */
2082   if (prev_regnum == ARM_PC_REGNUM)
2083     {
2084       CORE_ADDR lr;
2085
2086       lr = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, ARM_LR_REGNUM);
2087       return frame_unwind_got_constant (this_frame, prev_regnum,
2088                                         arm_addr_bits_remove (gdbarch, lr));
2089     }
2090
2091   /* SP is generally not saved to the stack, but this frame is
2092      identified by the next frame's stack pointer at the time of the call.
2093      The value was already reconstructed into PREV_SP.  */
2094   if (prev_regnum == ARM_SP_REGNUM)
2095     return frame_unwind_got_constant (this_frame, prev_regnum, cache->prev_sp);
2096
2097   /* The CPSR may have been changed by the call instruction and by the
2098      called function.  The only bit we can reconstruct is the T bit,
2099      by checking the low bit of LR as of the call.  This is a reliable
2100      indicator of Thumb-ness except for some ARM v4T pre-interworking
2101      Thumb code, which could get away with a clear low bit as long as
2102      the called function did not use bx.  Guess that all other
2103      bits are unchanged; the condition flags are presumably lost,
2104      but the processor status is likely valid.  */
2105   if (prev_regnum == ARM_PS_REGNUM)
2106     {
2107       CORE_ADDR lr, cpsr;
2108       ULONGEST t_bit = arm_psr_thumb_bit (gdbarch);
2109
2110       cpsr = get_frame_register_unsigned (this_frame, prev_regnum);
2111       lr = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, ARM_LR_REGNUM);
2112       if (IS_THUMB_ADDR (lr))
2113         cpsr |= t_bit;
2114       else
2115         cpsr &= ~t_bit;
2116       return frame_unwind_got_constant (this_frame, prev_regnum, cpsr);
2117     }
2118
2119   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, cache->saved_regs,
2120                                        prev_regnum);
2121 }
2122
2123 struct frame_unwind arm_prologue_unwind = {
2124   NORMAL_FRAME,
2125   default_frame_unwind_stop_reason,
2126   arm_prologue_this_id,
2127   arm_prologue_prev_register,
2128   NULL,
2129   default_frame_sniffer
2130 };
2131
2132 /* Maintain a list of ARM exception table entries per objfile, similar to the
2133    list of mapping symbols.  We only cache entries for standard ARM-defined
2134    personality routines; the cache will contain only the frame unwinding
2135    instructions associated with the entry (not the descriptors).  */
2136
2137 static const struct objfile_data *arm_exidx_data_key;
2138
2139 struct arm_exidx_entry
2140 {
2141   bfd_vma addr;
2142   gdb_byte *entry;
2143 };
2144 typedef struct arm_exidx_entry arm_exidx_entry_s;
2145 DEF_VEC_O(arm_exidx_entry_s);
2146
2147 struct arm_exidx_data
2148 {
2149   VEC(arm_exidx_entry_s) **section_maps;
2150 };
2151
2152 static void
2153 arm_exidx_data_free (struct objfile *objfile, void *arg)
2154 {
2155   struct arm_exidx_data *data = arg;
2156   unsigned int i;
2157
2158   for (i = 0; i < objfile->obfd->section_count; i++)
2159     VEC_free (arm_exidx_entry_s, data->section_maps[i]);
2160 }
2161
2162 static inline int
2163 arm_compare_exidx_entries (const struct arm_exidx_entry *lhs,
2164                            const struct arm_exidx_entry *rhs)
2165 {
2166   return lhs->addr < rhs->addr;
2167 }
2168
2169 static struct obj_section *
2170 arm_obj_section_from_vma (struct objfile *objfile, bfd_vma vma)
2171 {
2172   struct obj_section *osect;
2173
2174   ALL_OBJFILE_OSECTIONS (objfile, osect)
2175     if (bfd_get_section_flags (objfile->obfd,
2176                                osect->the_bfd_section) & SEC_ALLOC)
2177       {
2178         bfd_vma start, size;
2179         start = bfd_get_section_vma (objfile->obfd, osect->the_bfd_section);
2180         size = bfd_get_section_size (osect->the_bfd_section);
2181
2182         if (start <= vma && vma < start + size)
2183           return osect;
2184       }
2185
2186   return NULL;
2187 }
2188
2189 /* Parse contents of exception table and exception index sections
2190    of OBJFILE, and fill in the exception table entry cache.
2191
2192    For each entry that refers to a standard ARM-defined personality
2193    routine, extract the frame unwinding instructions (from either
2194    the index or the table section).  The unwinding instructions
2195    are normalized by:
2196     - extracting them from the rest of the table data
2197     - converting to host endianness
2198     - appending the implicit 0xb0 ("Finish") code
2199
2200    The extracted and normalized instructions are stored for later
2201    retrieval by the arm_find_exidx_entry routine.  */
2202  
2203 static void
2204 arm_exidx_new_objfile (struct objfile *objfile)
2205 {
2206   struct cleanup *cleanups;
2207   struct arm_exidx_data *data;
2208   asection *exidx, *extab;
2209   bfd_vma exidx_vma = 0, extab_vma = 0;
2210   bfd_size_type exidx_size = 0, extab_size = 0;
2211   gdb_byte *exidx_data = NULL, *extab_data = NULL;
2212   LONGEST i;
2213
2214   /* If we've already touched this file, do nothing.  */
2215   if (!objfile || objfile_data (objfile, arm_exidx_data_key) != NULL)
2216     return;
2217   cleanups = make_cleanup (null_cleanup, NULL);
2218
2219   /* Read contents of exception table and index.  */
2220   exidx = bfd_get_section_by_name (objfile->obfd, ".ARM.exidx");
2221   if (exidx)
2222     {
2223       exidx_vma = bfd_section_vma (objfile->obfd, exidx);
2224       exidx_size = bfd_get_section_size (exidx);
2225       exidx_data = xmalloc (exidx_size);
2226       make_cleanup (xfree, exidx_data);
2227
2228       if (!bfd_get_section_contents (objfile->obfd, exidx,
2229                                      exidx_data, 0, exidx_size))
2230         {
2231           do_cleanups (cleanups);
2232           return;
2233         }
2234     }
2235
2236   extab = bfd_get_section_by_name (objfile->obfd, ".ARM.extab");
2237   if (extab)
2238     {
2239       extab_vma = bfd_section_vma (objfile->obfd, extab);
2240       extab_size = bfd_get_section_size (extab);
2241       extab_data = xmalloc (extab_size);
2242       make_cleanup (xfree, extab_data);
2243
2244       if (!bfd_get_section_contents (objfile->obfd, extab,
2245                                      extab_data, 0, extab_size))
2246         {
2247           do_cleanups (cleanups);
2248           return;
2249         }
2250     }
2251
2252   /* Allocate exception table data structure.  */
2253   data = OBSTACK_ZALLOC (&objfile->objfile_obstack, struct arm_exidx_data);
2254   set_objfile_data (objfile, arm_exidx_data_key, data);
2255   data->section_maps = OBSTACK_CALLOC (&objfile->objfile_obstack,
2256                                        objfile->obfd->section_count,
2257                                        VEC(arm_exidx_entry_s) *);
2258
2259   /* Fill in exception table.  */
2260   for (i = 0; i < exidx_size / 8; i++)
2261     {
2262       struct arm_exidx_entry new_exidx_entry;
2263       bfd_vma idx = bfd_h_get_32 (objfile->obfd, exidx_data + i * 8);
2264       bfd_vma val = bfd_h_get_32 (objfile->obfd, exidx_data + i * 8 + 4);
2265       bfd_vma addr = 0, word = 0;
2266       int n_bytes = 0, n_words = 0;
2267       struct obj_section *sec;
2268       gdb_byte *entry = NULL;
2269
2270       /* Extract address of start of function.  */
2271       idx = ((idx & 0x7fffffff) ^ 0x40000000) - 0x40000000;
2272       idx += exidx_vma + i * 8;
2273
2274       /* Find section containing function and compute section offset.  */
2275       sec = arm_obj_section_from_vma (objfile, idx);
2276       if (sec == NULL)
2277         continue;
2278       idx -= bfd_get_section_vma (objfile->obfd, sec->the_bfd_section);
2279
2280       /* Determine address of exception table entry.  */
2281       if (val == 1)
2282         {
2283           /* EXIDX_CANTUNWIND -- no exception table entry present.  */
2284         }
2285       else if ((val & 0xff000000) == 0x80000000)
2286         {
2287           /* Exception table entry embedded in .ARM.exidx
2288              -- must be short form.  */
2289           word = val;
2290           n_bytes = 3;
2291         }
2292       else if (!(val & 0x80000000))
2293         {
2294           /* Exception table entry in .ARM.extab.  */
2295           addr = ((val & 0x7fffffff) ^ 0x40000000) - 0x40000000;
2296           addr += exidx_vma + i * 8 + 4;
2297
2298           if (addr >= extab_vma && addr + 4 <= extab_vma + extab_size)
2299             {
2300               word = bfd_h_get_32 (objfile->obfd,
2301                                    extab_data + addr - extab_vma);
2302               addr += 4;
2303
2304               if ((word & 0xff000000) == 0x80000000)
2305                 {
2306                   /* Short form.  */
2307                   n_bytes = 3;
2308                 }
2309               else if ((word & 0xff000000) == 0x81000000
2310                        || (word & 0xff000000) == 0x82000000)
2311                 {
2312                   /* Long form.  */
2313                   n_bytes = 2;
2314                   n_words = ((word >> 16) & 0xff);
2315                 }
2316               else if (!(word & 0x80000000))
2317                 {
2318                   bfd_vma pers;
2319                   struct obj_section *pers_sec;
2320                   int gnu_personality = 0;
2321
2322                   /* Custom personality routine.  */
2323                   pers = ((word & 0x7fffffff) ^ 0x40000000) - 0x40000000;
2324                   pers = UNMAKE_THUMB_ADDR (pers + addr - 4);
2325
2326                   /* Check whether we've got one of the variants of the
2327                      GNU personality routines.  */
2328                   pers_sec = arm_obj_section_from_vma (objfile, pers);
2329                   if (pers_sec)
2330                     {
2331                       static const char *personality[] = 
2332                         {
2333                           "__gcc_personality_v0",
2334                           "__gxx_personality_v0",
2335                           "__gcj_personality_v0",
2336                           "__gnu_objc_personality_v0",
2337                           NULL
2338                         };
2339
2340                       CORE_ADDR pc = pers + obj_section_offset (pers_sec);
2341                       int k;
2342
2343                       for (k = 0; personality[k]; k++)
2344                         if (lookup_minimal_symbol_by_pc_name
2345                               (pc, personality[k], objfile))
2346                           {
2347                             gnu_personality = 1;
2348                             break;
2349                           }
2350                     }
2351
2352                   /* If so, the next word contains a word count in the high
2353                      byte, followed by the same unwind instructions as the
2354                      pre-defined forms.  */
2355                   if (gnu_personality
2356                       && addr + 4 <= extab_vma + extab_size)
2357                     {
2358                       word = bfd_h_get_32 (objfile->obfd,
2359                                            extab_data + addr - extab_vma);
2360                       addr += 4;
2361                       n_bytes = 3;
2362                       n_words = ((word >> 24) & 0xff);
2363                     }
2364                 }
2365             }
2366         }
2367
2368       /* Sanity check address.  */
2369       if (n_words)
2370         if (addr < extab_vma || addr + 4 * n_words > extab_vma + extab_size)
2371           n_words = n_bytes = 0;
2372
2373       /* The unwind instructions reside in WORD (only the N_BYTES least
2374          significant bytes are valid), followed by N_WORDS words in the
2375          extab section starting at ADDR.  */
2376       if (n_bytes || n_words)
2377         {
2378           gdb_byte *p = entry = obstack_alloc (&objfile->objfile_obstack,
2379                                                n_bytes + n_words * 4 + 1);
2380
2381           while (n_bytes--)
2382             *p++ = (gdb_byte) ((word >> (8 * n_bytes)) & 0xff);
2383
2384           while (n_words--)
2385             {
2386               word = bfd_h_get_32 (objfile->obfd,
2387                                    extab_data + addr - extab_vma);
2388               addr += 4;
2389
2390               *p++ = (gdb_byte) ((word >> 24) & 0xff);
2391               *p++ = (gdb_byte) ((word >> 16) & 0xff);
2392               *p++ = (gdb_byte) ((word >> 8) & 0xff);
2393               *p++ = (gdb_byte) (word & 0xff);
2394             }
2395
2396           /* Implied "Finish" to terminate the list.  */
2397           *p++ = 0xb0;
2398         }
2399
2400       /* Push entry onto vector.  They are guaranteed to always
2401          appear in order of increasing addresses.  */
2402       new_exidx_entry.addr = idx;
2403       new_exidx_entry.entry = entry;
2404       VEC_safe_push (arm_exidx_entry_s,
2405                      data->section_maps[sec->the_bfd_section->index],
2406                      &new_exidx_entry);
2407     }
2408
2409   do_cleanups (cleanups);
2410 }
2411
2412 /* Search for the exception table entry covering MEMADDR.  If one is found,
2413    return a pointer to its data.  Otherwise, return 0.  If START is non-NULL,
2414    set *START to the start of the region covered by this entry.  */
2415
2416 static gdb_byte *
2417 arm_find_exidx_entry (CORE_ADDR memaddr, CORE_ADDR *start)
2418 {
2419   struct obj_section *sec;
2420
2421   sec = find_pc_section (memaddr);
2422   if (sec != NULL)
2423     {
2424       struct arm_exidx_data *data;
2425       VEC(arm_exidx_entry_s) *map;
2426       struct arm_exidx_entry map_key = { memaddr - obj_section_addr (sec), 0 };
2427       unsigned int idx;
2428
2429       data = objfile_data (sec->objfile, arm_exidx_data_key);
2430       if (data != NULL)
2431         {
2432           map = data->section_maps[sec->the_bfd_section->index];
2433           if (!VEC_empty (arm_exidx_entry_s, map))
2434             {
2435               struct arm_exidx_entry *map_sym;
2436
2437               idx = VEC_lower_bound (arm_exidx_entry_s, map, &map_key,
2438                                      arm_compare_exidx_entries);
2439
2440               /* VEC_lower_bound finds the earliest ordered insertion
2441                  point.  If the following symbol starts at this exact
2442                  address, we use that; otherwise, the preceding
2443                  exception table entry covers this address.  */
2444               if (idx < VEC_length (arm_exidx_entry_s, map))
2445                 {
2446                   map_sym = VEC_index (arm_exidx_entry_s, map, idx);
2447                   if (map_sym->addr == map_key.addr)
2448                     {
2449                       if (start)
2450                         *start = map_sym->addr + obj_section_addr (sec);
2451                       return map_sym->entry;
2452                     }
2453                 }
2454
2455               if (idx > 0)
2456                 {
2457                   map_sym = VEC_index (arm_exidx_entry_s, map, idx - 1);
2458                   if (start)
2459                     *start = map_sym->addr + obj_section_addr (sec);
2460                   return map_sym->entry;
2461                 }
2462             }
2463         }
2464     }
2465
2466   return NULL;
2467 }
2468
2469 /* Given the current frame THIS_FRAME, and its associated frame unwinding
2470    instruction list from the ARM exception table entry ENTRY, allocate and
2471    return a prologue cache structure describing how to unwind this frame.
2472
2473    Return NULL if the unwinding instruction list contains a "spare",
2474    "reserved" or "refuse to unwind" instruction as defined in section
2475    "9.3 Frame unwinding instructions" of the "Exception Handling ABI
2476    for the ARM Architecture" document.  */
2477
2478 static struct arm_prologue_cache *
2479 arm_exidx_fill_cache (struct frame_info *this_frame, gdb_byte *entry)
2480 {
2481   CORE_ADDR vsp = 0;
2482   int vsp_valid = 0;
2483
2484   struct arm_prologue_cache *cache;
2485   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct arm_prologue_cache);
2486   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2487
2488   for (;;)
2489     {
2490       gdb_byte insn;
2491
2492       /* Whenever we reload SP, we actually have to retrieve its
2493          actual value in the current frame.  */
2494       if (!vsp_valid)
2495         {
2496           if (trad_frame_realreg_p (cache->saved_regs, ARM_SP_REGNUM))
2497             {
2498               int reg = cache->saved_regs[ARM_SP_REGNUM].realreg;
2499               vsp = get_frame_register_unsigned (this_frame, reg);
2500             }
2501           else
2502             {
2503               CORE_ADDR addr = cache->saved_regs[ARM_SP_REGNUM].addr;
2504               vsp = get_frame_memory_unsigned (this_frame, addr, 4);
2505             }
2506
2507           vsp_valid = 1;
2508         }
2509
2510       /* Decode next unwind instruction.  */
2511       insn = *entry++;
2512
2513       if ((insn & 0xc0) == 0)
2514         {
2515           int offset = insn & 0x3f;
2516           vsp += (offset << 2) + 4;
2517         }
2518       else if ((insn & 0xc0) == 0x40)
2519         {
2520           int offset = insn & 0x3f;
2521           vsp -= (offset << 2) + 4;
2522         }
2523       else if ((insn & 0xf0) == 0x80)
2524         {
2525           int mask = ((insn & 0xf) << 8) | *entry++;
2526           int i;
2527
2528           /* The special case of an all-zero mask identifies
2529              "Refuse to unwind".  We return NULL to fall back
2530              to the prologue analyzer.  */
2531           if (mask == 0)
2532             return NULL;
2533
2534           /* Pop registers r4..r15 under mask.  */
2535           for (i = 0; i < 12; i++)
2536             if (mask & (1 << i))
2537               {
2538                 cache->saved_regs[4 + i].addr = vsp;
2539                 vsp += 4;
2540               }
2541
2542           /* Special-case popping SP -- we need to reload vsp.  */
2543           if (mask & (1 << (ARM_SP_REGNUM - 4)))
2544             vsp_valid = 0;
2545         }
2546       else if ((insn & 0xf0) == 0x90)
2547         {
2548           int reg = insn & 0xf;
2549
2550           /* Reserved cases.  */
2551           if (reg == ARM_SP_REGNUM || reg == ARM_PC_REGNUM)
2552             return NULL;
2553
2554           /* Set SP from another register and mark VSP for reload.  */
2555           cache->saved_regs[ARM_SP_REGNUM] = cache->saved_regs[reg];
2556           vsp_valid = 0;
2557         }
2558       else if ((insn & 0xf0) == 0xa0)
2559         {
2560           int count = insn & 0x7;
2561           int pop_lr = (insn & 0x8) != 0;
2562           int i;
2563
2564           /* Pop r4..r[4+count].  */
2565           for (i = 0; i <= count; i++)
2566             {
2567               cache->saved_regs[4 + i].addr = vsp;
2568               vsp += 4;
2569             }
2570
2571           /* If indicated by flag, pop LR as well.  */
2572           if (pop_lr)
2573             {
2574               cache->saved_regs[ARM_LR_REGNUM].addr = vsp;
2575               vsp += 4;
2576             }
2577         }
2578       else if (insn == 0xb0)
2579         {
2580           /* We could only have updated PC by popping into it; if so, it
2581              will show up as address.  Otherwise, copy LR into PC.  */
2582           if (!trad_frame_addr_p (cache->saved_regs, ARM_PC_REGNUM))
2583             cache->saved_regs[ARM_PC_REGNUM]
2584               = cache->saved_regs[ARM_LR_REGNUM];
2585
2586           /* We're done.  */
2587           break;
2588         }
2589       else if (insn == 0xb1)
2590         {
2591           int mask = *entry++;
2592           int i;
2593
2594           /* All-zero mask and mask >= 16 is "spare".  */
2595           if (mask == 0 || mask >= 16)
2596             return NULL;
2597
2598           /* Pop r0..r3 under mask.  */
2599           for (i = 0; i < 4; i++)
2600             if (mask & (1 << i))
2601               {
2602                 cache->saved_regs[i].addr = vsp;
2603                 vsp += 4;
2604               }
2605         }
2606       else if (insn == 0xb2)
2607         {
2608           ULONGEST offset = 0;
2609           unsigned shift = 0;
2610
2611           do
2612             {
2613               offset |= (*entry & 0x7f) << shift;
2614               shift += 7;
2615             }
2616           while (*entry++ & 0x80);
2617
2618           vsp += 0x204 + (offset << 2);
2619         }
2620       else if (insn == 0xb3)
2621         {
2622           int start = *entry >> 4;
2623           int count = (*entry++) & 0xf;
2624           int i;
2625
2626           /* Only registers D0..D15 are valid here.  */
2627           if (start + count >= 16)
2628             return NULL;
2629
2630           /* Pop VFP double-precision registers D[start]..D[start+count].  */
2631           for (i = 0; i <= count; i++)
2632             {
2633               cache->saved_regs[ARM_D0_REGNUM + start + i].addr = vsp;
2634               vsp += 8;
2635             }
2636
2637           /* Add an extra 4 bytes for FSTMFDX-style stack.  */
2638           vsp += 4;
2639         }
2640       else if ((insn & 0xf8) == 0xb8)
2641         {
2642           int count = insn & 0x7;
2643           int i;
2644
2645           /* Pop VFP double-precision registers D[8]..D[8+count].  */
2646           for (i = 0; i <= count; i++)
2647             {
2648               cache->saved_regs[ARM_D0_REGNUM + 8 + i].addr = vsp;
2649               vsp += 8;
2650             }
2651
2652           /* Add an extra 4 bytes for FSTMFDX-style stack.  */
2653           vsp += 4;
2654         }
2655       else if (insn == 0xc6)
2656         {
2657           int start = *entry >> 4;
2658           int count = (*entry++) & 0xf;
2659           int i;
2660
2661           /* Only registers WR0..WR15 are valid.  */
2662           if (start + count >= 16)
2663             return NULL;
2664
2665           /* Pop iwmmx registers WR[start]..WR[start+count].  */
2666           for (i = 0; i <= count; i++)
2667             {
2668               cache->saved_regs[ARM_WR0_REGNUM + start + i].addr = vsp;
2669               vsp += 8;
2670             }
2671         }
2672       else if (insn == 0xc7)
2673         {
2674           int mask = *entry++;
2675           int i;
2676
2677           /* All-zero mask and mask >= 16 is "spare".  */
2678           if (mask == 0 || mask >= 16)
2679             return NULL;
2680
2681           /* Pop iwmmx general-purpose registers WCGR0..WCGR3 under mask.  */
2682           for (i = 0; i < 4; i++)
2683             if (mask & (1 << i))
2684               {
2685                 cache->saved_regs[ARM_WCGR0_REGNUM + i].addr = vsp;
2686                 vsp += 4;
2687               }
2688         }
2689       else if ((insn & 0xf8) == 0xc0)
2690         {
2691           int count = insn & 0x7;
2692           int i;
2693
2694           /* Pop iwmmx registers WR[10]..WR[10+count].  */
2695           for (i = 0; i <= count; i++)
2696             {
2697               cache->saved_regs[ARM_WR0_REGNUM + 10 + i].addr = vsp;
2698               vsp += 8;
2699             }
2700         }
2701       else if (insn == 0xc8)
2702         {
2703           int start = *entry >> 4;
2704           int count = (*entry++) & 0xf;
2705           int i;
2706
2707           /* Only registers D0..D31 are valid.  */
2708           if (start + count >= 16)
2709             return NULL;
2710
2711           /* Pop VFP double-precision registers
2712              D[16+start]..D[16+start+count].  */
2713           for (i = 0; i <= count; i++)
2714             {
2715               cache->saved_regs[ARM_D0_REGNUM + 16 + start + i].addr = vsp;
2716               vsp += 8;
2717             }
2718         }
2719       else if (insn == 0xc9)
2720         {
2721           int start = *entry >> 4;
2722           int count = (*entry++) & 0xf;
2723           int i;
2724
2725           /* Pop VFP double-precision registers D[start]..D[start+count].  */
2726           for (i = 0; i <= count; i++)
2727             {
2728               cache->saved_regs[ARM_D0_REGNUM + start + i].addr = vsp;
2729               vsp += 8;
2730             }
2731         }
2732       else if ((insn & 0xf8) == 0xd0)
2733         {
2734           int count = insn & 0x7;
2735           int i;
2736
2737           /* Pop VFP double-precision registers D[8]..D[8+count].  */
2738           for (i = 0; i <= count; i++)
2739             {
2740               cache->saved_regs[ARM_D0_REGNUM + 8 + i].addr = vsp;
2741               vsp += 8;
2742             }
2743         }
2744       else
2745         {
2746           /* Everything else is "spare".  */
2747           return NULL;
2748         }
2749     }
2750
2751   /* If we restore SP from a register, assume this was the frame register.
2752      Otherwise just fall back to SP as frame register.  */
2753   if (trad_frame_realreg_p (cache->saved_regs, ARM_SP_REGNUM))
2754     cache->framereg = cache->saved_regs[ARM_SP_REGNUM].realreg;
2755   else
2756     cache->framereg = ARM_SP_REGNUM;
2757
2758   /* Determine offset to previous frame.  */
2759   cache->framesize
2760     = vsp - get_frame_register_unsigned (this_frame, cache->framereg);
2761
2762   /* We already got the previous SP.  */
2763   cache->prev_sp = vsp;
2764
2765   return cache;
2766 }
2767
2768 /* Unwinding via ARM exception table entries.  Note that the sniffer
2769    already computes a filled-in prologue cache, which is then used
2770    with the same arm_prologue_this_id and arm_prologue_prev_register
2771    routines also used for prologue-parsing based unwinding.  */
2772
2773 static int
2774 arm_exidx_unwind_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2775                           struct frame_info *this_frame,
2776                           void **this_prologue_cache)
2777 {
2778   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2779   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
2780   CORE_ADDR addr_in_block, exidx_region, func_start;
2781   struct arm_prologue_cache *cache;
2782   gdb_byte *entry;
2783
2784   /* See if we have an ARM exception table entry covering this address.  */
2785   addr_in_block = get_frame_address_in_block (this_frame);
2786   entry = arm_find_exidx_entry (addr_in_block, &exidx_region);
2787   if (!entry)
2788     return 0;
2789
2790   /* The ARM exception table does not describe unwind information
2791      for arbitrary PC values, but is guaranteed to be correct only
2792      at call sites.  We have to decide here whether we want to use
2793      ARM exception table information for this frame, or fall back
2794      to using prologue parsing.  (Note that if we have DWARF CFI,
2795      this sniffer isn't even called -- CFI is always preferred.)
2796
2797      Before we make this decision, however, we check whether we
2798      actually have *symbol* information for the current frame.
2799      If not, prologue parsing would not work anyway, so we might
2800      as well use the exception table and hope for the best.  */
2801   if (find_pc_partial_function (addr_in_block, NULL, &func_start, NULL))
2802     {
2803       int exc_valid = 0;
2804
2805       /* If the next frame is "normal", we are at a call site in this
2806          frame, so exception information is guaranteed to be valid.  */
2807       if (get_next_frame (this_frame)
2808           && get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) == NORMAL_FRAME)
2809         exc_valid = 1;
2810
2811       /* We also assume exception information is valid if we're currently
2812          blocked in a system call.  The system library is supposed to
2813          ensure this, so that e.g. pthread cancellation works.  */
2814       if (arm_frame_is_thumb (this_frame))
2815         {
2816           LONGEST insn;
2817
2818           if (safe_read_memory_integer (get_frame_pc (this_frame) - 2, 2,
2819                                         byte_order_for_code, &insn)
2820               && (insn & 0xff00) == 0xdf00 /* svc */)
2821             exc_valid = 1;
2822         }
2823       else
2824         {
2825           LONGEST insn;
2826
2827           if (safe_read_memory_integer (get_frame_pc (this_frame) - 4, 4,
2828                                         byte_order_for_code, &insn)
2829               && (insn & 0x0f000000) == 0x0f000000 /* svc */)
2830             exc_valid = 1;
2831         }
2832         
2833       /* Bail out if we don't know that exception information is valid.  */
2834       if (!exc_valid)
2835         return 0;
2836
2837      /* The ARM exception index does not mark the *end* of the region
2838         covered by the entry, and some functions will not have any entry.
2839         To correctly recognize the end of the covered region, the linker
2840         should have inserted dummy records with a CANTUNWIND marker.
2841
2842         Unfortunately, current versions of GNU ld do not reliably do
2843         this, and thus we may have found an incorrect entry above.
2844         As a (temporary) sanity check, we only use the entry if it
2845         lies *within* the bounds of the function.  Note that this check
2846         might reject perfectly valid entries that just happen to cover
2847         multiple functions; therefore this check ought to be removed
2848         once the linker is fixed.  */
2849       if (func_start > exidx_region)
2850         return 0;
2851     }
2852
2853   /* Decode the list of unwinding instructions into a prologue cache.
2854      Note that this may fail due to e.g. a "refuse to unwind" code.  */
2855   cache = arm_exidx_fill_cache (this_frame, entry);
2856   if (!cache)
2857     return 0;
2858
2859   *this_prologue_cache = cache;
2860   return 1;
2861 }
2862
2863 struct frame_unwind arm_exidx_unwind = {
2864   NORMAL_FRAME,
2865   default_frame_unwind_stop_reason,
2866   arm_prologue_this_id,
2867   arm_prologue_prev_register,
2868   NULL,
2869   arm_exidx_unwind_sniffer
2870 };
2871
2872 static struct arm_prologue_cache *
2873 arm_make_stub_cache (struct frame_info *this_frame)
2874 {
2875   struct arm_prologue_cache *cache;
2876
2877   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct arm_prologue_cache);
2878   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2879
2880   cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, ARM_SP_REGNUM);
2881
2882   return cache;
2883 }
2884
2885 /* Our frame ID for a stub frame is the current SP and LR.  */
2886
2887 static void
2888 arm_stub_this_id (struct frame_info *this_frame,
2889                   void **this_cache,
2890                   struct frame_id *this_id)
2891 {
2892   struct arm_prologue_cache *cache;
2893
2894   if (*this_cache == NULL)
2895     *this_cache = arm_make_stub_cache (this_frame);
2896   cache = *this_cache;
2897
2898   *this_id = frame_id_build (cache->prev_sp, get_frame_pc (this_frame));
2899 }
2900
2901 static int
2902 arm_stub_unwind_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2903                          struct frame_info *this_frame,
2904                          void **this_prologue_cache)
2905 {
2906   CORE_ADDR addr_in_block;
2907   char dummy[4];
2908
2909   addr_in_block = get_frame_address_in_block (this_frame);
2910   if (in_plt_section (addr_in_block, NULL)
2911       /* We also use the stub winder if the target memory is unreadable
2912          to avoid having the prologue unwinder trying to read it.  */
2913       || target_read_memory (get_frame_pc (this_frame), dummy, 4) != 0)
2914     return 1;
2915
2916   return 0;
2917 }
2918
2919 struct frame_unwind arm_stub_unwind = {
2920   NORMAL_FRAME,
2921   default_frame_unwind_stop_reason,
2922   arm_stub_this_id,
2923   arm_prologue_prev_register,
2924   NULL,
2925   arm_stub_unwind_sniffer
2926 };
2927
2928 static CORE_ADDR
2929 arm_normal_frame_base (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2930 {
2931   struct arm_prologue_cache *cache;
2932
2933   if (*this_cache == NULL)
2934     *this_cache = arm_make_prologue_cache (this_frame);
2935   cache = *this_cache;
2936
2937   return cache->prev_sp - cache->framesize;
2938 }
2939
2940 struct frame_base arm_normal_base = {
2941   &arm_prologue_unwind,
2942   arm_normal_frame_base,
2943   arm_normal_frame_base,
2944   arm_normal_frame_base
2945 };
2946
2947 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that
2948    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
2949    saved by save_dummy_frame_tos() and returned from
2950    arm_push_dummy_call, and the PC needs to match the dummy frame's
2951    breakpoint.  */
2952
2953 static struct frame_id
2954 arm_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
2955 {
2956   return frame_id_build (get_frame_register_unsigned (this_frame,
2957                                                       ARM_SP_REGNUM),
2958                          get_frame_pc (this_frame));
2959 }
2960
2961 /* Given THIS_FRAME, find the previous frame's resume PC (which will
2962    be used to construct the previous frame's ID, after looking up the
2963    containing function).  */
2964
2965 static CORE_ADDR
2966 arm_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
2967 {
2968   CORE_ADDR pc;
2969   pc = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, ARM_PC_REGNUM);
2970   return arm_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
2971 }
2972
2973 static CORE_ADDR
2974 arm_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
2975 {
2976   return frame_unwind_register_unsigned (this_frame, ARM_SP_REGNUM);
2977 }
2978
2979 static struct value *
2980 arm_dwarf2_prev_register (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
2981                           int regnum)
2982 {
2983   struct gdbarch * gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2984   CORE_ADDR lr, cpsr;
2985   ULONGEST t_bit = arm_psr_thumb_bit (gdbarch);
2986
2987   switch (regnum)
2988     {
2989     case ARM_PC_REGNUM:
2990       /* The PC is normally copied from the return column, which
2991          describes saves of LR.  However, that version may have an
2992          extra bit set to indicate Thumb state.  The bit is not
2993          part of the PC.  */
2994       lr = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, ARM_LR_REGNUM);
2995       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum,
2996                                         arm_addr_bits_remove (gdbarch, lr));
2997
2998     case ARM_PS_REGNUM:
2999       /* Reconstruct the T bit; see arm_prologue_prev_register for details.  */
3000       cpsr = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
3001       lr = frame_unwind_register_unsigned (this_frame, ARM_LR_REGNUM);
3002       if (IS_THUMB_ADDR (lr))
3003         cpsr |= t_bit;
3004       else
3005         cpsr &= ~t_bit;
3006       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, cpsr);
3007
3008     default:
3009       internal_error (__FILE__, __LINE__,
3010                       _("Unexpected register %d"), regnum);
3011     }
3012 }
3013
3014 static void
3015 arm_dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
3016                            struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
3017                            struct frame_info *this_frame)
3018 {
3019   switch (regnum)
3020     {
3021     case ARM_PC_REGNUM:
3022     case ARM_PS_REGNUM:
3023       reg->how = DWARF2_FRAME_REG_FN;
3024       reg->loc.fn = arm_dwarf2_prev_register;
3025       break;
3026     case ARM_SP_REGNUM:
3027       reg->how = DWARF2_FRAME_REG_CFA;
3028       break;
3029     }
3030 }
3031
3032 /* Return true if we are in the function's epilogue, i.e. after the
3033    instruction that destroyed the function's stack frame.  */
3034
3035 static int
3036 thumb_in_function_epilogue_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
3037 {
3038   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
3039   unsigned int insn, insn2;
3040   int found_return = 0, found_stack_adjust = 0;
3041   CORE_ADDR func_start, func_end;
3042   CORE_ADDR scan_pc;
3043   gdb_byte buf[4];
3044
3045   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_start, &func_end))
3046     return 0;
3047
3048   /* The epilogue is a sequence of instructions along the following lines:
3049
3050     - add stack frame size to SP or FP
3051     - [if frame pointer used] restore SP from FP
3052     - restore registers from SP [may include PC]
3053     - a return-type instruction [if PC wasn't already restored]
3054
3055     In a first pass, we scan forward from the current PC and verify the
3056     instructions we find as compatible with this sequence, ending in a
3057     return instruction.
3058
3059     However, this is not sufficient to distinguish indirect function calls
3060     within a function from indirect tail calls in the epilogue in some cases.
3061     Therefore, if we didn't already find any SP-changing instruction during
3062     forward scan, we add a backward scanning heuristic to ensure we actually
3063     are in the epilogue.  */
3064
3065   scan_pc = pc;
3066   while (scan_pc < func_end && !found_return)
3067     {
3068       if (target_read_memory (scan_pc, buf, 2))
3069         break;
3070
3071       scan_pc += 2;
3072       insn = extract_unsigned_integer (buf, 2, byte_order_for_code);
3073
3074       if ((insn & 0xff80) == 0x4700)  /* bx <Rm> */
3075         found_return = 1;
3076       else if (insn == 0x46f7)  /* mov pc, lr */
3077         found_return = 1;
3078       else if (insn == 0x46bd)  /* mov sp, r7 */
3079         found_stack_adjust = 1;
3080       else if ((insn & 0xff00) == 0xb000)  /* add sp, imm or sub sp, imm  */
3081         found_stack_adjust = 1;
3082       else if ((insn & 0xfe00) == 0xbc00)  /* pop <registers> */
3083         {
3084           found_stack_adjust = 1;
3085           if (insn & 0x0100)  /* <registers> include PC.  */
3086             found_return = 1;
3087         }
3088       else if (thumb_insn_size (insn) == 4)  /* 32-bit Thumb-2 instruction */
3089         {
3090           if (target_read_memory (scan_pc, buf, 2))
3091             break;
3092
3093           scan_pc += 2;
3094           insn2 = extract_unsigned_integer (buf, 2, byte_order_for_code);
3095
3096           if (insn == 0xe8bd)  /* ldm.w sp!, <registers> */
3097             {
3098               found_stack_adjust = 1;
3099               if (insn2 & 0x8000)  /* <registers> include PC.  */
3100                 found_return = 1;
3101             }
3102           else if (insn == 0xf85d  /* ldr.w <Rt>, [sp], #4 */
3103                    && (insn2 & 0x0fff) == 0x0b04)
3104             {
3105               found_stack_adjust = 1;
3106               if ((insn2 & 0xf000) == 0xf000) /* <Rt> is PC.  */
3107                 found_return = 1;
3108             }
3109           else if ((insn & 0xffbf) == 0xecbd  /* vldm sp!, <list> */
3110                    && (insn2 & 0x0e00) == 0x0a00)
3111             found_stack_adjust = 1;
3112           else
3113             break;
3114         }
3115       else
3116         break;
3117     }
3118
3119   if (!found_return)
3120     return 0;
3121
3122   /* Since any instruction in the epilogue sequence, with the possible
3123      exception of return itself, updates the stack pointer, we need to
3124      scan backwards for at most one instruction.  Try either a 16-bit or
3125      a 32-bit instruction.  This is just a heuristic, so we do not worry
3126      too much about false positives.  */
3127
3128   if (!found_stack_adjust)
3129     {
3130       if (pc - 4 < func_start)
3131         return 0;
3132       if (target_read_memory (pc - 4, buf, 4))
3133         return 0;
3134
3135       insn = extract_unsigned_integer (buf, 2, byte_order_for_code);
3136       insn2 = extract_unsigned_integer (buf + 2, 2, byte_order_for_code);
3137
3138       if (insn2 == 0x46bd)  /* mov sp, r7 */
3139         found_stack_adjust = 1;
3140       else if ((insn2 & 0xff00) == 0xb000)  /* add sp, imm or sub sp, imm  */
3141         found_stack_adjust = 1;
3142       else if ((insn2 & 0xff00) == 0xbc00)  /* pop <registers> without PC */
3143         found_stack_adjust = 1;
3144       else if (insn == 0xe8bd)  /* ldm.w sp!, <registers> */
3145         found_stack_adjust = 1;
3146       else if (insn == 0xf85d  /* ldr.w <Rt>, [sp], #4 */
3147                && (insn2 & 0x0fff) == 0x0b04)
3148         found_stack_adjust = 1;
3149       else if ((insn & 0xffbf) == 0xecbd  /* vldm sp!, <list> */
3150                && (insn2 & 0x0e00) == 0x0a00)
3151         found_stack_adjust = 1;
3152     }
3153
3154   return found_stack_adjust;
3155 }
3156
3157 /* Return true if we are in the function's epilogue, i.e. after the
3158    instruction that destroyed the function's stack frame.  */
3159
3160 static int
3161 arm_in_function_epilogue_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
3162 {
3163   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
3164   unsigned int insn;
3165   int found_return, found_stack_adjust;
3166   CORE_ADDR func_start, func_end;
3167
3168   if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, pc))
3169     return thumb_in_function_epilogue_p (gdbarch, pc);
3170
3171   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_start, &func_end))
3172     return 0;
3173
3174   /* We are in the epilogue if the previous instruction was a stack
3175      adjustment and the next instruction is a possible return (bx, mov
3176      pc, or pop).  We could have to scan backwards to find the stack
3177      adjustment, or forwards to find the return, but this is a decent
3178      approximation.  First scan forwards.  */
3179
3180   found_return = 0;
3181   insn = read_memory_unsigned_integer (pc, 4, byte_order_for_code);
3182   if (bits (insn, 28, 31) != INST_NV)
3183     {
3184       if ((insn & 0x0ffffff0) == 0x012fff10)
3185         /* BX.  */
3186         found_return = 1;
3187       else if ((insn & 0x0ffffff0) == 0x01a0f000)
3188         /* MOV PC.  */
3189         found_return = 1;
3190       else if ((insn & 0x0fff0000) == 0x08bd0000
3191           && (insn & 0x0000c000) != 0)
3192         /* POP (LDMIA), including PC or LR.  */
3193         found_return = 1;
3194     }
3195
3196   if (!found_return)
3197     return 0;
3198
3199   /* Scan backwards.  This is just a heuristic, so do not worry about
3200      false positives from mode changes.  */
3201
3202   if (pc < func_start + 4)
3203     return 0;
3204
3205   found_stack_adjust = 0;
3206   insn = read_memory_unsigned_integer (pc - 4, 4, byte_order_for_code);
3207   if (bits (insn, 28, 31) != INST_NV)
3208     {
3209       if ((insn & 0x0df0f000) == 0x0080d000)
3210         /* ADD SP (register or immediate).  */
3211         found_stack_adjust = 1;
3212       else if ((insn & 0x0df0f000) == 0x0040d000)
3213         /* SUB SP (register or immediate).  */
3214         found_stack_adjust = 1;
3215       else if ((insn & 0x0ffffff0) == 0x01a0d000)
3216         /* MOV SP.  */
3217         found_stack_adjust = 1;
3218       else if ((insn & 0x0fff0000) == 0x08bd0000)
3219         /* POP (LDMIA).  */
3220         found_stack_adjust = 1;
3221       else if ((insn & 0x0fff0000) == 0x049d0000)
3222         /* POP of a single register.  */
3223         found_stack_adjust = 1;
3224     }
3225
3226   if (found_stack_adjust)
3227     return 1;
3228
3229   return 0;
3230 }
3231
3232
3233 /* When arguments must be pushed onto the stack, they go on in reverse
3234    order.  The code below implements a FILO (stack) to do this.  */
3235
3236 struct stack_item
3237 {
3238   int len;
3239   struct stack_item *prev;
3240   void *data;
3241 };
3242
3243 static struct stack_item *
3244 push_stack_item (struct stack_item *prev, const void *contents, int len)
3245 {
3246   struct stack_item *si;
3247   si = xmalloc (sizeof (struct stack_item));
3248   si->data = xmalloc (len);
3249   si->len = len;
3250   si->prev = prev;
3251   memcpy (si->data, contents, len);
3252   return si;
3253 }
3254
3255 static struct stack_item *
3256 pop_stack_item (struct stack_item *si)
3257 {
3258   struct stack_item *dead = si;
3259   si = si->prev;
3260   xfree (dead->data);
3261   xfree (dead);
3262   return si;
3263 }
3264
3265
3266 /* Return the alignment (in bytes) of the given type.  */
3267
3268 static int
3269 arm_type_align (struct type *t)
3270 {
3271   int n;
3272   int align;
3273   int falign;
3274
3275   t = check_typedef (t);
3276   switch (TYPE_CODE (t))
3277     {
3278     default:
3279       /* Should never happen.  */
3280       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("unknown type alignment"));
3281       return 4;
3282
3283     case TYPE_CODE_PTR:
3284     case TYPE_CODE_ENUM:
3285     case TYPE_CODE_INT:
3286     case TYPE_CODE_FLT:
3287     case TYPE_CODE_SET:
3288     case TYPE_CODE_RANGE:
3289     case TYPE_CODE_REF:
3290     case TYPE_CODE_CHAR:
3291     case TYPE_CODE_BOOL:
3292       return TYPE_LENGTH (t);
3293
3294     case TYPE_CODE_ARRAY:
3295     case TYPE_CODE_COMPLEX:
3296       /* TODO: What about vector types?  */
3297       return arm_type_align (TYPE_TARGET_TYPE (t));
3298
3299     case TYPE_CODE_STRUCT:
3300     case TYPE_CODE_UNION:
3301       align = 1;
3302       for (n = 0; n < TYPE_NFIELDS (t); n++)
3303         {
3304           falign = arm_type_align (TYPE_FIELD_TYPE (t, n));
3305           if (falign > align)
3306             align = falign;
3307         }
3308       return align;
3309     }
3310 }
3311
3312 /* Possible base types for a candidate for passing and returning in
3313    VFP registers.  */
3314
3315 enum arm_vfp_cprc_base_type
3316 {
3317   VFP_CPRC_UNKNOWN,
3318   VFP_CPRC_SINGLE,
3319   VFP_CPRC_DOUBLE,
3320   VFP_CPRC_VEC64,
3321   VFP_CPRC_VEC128
3322 };
3323
3324 /* The length of one element of base type B.  */
3325
3326 static unsigned
3327 arm_vfp_cprc_unit_length (enum arm_vfp_cprc_base_type b)
3328 {
3329   switch (b)
3330     {
3331     case VFP_CPRC_SINGLE:
3332       return 4;
3333     case VFP_CPRC_DOUBLE:
3334       return 8;
3335     case VFP_CPRC_VEC64:
3336       return 8;
3337     case VFP_CPRC_VEC128:
3338       return 16;
3339     default:
3340       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Invalid VFP CPRC type: %d."),
3341                       (int) b);
3342     }
3343 }
3344
3345 /* The character ('s', 'd' or 'q') for the type of VFP register used
3346    for passing base type B.  */
3347
3348 static int
3349 arm_vfp_cprc_reg_char (enum arm_vfp_cprc_base_type b)
3350 {
3351   switch (b)
3352     {
3353     case VFP_CPRC_SINGLE:
3354       return 's';
3355     case VFP_CPRC_DOUBLE:
3356       return 'd';
3357     case VFP_CPRC_VEC64:
3358       return 'd';
3359     case VFP_CPRC_VEC128:
3360       return 'q';
3361     default:
3362       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Invalid VFP CPRC type: %d."),
3363                       (int) b);
3364     }
3365 }
3366
3367 /* Determine whether T may be part of a candidate for passing and
3368    returning in VFP registers, ignoring the limit on the total number
3369    of components.  If *BASE_TYPE is VFP_CPRC_UNKNOWN, set it to the
3370    classification of the first valid component found; if it is not
3371    VFP_CPRC_UNKNOWN, all components must have the same classification
3372    as *BASE_TYPE.  If it is found that T contains a type not permitted
3373    for passing and returning in VFP registers, a type differently
3374    classified from *BASE_TYPE, or two types differently classified
3375    from each other, return -1, otherwise return the total number of
3376    base-type elements found (possibly 0 in an empty structure or
3377    array).  Vectors and complex types are not currently supported,
3378    matching the generic AAPCS support.  */
3379
3380 static int
3381 arm_vfp_cprc_sub_candidate (struct type *t,
3382                             enum arm_vfp_cprc_base_type *base_type)
3383 {
3384   t = check_typedef (t);
3385   switch (TYPE_CODE (t))
3386     {
3387     case TYPE_CODE_FLT:
3388       switch (TYPE_LENGTH (t))
3389         {
3390         case 4:
3391           if (*base_type == VFP_CPRC_UNKNOWN)
3392             *base_type = VFP_CPRC_SINGLE;
3393           else if (*base_type != VFP_CPRC_SINGLE)
3394             return -1;
3395           return 1;
3396
3397         case 8:
3398           if (*base_type == VFP_CPRC_UNKNOWN)
3399             *base_type = VFP_CPRC_DOUBLE;
3400           else if (*base_type != VFP_CPRC_DOUBLE)
3401             return -1;
3402           return 1;
3403
3404         default:
3405           return -1;
3406         }
3407       break;
3408
3409     case TYPE_CODE_ARRAY:
3410       {
3411         int count;
3412         unsigned unitlen;
3413         count = arm_vfp_cprc_sub_candidate (TYPE_TARGET_TYPE (t), base_type);
3414         if (count == -1)
3415           return -1;
3416         if (TYPE_LENGTH (t) == 0)
3417           {
3418             gdb_assert (count == 0);
3419             return 0;
3420           }
3421         else if (count == 0)
3422           return -1;
3423         unitlen = arm_vfp_cprc_unit_length (*base_type);
3424         gdb_assert ((TYPE_LENGTH (t) % unitlen) == 0);
3425         return TYPE_LENGTH (t) / unitlen;
3426       }
3427       break;
3428
3429     case TYPE_CODE_STRUCT:
3430       {
3431         int count = 0;
3432         unsigned unitlen;
3433         int i;
3434         for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (t); i++)
3435           {
3436             int sub_count = arm_vfp_cprc_sub_candidate (TYPE_FIELD_TYPE (t, i),
3437                                                         base_type);
3438             if (sub_count == -1)
3439               return -1;
3440             count += sub_count;
3441           }
3442         if (TYPE_LENGTH (t) == 0)
3443           {
3444             gdb_assert (count == 0);
3445             return 0;
3446           }
3447         else if (count == 0)
3448           return -1;
3449         unitlen = arm_vfp_cprc_unit_length (*base_type);
3450         if (TYPE_LENGTH (t) != unitlen * count)
3451           return -1;
3452         return count;
3453       }
3454
3455     case TYPE_CODE_UNION:
3456       {
3457         int count = 0;
3458         unsigned unitlen;
3459         int i;
3460         for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (t); i++)
3461           {
3462             int sub_count = arm_vfp_cprc_sub_candidate (TYPE_FIELD_TYPE (t, i),
3463                                                         base_type);
3464             if (sub_count == -1)
3465               return -1;
3466             count = (count > sub_count ? count : sub_count);
3467           }
3468         if (TYPE_LENGTH (t) == 0)
3469           {
3470             gdb_assert (count == 0);
3471             return 0;
3472           }
3473         else if (count == 0)
3474           return -1;
3475         unitlen = arm_vfp_cprc_unit_length (*base_type);
3476         if (TYPE_LENGTH (t) != unitlen * count)
3477           return -1;
3478         return count;
3479       }
3480
3481     default:
3482       break;
3483     }
3484
3485   return -1;
3486 }
3487
3488 /* Determine whether T is a VFP co-processor register candidate (CPRC)
3489    if passed to or returned from a non-variadic function with the VFP
3490    ABI in effect.  Return 1 if it is, 0 otherwise.  If it is, set
3491    *BASE_TYPE to the base type for T and *COUNT to the number of
3492    elements of that base type before returning.  */
3493
3494 static int
3495 arm_vfp_call_candidate (struct type *t, enum arm_vfp_cprc_base_type *base_type,
3496                         int *count)
3497 {
3498   enum arm_vfp_cprc_base_type b = VFP_CPRC_UNKNOWN;
3499   int c = arm_vfp_cprc_sub_candidate (t, &b);
3500   if (c <= 0 || c > 4)
3501     return 0;
3502   *base_type = b;
3503   *count = c;
3504   return 1;
3505 }
3506
3507 /* Return 1 if the VFP ABI should be used for passing arguments to and
3508    returning values from a function of type FUNC_TYPE, 0
3509    otherwise.  */
3510
3511 static int
3512 arm_vfp_abi_for_function (struct gdbarch *gdbarch, struct type *func_type)
3513 {
3514   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3515   /* Variadic functions always use the base ABI.  Assume that functions
3516      without debug info are not variadic.  */
3517   if (func_type && TYPE_VARARGS (check_typedef (func_type)))
3518     return 0;
3519   /* The VFP ABI is only supported as a variant of AAPCS.  */
3520   if (tdep->arm_abi != ARM_ABI_AAPCS)
3521     return 0;
3522   return gdbarch_tdep (gdbarch)->fp_model == ARM_FLOAT_VFP;
3523 }
3524
3525 /* We currently only support passing parameters in integer registers, which
3526    conforms with GCC's default model, and VFP argument passing following
3527    the VFP variant of AAPCS.  Several other variants exist and
3528    we should probably support some of them based on the selected ABI.  */
3529
3530 static CORE_ADDR
3531 arm_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
3532                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr, int nargs,
3533                      struct value **args, CORE_ADDR sp, int struct_return,
3534                      CORE_ADDR struct_addr)
3535 {
3536   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3537   int argnum;
3538   int argreg;
3539   int nstack;
3540   struct stack_item *si = NULL;
3541   int use_vfp_abi;
3542   struct type *ftype;
3543   unsigned vfp_regs_free = (1 << 16) - 1;
3544
3545   /* Determine the type of this function and whether the VFP ABI
3546      applies.  */
3547   ftype = check_typedef (value_type (function));
3548   if (TYPE_CODE (ftype) == TYPE_CODE_PTR)
3549     ftype = check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (ftype));
3550   use_vfp_abi = arm_vfp_abi_for_function (gdbarch, ftype);
3551
3552   /* Set the return address.  For the ARM, the return breakpoint is
3553      always at BP_ADDR.  */
3554   if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, bp_addr))
3555     bp_addr |= 1;
3556   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARM_LR_REGNUM, bp_addr);
3557
3558   /* Walk through the list of args and determine how large a temporary
3559      stack is required.  Need to take care here as structs may be
3560      passed on the stack, and we have to push them.  */
3561   nstack = 0;
3562
3563   argreg = ARM_A1_REGNUM;
3564   nstack = 0;
3565
3566   /* The struct_return pointer occupies the first parameter
3567      passing register.  */
3568   if (struct_return)
3569     {
3570       if (arm_debug)
3571         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct return in %s = %s\n",
3572                             gdbarch_register_name (gdbarch, argreg),
3573                             paddress (gdbarch, struct_addr));
3574       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg, struct_addr);
3575       argreg++;
3576     }
3577
3578   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
3579     {
3580       int len;
3581       struct type *arg_type;
3582       struct type *target_type;
3583       enum type_code typecode;
3584       const bfd_byte *val;
3585       int align;
3586       enum arm_vfp_cprc_base_type vfp_base_type;
3587       int vfp_base_count;
3588       int may_use_core_reg = 1;
3589
3590       arg_type = check_typedef (value_type (args[argnum]));
3591       len = TYPE_LENGTH (arg_type);
3592       target_type = TYPE_TARGET_TYPE (arg_type);
3593       typecode = TYPE_CODE (arg_type);
3594       val = value_contents (args[argnum]);
3595
3596       align = arm_type_align (arg_type);
3597       /* Round alignment up to a whole number of words.  */
3598       align = (align + INT_REGISTER_SIZE - 1) & ~(INT_REGISTER_SIZE - 1);
3599       /* Different ABIs have different maximum alignments.  */
3600       if (gdbarch_tdep (gdbarch)->arm_abi == ARM_ABI_APCS)
3601         {
3602           /* The APCS ABI only requires word alignment.  */
3603           align = INT_REGISTER_SIZE;
3604         }
3605       else
3606         {
3607           /* The AAPCS requires at most doubleword alignment.  */
3608           if (align > INT_REGISTER_SIZE * 2)
3609             align = INT_REGISTER_SIZE * 2;
3610         }
3611
3612       if (use_vfp_abi
3613           && arm_vfp_call_candidate (arg_type, &vfp_base_type,
3614                                      &vfp_base_count))
3615         {
3616           int regno;
3617           int unit_length;
3618           int shift;
3619           unsigned mask;
3620
3621           /* Because this is a CPRC it cannot go in a core register or
3622              cause a core register to be skipped for alignment.
3623              Either it goes in VFP registers and the rest of this loop
3624              iteration is skipped for this argument, or it goes on the
3625              stack (and the stack alignment code is correct for this
3626              case).  */
3627           may_use_core_reg = 0;
3628
3629           unit_length = arm_vfp_cprc_unit_length (vfp_base_type);
3630           shift = unit_length / 4;
3631           mask = (1 << (shift * vfp_base_count)) - 1;
3632           for (regno = 0; regno < 16; regno += shift)
3633             if (((vfp_regs_free >> regno) & mask) == mask)
3634               break;
3635
3636           if (regno < 16)
3637             {
3638               int reg_char;
3639               int reg_scaled;
3640               int i;
3641
3642               vfp_regs_free &= ~(mask << regno);
3643               reg_scaled = regno / shift;
3644               reg_char = arm_vfp_cprc_reg_char (vfp_base_type);
3645               for (i = 0; i < vfp_base_count; i++)
3646                 {
3647                   char name_buf[4];
3648                   int regnum;
3649                   if (reg_char == 'q')
3650                     arm_neon_quad_write (gdbarch, regcache, reg_scaled + i,
3651                                          val + i * unit_length);
3652                   else
3653                     {
3654                       sprintf (name_buf, "%c%d", reg_char, reg_scaled + i);
3655                       regnum = user_reg_map_name_to_regnum (gdbarch, name_buf,
3656                                                             strlen (name_buf));
3657                       regcache_cooked_write (regcache, regnum,
3658                                              val + i * unit_length);
3659                     }
3660                 }
3661               continue;
3662             }
3663           else
3664             {
3665               /* This CPRC could not go in VFP registers, so all VFP
3666                  registers are now marked as used.  */
3667               vfp_regs_free = 0;
3668             }
3669         }
3670
3671       /* Push stack padding for dowubleword alignment.  */
3672       if (nstack & (align - 1))
3673         {
3674           si = push_stack_item (si, val, INT_REGISTER_SIZE);
3675           nstack += INT_REGISTER_SIZE;
3676         }
3677       
3678       /* Doubleword aligned quantities must go in even register pairs.  */
3679       if (may_use_core_reg
3680           && argreg <= ARM_LAST_ARG_REGNUM
3681           && align > INT_REGISTER_SIZE
3682           && argreg & 1)
3683         argreg++;
3684
3685       /* If the argument is a pointer to a function, and it is a
3686          Thumb function, create a LOCAL copy of the value and set
3687          the THUMB bit in it.  */
3688       if (TYPE_CODE_PTR == typecode
3689           && target_type != NULL
3690           && TYPE_CODE_FUNC == TYPE_CODE (check_typedef (target_type)))
3691         {
3692           CORE_ADDR regval = extract_unsigned_integer (val, len, byte_order);
3693           if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, regval))
3694             {
3695               bfd_byte *copy = alloca (len);
3696               store_unsigned_integer (copy, len, byte_order,
3697                                       MAKE_THUMB_ADDR (regval));
3698               val = copy;
3699             }
3700         }
3701
3702       /* Copy the argument to general registers or the stack in
3703          register-sized pieces.  Large arguments are split between
3704          registers and stack.  */
3705       while (len > 0)
3706         {
3707           int partial_len = len < INT_REGISTER_SIZE ? len : INT_REGISTER_SIZE;
3708
3709           if (may_use_core_reg && argreg <= ARM_LAST_ARG_REGNUM)
3710             {
3711               /* The argument is being passed in a general purpose
3712                  register.  */
3713               CORE_ADDR regval
3714                 = extract_unsigned_integer (val, partial_len, byte_order);
3715               if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
3716                 regval <<= (INT_REGISTER_SIZE - partial_len) * 8;
3717               if (arm_debug)
3718                 fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "arg %d in %s = 0x%s\n",
3719                                     argnum,
3720                                     gdbarch_register_name
3721                                       (gdbarch, argreg),
3722                                     phex (regval, INT_REGISTER_SIZE));
3723               regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg, regval);
3724               argreg++;
3725             }
3726           else
3727             {
3728               /* Push the arguments onto the stack.  */
3729               if (arm_debug)
3730                 fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "arg %d @ sp + %d\n",
3731                                     argnum, nstack);
3732               si = push_stack_item (si, val, INT_REGISTER_SIZE);
3733               nstack += INT_REGISTER_SIZE;
3734             }
3735               
3736           len -= partial_len;
3737           val += partial_len;
3738         }
3739     }
3740   /* If we have an odd number of words to push, then decrement the stack
3741      by one word now, so first stack argument will be dword aligned.  */
3742   if (nstack & 4)
3743     sp -= 4;
3744
3745   while (si)
3746     {
3747       sp -= si->len;
3748       write_memory (sp, si->data, si->len);
3749       si = pop_stack_item (si);
3750     }
3751
3752   /* Finally, update teh SP register.  */
3753   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARM_SP_REGNUM, sp);
3754
3755   return sp;
3756 }
3757
3758
3759 /* Always align the frame to an 8-byte boundary.  This is required on
3760    some platforms and harmless on the rest.  */
3761
3762 static CORE_ADDR
3763 arm_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
3764 {
3765   /* Align the stack to eight bytes.  */
3766   return sp & ~ (CORE_ADDR) 7;
3767 }
3768
3769 static void
3770 print_fpu_flags (int flags)
3771 {
3772   if (flags & (1 << 0))
3773     fputs ("IVO ", stdout);
3774   if (flags & (1 << 1))
3775     fputs ("DVZ ", stdout);
3776   if (flags & (1 << 2))
3777     fputs ("OFL ", stdout);
3778   if (flags & (1 << 3))
3779     fputs ("UFL ", stdout);
3780   if (flags & (1 << 4))
3781     fputs ("INX ", stdout);
3782   putchar ('\n');
3783 }
3784
3785 /* Print interesting information about the floating point processor
3786    (if present) or emulator.  */
3787 static void
3788 arm_print_float_info (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file,
3789                       struct frame_info *frame, const char *args)
3790 {
3791   unsigned long status = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_FPS_REGNUM);
3792   int type;
3793
3794   type = (status >> 24) & 127;
3795   if (status & (1 << 31))
3796     printf (_("Hardware FPU type %d\n"), type);
3797   else
3798     printf (_("Software FPU type %d\n"), type);
3799   /* i18n: [floating point unit] mask */
3800   fputs (_("mask: "), stdout);
3801   print_fpu_flags (status >> 16);
3802   /* i18n: [floating point unit] flags */
3803   fputs (_("flags: "), stdout);
3804   print_fpu_flags (status);
3805 }
3806
3807 /* Construct the ARM extended floating point type.  */
3808 static struct type *
3809 arm_ext_type (struct gdbarch *gdbarch)
3810 {
3811   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3812
3813   if (!tdep->arm_ext_type)
3814     tdep->arm_ext_type
3815       = arch_float_type (gdbarch, -1, "builtin_type_arm_ext",
3816                          floatformats_arm_ext);
3817
3818   return tdep->arm_ext_type;
3819 }
3820
3821 static struct type *
3822 arm_neon_double_type (struct gdbarch *gdbarch)
3823 {
3824   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3825
3826   if (tdep->neon_double_type == NULL)
3827     {
3828       struct type *t, *elem;
3829
3830       t = arch_composite_type (gdbarch, "__gdb_builtin_type_neon_d",
3831                                TYPE_CODE_UNION);
3832       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
3833       append_composite_type_field (t, "u8", init_vector_type (elem, 8));
3834       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
3835       append_composite_type_field (t, "u16", init_vector_type (elem, 4));
3836       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
3837       append_composite_type_field (t, "u32", init_vector_type (elem, 2));
3838       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
3839       append_composite_type_field (t, "u64", elem);
3840       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_float;
3841       append_composite_type_field (t, "f32", init_vector_type (elem, 2));
3842       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_double;
3843       append_composite_type_field (t, "f64", elem);
3844
3845       TYPE_VECTOR (t) = 1;
3846       TYPE_NAME (t) = "neon_d";
3847       tdep->neon_double_type = t;
3848     }
3849
3850   return tdep->neon_double_type;
3851 }
3852
3853 /* FIXME: The vector types are not correctly ordered on big-endian
3854    targets.  Just as s0 is the low bits of d0, d0[0] is also the low
3855    bits of d0 - regardless of what unit size is being held in d0.  So
3856    the offset of the first uint8 in d0 is 7, but the offset of the
3857    first float is 4.  This code works as-is for little-endian
3858    targets.  */
3859
3860 static struct type *
3861 arm_neon_quad_type (struct gdbarch *gdbarch)
3862 {
3863   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3864
3865   if (tdep->neon_quad_type == NULL)
3866     {
3867       struct type *t, *elem;
3868
3869       t = arch_composite_type (gdbarch, "__gdb_builtin_type_neon_q",
3870                                TYPE_CODE_UNION);
3871       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
3872       append_composite_type_field (t, "u8", init_vector_type (elem, 16));
3873       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
3874       append_composite_type_field (t, "u16", init_vector_type (elem, 8));
3875       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
3876       append_composite_type_field (t, "u32", init_vector_type (elem, 4));
3877       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
3878       append_composite_type_field (t, "u64", init_vector_type (elem, 2));
3879       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_float;
3880       append_composite_type_field (t, "f32", init_vector_type (elem, 4));
3881       elem = builtin_type (gdbarch)->builtin_double;
3882       append_composite_type_field (t, "f64", init_vector_type (elem, 2));
3883
3884       TYPE_VECTOR (t) = 1;
3885       TYPE_NAME (t) = "neon_q";
3886       tdep->neon_quad_type = t;
3887     }
3888
3889   return tdep->neon_quad_type;
3890 }
3891
3892 /* Return the GDB type object for the "standard" data type of data in
3893    register N.  */
3894
3895 static struct type *
3896 arm_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
3897 {
3898   int num_regs = gdbarch_num_regs (gdbarch);
3899
3900   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->have_vfp_pseudos
3901       && regnum >= num_regs && regnum < num_regs + 32)
3902     return builtin_type (gdbarch)->builtin_float;
3903
3904   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->have_neon_pseudos
3905       && regnum >= num_regs + 32 && regnum < num_regs + 32 + 16)
3906     return arm_neon_quad_type (gdbarch);
3907
3908   /* If the target description has register information, we are only
3909      in this function so that we can override the types of
3910      double-precision registers for NEON.  */
3911   if (tdesc_has_registers (gdbarch_target_desc (gdbarch)))
3912     {
3913       struct type *t = tdesc_register_type (gdbarch, regnum);
3914
3915       if (regnum >= ARM_D0_REGNUM && regnum < ARM_D0_REGNUM + 32
3916           && TYPE_CODE (t) == TYPE_CODE_FLT
3917           && gdbarch_tdep (gdbarch)->have_neon)
3918         return arm_neon_double_type (gdbarch);
3919       else
3920         return t;
3921     }
3922
3923   if (regnum >= ARM_F0_REGNUM && regnum < ARM_F0_REGNUM + NUM_FREGS)
3924     {
3925       if (!gdbarch_tdep (gdbarch)->have_fpa_registers)
3926         return builtin_type (gdbarch)->builtin_void;
3927
3928       return arm_ext_type (gdbarch);
3929     }
3930   else if (regnum == ARM_SP_REGNUM)
3931     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
3932   else if (regnum == ARM_PC_REGNUM)
3933     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
3934   else if (regnum >= ARRAY_SIZE (arm_register_names))
3935     /* These registers are only supported on targets which supply
3936        an XML description.  */
3937     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int0;
3938   else
3939     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
3940 }
3941
3942 /* Map a DWARF register REGNUM onto the appropriate GDB register
3943    number.  */
3944
3945 static int
3946 arm_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
3947 {
3948   /* Core integer regs.  */
3949   if (reg >= 0 && reg <= 15)
3950     return reg;
3951
3952   /* Legacy FPA encoding.  These were once used in a way which
3953      overlapped with VFP register numbering, so their use is
3954      discouraged, but GDB doesn't support the ARM toolchain
3955      which used them for VFP.  */
3956   if (reg >= 16 && reg <= 23)
3957     return ARM_F0_REGNUM + reg - 16;
3958
3959   /* New assignments for the FPA registers.  */
3960   if (reg >= 96 && reg <= 103)
3961     return ARM_F0_REGNUM + reg - 96;
3962
3963   /* WMMX register assignments.  */
3964   if (reg >= 104 && reg <= 111)
3965     return ARM_WCGR0_REGNUM + reg - 104;
3966
3967   if (reg >= 112 && reg <= 127)
3968     return ARM_WR0_REGNUM + reg - 112;
3969
3970   if (reg >= 192 && reg <= 199)
3971     return ARM_WC0_REGNUM + reg - 192;
3972
3973   /* VFP v2 registers.  A double precision value is actually
3974      in d1 rather than s2, but the ABI only defines numbering
3975      for the single precision registers.  This will "just work"
3976      in GDB for little endian targets (we'll read eight bytes,
3977      starting in s0 and then progressing to s1), but will be
3978      reversed on big endian targets with VFP.  This won't
3979      be a problem for the new Neon quad registers; you're supposed
3980      to use DW_OP_piece for those.  */
3981   if (reg >= 64 && reg <= 95)
3982     {
3983       char name_buf[4];
3984
3985       sprintf (name_buf, "s%d", reg - 64);
3986       return user_reg_map_name_to_regnum (gdbarch, name_buf,
3987                                           strlen (name_buf));
3988     }
3989
3990   /* VFP v3 / Neon registers.  This range is also used for VFP v2
3991      registers, except that it now describes d0 instead of s0.  */
3992   if (reg >= 256 && reg <= 287)
3993     {
3994       char name_buf[4];
3995
3996       sprintf (name_buf, "d%d", reg - 256);
3997       return user_reg_map_name_to_regnum (gdbarch, name_buf,
3998                                           strlen (name_buf));
3999     }
4000
4001   return -1;
4002 }
4003
4004 /* Map GDB internal REGNUM onto the Arm simulator register numbers.  */
4005 static int
4006 arm_register_sim_regno (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
4007 {
4008   int reg = regnum;
4009   gdb_assert (reg >= 0 && reg < gdbarch_num_regs (gdbarch));
4010
4011   if (regnum >= ARM_WR0_REGNUM && regnum <= ARM_WR15_REGNUM)
4012     return regnum - ARM_WR0_REGNUM + SIM_ARM_IWMMXT_COP0R0_REGNUM;
4013
4014   if (regnum >= ARM_WC0_REGNUM && regnum <= ARM_WC7_REGNUM)
4015     return regnum - ARM_WC0_REGNUM + SIM_ARM_IWMMXT_COP1R0_REGNUM;
4016
4017   if (regnum >= ARM_WCGR0_REGNUM && regnum <= ARM_WCGR7_REGNUM)
4018     return regnum - ARM_WCGR0_REGNUM + SIM_ARM_IWMMXT_COP1R8_REGNUM;
4019
4020   if (reg < NUM_GREGS)
4021     return SIM_ARM_R0_REGNUM + reg;
4022   reg -= NUM_GREGS;
4023
4024   if (reg < NUM_FREGS)
4025     return SIM_ARM_FP0_REGNUM + reg;
4026   reg -= NUM_FREGS;
4027
4028   if (reg < NUM_SREGS)
4029     return SIM_ARM_FPS_REGNUM + reg;
4030   reg -= NUM_SREGS;
4031
4032   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Bad REGNUM %d"), regnum);
4033 }
4034
4035 /* NOTE: cagney/2001-08-20: Both convert_from_extended() and
4036    convert_to_extended() use floatformat_arm_ext_littlebyte_bigword.
4037    It is thought that this is is the floating-point register format on
4038    little-endian systems.  */
4039
4040 static void
4041 convert_from_extended (const struct floatformat *fmt, const void *ptr,
4042                        void *dbl, int endianess)
4043 {
4044   DOUBLEST d;
4045
4046   if (endianess == BFD_ENDIAN_BIG)
4047     floatformat_to_doublest (&floatformat_arm_ext_big, ptr, &d);
4048   else
4049     floatformat_to_doublest (&floatformat_arm_ext_littlebyte_bigword,
4050                              ptr, &d);
4051   floatformat_from_doublest (fmt, &d, dbl);
4052 }
4053
4054 static void
4055 convert_to_extended (const struct floatformat *fmt, void *dbl, const void *ptr,
4056                      int endianess)
4057 {
4058   DOUBLEST d;
4059
4060   floatformat_to_doublest (fmt, ptr, &d);
4061   if (endianess == BFD_ENDIAN_BIG)
4062     floatformat_from_doublest (&floatformat_arm_ext_big, &d, dbl);
4063   else
4064     floatformat_from_doublest (&floatformat_arm_ext_littlebyte_bigword,
4065                                &d, dbl);
4066 }
4067
4068 static int
4069 condition_true (unsigned long cond, unsigned long status_reg)
4070 {
4071   if (cond == INST_AL || cond == INST_NV)
4072     return 1;
4073
4074   switch (cond)
4075     {
4076     case INST_EQ:
4077       return ((status_reg & FLAG_Z) != 0);
4078     case INST_NE:
4079       return ((status_reg & FLAG_Z) == 0);
4080     case INST_CS:
4081       return ((status_reg & FLAG_C) != 0);
4082     case INST_CC:
4083       return ((status_reg & FLAG_C) == 0);
4084     case INST_MI:
4085       return ((status_reg & FLAG_N) != 0);
4086     case INST_PL:
4087       return ((status_reg & FLAG_N) == 0);
4088     case INST_VS:
4089       return ((status_reg & FLAG_V) != 0);
4090     case INST_VC:
4091       return ((status_reg & FLAG_V) == 0);
4092     case INST_HI:
4093       return ((status_reg & (FLAG_C | FLAG_Z)) == FLAG_C);
4094     case INST_LS:
4095       return ((status_reg & (FLAG_C | FLAG_Z)) != FLAG_C);
4096     case INST_GE:
4097       return (((status_reg & FLAG_N) == 0) == ((status_reg & FLAG_V) == 0));
4098     case INST_LT:
4099       return (((status_reg & FLAG_N) == 0) != ((status_reg & FLAG_V) == 0));
4100     case INST_GT:
4101       return (((status_reg & FLAG_Z) == 0)
4102               && (((status_reg & FLAG_N) == 0)
4103                   == ((status_reg & FLAG_V) == 0)));
4104     case INST_LE:
4105       return (((status_reg & FLAG_Z) != 0)
4106               || (((status_reg & FLAG_N) == 0)
4107                   != ((status_reg & FLAG_V) == 0)));
4108     }
4109   return 1;
4110 }
4111
4112 static unsigned long
4113 shifted_reg_val (struct frame_info *frame, unsigned long inst, int carry,
4114                  unsigned long pc_val, unsigned long status_reg)
4115 {
4116   unsigned long res, shift;
4117   int rm = bits (inst, 0, 3);
4118   unsigned long shifttype = bits (inst, 5, 6);
4119
4120   if (bit (inst, 4))
4121     {
4122       int rs = bits (inst, 8, 11);
4123       shift = (rs == 15 ? pc_val + 8
4124                         : get_frame_register_unsigned (frame, rs)) & 0xFF;
4125     }
4126   else
4127     shift = bits (inst, 7, 11);
4128
4129   res = (rm == ARM_PC_REGNUM
4130          ? (pc_val + (bit (inst, 4) ? 12 : 8))
4131          : get_frame_register_unsigned (frame, rm));
4132
4133   switch (shifttype)
4134     {
4135     case 0:                     /* LSL */
4136       res = shift >= 32 ? 0 : res << shift;
4137       break;
4138
4139     case 1:                     /* LSR */
4140       res = shift >= 32 ? 0 : res >> shift;
4141       break;
4142
4143     case 2:                     /* ASR */
4144       if (shift >= 32)
4145         shift = 31;
4146       res = ((res & 0x80000000L)
4147              ? ~((~res) >> shift) : res >> shift);
4148       break;
4149
4150     case 3:                     /* ROR/RRX */
4151       shift &= 31;
4152       if (shift == 0)
4153         res = (res >> 1) | (carry ? 0x80000000L : 0);
4154       else
4155         res = (res >> shift) | (res << (32 - shift));
4156       break;
4157     }
4158
4159   return res & 0xffffffff;
4160 }
4161
4162 /* Return number of 1-bits in VAL.  */
4163
4164 static int
4165 bitcount (unsigned long val)
4166 {
4167   int nbits;
4168   for (nbits = 0; val != 0; nbits++)
4169     val &= val - 1;             /* Delete rightmost 1-bit in val.  */
4170   return nbits;
4171 }
4172
4173 /* Return the size in bytes of the complete Thumb instruction whose
4174    first halfword is INST1.  */
4175
4176 static int
4177 thumb_insn_size (unsigned short inst1)
4178 {
4179   if ((inst1 & 0xe000) == 0xe000 && (inst1 & 0x1800) != 0)
4180     return 4;
4181   else
4182     return 2;
4183 }
4184
4185 static int
4186 thumb_advance_itstate (unsigned int itstate)
4187 {
4188   /* Preserve IT[7:5], the first three bits of the condition.  Shift
4189      the upcoming condition flags left by one bit.  */
4190   itstate = (itstate & 0xe0) | ((itstate << 1) & 0x1f);
4191
4192   /* If we have finished the IT block, clear the state.  */
4193   if ((itstate & 0x0f) == 0)
4194     itstate = 0;
4195
4196   return itstate;
4197 }
4198
4199 /* Find the next PC after the current instruction executes.  In some
4200    cases we can not statically determine the answer (see the IT state
4201    handling in this function); in that case, a breakpoint may be
4202    inserted in addition to the returned PC, which will be used to set
4203    another breakpoint by our caller.  */
4204
4205 static CORE_ADDR
4206 thumb_get_next_pc_raw (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
4207 {
4208   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
4209   struct address_space *aspace = get_frame_address_space (frame);
4210   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
4211   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
4212   unsigned long pc_val = ((unsigned long) pc) + 4;      /* PC after prefetch */
4213   unsigned short inst1;
4214   CORE_ADDR nextpc = pc + 2;            /* Default is next instruction.  */
4215   unsigned long offset;
4216   ULONGEST status, itstate;
4217
4218   nextpc = MAKE_THUMB_ADDR (nextpc);
4219   pc_val = MAKE_THUMB_ADDR (pc_val);
4220
4221   inst1 = read_memory_unsigned_integer (pc, 2, byte_order_for_code);
4222
4223   /* Thumb-2 conditional execution support.  There are eight bits in
4224      the CPSR which describe conditional execution state.  Once
4225      reconstructed (they're in a funny order), the low five bits
4226      describe the low bit of the condition for each instruction and
4227      how many instructions remain.  The high three bits describe the
4228      base condition.  One of the low four bits will be set if an IT
4229      block is active.  These bits read as zero on earlier
4230      processors.  */
4231   status = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_PS_REGNUM);
4232   itstate = ((status >> 8) & 0xfc) | ((status >> 25) & 0x3);
4233
4234   /* If-Then handling.  On GNU/Linux, where this routine is used, we
4235      use an undefined instruction as a breakpoint.  Unlike BKPT, IT
4236      can disable execution of the undefined instruction.  So we might
4237      miss the breakpoint if we set it on a skipped conditional
4238      instruction.  Because conditional instructions can change the
4239      flags, affecting the execution of further instructions, we may
4240      need to set two breakpoints.  */
4241
4242   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->thumb2_breakpoint != NULL)
4243     {
4244       if ((inst1 & 0xff00) == 0xbf00 && (inst1 & 0x000f) != 0)
4245         {
4246           /* An IT instruction.  Because this instruction does not
4247              modify the flags, we can accurately predict the next
4248              executed instruction.  */
4249           itstate = inst1 & 0x00ff;
4250           pc += thumb_insn_size (inst1);
4251
4252           while (itstate != 0 && ! condition_true (itstate >> 4, status))
4253             {
4254               inst1 = read_memory_unsigned_integer (pc, 2,
4255                                                     byte_order_for_code);
4256               pc += thumb_insn_size (inst1);
4257               itstate = thumb_advance_itstate (itstate);
4258             }
4259
4260           return MAKE_THUMB_ADDR (pc);
4261         }
4262       else if (itstate != 0)
4263         {
4264           /* We are in a conditional block.  Check the condition.  */
4265           if (! condition_true (itstate >> 4, status))
4266             {
4267               /* Advance to the next executed instruction.  */
4268               pc += thumb_insn_size (inst1);
4269               itstate = thumb_advance_itstate (itstate);
4270
4271               while (itstate != 0 && ! condition_true (itstate >> 4, status))
4272                 {
4273                   inst1 = read_memory_unsigned_integer (pc, 2, 
4274                                                         byte_order_for_code);
4275                   pc += thumb_insn_size (inst1);
4276                   itstate = thumb_advance_itstate (itstate);
4277                 }
4278
4279               return MAKE_THUMB_ADDR (pc);
4280             }
4281           else if ((itstate & 0x0f) == 0x08)
4282             {
4283               /* This is the last instruction of the conditional
4284                  block, and it is executed.  We can handle it normally
4285                  because the following instruction is not conditional,
4286                  and we must handle it normally because it is
4287                  permitted to branch.  Fall through.  */
4288             }
4289           else
4290             {
4291               int cond_negated;
4292
4293               /* There are conditional instructions after this one.
4294                  If this instruction modifies the flags, then we can
4295                  not predict what the next executed instruction will
4296                  be.  Fortunately, this instruction is architecturally
4297                  forbidden to branch; we know it will fall through.
4298                  Start by skipping past it.  */
4299               pc += thumb_insn_size (inst1);
4300               itstate = thumb_advance_itstate (itstate);
4301
4302               /* Set a breakpoint on the following instruction.  */
4303               gdb_assert ((itstate & 0x0f) != 0);
4304               arm_insert_single_step_breakpoint (gdbarch, aspace,
4305                                                  MAKE_THUMB_ADDR (pc));
4306               cond_negated = (itstate >> 4) & 1;
4307
4308               /* Skip all following instructions with the same
4309                  condition.  If there is a later instruction in the IT
4310                  block with the opposite condition, set the other
4311                  breakpoint there.  If not, then set a breakpoint on
4312                  the instruction after the IT block.  */
4313               do
4314                 {
4315                   inst1 = read_memory_unsigned_integer (pc, 2,
4316                                                         byte_order_for_code);
4317                   pc += thumb_insn_size (inst1);
4318                   itstate = thumb_advance_itstate (itstate);
4319                 }
4320               while (itstate != 0 && ((itstate >> 4) & 1) == cond_negated);
4321
4322               return MAKE_THUMB_ADDR (pc);
4323             }
4324         }
4325     }
4326   else if (itstate & 0x0f)
4327     {
4328       /* We are in a conditional block.  Check the condition.  */
4329       int cond = itstate >> 4;
4330
4331       if (! condition_true (cond, status))
4332         /* Advance to the next instruction.  All the 32-bit
4333            instructions share a common prefix.  */
4334         return MAKE_THUMB_ADDR (pc + thumb_insn_size (inst1));
4335
4336       /* Otherwise, handle the instruction normally.  */
4337     }
4338
4339   if ((inst1 & 0xff00) == 0xbd00)       /* pop {rlist, pc} */
4340     {
4341       CORE_ADDR sp;
4342
4343       /* Fetch the saved PC from the stack.  It's stored above
4344          all of the other registers.  */
4345       offset = bitcount (bits (inst1, 0, 7)) * INT_REGISTER_SIZE;
4346       sp = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_SP_REGNUM);
4347       nextpc = read_memory_unsigned_integer (sp + offset, 4, byte_order);
4348     }
4349   else if ((inst1 & 0xf000) == 0xd000)  /* conditional branch */
4350     {
4351       unsigned long cond = bits (inst1, 8, 11);
4352       if (cond == 0x0f)  /* 0x0f = SWI */
4353         {
4354           struct gdbarch_tdep *tdep;
4355           tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
4356
4357           if (tdep->syscall_next_pc != NULL)
4358             nextpc = tdep->syscall_next_pc (frame);
4359
4360         }
4361       else if (cond != 0x0f && condition_true (cond, status))
4362         nextpc = pc_val + (sbits (inst1, 0, 7) << 1);
4363     }
4364   else if ((inst1 & 0xf800) == 0xe000)  /* unconditional branch */
4365     {
4366       nextpc = pc_val + (sbits (inst1, 0, 10) << 1);
4367     }
4368   else if (thumb_insn_size (inst1) == 4) /* 32-bit instruction */
4369     {
4370       unsigned short inst2;
4371       inst2 = read_memory_unsigned_integer (pc + 2, 2, byte_order_for_code);
4372
4373       /* Default to the next instruction.  */
4374       nextpc = pc + 4;
4375       nextpc = MAKE_THUMB_ADDR (nextpc);
4376
4377       if ((inst1 & 0xf800) == 0xf000 && (inst2 & 0x8000) == 0x8000)
4378         {
4379           /* Branches and miscellaneous control instructions.  */
4380
4381           if ((inst2 & 0x1000) != 0 || (inst2 & 0xd001) == 0xc000)
4382             {
4383               /* B, BL, BLX.  */
4384               int j1, j2, imm1, imm2;
4385
4386               imm1 = sbits (inst1, 0, 10);
4387               imm2 = bits (inst2, 0, 10);
4388               j1 = bit (inst2, 13);
4389               j2 = bit (inst2, 11);
4390
4391               offset = ((imm1 << 12) + (imm2 << 1));
4392               offset ^= ((!j2) << 22) | ((!j1) << 23);
4393
4394               nextpc = pc_val + offset;
4395               /* For BLX make sure to clear the low bits.  */
4396               if (bit (inst2, 12) == 0)
4397                 nextpc = nextpc & 0xfffffffc;
4398             }
4399           else if (inst1 == 0xf3de && (inst2 & 0xff00) == 0x3f00)
4400             {
4401               /* SUBS PC, LR, #imm8.  */
4402               nextpc = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_LR_REGNUM);
4403               nextpc -= inst2 & 0x00ff;
4404             }
4405           else if ((inst2 & 0xd000) == 0x8000 && (inst1 & 0x0380) != 0x0380)
4406             {
4407               /* Conditional branch.  */
4408               if (condition_true (bits (inst1, 6, 9), status))
4409                 {
4410                   int sign, j1, j2, imm1, imm2;
4411
4412                   sign = sbits (inst1, 10, 10);
4413                   imm1 = bits (inst1, 0, 5);
4414                   imm2 = bits (inst2, 0, 10);
4415                   j1 = bit (inst2, 13);
4416                   j2 = bit (inst2, 11);
4417
4418                   offset = (sign << 20) + (j2 << 19) + (j1 << 18);
4419                   offset += (imm1 << 12) + (imm2 << 1);
4420
4421                   nextpc = pc_val + offset;
4422                 }
4423             }
4424         }
4425       else if ((inst1 & 0xfe50) == 0xe810)
4426         {
4427           /* Load multiple or RFE.  */
4428           int rn, offset, load_pc = 1;
4429
4430           rn = bits (inst1, 0, 3);
4431           if (bit (inst1, 7) && !bit (inst1, 8))
4432             {
4433               /* LDMIA or POP */
4434               if (!bit (inst2, 15))
4435                 load_pc = 0;
4436               offset = bitcount (inst2) * 4 - 4;
4437             }
4438           else if (!bit (inst1, 7) && bit (inst1, 8))
4439             {
4440               /* LDMDB */
4441               if (!bit (inst2, 15))
4442                 load_pc = 0;
4443               offset = -4;
4444             }
4445           else if (bit (inst1, 7) && bit (inst1, 8))
4446             {
4447               /* RFEIA */
4448               offset = 0;
4449             }
4450           else if (!bit (inst1, 7) && !bit (inst1, 8))
4451             {
4452               /* RFEDB */
4453               offset = -8;
4454             }
4455           else
4456             load_pc = 0;
4457
4458           if (load_pc)
4459             {
4460               CORE_ADDR addr = get_frame_register_unsigned (frame, rn);
4461               nextpc = get_frame_memory_unsigned (frame, addr + offset, 4);
4462             }
4463         }
4464       else if ((inst1 & 0xffef) == 0xea4f && (inst2 & 0xfff0) == 0x0f00)
4465         {
4466           /* MOV PC or MOVS PC.  */
4467           nextpc = get_frame_register_unsigned (frame, bits (inst2, 0, 3));
4468           nextpc = MAKE_THUMB_ADDR (nextpc);
4469         }
4470       else if ((inst1 & 0xff70) == 0xf850 && (inst2 & 0xf000) == 0xf000)
4471         {
4472           /* LDR PC.  */
4473           CORE_ADDR base;
4474           int rn, load_pc = 1;
4475
4476           rn = bits (inst1, 0, 3);
4477           base = get_frame_register_unsigned (frame, rn);
4478           if (rn == ARM_PC_REGNUM)
4479             {
4480               base = (base + 4) & ~(CORE_ADDR) 0x3;
4481               if (bit (inst1, 7))
4482                 base += bits (inst2, 0, 11);
4483               else
4484                 base -= bits (inst2, 0, 11);
4485             }
4486           else if (bit (inst1, 7))
4487             base += bits (inst2, 0, 11);
4488           else if (bit (inst2, 11))
4489             {
4490               if (bit (inst2, 10))
4491                 {
4492                   if (bit (inst2, 9))
4493                     base += bits (inst2, 0, 7);
4494                   else
4495                     base -= bits (inst2, 0, 7);
4496                 }
4497             }
4498           else if ((inst2 & 0x0fc0) == 0x0000)
4499             {
4500               int shift = bits (inst2, 4, 5), rm = bits (inst2, 0, 3);
4501               base += get_frame_register_unsigned (frame, rm) << shift;
4502             }
4503           else
4504             /* Reserved.  */
4505             load_pc = 0;
4506
4507           if (load_pc)
4508             nextpc = get_frame_memory_unsigned (frame, base, 4);
4509         }
4510       else if ((inst1 & 0xfff0) == 0xe8d0 && (inst2 & 0xfff0) == 0xf000)
4511         {
4512           /* TBB.  */
4513           CORE_ADDR tbl_reg, table, offset, length;
4514
4515           tbl_reg = bits (inst1, 0, 3);
4516           if (tbl_reg == 0x0f)
4517             table = pc + 4;  /* Regcache copy of PC isn't right yet.  */
4518           else
4519             table = get_frame_register_unsigned (frame, tbl_reg);
4520
4521           offset = get_frame_register_unsigned (frame, bits (inst2, 0, 3));
4522           length = 2 * get_frame_memory_unsigned (frame, table + offset, 1);
4523           nextpc = pc_val + length;
4524         }
4525       else if ((inst1 & 0xfff0) == 0xe8d0 && (inst2 & 0xfff0) == 0xf010)
4526         {
4527           /* TBH.  */
4528           CORE_ADDR tbl_reg, table, offset, length;
4529
4530           tbl_reg = bits (inst1, 0, 3);
4531           if (tbl_reg == 0x0f)
4532             table = pc + 4;  /* Regcache copy of PC isn't right yet.  */
4533           else
4534             table = get_frame_register_unsigned (frame, tbl_reg);
4535
4536           offset = 2 * get_frame_register_unsigned (frame, bits (inst2, 0, 3));
4537           length = 2 * get_frame_memory_unsigned (frame, table + offset, 2);
4538           nextpc = pc_val + length;
4539         }
4540     }
4541   else if ((inst1 & 0xff00) == 0x4700)  /* bx REG, blx REG */
4542     {
4543       if (bits (inst1, 3, 6) == 0x0f)
4544         nextpc = UNMAKE_THUMB_ADDR (pc_val);
4545       else
4546         nextpc = get_frame_register_unsigned (frame, bits (inst1, 3, 6));
4547     }
4548   else if ((inst1 & 0xff87) == 0x4687)  /* mov pc, REG */
4549     {
4550       if (bits (inst1, 3, 6) == 0x0f)
4551         nextpc = pc_val;
4552       else
4553         nextpc = get_frame_register_unsigned (frame, bits (inst1, 3, 6));
4554
4555       nextpc = MAKE_THUMB_ADDR (nextpc);
4556     }
4557   else if ((inst1 & 0xf500) == 0xb100)
4558     {
4559       /* CBNZ or CBZ.  */
4560       int imm = (bit (inst1, 9) << 6) + (bits (inst1, 3, 7) << 1);
4561       ULONGEST reg = get_frame_register_unsigned (frame, bits (inst1, 0, 2));
4562
4563       if (bit (inst1, 11) && reg != 0)
4564         nextpc = pc_val + imm;
4565       else if (!bit (inst1, 11) && reg == 0)
4566         nextpc = pc_val + imm;
4567     }
4568   return nextpc;
4569 }
4570
4571 /* Get the raw next address.  PC is the current program counter, in 
4572    FRAME, which is assumed to be executing in ARM mode.
4573
4574    The value returned has the execution state of the next instruction 
4575    encoded in it.  Use IS_THUMB_ADDR () to see whether the instruction is
4576    in Thumb-State, and gdbarch_addr_bits_remove () to get the plain memory
4577    address.  */
4578
4579 static CORE_ADDR
4580 arm_get_next_pc_raw (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
4581 {
4582   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
4583   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
4584   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
4585   unsigned long pc_val;
4586   unsigned long this_instr;
4587   unsigned long status;
4588   CORE_ADDR nextpc;
4589
4590   pc_val = (unsigned long) pc;
4591   this_instr = read_memory_unsigned_integer (pc, 4, byte_order_for_code);
4592
4593   status = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_PS_REGNUM);
4594   nextpc = (CORE_ADDR) (pc_val + 4);    /* Default case */
4595
4596   if (bits (this_instr, 28, 31) == INST_NV)
4597     switch (bits (this_instr, 24, 27))
4598       {
4599       case 0xa:
4600       case 0xb:
4601         {
4602           /* Branch with Link and change to Thumb.  */
4603           nextpc = BranchDest (pc, this_instr);
4604           nextpc |= bit (this_instr, 24) << 1;
4605           nextpc = MAKE_THUMB_ADDR (nextpc);
4606           break;
4607         }
4608       case 0xc:
4609       case 0xd:
4610       case 0xe:
4611         /* Coprocessor register transfer.  */
4612         if (bits (this_instr, 12, 15) == 15)
4613           error (_("Invalid update to pc in instruction"));
4614         break;
4615       }
4616   else if (condition_true (bits (this_instr, 28, 31), status))
4617     {
4618       switch (bits (this_instr, 24, 27))
4619         {
4620         case 0x0:
4621         case 0x1:                       /* data processing */
4622         case 0x2:
4623         case 0x3:
4624           {
4625             unsigned long operand1, operand2, result = 0;
4626             unsigned long rn;
4627             int c;
4628
4629             if (bits (this_instr, 12, 15) != 15)
4630               break;
4631
4632             if (bits (this_instr, 22, 25) == 0
4633                 && bits (this_instr, 4, 7) == 9)        /* multiply */
4634               error (_("Invalid update to pc in instruction"));
4635
4636             /* BX <reg>, BLX <reg> */
4637             if (bits (this_instr, 4, 27) == 0x12fff1
4638                 || bits (this_instr, 4, 27) == 0x12fff3)
4639               {
4640                 rn = bits (this_instr, 0, 3);
4641                 nextpc = ((rn == ARM_PC_REGNUM)
4642                           ? (pc_val + 8)
4643                           : get_frame_register_unsigned (frame, rn));
4644
4645                 return nextpc;
4646               }
4647
4648             /* Multiply into PC.  */
4649             c = (status & FLAG_C) ? 1 : 0;
4650             rn = bits (this_instr, 16, 19);
4651             operand1 = ((rn == ARM_PC_REGNUM)
4652                         ? (pc_val + 8)
4653                         : get_frame_register_unsigned (frame, rn));
4654
4655             if (bit (this_instr, 25))
4656               {
4657                 unsigned long immval = bits (this_instr, 0, 7);
4658                 unsigned long rotate = 2 * bits (this_instr, 8, 11);
4659                 operand2 = ((immval >> rotate) | (immval << (32 - rotate)))
4660                   & 0xffffffff;
4661               }
4662             else                /* operand 2 is a shifted register.  */
4663               operand2 = shifted_reg_val (frame, this_instr, c,
4664                                           pc_val, status);
4665
4666             switch (bits (this_instr, 21, 24))
4667               {
4668               case 0x0: /*and */
4669                 result = operand1 & operand2;
4670                 break;
4671
4672               case 0x1: /*eor */
4673                 result = operand1 ^ operand2;
4674                 break;
4675
4676               case 0x2: /*sub */
4677                 result = operand1 - operand2;
4678                 break;
4679
4680               case 0x3: /*rsb */
4681                 result = operand2 - operand1;
4682                 break;
4683
4684               case 0x4: /*add */
4685                 result = operand1 + operand2;
4686                 break;
4687
4688               case 0x5: /*adc */
4689                 result = operand1 + operand2 + c;
4690                 break;
4691
4692               case 0x6: /*sbc */
4693                 result = operand1 - operand2 + c;
4694                 break;
4695
4696               case 0x7: /*rsc */
4697                 result = operand2 - operand1 + c;
4698                 break;
4699
4700               case 0x8:
4701               case 0x9:
4702               case 0xa:
4703               case 0xb: /* tst, teq, cmp, cmn */
4704                 result = (unsigned long) nextpc;
4705                 break;
4706
4707               case 0xc: /*orr */
4708                 result = operand1 | operand2;
4709                 break;
4710
4711               case 0xd: /*mov */
4712                 /* Always step into a function.  */
4713                 result = operand2;
4714                 break;
4715
4716               case 0xe: /*bic */
4717                 result = operand1 & ~operand2;
4718                 break;
4719
4720               case 0xf: /*mvn */
4721                 result = ~operand2;
4722                 break;
4723               }
4724
4725             /* In 26-bit APCS the bottom two bits of the result are 
4726                ignored, and we always end up in ARM state.  */
4727             if (!arm_apcs_32)
4728               nextpc = arm_addr_bits_remove (gdbarch, result);
4729             else
4730               nextpc = result;
4731
4732             break;
4733           }
4734
4735         case 0x4:
4736         case 0x5:               /* data transfer */
4737         case 0x6:
4738         case 0x7:
4739           if (bit (this_instr, 20))
4740             {
4741               /* load */
4742               if (bits (this_instr, 12, 15) == 15)
4743                 {
4744                   /* rd == pc */
4745                   unsigned long rn;
4746                   unsigned long base;
4747
4748                   if (bit (this_instr, 22))
4749                     error (_("Invalid update to pc in instruction"));
4750
4751                   /* byte write to PC */
4752                   rn = bits (this_instr, 16, 19);
4753                   base = ((rn == ARM_PC_REGNUM)
4754                           ? (pc_val + 8)
4755                           : get_frame_register_unsigned (frame, rn));
4756
4757                   if (bit (this_instr, 24))
4758                     {
4759                       /* pre-indexed */
4760                       int c = (status & FLAG_C) ? 1 : 0;
4761                       unsigned long offset =
4762                       (bit (this_instr, 25)
4763                        ? shifted_reg_val (frame, this_instr, c, pc_val, status)
4764                        : bits (this_instr, 0, 11));
4765
4766                       if (bit (this_instr, 23))
4767                         base += offset;
4768                       else
4769                         base -= offset;
4770                     }
4771                   nextpc =
4772                     (CORE_ADDR) read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) base,
4773                                                               4, byte_order);
4774                 }
4775             }
4776           break;
4777
4778         case 0x8:
4779         case 0x9:               /* block transfer */
4780           if (bit (this_instr, 20))
4781             {
4782               /* LDM */
4783               if (bit (this_instr, 15))
4784                 {
4785                   /* loading pc */
4786                   int offset = 0;
4787                   unsigned long rn_val
4788                     = get_frame_register_unsigned (frame,
4789                                                    bits (this_instr, 16, 19));
4790
4791                   if (bit (this_instr, 23))
4792                     {
4793                       /* up */
4794                       unsigned long reglist = bits (this_instr, 0, 14);
4795                       offset = bitcount (reglist) * 4;
4796                       if (bit (this_instr, 24))         /* pre */
4797                         offset += 4;
4798                     }
4799                   else if (bit (this_instr, 24))
4800                     offset = -4;
4801
4802                   nextpc =
4803                     (CORE_ADDR) read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR)
4804                                                               (rn_val + offset),
4805                                                               4, byte_order);
4806                 }
4807             }
4808           break;
4809
4810         case 0xb:               /* branch & link */
4811         case 0xa:               /* branch */
4812           {
4813             nextpc = BranchDest (pc, this_instr);
4814             break;
4815           }
4816
4817         case 0xc:
4818         case 0xd:
4819         case 0xe:               /* coproc ops */
4820           break;
4821         case 0xf:               /* SWI */
4822           {
4823             struct gdbarch_tdep *tdep;
4824             tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
4825
4826             if (tdep->syscall_next_pc != NULL)
4827               nextpc = tdep->syscall_next_pc (frame);
4828
4829           }
4830           break;
4831
4832         default:
4833           fprintf_filtered (gdb_stderr, _("Bad bit-field extraction\n"));
4834           return (pc);
4835         }
4836     }
4837
4838   return nextpc;
4839 }
4840
4841 /* Determine next PC after current instruction executes.  Will call either
4842    arm_get_next_pc_raw or thumb_get_next_pc_raw.  Error out if infinite
4843    loop is detected.  */
4844
4845 CORE_ADDR
4846 arm_get_next_pc (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
4847 {
4848   CORE_ADDR nextpc;
4849
4850   if (arm_frame_is_thumb (frame))
4851     {
4852       nextpc = thumb_get_next_pc_raw (frame, pc);
4853       if (nextpc == MAKE_THUMB_ADDR (pc))
4854         error (_("Infinite loop detected"));
4855     }
4856   else
4857     {
4858       nextpc = arm_get_next_pc_raw (frame, pc);
4859       if (nextpc == pc)
4860         error (_("Infinite loop detected"));
4861     }
4862
4863   return nextpc;
4864 }
4865
4866 /* Like insert_single_step_breakpoint, but make sure we use a breakpoint
4867    of the appropriate mode (as encoded in the PC value), even if this
4868    differs from what would be expected according to the symbol tables.  */
4869
4870 void
4871 arm_insert_single_step_breakpoint (struct gdbarch *gdbarch,
4872                                    struct address_space *aspace,
4873                                    CORE_ADDR pc)
4874 {
4875   struct cleanup *old_chain
4876     = make_cleanup_restore_integer (&arm_override_mode);
4877
4878   arm_override_mode = IS_THUMB_ADDR (pc);
4879   pc = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
4880
4881   insert_single_step_breakpoint (gdbarch, aspace, pc);
4882
4883   do_cleanups (old_chain);
4884 }
4885
4886 /* Checks for an atomic sequence of instructions beginning with a LDREX{,B,H,D}
4887    instruction and ending with a STREX{,B,H,D} instruction.  If such a sequence
4888    is found, attempt to step through it.  A breakpoint is placed at the end of
4889    the sequence.  */
4890
4891 static int
4892 thumb_deal_with_atomic_sequence_raw (struct frame_info *frame)
4893 {
4894   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
4895   struct address_space *aspace = get_frame_address_space (frame);
4896   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
4897   CORE_ADDR pc = get_frame_pc (frame);
4898   CORE_ADDR breaks[2] = {-1, -1};
4899   CORE_ADDR loc = pc;
4900   unsigned short insn1, insn2;
4901   int insn_count;
4902   int index;
4903   int last_breakpoint = 0; /* Defaults to 0 (no breakpoints placed).  */
4904   const int atomic_sequence_length = 16; /* Instruction sequence length.  */
4905   ULONGEST status, itstate;
4906
4907   /* We currently do not support atomic sequences within an IT block.  */
4908   status = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_PS_REGNUM);
4909   itstate = ((status >> 8) & 0xfc) | ((status >> 25) & 0x3);
4910   if (itstate & 0x0f)
4911     return 0;
4912
4913   /* Assume all atomic sequences start with a ldrex{,b,h,d} instruction.  */
4914   insn1 = read_memory_unsigned_integer (loc, 2, byte_order_for_code);
4915   loc += 2;
4916   if (thumb_insn_size (insn1) != 4)
4917     return 0;
4918
4919   insn2 = read_memory_unsigned_integer (loc, 2, byte_order_for_code);
4920   loc += 2;
4921   if (!((insn1 & 0xfff0) == 0xe850
4922         || ((insn1 & 0xfff0) == 0xe8d0 && (insn2 & 0x00c0) == 0x0040)))
4923     return 0;
4924
4925   /* Assume that no atomic sequence is longer than "atomic_sequence_length"
4926      instructions.  */
4927   for (insn_count = 0; insn_count < atomic_sequence_length; ++insn_count)
4928     {
4929       insn1 = read_memory_unsigned_integer (loc, 2, byte_order_for_code);
4930       loc += 2;
4931
4932       if (thumb_insn_size (insn1) != 4)
4933         {
4934           /* Assume that there is at most one conditional branch in the
4935              atomic sequence.  If a conditional branch is found, put a
4936              breakpoint in its destination address.  */
4937           if ((insn1 & 0xf000) == 0xd000 && bits (insn1, 8, 11) != 0x0f)
4938             {
4939               if (last_breakpoint > 0)
4940                 return 0; /* More than one conditional branch found,
4941                              fallback to the standard code.  */
4942
4943               breaks[1] = loc + 2 + (sbits (insn1, 0, 7) << 1);
4944               last_breakpoint++;
4945             }
4946
4947           /* We do not support atomic sequences that use any *other*
4948              instructions but conditional branches to change the PC.
4949              Fall back to standard code to avoid losing control of
4950              execution.  */
4951           else if (thumb_instruction_changes_pc (insn1))
4952             return 0;
4953         }
4954       else
4955         {
4956           insn2 = read_memory_unsigned_integer (loc, 2, byte_order_for_code);
4957           loc += 2;
4958
4959           /* Assume that there is at most one conditional branch in the
4960              atomic sequence.  If a conditional branch is found, put a
4961              breakpoint in its destination address.  */
4962           if ((insn1 & 0xf800) == 0xf000
4963               && (insn2 & 0xd000) == 0x8000
4964               && (insn1 & 0x0380) != 0x0380)
4965             {
4966               int sign, j1, j2, imm1, imm2;
4967               unsigned int offset;
4968
4969               sign = sbits (insn1, 10, 10);
4970               imm1 = bits (insn1, 0, 5);
4971               imm2 = bits (insn2, 0, 10);
4972               j1 = bit (insn2, 13);
4973               j2 = bit (insn2, 11);
4974
4975               offset = (sign << 20) + (j2 << 19) + (j1 << 18);
4976               offset += (imm1 << 12) + (imm2 << 1);
4977
4978               if (last_breakpoint > 0)
4979                 return 0; /* More than one conditional branch found,
4980                              fallback to the standard code.  */
4981
4982               breaks[1] = loc + offset;
4983               last_breakpoint++;
4984             }
4985
4986           /* We do not support atomic sequences that use any *other*
4987              instructions but conditional branches to change the PC.
4988              Fall back to standard code to avoid losing control of
4989              execution.  */
4990           else if (thumb2_instruction_changes_pc (insn1, insn2))
4991             return 0;
4992
4993           /* If we find a strex{,b,h,d}, we're done.  */
4994           if ((insn1 & 0xfff0) == 0xe840
4995               || ((insn1 & 0xfff0) == 0xe8c0 && (insn2 & 0x00c0) == 0x0040))
4996             break;
4997         }
4998     }
4999
5000   /* If we didn't find the strex{,b,h,d}, we cannot handle the sequence.  */
5001   if (insn_count == atomic_sequence_length)
5002     return 0;
5003
5004   /* Insert a breakpoint right after the end of the atomic sequence.  */
5005   breaks[0] = loc;
5006
5007   /* Check for duplicated breakpoints.  Check also for a breakpoint
5008      placed (branch instruction's destination) anywhere in sequence.  */
5009   if (last_breakpoint
5010       && (breaks[1] == breaks[0]
5011           || (breaks[1] >= pc && breaks[1] < loc)))
5012     last_breakpoint = 0;
5013
5014   /* Effectively inserts the breakpoints.  */
5015   for (index = 0; index <= last_breakpoint; index++)
5016     arm_insert_single_step_breakpoint (gdbarch, aspace,
5017                                        MAKE_THUMB_ADDR (breaks[index]));
5018
5019   return 1;
5020 }
5021
5022 static int
5023 arm_deal_with_atomic_sequence_raw (struct frame_info *frame)
5024 {
5025   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
5026   struct address_space *aspace = get_frame_address_space (frame);
5027   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
5028   CORE_ADDR pc = get_frame_pc (frame);
5029   CORE_ADDR breaks[2] = {-1, -1};
5030   CORE_ADDR loc = pc;
5031   unsigned int insn;
5032   int insn_count;
5033   int index;
5034   int last_breakpoint = 0; /* Defaults to 0 (no breakpoints placed).  */
5035   const int atomic_sequence_length = 16; /* Instruction sequence length.  */
5036
5037   /* Assume all atomic sequences start with a ldrex{,b,h,d} instruction.
5038      Note that we do not currently support conditionally executed atomic
5039      instructions.  */
5040   insn = read_memory_unsigned_integer (loc, 4, byte_order_for_code);
5041   loc += 4;
5042   if ((insn & 0xff9000f0) != 0xe1900090)
5043     return 0;
5044
5045   /* Assume that no atomic sequence is longer than "atomic_sequence_length"
5046      instructions.  */
5047   for (insn_count = 0; insn_count < atomic_sequence_length; ++insn_count)
5048     {
5049       insn = read_memory_unsigned_integer (loc, 4, byte_order_for_code);
5050       loc += 4;
5051
5052       /* Assume that there is at most one conditional branch in the atomic
5053          sequence.  If a conditional branch is found, put a breakpoint in
5054          its destination address.  */
5055       if (bits (insn, 24, 27) == 0xa)
5056         {
5057           if (last_breakpoint > 0)
5058             return 0; /* More than one conditional branch found, fallback
5059                          to the standard single-step code.  */
5060
5061           breaks[1] = BranchDest (loc - 4, insn);
5062           last_breakpoint++;
5063         }
5064
5065       /* We do not support atomic sequences that use any *other* instructions
5066          but conditional branches to change the PC.  Fall back to standard
5067          code to avoid losing control of execution.  */
5068       else if (arm_instruction_changes_pc (insn))
5069         return 0;
5070
5071       /* If we find a strex{,b,h,d}, we're done.  */
5072       if ((insn & 0xff9000f0) == 0xe1800090)
5073         break;
5074     }
5075
5076   /* If we didn't find the strex{,b,h,d}, we cannot handle the sequence.  */
5077   if (insn_count == atomic_sequence_length)
5078     return 0;
5079
5080   /* Insert a breakpoint right after the end of the atomic sequence.  */
5081   breaks[0] = loc;
5082
5083   /* Check for duplicated breakpoints.  Check also for a breakpoint
5084      placed (branch instruction's destination) anywhere in sequence.  */
5085   if (last_breakpoint
5086       && (breaks[1] == breaks[0]
5087           || (breaks[1] >= pc && breaks[1] < loc)))
5088     last_breakpoint = 0;
5089
5090   /* Effectively inserts the breakpoints.  */
5091   for (index = 0; index <= last_breakpoint; index++)
5092     arm_insert_single_step_breakpoint (gdbarch, aspace, breaks[index]);
5093
5094   return 1;
5095 }
5096
5097 int
5098 arm_deal_with_atomic_sequence (struct frame_info *frame)
5099 {
5100   if (arm_frame_is_thumb (frame))
5101     return thumb_deal_with_atomic_sequence_raw (frame);
5102   else
5103     return arm_deal_with_atomic_sequence_raw (frame);
5104 }
5105
5106 /* single_step() is called just before we want to resume the inferior,
5107    if we want to single-step it but there is no hardware or kernel
5108    single-step support.  We find the target of the coming instruction
5109    and breakpoint it.  */
5110
5111 int
5112 arm_software_single_step (struct frame_info *frame)
5113 {
5114   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
5115   struct address_space *aspace = get_frame_address_space (frame);
5116   CORE_ADDR next_pc;
5117
5118   if (arm_deal_with_atomic_sequence (frame))
5119     return 1;
5120
5121   next_pc = arm_get_next_pc (frame, get_frame_pc (frame));
5122   arm_insert_single_step_breakpoint (gdbarch, aspace, next_pc);
5123
5124   return 1;
5125 }
5126
5127 /* Given BUF, which is OLD_LEN bytes ending at ENDADDR, expand
5128    the buffer to be NEW_LEN bytes ending at ENDADDR.  Return
5129    NULL if an error occurs.  BUF is freed.  */
5130
5131 static gdb_byte *
5132 extend_buffer_earlier (gdb_byte *buf, CORE_ADDR endaddr,
5133                        int old_len, int new_len)
5134 {
5135   gdb_byte *new_buf;
5136   int bytes_to_read = new_len - old_len;
5137
5138   new_buf = xmalloc (new_len);
5139   memcpy (new_buf + bytes_to_read, buf, old_len);
5140   xfree (buf);
5141   if (target_read_memory (endaddr - new_len, new_buf, bytes_to_read) != 0)
5142     {
5143       xfree (new_buf);
5144       return NULL;
5145     }
5146   return new_buf;
5147 }
5148
5149 /* An IT block is at most the 2-byte IT instruction followed by
5150    four 4-byte instructions.  The furthest back we must search to
5151    find an IT block that affects the current instruction is thus
5152    2 + 3 * 4 == 14 bytes.  */
5153 #define MAX_IT_BLOCK_PREFIX 14
5154
5155 /* Use a quick scan if there are more than this many bytes of
5156    code.  */
5157 #define IT_SCAN_THRESHOLD 32
5158
5159 /* Adjust a breakpoint's address to move breakpoints out of IT blocks.
5160    A breakpoint in an IT block may not be hit, depending on the
5161    condition flags.  */
5162 static CORE_ADDR
5163 arm_adjust_breakpoint_address (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR bpaddr)
5164 {
5165   gdb_byte *buf;
5166   char map_type;
5167   CORE_ADDR boundary, func_start;
5168   int buf_len;
5169   enum bfd_endian order = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
5170   int i, any, last_it, last_it_count;
5171
5172   /* If we are using BKPT breakpoints, none of this is necessary.  */
5173   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->thumb2_breakpoint == NULL)
5174     return bpaddr;
5175
5176   /* ARM mode does not have this problem.  */
5177   if (!arm_pc_is_thumb (gdbarch, bpaddr))
5178     return bpaddr;
5179
5180   /* We are setting a breakpoint in Thumb code that could potentially
5181      contain an IT block.  The first step is to find how much Thumb
5182      code there is; we do not need to read outside of known Thumb
5183      sequences.  */
5184   map_type = arm_find_mapping_symbol (bpaddr, &boundary);
5185   if (map_type == 0)
5186     /* Thumb-2 code must have mapping symbols to have a chance.  */
5187     return bpaddr;
5188
5189   bpaddr = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, bpaddr);
5190
5191   if (find_pc_partial_function (bpaddr, NULL, &func_start, NULL)
5192       && func_start > boundary)
5193     boundary = func_start;
5194
5195   /* Search for a candidate IT instruction.  We have to do some fancy
5196      footwork to distinguish a real IT instruction from the second
5197      half of a 32-bit instruction, but there is no need for that if
5198      there's no candidate.  */
5199   buf_len = min (bpaddr - boundary, MAX_IT_BLOCK_PREFIX);
5200   if (buf_len == 0)
5201     /* No room for an IT instruction.  */
5202     return bpaddr;
5203
5204   buf = xmalloc (buf_len);
5205   if (target_read_memory (bpaddr - buf_len, buf, buf_len) != 0)
5206     return bpaddr;
5207   any = 0;
5208   for (i = 0; i < buf_len; i += 2)
5209     {
5210       unsigned short inst1 = extract_unsigned_integer (&buf[i], 2, order);
5211       if ((inst1 & 0xff00) == 0xbf00 && (inst1 & 0x000f) != 0)
5212         {
5213           any = 1;
5214           break;
5215         }
5216     }
5217   if (any == 0)
5218     {
5219       xfree (buf);
5220       return bpaddr;
5221     }
5222
5223   /* OK, the code bytes before this instruction contain at least one
5224      halfword which resembles an IT instruction.  We know that it's
5225      Thumb code, but there are still two possibilities.  Either the
5226      halfword really is an IT instruction, or it is the second half of
5227      a 32-bit Thumb instruction.  The only way we can tell is to
5228      scan forwards from a known instruction boundary.  */
5229   if (bpaddr - boundary > IT_SCAN_THRESHOLD)
5230     {
5231       int definite;
5232
5233       /* There's a lot of code before this instruction.  Start with an
5234          optimistic search; it's easy to recognize halfwords that can
5235          not be the start of a 32-bit instruction, and use that to
5236          lock on to the instruction boundaries.  */
5237       buf = extend_buffer_earlier (buf, bpaddr, buf_len, IT_SCAN_THRESHOLD);
5238       if (buf == NULL)
5239         return bpaddr;
5240       buf_len = IT_SCAN_THRESHOLD;
5241
5242       definite = 0;
5243       for (i = 0; i < buf_len - sizeof (buf) && ! definite; i += 2)
5244         {
5245           unsigned short inst1 = extract_unsigned_integer (&buf[i], 2, order);
5246           if (thumb_insn_size (inst1) == 2)
5247             {
5248               definite = 1;
5249               break;
5250             }
5251         }
5252
5253       /* At this point, if DEFINITE, BUF[I] is the first place we
5254          are sure that we know the instruction boundaries, and it is far
5255          enough from BPADDR that we could not miss an IT instruction
5256          affecting BPADDR.  If ! DEFINITE, give up - start from a
5257          known boundary.  */
5258       if (! definite)
5259         {
5260           buf = extend_buffer_earlier (buf, bpaddr, buf_len,
5261                                        bpaddr - boundary);
5262           if (buf == NULL)
5263             return bpaddr;
5264           buf_len = bpaddr - boundary;
5265           i = 0;
5266         }
5267     }
5268   else
5269     {
5270       buf = extend_buffer_earlier (buf, bpaddr, buf_len, bpaddr - boundary);
5271       if (buf == NULL)
5272         return bpaddr;
5273       buf_len = bpaddr - boundary;
5274       i = 0;
5275     }
5276
5277   /* Scan forwards.  Find the last IT instruction before BPADDR.  */
5278   last_it = -1;
5279   last_it_count = 0;
5280   while (i < buf_len)
5281     {
5282       unsigned short inst1 = extract_unsigned_integer (&buf[i], 2, order);
5283       last_it_count--;
5284       if ((inst1 & 0xff00) == 0xbf00 && (inst1 & 0x000f) != 0)
5285         {
5286           last_it = i;
5287           if (inst1 & 0x0001)
5288             last_it_count = 4;
5289           else if (inst1 & 0x0002)
5290             last_it_count = 3;
5291           else if (inst1 & 0x0004)
5292             last_it_count = 2;
5293           else
5294             last_it_count = 1;
5295         }
5296       i += thumb_insn_size (inst1);
5297     }
5298
5299   xfree (buf);
5300
5301   if (last_it == -1)
5302     /* There wasn't really an IT instruction after all.  */
5303     return bpaddr;
5304
5305   if (last_it_count < 1)
5306     /* It was too far away.  */
5307     return bpaddr;
5308
5309   /* This really is a trouble spot.  Move the breakpoint to the IT
5310      instruction.  */
5311   return bpaddr - buf_len + last_it;
5312 }
5313
5314 /* ARM displaced stepping support.
5315
5316    Generally ARM displaced stepping works as follows:
5317
5318    1. When an instruction is to be single-stepped, it is first decoded by
5319       arm_process_displaced_insn (called from arm_displaced_step_copy_insn).
5320       Depending on the type of instruction, it is then copied to a scratch
5321       location, possibly in a modified form.  The copy_* set of functions
5322       performs such modification, as necessary.  A breakpoint is placed after
5323       the modified instruction in the scratch space to return control to GDB.
5324       Note in particular that instructions which modify the PC will no longer
5325       do so after modification.
5326
5327    2. The instruction is single-stepped, by setting the PC to the scratch
5328       location address, and resuming.  Control returns to GDB when the
5329       breakpoint is hit.
5330
5331    3. A cleanup function (cleanup_*) is called corresponding to the copy_*
5332       function used for the current instruction.  This function's job is to
5333       put the CPU/memory state back to what it would have been if the
5334       instruction had been executed unmodified in its original location.  */
5335
5336 /* NOP instruction (mov r0, r0).  */
5337 #define ARM_NOP                         0xe1a00000
5338 #define THUMB_NOP 0x4600
5339
5340 /* Helper for register reads for displaced stepping.  In particular, this
5341    returns the PC as it would be seen by the instruction at its original
5342    location.  */
5343
5344 ULONGEST
5345 displaced_read_reg (struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc,
5346                     int regno)
5347 {
5348   ULONGEST ret;
5349   CORE_ADDR from = dsc->insn_addr;
5350
5351   if (regno == ARM_PC_REGNUM)
5352     {
5353       /* Compute pipeline offset:
5354          - When executing an ARM instruction, PC reads as the address of the
5355          current instruction plus 8.
5356          - When executing a Thumb instruction, PC reads as the address of the
5357          current instruction plus 4.  */
5358
5359       if (!dsc->is_thumb)
5360         from += 8;
5361       else
5362         from += 4;
5363
5364       if (debug_displaced)
5365         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: read pc value %.8lx\n",
5366                             (unsigned long) from);
5367       return (ULONGEST) from;
5368     }
5369   else
5370     {
5371       regcache_cooked_read_unsigned (regs, regno, &ret);
5372       if (debug_displaced)
5373         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: read r%d value %.8lx\n",
5374                             regno, (unsigned long) ret);
5375       return ret;
5376     }
5377 }
5378
5379 static int
5380 displaced_in_arm_mode (struct regcache *regs)
5381 {
5382   ULONGEST ps;
5383   ULONGEST t_bit = arm_psr_thumb_bit (get_regcache_arch (regs));
5384
5385   regcache_cooked_read_unsigned (regs, ARM_PS_REGNUM, &ps);
5386
5387   return (ps & t_bit) == 0;
5388 }
5389
5390 /* Write to the PC as from a branch instruction.  */
5391
5392 static void
5393 branch_write_pc (struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc,
5394                  ULONGEST val)
5395 {
5396   if (!dsc->is_thumb)
5397     /* Note: If bits 0/1 are set, this branch would be unpredictable for
5398        architecture versions < 6.  */
5399     regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PC_REGNUM,
5400                                     val & ~(ULONGEST) 0x3);
5401   else
5402     regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PC_REGNUM,
5403                                     val & ~(ULONGEST) 0x1);
5404 }
5405
5406 /* Write to the PC as from a branch-exchange instruction.  */
5407
5408 static void
5409 bx_write_pc (struct regcache *regs, ULONGEST val)
5410 {
5411   ULONGEST ps;
5412   ULONGEST t_bit = arm_psr_thumb_bit (get_regcache_arch (regs));
5413
5414   regcache_cooked_read_unsigned (regs, ARM_PS_REGNUM, &ps);
5415
5416   if ((val & 1) == 1)
5417     {
5418       regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PS_REGNUM, ps | t_bit);
5419       regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PC_REGNUM, val & 0xfffffffe);
5420     }
5421   else if ((val & 2) == 0)
5422     {
5423       regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PS_REGNUM, ps & ~t_bit);
5424       regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PC_REGNUM, val);
5425     }
5426   else
5427     {
5428       /* Unpredictable behaviour.  Try to do something sensible (switch to ARM
5429           mode, align dest to 4 bytes).  */
5430       warning (_("Single-stepping BX to non-word-aligned ARM instruction."));
5431       regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PS_REGNUM, ps & ~t_bit);
5432       regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PC_REGNUM, val & 0xfffffffc);
5433     }
5434 }
5435
5436 /* Write to the PC as if from a load instruction.  */
5437
5438 static void
5439 load_write_pc (struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc,
5440                ULONGEST val)
5441 {
5442   if (DISPLACED_STEPPING_ARCH_VERSION >= 5)
5443     bx_write_pc (regs, val);
5444   else
5445     branch_write_pc (regs, dsc, val);
5446 }
5447
5448 /* Write to the PC as if from an ALU instruction.  */
5449
5450 static void
5451 alu_write_pc (struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc,
5452               ULONGEST val)
5453 {
5454   if (DISPLACED_STEPPING_ARCH_VERSION >= 7 && !dsc->is_thumb)
5455     bx_write_pc (regs, val);
5456   else
5457     branch_write_pc (regs, dsc, val);
5458 }
5459
5460 /* Helper for writing to registers for displaced stepping.  Writing to the PC
5461    has a varying effects depending on the instruction which does the write:
5462    this is controlled by the WRITE_PC argument.  */
5463
5464 void
5465 displaced_write_reg (struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc,
5466                      int regno, ULONGEST val, enum pc_write_style write_pc)
5467 {
5468   if (regno == ARM_PC_REGNUM)
5469     {
5470       if (debug_displaced)
5471         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: writing pc %.8lx\n",
5472                             (unsigned long) val);
5473       switch (write_pc)
5474         {
5475         case BRANCH_WRITE_PC:
5476           branch_write_pc (regs, dsc, val);
5477           break;
5478
5479         case BX_WRITE_PC:
5480           bx_write_pc (regs, val);
5481           break;
5482
5483         case LOAD_WRITE_PC:
5484           load_write_pc (regs, dsc, val);
5485           break;
5486
5487         case ALU_WRITE_PC:
5488           alu_write_pc (regs, dsc, val);
5489           break;
5490
5491         case CANNOT_WRITE_PC:
5492           warning (_("Instruction wrote to PC in an unexpected way when "
5493                      "single-stepping"));
5494           break;
5495
5496         default:
5497           internal_error (__FILE__, __LINE__,
5498                           _("Invalid argument to displaced_write_reg"));
5499         }
5500
5501       dsc->wrote_to_pc = 1;
5502     }
5503   else
5504     {
5505       if (debug_displaced)
5506         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: writing r%d value %.8lx\n",
5507                             regno, (unsigned long) val);
5508       regcache_cooked_write_unsigned (regs, regno, val);
5509     }
5510 }
5511
5512 /* This function is used to concisely determine if an instruction INSN
5513    references PC.  Register fields of interest in INSN should have the
5514    corresponding fields of BITMASK set to 0b1111.  The function
5515    returns return 1 if any of these fields in INSN reference the PC
5516    (also 0b1111, r15), else it returns 0.  */
5517
5518 static int
5519 insn_references_pc (uint32_t insn, uint32_t bitmask)
5520 {
5521   uint32_t lowbit = 1;
5522
5523   while (bitmask != 0)
5524     {
5525       uint32_t mask;
5526
5527       for (; lowbit && (bitmask & lowbit) == 0; lowbit <<= 1)
5528         ;
5529
5530       if (!lowbit)
5531         break;
5532
5533       mask = lowbit * 0xf;
5534
5535       if ((insn & mask) == mask)
5536         return 1;
5537
5538       bitmask &= ~mask;
5539     }
5540
5541   return 0;
5542 }
5543
5544 /* The simplest copy function.  Many instructions have the same effect no
5545    matter what address they are executed at: in those cases, use this.  */
5546
5547 static int
5548 arm_copy_unmodified (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
5549                      const char *iname, struct displaced_step_closure *dsc)
5550 {
5551   if (debug_displaced)
5552     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying insn %.8lx, "
5553                         "opcode/class '%s' unmodified\n", (unsigned long) insn,
5554                         iname);
5555
5556   dsc->modinsn[0] = insn;
5557
5558   return 0;
5559 }
5560
5561 static int
5562 thumb_copy_unmodified_32bit (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
5563                              uint16_t insn2, const char *iname,
5564                              struct displaced_step_closure *dsc)
5565 {
5566   if (debug_displaced)
5567     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying insn %.4x %.4x, "
5568                         "opcode/class '%s' unmodified\n", insn1, insn2,
5569                         iname);
5570
5571   dsc->modinsn[0] = insn1;
5572   dsc->modinsn[1] = insn2;
5573   dsc->numinsns = 2;
5574
5575   return 0;
5576 }
5577
5578 /* Copy 16-bit Thumb(Thumb and 16-bit Thumb-2) instruction without any
5579    modification.  */
5580 static int
5581 thumb_copy_unmodified_16bit (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int insn,
5582                              const char *iname,
5583                              struct displaced_step_closure *dsc)
5584 {
5585   if (debug_displaced)
5586     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying insn %.4x, "
5587                         "opcode/class '%s' unmodified\n", insn,
5588                         iname);
5589
5590   dsc->modinsn[0] = insn;
5591
5592   return 0;
5593 }
5594
5595 /* Preload instructions with immediate offset.  */
5596
5597 static void
5598 cleanup_preload (struct gdbarch *gdbarch,
5599                  struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
5600 {
5601   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, dsc->tmp[0], CANNOT_WRITE_PC);
5602   if (!dsc->u.preload.immed)
5603     displaced_write_reg (regs, dsc, 1, dsc->tmp[1], CANNOT_WRITE_PC);
5604 }
5605
5606 static void
5607 install_preload (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
5608                  struct displaced_step_closure *dsc, unsigned int rn)
5609 {
5610   ULONGEST rn_val;
5611   /* Preload instructions:
5612
5613      {pli/pld} [rn, #+/-imm]
5614      ->
5615      {pli/pld} [r0, #+/-imm].  */
5616
5617   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
5618   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
5619   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
5620   dsc->u.preload.immed = 1;
5621
5622   dsc->cleanup = &cleanup_preload;
5623 }
5624
5625 static int
5626 arm_copy_preload (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn, struct regcache *regs,
5627                   struct displaced_step_closure *dsc)
5628 {
5629   unsigned int rn = bits (insn, 16, 19);
5630
5631   if (!insn_references_pc (insn, 0x000f0000ul))
5632     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "preload", dsc);
5633
5634   if (debug_displaced)
5635     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying preload insn %.8lx\n",
5636                         (unsigned long) insn);
5637
5638   dsc->modinsn[0] = insn & 0xfff0ffff;
5639
5640   install_preload (gdbarch, regs, dsc, rn);
5641
5642   return 0;
5643 }
5644
5645 static int
5646 thumb2_copy_preload (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1, uint16_t insn2,
5647                      struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
5648 {
5649   unsigned int rn = bits (insn1, 0, 3);
5650   unsigned int u_bit = bit (insn1, 7);
5651   int imm12 = bits (insn2, 0, 11);
5652   ULONGEST pc_val;
5653
5654   if (rn != ARM_PC_REGNUM)
5655     return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2, "preload", dsc);
5656
5657   /* PC is only allowed to use in PLI (immediate,literal) Encoding T3, and
5658      PLD (literal) Encoding T1.  */
5659   if (debug_displaced)
5660     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
5661                         "displaced: copying pld/pli pc (0x%x) %c imm12 %.4x\n",
5662                         (unsigned int) dsc->insn_addr, u_bit ? '+' : '-',
5663                         imm12);
5664
5665   if (!u_bit)
5666     imm12 = -1 * imm12;
5667
5668   /* Rewrite instruction {pli/pld} PC imm12 into:
5669      Prepare: tmp[0] <- r0, tmp[1] <- r1, r0 <- pc, r1 <- imm12
5670
5671      {pli/pld} [r0, r1]
5672
5673      Cleanup: r0 <- tmp[0], r1 <- tmp[1].  */
5674
5675   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
5676   dsc->tmp[1] = displaced_read_reg (regs, dsc, 1);
5677
5678   pc_val = displaced_read_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM);
5679
5680   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, pc_val, CANNOT_WRITE_PC);
5681   displaced_write_reg (regs, dsc, 1, imm12, CANNOT_WRITE_PC);
5682   dsc->u.preload.immed = 0;
5683
5684   /* {pli/pld} [r0, r1] */
5685   dsc->modinsn[0] = insn1 & 0xfff0;
5686   dsc->modinsn[1] = 0xf001;
5687   dsc->numinsns = 2;
5688
5689   dsc->cleanup = &cleanup_preload;
5690   return 0;
5691 }
5692
5693 /* Preload instructions with register offset.  */
5694
5695 static void
5696 install_preload_reg(struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
5697                     struct displaced_step_closure *dsc, unsigned int rn,
5698                     unsigned int rm)
5699 {
5700   ULONGEST rn_val, rm_val;
5701
5702   /* Preload register-offset instructions:
5703
5704      {pli/pld} [rn, rm {, shift}]
5705      ->
5706      {pli/pld} [r0, r1 {, shift}].  */
5707
5708   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
5709   dsc->tmp[1] = displaced_read_reg (regs, dsc, 1);
5710   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
5711   rm_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rm);
5712   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
5713   displaced_write_reg (regs, dsc, 1, rm_val, CANNOT_WRITE_PC);
5714   dsc->u.preload.immed = 0;
5715
5716   dsc->cleanup = &cleanup_preload;
5717 }
5718
5719 static int
5720 arm_copy_preload_reg (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
5721                       struct regcache *regs,
5722                       struct displaced_step_closure *dsc)
5723 {
5724   unsigned int rn = bits (insn, 16, 19);
5725   unsigned int rm = bits (insn, 0, 3);
5726
5727
5728   if (!insn_references_pc (insn, 0x000f000ful))
5729     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "preload reg", dsc);
5730
5731   if (debug_displaced)
5732     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying preload insn %.8lx\n",
5733                         (unsigned long) insn);
5734
5735   dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff0fff0) | 0x1;
5736
5737   install_preload_reg (gdbarch, regs, dsc, rn, rm);
5738   return 0;
5739 }
5740
5741 /* Copy/cleanup coprocessor load and store instructions.  */
5742
5743 static void
5744 cleanup_copro_load_store (struct gdbarch *gdbarch,
5745                           struct regcache *regs,
5746                           struct displaced_step_closure *dsc)
5747 {
5748   ULONGEST rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
5749
5750   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, dsc->tmp[0], CANNOT_WRITE_PC);
5751
5752   if (dsc->u.ldst.writeback)
5753     displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->u.ldst.rn, rn_val, LOAD_WRITE_PC);
5754 }
5755
5756 static void
5757 install_copro_load_store (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
5758                           struct displaced_step_closure *dsc,
5759                           int writeback, unsigned int rn)
5760 {
5761   ULONGEST rn_val;
5762
5763   /* Coprocessor load/store instructions:
5764
5765      {stc/stc2} [<Rn>, #+/-imm]  (and other immediate addressing modes)
5766      ->
5767      {stc/stc2} [r0, #+/-imm].
5768
5769      ldc/ldc2 are handled identically.  */
5770
5771   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
5772   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
5773   /* PC should be 4-byte aligned.  */
5774   rn_val = rn_val & 0xfffffffc;
5775   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
5776
5777   dsc->u.ldst.writeback = writeback;
5778   dsc->u.ldst.rn = rn;
5779
5780   dsc->cleanup = &cleanup_copro_load_store;
5781 }
5782
5783 static int
5784 arm_copy_copro_load_store (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
5785                            struct regcache *regs,
5786                            struct displaced_step_closure *dsc)
5787 {
5788   unsigned int rn = bits (insn, 16, 19);
5789
5790   if (!insn_references_pc (insn, 0x000f0000ul))
5791     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "copro load/store", dsc);
5792
5793   if (debug_displaced)
5794     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying coprocessor "
5795                         "load/store insn %.8lx\n", (unsigned long) insn);
5796
5797   dsc->modinsn[0] = insn & 0xfff0ffff;
5798
5799   install_copro_load_store (gdbarch, regs, dsc, bit (insn, 25), rn);
5800
5801   return 0;
5802 }
5803
5804 static int
5805 thumb2_copy_copro_load_store (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
5806                               uint16_t insn2, struct regcache *regs,
5807                               struct displaced_step_closure *dsc)
5808 {
5809   unsigned int rn = bits (insn1, 0, 3);
5810
5811   if (rn != ARM_PC_REGNUM)
5812     return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
5813                                         "copro load/store", dsc);
5814
5815   if (debug_displaced)
5816     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying coprocessor "
5817                         "load/store insn %.4x%.4x\n", insn1, insn2);
5818
5819   dsc->modinsn[0] = insn1 & 0xfff0;
5820   dsc->modinsn[1] = insn2;
5821   dsc->numinsns = 2;
5822
5823   /* This function is called for copying instruction LDC/LDC2/VLDR, which
5824      doesn't support writeback, so pass 0.  */
5825   install_copro_load_store (gdbarch, regs, dsc, 0, rn);
5826
5827   return 0;
5828 }
5829
5830 /* Clean up branch instructions (actually perform the branch, by setting
5831    PC).  */
5832
5833 static void
5834 cleanup_branch (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
5835                 struct displaced_step_closure *dsc)
5836 {
5837   uint32_t status = displaced_read_reg (regs, dsc, ARM_PS_REGNUM);
5838   int branch_taken = condition_true (dsc->u.branch.cond, status);
5839   enum pc_write_style write_pc = dsc->u.branch.exchange
5840                                  ? BX_WRITE_PC : BRANCH_WRITE_PC;
5841
5842   if (!branch_taken)
5843     return;
5844
5845   if (dsc->u.branch.link)
5846     {
5847       /* The value of LR should be the next insn of current one.  In order
5848        not to confuse logic hanlding later insn `bx lr', if current insn mode
5849        is Thumb, the bit 0 of LR value should be set to 1.  */
5850       ULONGEST next_insn_addr = dsc->insn_addr + dsc->insn_size;
5851
5852       if (dsc->is_thumb)
5853         next_insn_addr |= 0x1;
5854
5855       displaced_write_reg (regs, dsc, ARM_LR_REGNUM, next_insn_addr,
5856                            CANNOT_WRITE_PC);
5857     }
5858
5859   displaced_write_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM, dsc->u.branch.dest, write_pc);
5860 }
5861
5862 /* Copy B/BL/BLX instructions with immediate destinations.  */
5863
5864 static void
5865 install_b_bl_blx (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
5866                   struct displaced_step_closure *dsc,
5867                   unsigned int cond, int exchange, int link, long offset)
5868 {
5869   /* Implement "BL<cond> <label>" as:
5870
5871      Preparation: cond <- instruction condition
5872      Insn: mov r0, r0  (nop)
5873      Cleanup: if (condition true) { r14 <- pc; pc <- label }.
5874
5875      B<cond> similar, but don't set r14 in cleanup.  */
5876
5877   dsc->u.branch.cond = cond;
5878   dsc->u.branch.link = link;
5879   dsc->u.branch.exchange = exchange;
5880
5881   dsc->u.branch.dest = dsc->insn_addr;
5882   if (link && exchange)
5883     /* For BLX, offset is computed from the Align (PC, 4).  */
5884     dsc->u.branch.dest = dsc->u.branch.dest & 0xfffffffc;
5885
5886   if (dsc->is_thumb)
5887     dsc->u.branch.dest += 4 + offset;
5888   else
5889     dsc->u.branch.dest += 8 + offset;
5890
5891   dsc->cleanup = &cleanup_branch;
5892 }
5893 static int
5894 arm_copy_b_bl_blx (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
5895                    struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
5896 {
5897   unsigned int cond = bits (insn, 28, 31);
5898   int exchange = (cond == 0xf);
5899   int link = exchange || bit (insn, 24);
5900   long offset;
5901
5902   if (debug_displaced)
5903     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying %s immediate insn "
5904                         "%.8lx\n", (exchange) ? "blx" : (link) ? "bl" : "b",
5905                         (unsigned long) insn);
5906   if (exchange)
5907     /* For BLX, set bit 0 of the destination.  The cleanup_branch function will
5908        then arrange the switch into Thumb mode.  */
5909     offset = (bits (insn, 0, 23) << 2) | (bit (insn, 24) << 1) | 1;
5910   else
5911     offset = bits (insn, 0, 23) << 2;
5912
5913   if (bit (offset, 25))
5914     offset = offset | ~0x3ffffff;
5915
5916   dsc->modinsn[0] = ARM_NOP;
5917
5918   install_b_bl_blx (gdbarch, regs, dsc, cond, exchange, link, offset);
5919   return 0;
5920 }
5921
5922 static int
5923 thumb2_copy_b_bl_blx (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
5924                       uint16_t insn2, struct regcache *regs,
5925                       struct displaced_step_closure *dsc)
5926 {
5927   int link = bit (insn2, 14);
5928   int exchange = link && !bit (insn2, 12);
5929   int cond = INST_AL;
5930   long offset = 0;
5931   int j1 = bit (insn2, 13);
5932   int j2 = bit (insn2, 11);
5933   int s = sbits (insn1, 10, 10);
5934   int i1 = !(j1 ^ bit (insn1, 10));
5935   int i2 = !(j2 ^ bit (insn1, 10));
5936
5937   if (!link && !exchange) /* B */
5938     {
5939       offset = (bits (insn2, 0, 10) << 1);
5940       if (bit (insn2, 12)) /* Encoding T4 */
5941         {
5942           offset |= (bits (insn1, 0, 9) << 12)
5943             | (i2 << 22)
5944             | (i1 << 23)
5945             | (s << 24);
5946           cond = INST_AL;
5947         }
5948       else /* Encoding T3 */
5949         {
5950           offset |= (bits (insn1, 0, 5) << 12)
5951             | (j1 << 18)
5952             | (j2 << 19)
5953             | (s << 20);
5954           cond = bits (insn1, 6, 9);
5955         }
5956     }
5957   else
5958     {
5959       offset = (bits (insn1, 0, 9) << 12);
5960       offset |= ((i2 << 22) | (i1 << 23) | (s << 24));
5961       offset |= exchange ?
5962         (bits (insn2, 1, 10) << 2) : (bits (insn2, 0, 10) << 1);
5963     }
5964
5965   if (debug_displaced)
5966     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying %s insn "
5967                         "%.4x %.4x with offset %.8lx\n",
5968                         link ? (exchange) ? "blx" : "bl" : "b",
5969                         insn1, insn2, offset);
5970
5971   dsc->modinsn[0] = THUMB_NOP;
5972
5973   install_b_bl_blx (gdbarch, regs, dsc, cond, exchange, link, offset);
5974   return 0;
5975 }
5976
5977 /* Copy B Thumb instructions.  */
5978 static int
5979 thumb_copy_b (struct gdbarch *gdbarch, unsigned short insn,
5980               struct displaced_step_closure *dsc)
5981 {
5982   unsigned int cond = 0;
5983   int offset = 0;
5984   unsigned short bit_12_15 = bits (insn, 12, 15);
5985   CORE_ADDR from = dsc->insn_addr;
5986
5987   if (bit_12_15 == 0xd)
5988     {
5989       /* offset = SignExtend (imm8:0, 32) */
5990       offset = sbits ((insn << 1), 0, 8);
5991       cond = bits (insn, 8, 11);
5992     }
5993   else if (bit_12_15 == 0xe) /* Encoding T2 */
5994     {
5995       offset = sbits ((insn << 1), 0, 11);
5996       cond = INST_AL;
5997     }
5998
5999   if (debug_displaced)
6000     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
6001                         "displaced: copying b immediate insn %.4x "
6002                         "with offset %d\n", insn, offset);
6003
6004   dsc->u.branch.cond = cond;
6005   dsc->u.branch.link = 0;
6006   dsc->u.branch.exchange = 0;
6007   dsc->u.branch.dest = from + 4 + offset;
6008
6009   dsc->modinsn[0] = THUMB_NOP;
6010
6011   dsc->cleanup = &cleanup_branch;
6012
6013   return 0;
6014 }
6015
6016 /* Copy BX/BLX with register-specified destinations.  */
6017
6018 static void
6019 install_bx_blx_reg (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
6020                     struct displaced_step_closure *dsc, int link,
6021                     unsigned int cond, unsigned int rm)
6022 {
6023   /* Implement {BX,BLX}<cond> <reg>" as:
6024
6025      Preparation: cond <- instruction condition
6026      Insn: mov r0, r0 (nop)
6027      Cleanup: if (condition true) { r14 <- pc; pc <- dest; }.
6028
6029      Don't set r14 in cleanup for BX.  */
6030
6031   dsc->u.branch.dest = displaced_read_reg (regs, dsc, rm);
6032
6033   dsc->u.branch.cond = cond;
6034   dsc->u.branch.link = link;
6035
6036   dsc->u.branch.exchange = 1;
6037
6038   dsc->cleanup = &cleanup_branch;
6039 }
6040
6041 static int
6042 arm_copy_bx_blx_reg (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
6043                      struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
6044 {
6045   unsigned int cond = bits (insn, 28, 31);
6046   /* BX:  x12xxx1x
6047      BLX: x12xxx3x.  */
6048   int link = bit (insn, 5);
6049   unsigned int rm = bits (insn, 0, 3);
6050
6051   if (debug_displaced)
6052     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying insn %.8lx",
6053                         (unsigned long) insn);
6054
6055   dsc->modinsn[0] = ARM_NOP;
6056
6057   install_bx_blx_reg (gdbarch, regs, dsc, link, cond, rm);
6058   return 0;
6059 }
6060
6061 static int
6062 thumb_copy_bx_blx_reg (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn,
6063                        struct regcache *regs,
6064                        struct displaced_step_closure *dsc)
6065 {
6066   int link = bit (insn, 7);
6067   unsigned int rm = bits (insn, 3, 6);
6068
6069   if (debug_displaced)
6070     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying insn %.4x",
6071                         (unsigned short) insn);
6072
6073   dsc->modinsn[0] = THUMB_NOP;
6074
6075   install_bx_blx_reg (gdbarch, regs, dsc, link, INST_AL, rm);
6076
6077   return 0;
6078 }
6079
6080
6081 /* Copy/cleanup arithmetic/logic instruction with immediate RHS.  */
6082
6083 static void
6084 cleanup_alu_imm (struct gdbarch *gdbarch,
6085                  struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
6086 {
6087   ULONGEST rd_val = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6088   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, dsc->tmp[0], CANNOT_WRITE_PC);
6089   displaced_write_reg (regs, dsc, 1, dsc->tmp[1], CANNOT_WRITE_PC);
6090   displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->rd, rd_val, ALU_WRITE_PC);
6091 }
6092
6093 static int
6094 arm_copy_alu_imm (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn, struct regcache *regs,
6095                   struct displaced_step_closure *dsc)
6096 {
6097   unsigned int rn = bits (insn, 16, 19);
6098   unsigned int rd = bits (insn, 12, 15);
6099   unsigned int op = bits (insn, 21, 24);
6100   int is_mov = (op == 0xd);
6101   ULONGEST rd_val, rn_val;
6102
6103   if (!insn_references_pc (insn, 0x000ff000ul))
6104     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "ALU immediate", dsc);
6105
6106   if (debug_displaced)
6107     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying immediate %s insn "
6108                         "%.8lx\n", is_mov ? "move" : "ALU",
6109                         (unsigned long) insn);
6110
6111   /* Instruction is of form:
6112
6113      <op><cond> rd, [rn,] #imm
6114
6115      Rewrite as:
6116
6117      Preparation: tmp1, tmp2 <- r0, r1;
6118                   r0, r1 <- rd, rn
6119      Insn: <op><cond> r0, r1, #imm
6120      Cleanup: rd <- r0; r0 <- tmp1; r1 <- tmp2
6121   */
6122
6123   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6124   dsc->tmp[1] = displaced_read_reg (regs, dsc, 1);
6125   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
6126   rd_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rd);
6127   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rd_val, CANNOT_WRITE_PC);
6128   displaced_write_reg (regs, dsc, 1, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
6129   dsc->rd = rd;
6130
6131   if (is_mov)
6132     dsc->modinsn[0] = insn & 0xfff00fff;
6133   else
6134     dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff00fff) | 0x10000;
6135
6136   dsc->cleanup = &cleanup_alu_imm;
6137
6138   return 0;
6139 }
6140
6141 static int
6142 thumb2_copy_alu_imm (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
6143                      uint16_t insn2, struct regcache *regs,
6144                      struct displaced_step_closure *dsc)
6145 {
6146   unsigned int op = bits (insn1, 5, 8);
6147   unsigned int rn, rm, rd;
6148   ULONGEST rd_val, rn_val;
6149
6150   rn = bits (insn1, 0, 3); /* Rn */
6151   rm = bits (insn2, 0, 3); /* Rm */
6152   rd = bits (insn2, 8, 11); /* Rd */
6153
6154   /* This routine is only called for instruction MOV.  */
6155   gdb_assert (op == 0x2 && rn == 0xf);
6156
6157   if (rm != ARM_PC_REGNUM && rd != ARM_PC_REGNUM)
6158     return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2, "ALU imm", dsc);
6159
6160   if (debug_displaced)
6161     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying reg %s insn %.4x%.4x\n",
6162                         "ALU", insn1, insn2);
6163
6164   /* Instruction is of form:
6165
6166      <op><cond> rd, [rn,] #imm
6167
6168      Rewrite as:
6169
6170      Preparation: tmp1, tmp2 <- r0, r1;
6171                   r0, r1 <- rd, rn
6172      Insn: <op><cond> r0, r1, #imm
6173      Cleanup: rd <- r0; r0 <- tmp1; r1 <- tmp2
6174   */
6175
6176   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6177   dsc->tmp[1] = displaced_read_reg (regs, dsc, 1);
6178   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
6179   rd_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rd);
6180   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rd_val, CANNOT_WRITE_PC);
6181   displaced_write_reg (regs, dsc, 1, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
6182   dsc->rd = rd;
6183
6184   dsc->modinsn[0] = insn1;
6185   dsc->modinsn[1] = ((insn2 & 0xf0f0) | 0x1);
6186   dsc->numinsns = 2;
6187
6188   dsc->cleanup = &cleanup_alu_imm;
6189
6190   return 0;
6191 }
6192
6193 /* Copy/cleanup arithmetic/logic insns with register RHS.  */
6194
6195 static void
6196 cleanup_alu_reg (struct gdbarch *gdbarch,
6197                  struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
6198 {
6199   ULONGEST rd_val;
6200   int i;
6201
6202   rd_val = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6203
6204   for (i = 0; i < 3; i++)
6205     displaced_write_reg (regs, dsc, i, dsc->tmp[i], CANNOT_WRITE_PC);
6206
6207   displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->rd, rd_val, ALU_WRITE_PC);
6208 }
6209
6210 static void
6211 install_alu_reg (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
6212                  struct displaced_step_closure *dsc,
6213                  unsigned int rd, unsigned int rn, unsigned int rm)
6214 {
6215   ULONGEST rd_val, rn_val, rm_val;
6216
6217   /* Instruction is of form:
6218
6219      <op><cond> rd, [rn,] rm [, <shift>]
6220
6221      Rewrite as:
6222
6223      Preparation: tmp1, tmp2, tmp3 <- r0, r1, r2;
6224                   r0, r1, r2 <- rd, rn, rm
6225      Insn: <op><cond> r0, r1, r2 [, <shift>]
6226      Cleanup: rd <- r0; r0, r1, r2 <- tmp1, tmp2, tmp3
6227   */
6228
6229   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6230   dsc->tmp[1] = displaced_read_reg (regs, dsc, 1);
6231   dsc->tmp[2] = displaced_read_reg (regs, dsc, 2);
6232   rd_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rd);
6233   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
6234   rm_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rm);
6235   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rd_val, CANNOT_WRITE_PC);
6236   displaced_write_reg (regs, dsc, 1, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
6237   displaced_write_reg (regs, dsc, 2, rm_val, CANNOT_WRITE_PC);
6238   dsc->rd = rd;
6239
6240   dsc->cleanup = &cleanup_alu_reg;
6241 }
6242
6243 static int
6244 arm_copy_alu_reg (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn, struct regcache *regs,
6245                   struct displaced_step_closure *dsc)
6246 {
6247   unsigned int op = bits (insn, 21, 24);
6248   int is_mov = (op == 0xd);
6249
6250   if (!insn_references_pc (insn, 0x000ff00ful))
6251     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "ALU reg", dsc);
6252
6253   if (debug_displaced)
6254     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying reg %s insn %.8lx\n",
6255                         is_mov ? "move" : "ALU", (unsigned long) insn);
6256
6257   if (is_mov)
6258     dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff00ff0) | 0x2;
6259   else
6260     dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff00ff0) | 0x10002;
6261
6262   install_alu_reg (gdbarch, regs, dsc, bits (insn, 12, 15), bits (insn, 16, 19),
6263                    bits (insn, 0, 3));
6264   return 0;
6265 }
6266
6267 static int
6268 thumb_copy_alu_reg (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn,
6269                     struct regcache *regs,
6270                     struct displaced_step_closure *dsc)
6271 {
6272   unsigned rn, rm, rd;
6273
6274   rd = bits (insn, 3, 6);
6275   rn = (bit (insn, 7) << 3) | bits (insn, 0, 2);
6276   rm = 2;
6277
6278   if (rd != ARM_PC_REGNUM && rn != ARM_PC_REGNUM)
6279     return thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn, "ALU reg", dsc);
6280
6281   if (debug_displaced)
6282     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying reg %s insn %.4x\n",
6283                         "ALU", (unsigned short) insn);
6284
6285   dsc->modinsn[0] = ((insn & 0xff00) | 0x08);
6286
6287   install_alu_reg (gdbarch, regs, dsc, rd, rn, rm);
6288
6289   return 0;
6290 }
6291
6292 /* Cleanup/copy arithmetic/logic insns with shifted register RHS.  */
6293
6294 static void
6295 cleanup_alu_shifted_reg (struct gdbarch *gdbarch,
6296                          struct regcache *regs,
6297                          struct displaced_step_closure *dsc)
6298 {
6299   ULONGEST rd_val = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6300   int i;
6301
6302   for (i = 0; i < 4; i++)
6303     displaced_write_reg (regs, dsc, i, dsc->tmp[i], CANNOT_WRITE_PC);
6304
6305   displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->rd, rd_val, ALU_WRITE_PC);
6306 }
6307
6308 static void
6309 install_alu_shifted_reg (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
6310                          struct displaced_step_closure *dsc,
6311                          unsigned int rd, unsigned int rn, unsigned int rm,
6312                          unsigned rs)
6313 {
6314   int i;
6315   ULONGEST rd_val, rn_val, rm_val, rs_val;
6316
6317   /* Instruction is of form:
6318
6319      <op><cond> rd, [rn,] rm, <shift> rs
6320
6321      Rewrite as:
6322
6323      Preparation: tmp1, tmp2, tmp3, tmp4 <- r0, r1, r2, r3
6324                   r0, r1, r2, r3 <- rd, rn, rm, rs
6325      Insn: <op><cond> r0, r1, r2, <shift> r3
6326      Cleanup: tmp5 <- r0
6327               r0, r1, r2, r3 <- tmp1, tmp2, tmp3, tmp4
6328               rd <- tmp5
6329   */
6330
6331   for (i = 0; i < 4; i++)
6332     dsc->tmp[i] = displaced_read_reg (regs, dsc, i);
6333
6334   rd_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rd);
6335   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
6336   rm_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rm);
6337   rs_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rs);
6338   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rd_val, CANNOT_WRITE_PC);
6339   displaced_write_reg (regs, dsc, 1, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
6340   displaced_write_reg (regs, dsc, 2, rm_val, CANNOT_WRITE_PC);
6341   displaced_write_reg (regs, dsc, 3, rs_val, CANNOT_WRITE_PC);
6342   dsc->rd = rd;
6343   dsc->cleanup = &cleanup_alu_shifted_reg;
6344 }
6345
6346 static int
6347 arm_copy_alu_shifted_reg (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
6348                           struct regcache *regs,
6349                           struct displaced_step_closure *dsc)
6350 {
6351   unsigned int op = bits (insn, 21, 24);
6352   int is_mov = (op == 0xd);
6353   unsigned int rd, rn, rm, rs;
6354
6355   if (!insn_references_pc (insn, 0x000fff0ful))
6356     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "ALU shifted reg", dsc);
6357
6358   if (debug_displaced)
6359     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying shifted reg %s insn "
6360                         "%.8lx\n", is_mov ? "move" : "ALU",
6361                         (unsigned long) insn);
6362
6363   rn = bits (insn, 16, 19);
6364   rm = bits (insn, 0, 3);
6365   rs = bits (insn, 8, 11);
6366   rd = bits (insn, 12, 15);
6367
6368   if (is_mov)
6369     dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff000f0) | 0x302;
6370   else
6371     dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff000f0) | 0x10302;
6372
6373   install_alu_shifted_reg (gdbarch, regs, dsc, rd, rn, rm, rs);
6374
6375   return 0;
6376 }
6377
6378 /* Clean up load instructions.  */
6379
6380 static void
6381 cleanup_load (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
6382               struct displaced_step_closure *dsc)
6383 {
6384   ULONGEST rt_val, rt_val2 = 0, rn_val;
6385
6386   rt_val = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6387   if (dsc->u.ldst.xfersize == 8)
6388     rt_val2 = displaced_read_reg (regs, dsc, 1);
6389   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, 2);
6390
6391   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, dsc->tmp[0], CANNOT_WRITE_PC);
6392   if (dsc->u.ldst.xfersize > 4)
6393     displaced_write_reg (regs, dsc, 1, dsc->tmp[1], CANNOT_WRITE_PC);
6394   displaced_write_reg (regs, dsc, 2, dsc->tmp[2], CANNOT_WRITE_PC);
6395   if (!dsc->u.ldst.immed)
6396     displaced_write_reg (regs, dsc, 3, dsc->tmp[3], CANNOT_WRITE_PC);
6397
6398   /* Handle register writeback.  */
6399   if (dsc->u.ldst.writeback)
6400     displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->u.ldst.rn, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
6401   /* Put result in right place.  */
6402   displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->rd, rt_val, LOAD_WRITE_PC);
6403   if (dsc->u.ldst.xfersize == 8)
6404     displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->rd + 1, rt_val2, LOAD_WRITE_PC);
6405 }
6406
6407 /* Clean up store instructions.  */
6408
6409 static void
6410 cleanup_store (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
6411                struct displaced_step_closure *dsc)
6412 {
6413   ULONGEST rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, 2);
6414
6415   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, dsc->tmp[0], CANNOT_WRITE_PC);
6416   if (dsc->u.ldst.xfersize > 4)
6417     displaced_write_reg (regs, dsc, 1, dsc->tmp[1], CANNOT_WRITE_PC);
6418   displaced_write_reg (regs, dsc, 2, dsc->tmp[2], CANNOT_WRITE_PC);
6419   if (!dsc->u.ldst.immed)
6420     displaced_write_reg (regs, dsc, 3, dsc->tmp[3], CANNOT_WRITE_PC);
6421   if (!dsc->u.ldst.restore_r4)
6422     displaced_write_reg (regs, dsc, 4, dsc->tmp[4], CANNOT_WRITE_PC);
6423
6424   /* Writeback.  */
6425   if (dsc->u.ldst.writeback)
6426     displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->u.ldst.rn, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
6427 }
6428
6429 /* Copy "extra" load/store instructions.  These are halfword/doubleword
6430    transfers, which have a different encoding to byte/word transfers.  */
6431
6432 static int
6433 arm_copy_extra_ld_st (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn, int unpriveleged,
6434                       struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
6435 {
6436   unsigned int op1 = bits (insn, 20, 24);
6437   unsigned int op2 = bits (insn, 5, 6);
6438   unsigned int rt = bits (insn, 12, 15);
6439   unsigned int rn = bits (insn, 16, 19);
6440   unsigned int rm = bits (insn, 0, 3);
6441   char load[12]     = {0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1};
6442   char bytesize[12] = {2, 2, 2, 2, 8, 1, 8, 1, 8, 2, 8, 2};
6443   int immed = (op1 & 0x4) != 0;
6444   int opcode;
6445   ULONGEST rt_val, rt_val2 = 0, rn_val, rm_val = 0;
6446
6447   if (!insn_references_pc (insn, 0x000ff00ful))
6448     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "extra load/store", dsc);
6449
6450   if (debug_displaced)
6451     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying %sextra load/store "
6452                         "insn %.8lx\n", unpriveleged ? "unpriveleged " : "",
6453                         (unsigned long) insn);
6454
6455   opcode = ((op2 << 2) | (op1 & 0x1) | ((op1 & 0x4) >> 1)) - 4;
6456
6457   if (opcode < 0)
6458     internal_error (__FILE__, __LINE__,
6459                     _("copy_extra_ld_st: instruction decode error"));
6460
6461   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6462   dsc->tmp[1] = displaced_read_reg (regs, dsc, 1);
6463   dsc->tmp[2] = displaced_read_reg (regs, dsc, 2);
6464   if (!immed)
6465     dsc->tmp[3] = displaced_read_reg (regs, dsc, 3);
6466
6467   rt_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rt);
6468   if (bytesize[opcode] == 8)
6469     rt_val2 = displaced_read_reg (regs, dsc, rt + 1);
6470   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
6471   if (!immed)
6472     rm_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rm);
6473
6474   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rt_val, CANNOT_WRITE_PC);
6475   if (bytesize[opcode] == 8)
6476     displaced_write_reg (regs, dsc, 1, rt_val2, CANNOT_WRITE_PC);
6477   displaced_write_reg (regs, dsc, 2, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
6478   if (!immed)
6479     displaced_write_reg (regs, dsc, 3, rm_val, CANNOT_WRITE_PC);
6480
6481   dsc->rd = rt;
6482   dsc->u.ldst.xfersize = bytesize[opcode];
6483   dsc->u.ldst.rn = rn;
6484   dsc->u.ldst.immed = immed;
6485   dsc->u.ldst.writeback = bit (insn, 24) == 0 || bit (insn, 21) != 0;
6486   dsc->u.ldst.restore_r4 = 0;
6487
6488   if (immed)
6489     /* {ldr,str}<width><cond> rt, [rt2,] [rn, #imm]
6490         ->
6491        {ldr,str}<width><cond> r0, [r1,] [r2, #imm].  */
6492     dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff00fff) | 0x20000;
6493   else
6494     /* {ldr,str}<width><cond> rt, [rt2,] [rn, +/-rm]
6495         ->
6496        {ldr,str}<width><cond> r0, [r1,] [r2, +/-r3].  */
6497     dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff00ff0) | 0x20003;
6498
6499   dsc->cleanup = load[opcode] ? &cleanup_load : &cleanup_store;
6500
6501   return 0;
6502 }
6503
6504 /* Copy byte/half word/word loads and stores.  */
6505
6506 static void
6507 install_load_store (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
6508                     struct displaced_step_closure *dsc, int load,
6509                     int immed, int writeback, int size, int usermode,
6510                     int rt, int rm, int rn)
6511 {
6512   ULONGEST rt_val, rn_val, rm_val = 0;
6513
6514   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6515   dsc->tmp[2] = displaced_read_reg (regs, dsc, 2);
6516   if (!immed)
6517     dsc->tmp[3] = displaced_read_reg (regs, dsc, 3);
6518   if (!load)
6519     dsc->tmp[4] = displaced_read_reg (regs, dsc, 4);
6520
6521   rt_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rt);
6522   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
6523   if (!immed)
6524     rm_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rm);
6525
6526   displaced_write_reg (regs, dsc, 0, rt_val, CANNOT_WRITE_PC);
6527   displaced_write_reg (regs, dsc, 2, rn_val, CANNOT_WRITE_PC);
6528   if (!immed)
6529     displaced_write_reg (regs, dsc, 3, rm_val, CANNOT_WRITE_PC);
6530   dsc->rd = rt;
6531   dsc->u.ldst.xfersize = size;
6532   dsc->u.ldst.rn = rn;
6533   dsc->u.ldst.immed = immed;
6534   dsc->u.ldst.writeback = writeback;
6535
6536   /* To write PC we can do:
6537
6538      Before this sequence of instructions:
6539      r0 is the PC value got from displaced_read_reg, so r0 = from + 8;
6540      r2 is the Rn value got from dispalced_read_reg.
6541
6542      Insn1: push {pc} Write address of STR instruction + offset on stack
6543      Insn2: pop  {r4} Read it back from stack, r4 = addr(Insn1) + offset
6544      Insn3: sub r4, r4, pc   r4 = addr(Insn1) + offset - pc
6545                                 = addr(Insn1) + offset - addr(Insn3) - 8
6546                                 = offset - 16
6547      Insn4: add r4, r4, #8   r4 = offset - 8
6548      Insn5: add r0, r0, r4   r0 = from + 8 + offset - 8
6549                                 = from + offset
6550      Insn6: str r0, [r2, #imm] (or str r0, [r2, r3])
6551
6552      Otherwise we don't know what value to write for PC, since the offset is
6553      architecture-dependent (sometimes PC+8, sometimes PC+12).  More details
6554      of this can be found in Section "Saving from r15" in
6555      http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0204g/Cihbjifh.html */
6556
6557   dsc->cleanup = load ? &cleanup_load : &cleanup_store;
6558 }
6559
6560
6561 static int
6562 thumb2_copy_load_literal (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
6563                           uint16_t insn2, struct regcache *regs,
6564                           struct displaced_step_closure *dsc, int size)
6565 {
6566   unsigned int u_bit = bit (insn1, 7);
6567   unsigned int rt = bits (insn2, 12, 15);
6568   int imm12 = bits (insn2, 0, 11);
6569   ULONGEST pc_val;
6570
6571   if (debug_displaced)
6572     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
6573                         "displaced: copying ldr pc (0x%x) R%d %c imm12 %.4x\n",
6574                         (unsigned int) dsc->insn_addr, rt, u_bit ? '+' : '-',
6575                         imm12);
6576
6577   if (!u_bit)
6578     imm12 = -1 * imm12;
6579
6580   /* Rewrite instruction LDR Rt imm12 into:
6581
6582      Prepare: tmp[0] <- r0, tmp[1] <- r2, tmp[2] <- r3, r2 <- pc, r3 <- imm12
6583
6584      LDR R0, R2, R3,
6585
6586      Cleanup: rt <- r0, r0 <- tmp[0], r2 <- tmp[1], r3 <- tmp[2].  */
6587
6588
6589   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
6590   dsc->tmp[2] = displaced_read_reg (regs, dsc, 2);
6591   dsc->tmp[3] = displaced_read_reg (regs, dsc, 3);
6592
6593   pc_val = displaced_read_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM);
6594
6595   pc_val = pc_val & 0xfffffffc;
6596
6597   displaced_write_reg (regs, dsc, 2, pc_val, CANNOT_WRITE_PC);
6598   displaced_write_reg (regs, dsc, 3, imm12, CANNOT_WRITE_PC);
6599
6600   dsc->rd = rt;
6601
6602   dsc->u.ldst.xfersize = size;
6603   dsc->u.ldst.immed = 0;
6604   dsc->u.ldst.writeback = 0;
6605   dsc->u.ldst.restore_r4 = 0;
6606
6607   /* LDR R0, R2, R3 */
6608   dsc->modinsn[0] = 0xf852;
6609   dsc->modinsn[1] = 0x3;
6610   dsc->numinsns = 2;
6611
6612   dsc->cleanup = &cleanup_load;
6613
6614   return 0;
6615 }
6616
6617 static int
6618 thumb2_copy_load_reg_imm (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
6619                           uint16_t insn2, struct regcache *regs,
6620                           struct displaced_step_closure *dsc,
6621                           int writeback, int immed)
6622 {
6623   unsigned int rt = bits (insn2, 12, 15);
6624   unsigned int rn = bits (insn1, 0, 3);
6625   unsigned int rm = bits (insn2, 0, 3);  /* Only valid if !immed.  */
6626   /* In LDR (register), there is also a register Rm, which is not allowed to
6627      be PC, so we don't have to check it.  */
6628
6629   if (rt != ARM_PC_REGNUM && rn != ARM_PC_REGNUM)
6630     return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2, "load",
6631                                         dsc);
6632
6633   if (debug_displaced)
6634     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
6635                         "displaced: copying ldr r%d [r%d] insn %.4x%.4x\n",
6636                          rt, rn, insn1, insn2);
6637
6638   install_load_store (gdbarch, regs, dsc, 1, immed, writeback, 4,
6639                       0, rt, rm, rn);
6640
6641   dsc->u.ldst.restore_r4 = 0;
6642
6643   if (immed)
6644     /* ldr[b]<cond> rt, [rn, #imm], etc.
6645        ->
6646        ldr[b]<cond> r0, [r2, #imm].  */
6647     {
6648       dsc->modinsn[0] = (insn1 & 0xfff0) | 0x2;
6649       dsc->modinsn[1] = insn2 & 0x0fff;
6650     }
6651   else
6652     /* ldr[b]<cond> rt, [rn, rm], etc.
6653        ->
6654        ldr[b]<cond> r0, [r2, r3].  */
6655     {
6656       dsc->modinsn[0] = (insn1 & 0xfff0) | 0x2;
6657       dsc->modinsn[1] = (insn2 & 0x0ff0) | 0x3;
6658     }
6659
6660   dsc->numinsns = 2;
6661
6662   return 0;
6663 }
6664
6665
6666 static int
6667 arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
6668                             struct regcache *regs,
6669                             struct displaced_step_closure *dsc,
6670                             int load, int size, int usermode)
6671 {
6672   int immed = !bit (insn, 25);
6673   int writeback = (bit (insn, 24) == 0 || bit (insn, 21) != 0);
6674   unsigned int rt = bits (insn, 12, 15);
6675   unsigned int rn = bits (insn, 16, 19);
6676   unsigned int rm = bits (insn, 0, 3);  /* Only valid if !immed.  */
6677
6678   if (!insn_references_pc (insn, 0x000ff00ful))
6679     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "load/store", dsc);
6680
6681   if (debug_displaced)
6682     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
6683                         "displaced: copying %s%s r%d [r%d] insn %.8lx\n",
6684                         load ? (size == 1 ? "ldrb" : "ldr")
6685                              : (size == 1 ? "strb" : "str"), usermode ? "t" : "",
6686                         rt, rn,
6687                         (unsigned long) insn);
6688
6689   install_load_store (gdbarch, regs, dsc, load, immed, writeback, size,
6690                       usermode, rt, rm, rn);
6691
6692   if (load || rt != ARM_PC_REGNUM)
6693     {
6694       dsc->u.ldst.restore_r4 = 0;
6695
6696       if (immed)
6697         /* {ldr,str}[b]<cond> rt, [rn, #imm], etc.
6698            ->
6699            {ldr,str}[b]<cond> r0, [r2, #imm].  */
6700         dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff00fff) | 0x20000;
6701       else
6702         /* {ldr,str}[b]<cond> rt, [rn, rm], etc.
6703            ->
6704            {ldr,str}[b]<cond> r0, [r2, r3].  */
6705         dsc->modinsn[0] = (insn & 0xfff00ff0) | 0x20003;
6706     }
6707   else
6708     {
6709       /* We need to use r4 as scratch.  Make sure it's restored afterwards.  */
6710       dsc->u.ldst.restore_r4 = 1;
6711       dsc->modinsn[0] = 0xe92d8000;  /* push {pc} */
6712       dsc->modinsn[1] = 0xe8bd0010;  /* pop  {r4} */
6713       dsc->modinsn[2] = 0xe044400f;  /* sub r4, r4, pc.  */
6714       dsc->modinsn[3] = 0xe2844008;  /* add r4, r4, #8.  */
6715       dsc->modinsn[4] = 0xe0800004;  /* add r0, r0, r4.  */
6716
6717       /* As above.  */
6718       if (immed)
6719         dsc->modinsn[5] = (insn & 0xfff00fff) | 0x20000;
6720       else
6721         dsc->modinsn[5] = (insn & 0xfff00ff0) | 0x20003;
6722
6723       dsc->numinsns = 6;
6724     }
6725
6726   dsc->cleanup = load ? &cleanup_load : &cleanup_store;
6727
6728   return 0;
6729 }
6730
6731 /* Cleanup LDM instructions with fully-populated register list.  This is an
6732    unfortunate corner case: it's impossible to implement correctly by modifying
6733    the instruction.  The issue is as follows: we have an instruction,
6734
6735    ldm rN, {r0-r15}
6736
6737    which we must rewrite to avoid loading PC.  A possible solution would be to
6738    do the load in two halves, something like (with suitable cleanup
6739    afterwards):
6740
6741    mov r8, rN
6742    ldm[id][ab] r8!, {r0-r7}
6743    str r7, <temp>
6744    ldm[id][ab] r8, {r7-r14}
6745    <bkpt>
6746
6747    but at present there's no suitable place for <temp>, since the scratch space
6748    is overwritten before the cleanup routine is called.  For now, we simply
6749    emulate the instruction.  */
6750
6751 static void
6752 cleanup_block_load_all (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
6753                         struct displaced_step_closure *dsc)
6754 {
6755   int inc = dsc->u.block.increment;
6756   int bump_before = dsc->u.block.before ? (inc ? 4 : -4) : 0;
6757   int bump_after = dsc->u.block.before ? 0 : (inc ? 4 : -4);
6758   uint32_t regmask = dsc->u.block.regmask;
6759   int regno = inc ? 0 : 15;
6760   CORE_ADDR xfer_addr = dsc->u.block.xfer_addr;
6761   int exception_return = dsc->u.block.load && dsc->u.block.user
6762                          && (regmask & 0x8000) != 0;
6763   uint32_t status = displaced_read_reg (regs, dsc, ARM_PS_REGNUM);
6764   int do_transfer = condition_true (dsc->u.block.cond, status);
6765   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
6766
6767   if (!do_transfer)
6768     return;
6769
6770   /* If the instruction is ldm rN, {...pc}^, I don't think there's anything
6771      sensible we can do here.  Complain loudly.  */
6772   if (exception_return)
6773     error (_("Cannot single-step exception return"));
6774
6775   /* We don't handle any stores here for now.  */
6776   gdb_assert (dsc->u.block.load != 0);
6777
6778   if (debug_displaced)
6779     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: emulating block transfer: "
6780                         "%s %s %s\n", dsc->u.block.load ? "ldm" : "stm",
6781                         dsc->u.block.increment ? "inc" : "dec",
6782                         dsc->u.block.before ? "before" : "after");
6783
6784   while (regmask)
6785     {
6786       uint32_t memword;
6787
6788       if (inc)
6789         while (regno <= ARM_PC_REGNUM && (regmask & (1 << regno)) == 0)
6790           regno++;
6791       else
6792         while (regno >= 0 && (regmask & (1 << regno)) == 0)
6793           regno--;
6794
6795       xfer_addr += bump_before;
6796
6797       memword = read_memory_unsigned_integer (xfer_addr, 4, byte_order);
6798       displaced_write_reg (regs, dsc, regno, memword, LOAD_WRITE_PC);
6799
6800       xfer_addr += bump_after;
6801
6802       regmask &= ~(1 << regno);
6803     }
6804
6805   if (dsc->u.block.writeback)
6806     displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->u.block.rn, xfer_addr,
6807                          CANNOT_WRITE_PC);
6808 }
6809
6810 /* Clean up an STM which included the PC in the register list.  */
6811
6812 static void
6813 cleanup_block_store_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
6814                         struct displaced_step_closure *dsc)
6815 {
6816   uint32_t status = displaced_read_reg (regs, dsc, ARM_PS_REGNUM);
6817   int store_executed = condition_true (dsc->u.block.cond, status);
6818   CORE_ADDR pc_stored_at, transferred_regs = bitcount (dsc->u.block.regmask);
6819   CORE_ADDR stm_insn_addr;
6820   uint32_t pc_val;
6821   long offset;
6822   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
6823
6824   /* If condition code fails, there's nothing else to do.  */
6825   if (!store_executed)
6826     return;
6827
6828   if (dsc->u.block.increment)
6829     {
6830       pc_stored_at = dsc->u.block.xfer_addr + 4 * transferred_regs;
6831
6832       if (dsc->u.block.before)
6833          pc_stored_at += 4;
6834     }
6835   else
6836     {
6837       pc_stored_at = dsc->u.block.xfer_addr;
6838
6839       if (dsc->u.block.before)
6840          pc_stored_at -= 4;
6841     }
6842
6843   pc_val = read_memory_unsigned_integer (pc_stored_at, 4, byte_order);
6844   stm_insn_addr = dsc->scratch_base;
6845   offset = pc_val - stm_insn_addr;
6846
6847   if (debug_displaced)
6848     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: detected PC offset %.8lx for "
6849                         "STM instruction\n", offset);
6850
6851   /* Rewrite the stored PC to the proper value for the non-displaced original
6852      instruction.  */
6853   write_memory_unsigned_integer (pc_stored_at, 4, byte_order,
6854                                  dsc->insn_addr + offset);
6855 }
6856
6857 /* Clean up an LDM which includes the PC in the register list.  We clumped all
6858    the registers in the transferred list into a contiguous range r0...rX (to
6859    avoid loading PC directly and losing control of the debugged program), so we
6860    must undo that here.  */
6861
6862 static void
6863 cleanup_block_load_pc (struct gdbarch *gdbarch,
6864                        struct regcache *regs,
6865                        struct displaced_step_closure *dsc)
6866 {
6867   uint32_t status = displaced_read_reg (regs, dsc, ARM_PS_REGNUM);
6868   int load_executed = condition_true (dsc->u.block.cond, status);
6869   unsigned int mask = dsc->u.block.regmask, write_reg = ARM_PC_REGNUM;
6870   unsigned int regs_loaded = bitcount (mask);
6871   unsigned int num_to_shuffle = regs_loaded, clobbered;
6872
6873   /* The method employed here will fail if the register list is fully populated
6874      (we need to avoid loading PC directly).  */
6875   gdb_assert (num_to_shuffle < 16);
6876
6877   if (!load_executed)
6878     return;
6879
6880   clobbered = (1 << num_to_shuffle) - 1;
6881
6882   while (num_to_shuffle > 0)
6883     {
6884       if ((mask & (1 << write_reg)) != 0)
6885         {
6886           unsigned int read_reg = num_to_shuffle - 1;
6887
6888           if (read_reg != write_reg)
6889             {
6890               ULONGEST rval = displaced_read_reg (regs, dsc, read_reg);
6891               displaced_write_reg (regs, dsc, write_reg, rval, LOAD_WRITE_PC);
6892               if (debug_displaced)
6893                 fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, _("displaced: LDM: move "
6894                                     "loaded register r%d to r%d\n"), read_reg,
6895                                     write_reg);
6896             }
6897           else if (debug_displaced)
6898             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, _("displaced: LDM: register "
6899                                 "r%d already in the right place\n"),
6900                                 write_reg);
6901
6902           clobbered &= ~(1 << write_reg);
6903
6904           num_to_shuffle--;
6905         }
6906
6907       write_reg--;
6908     }
6909
6910   /* Restore any registers we scribbled over.  */
6911   for (write_reg = 0; clobbered != 0; write_reg++)
6912     {
6913       if ((clobbered & (1 << write_reg)) != 0)
6914         {
6915           displaced_write_reg (regs, dsc, write_reg, dsc->tmp[write_reg],
6916                                CANNOT_WRITE_PC);
6917           if (debug_displaced)
6918             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, _("displaced: LDM: restored "
6919                                 "clobbered register r%d\n"), write_reg);
6920           clobbered &= ~(1 << write_reg);
6921         }
6922     }
6923
6924   /* Perform register writeback manually.  */
6925   if (dsc->u.block.writeback)
6926     {
6927       ULONGEST new_rn_val = dsc->u.block.xfer_addr;
6928
6929       if (dsc->u.block.increment)
6930         new_rn_val += regs_loaded * 4;
6931       else
6932         new_rn_val -= regs_loaded * 4;
6933
6934       displaced_write_reg (regs, dsc, dsc->u.block.rn, new_rn_val,
6935                            CANNOT_WRITE_PC);
6936     }
6937 }
6938
6939 /* Handle ldm/stm, apart from some tricky cases which are unlikely to occur
6940    in user-level code (in particular exception return, ldm rn, {...pc}^).  */
6941
6942 static int
6943 arm_copy_block_xfer (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
6944                      struct regcache *regs,
6945                      struct displaced_step_closure *dsc)
6946 {
6947   int load = bit (insn, 20);
6948   int user = bit (insn, 22);
6949   int increment = bit (insn, 23);
6950   int before = bit (insn, 24);
6951   int writeback = bit (insn, 21);
6952   int rn = bits (insn, 16, 19);
6953
6954   /* Block transfers which don't mention PC can be run directly
6955      out-of-line.  */
6956   if (rn != ARM_PC_REGNUM && (insn & 0x8000) == 0)
6957     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "ldm/stm", dsc);
6958
6959   if (rn == ARM_PC_REGNUM)
6960     {
6961       warning (_("displaced: Unpredictable LDM or STM with "
6962                  "base register r15"));
6963       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "unpredictable ldm/stm", dsc);
6964     }
6965
6966   if (debug_displaced)
6967     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying block transfer insn "
6968                         "%.8lx\n", (unsigned long) insn);
6969
6970   dsc->u.block.xfer_addr = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
6971   dsc->u.block.rn = rn;
6972
6973   dsc->u.block.load = load;
6974   dsc->u.block.user = user;
6975   dsc->u.block.increment = increment;
6976   dsc->u.block.before = before;
6977   dsc->u.block.writeback = writeback;
6978   dsc->u.block.cond = bits (insn, 28, 31);
6979
6980   dsc->u.block.regmask = insn & 0xffff;
6981
6982   if (load)
6983     {
6984       if ((insn & 0xffff) == 0xffff)
6985         {
6986           /* LDM with a fully-populated register list.  This case is
6987              particularly tricky.  Implement for now by fully emulating the
6988              instruction (which might not behave perfectly in all cases, but
6989              these instructions should be rare enough for that not to matter
6990              too much).  */
6991           dsc->modinsn[0] = ARM_NOP;
6992
6993           dsc->cleanup = &cleanup_block_load_all;
6994         }
6995       else
6996         {
6997           /* LDM of a list of registers which includes PC.  Implement by
6998              rewriting the list of registers to be transferred into a
6999              contiguous chunk r0...rX before doing the transfer, then shuffling
7000              registers into the correct places in the cleanup routine.  */
7001           unsigned int regmask = insn & 0xffff;
7002           unsigned int num_in_list = bitcount (regmask), new_regmask, bit = 1;
7003           unsigned int to = 0, from = 0, i, new_rn;
7004
7005           for (i = 0; i < num_in_list; i++)
7006             dsc->tmp[i] = displaced_read_reg (regs, dsc, i);
7007
7008           /* Writeback makes things complicated.  We need to avoid clobbering
7009              the base register with one of the registers in our modified
7010              register list, but just using a different register can't work in
7011              all cases, e.g.:
7012
7013                ldm r14!, {r0-r13,pc}
7014
7015              which would need to be rewritten as:
7016
7017                ldm rN!, {r0-r14}
7018
7019              but that can't work, because there's no free register for N.
7020
7021              Solve this by turning off the writeback bit, and emulating
7022              writeback manually in the cleanup routine.  */
7023
7024           if (writeback)
7025             insn &= ~(1 << 21);
7026
7027           new_regmask = (1 << num_in_list) - 1;
7028
7029           if (debug_displaced)
7030             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, _("displaced: LDM r%d%s, "
7031                                 "{..., pc}: original reg list %.4x, modified "
7032                                 "list %.4x\n"), rn, writeback ? "!" : "",
7033                                 (int) insn & 0xffff, new_regmask);
7034
7035           dsc->modinsn[0] = (insn & ~0xffff) | (new_regmask & 0xffff);
7036
7037           dsc->cleanup = &cleanup_block_load_pc;
7038         }
7039     }
7040   else
7041     {
7042       /* STM of a list of registers which includes PC.  Run the instruction
7043          as-is, but out of line: this will store the wrong value for the PC,
7044          so we must manually fix up the memory in the cleanup routine.
7045          Doing things this way has the advantage that we can auto-detect
7046          the offset of the PC write (which is architecture-dependent) in
7047          the cleanup routine.  */
7048       dsc->modinsn[0] = insn;
7049
7050       dsc->cleanup = &cleanup_block_store_pc;
7051     }
7052
7053   return 0;
7054 }
7055
7056 static int
7057 thumb2_copy_block_xfer (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1, uint16_t insn2,
7058                         struct regcache *regs,
7059                         struct displaced_step_closure *dsc)
7060 {
7061   int rn = bits (insn1, 0, 3);
7062   int load = bit (insn1, 4);
7063   int writeback = bit (insn1, 5);
7064
7065   /* Block transfers which don't mention PC can be run directly
7066      out-of-line.  */
7067   if (rn != ARM_PC_REGNUM && (insn2 & 0x8000) == 0)
7068     return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2, "ldm/stm", dsc);
7069
7070   if (rn == ARM_PC_REGNUM)
7071     {
7072       warning (_("displaced: Unpredictable LDM or STM with "
7073                  "base register r15"));
7074       return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
7075                                           "unpredictable ldm/stm", dsc);
7076     }
7077
7078   if (debug_displaced)
7079     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying block transfer insn "
7080                         "%.4x%.4x\n", insn1, insn2);
7081
7082   /* Clear bit 13, since it should be always zero.  */
7083   dsc->u.block.regmask = (insn2 & 0xdfff);
7084   dsc->u.block.rn = rn;
7085
7086   dsc->u.block.load = load;
7087   dsc->u.block.user = 0;
7088   dsc->u.block.increment = bit (insn1, 7);
7089   dsc->u.block.before = bit (insn1, 8);
7090   dsc->u.block.writeback = writeback;
7091   dsc->u.block.cond = INST_AL;
7092   dsc->u.block.xfer_addr = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
7093
7094   if (load)
7095     {
7096       if (dsc->u.block.regmask == 0xffff)
7097         {
7098           /* This branch is impossible to happen.  */
7099           gdb_assert (0);
7100         }
7101       else
7102         {
7103           unsigned int regmask = dsc->u.block.regmask;
7104           unsigned int num_in_list = bitcount (regmask), new_regmask, bit = 1;
7105           unsigned int to = 0, from = 0, i, new_rn;
7106
7107           for (i = 0; i < num_in_list; i++)
7108             dsc->tmp[i] = displaced_read_reg (regs, dsc, i);
7109
7110           if (writeback)
7111             insn1 &= ~(1 << 5);
7112
7113           new_regmask = (1 << num_in_list) - 1;
7114
7115           if (debug_displaced)
7116             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, _("displaced: LDM r%d%s, "
7117                                 "{..., pc}: original reg list %.4x, modified "
7118                                 "list %.4x\n"), rn, writeback ? "!" : "",
7119                                 (int) dsc->u.block.regmask, new_regmask);
7120
7121           dsc->modinsn[0] = insn1;
7122           dsc->modinsn[1] = (new_regmask & 0xffff);
7123           dsc->numinsns = 2;
7124
7125           dsc->cleanup = &cleanup_block_load_pc;
7126         }
7127     }
7128   else
7129     {
7130       dsc->modinsn[0] = insn1;
7131       dsc->modinsn[1] = insn2;
7132       dsc->numinsns = 2;
7133       dsc->cleanup = &cleanup_block_store_pc;
7134     }
7135   return 0;
7136 }
7137
7138 /* Cleanup/copy SVC (SWI) instructions.  These two functions are overridden
7139    for Linux, where some SVC instructions must be treated specially.  */
7140
7141 static void
7142 cleanup_svc (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
7143              struct displaced_step_closure *dsc)
7144 {
7145   CORE_ADDR resume_addr = dsc->insn_addr + dsc->insn_size;
7146
7147   if (debug_displaced)
7148     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: cleanup for svc, resume at "
7149                         "%.8lx\n", (unsigned long) resume_addr);
7150
7151   displaced_write_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM, resume_addr, BRANCH_WRITE_PC);
7152 }
7153
7154
7155 /* Common copy routine for svc instruciton.  */
7156
7157 static int
7158 install_svc (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
7159              struct displaced_step_closure *dsc)
7160 {
7161   /* Preparation: none.
7162      Insn: unmodified svc.
7163      Cleanup: pc <- insn_addr + insn_size.  */
7164
7165   /* Pretend we wrote to the PC, so cleanup doesn't set PC to the next
7166      instruction.  */
7167   dsc->wrote_to_pc = 1;
7168
7169   /* Allow OS-specific code to override SVC handling.  */
7170   if (dsc->u.svc.copy_svc_os)
7171     return dsc->u.svc.copy_svc_os (gdbarch, regs, dsc);
7172   else
7173     {
7174       dsc->cleanup = &cleanup_svc;
7175       return 0;
7176     }
7177 }
7178
7179 static int
7180 arm_copy_svc (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7181               struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
7182 {
7183
7184   if (debug_displaced)
7185     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying svc insn %.8lx\n",
7186                         (unsigned long) insn);
7187
7188   dsc->modinsn[0] = insn;
7189
7190   return install_svc (gdbarch, regs, dsc);
7191 }
7192
7193 static int
7194 thumb_copy_svc (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn,
7195                 struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
7196 {
7197
7198   if (debug_displaced)
7199     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying svc insn %.4x\n",
7200                         insn);
7201
7202   dsc->modinsn[0] = insn;
7203
7204   return install_svc (gdbarch, regs, dsc);
7205 }
7206
7207 /* Copy undefined instructions.  */
7208
7209 static int
7210 arm_copy_undef (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7211                 struct displaced_step_closure *dsc)
7212 {
7213   if (debug_displaced)
7214     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
7215                         "displaced: copying undefined insn %.8lx\n",
7216                         (unsigned long) insn);
7217
7218   dsc->modinsn[0] = insn;
7219
7220   return 0;
7221 }
7222
7223 static int
7224 thumb_32bit_copy_undef (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1, uint16_t insn2,
7225                        struct displaced_step_closure *dsc)
7226 {
7227
7228   if (debug_displaced)
7229     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying undefined insn "
7230                        "%.4x %.4x\n", (unsigned short) insn1,
7231                        (unsigned short) insn2);
7232
7233   dsc->modinsn[0] = insn1;
7234   dsc->modinsn[1] = insn2;
7235   dsc->numinsns = 2;
7236
7237   return 0;
7238 }
7239
7240 /* Copy unpredictable instructions.  */
7241
7242 static int
7243 arm_copy_unpred (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7244                  struct displaced_step_closure *dsc)
7245 {
7246   if (debug_displaced)
7247     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying unpredictable insn "
7248                         "%.8lx\n", (unsigned long) insn);
7249
7250   dsc->modinsn[0] = insn;
7251
7252   return 0;
7253 }
7254
7255 /* The decode_* functions are instruction decoding helpers.  They mostly follow
7256    the presentation in the ARM ARM.  */
7257
7258 static int
7259 arm_decode_misc_memhint_neon (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7260                               struct regcache *regs,
7261                               struct displaced_step_closure *dsc)
7262 {
7263   unsigned int op1 = bits (insn, 20, 26), op2 = bits (insn, 4, 7);
7264   unsigned int rn = bits (insn, 16, 19);
7265
7266   if (op1 == 0x10 && (op2 & 0x2) == 0x0 && (rn & 0xe) == 0x0)
7267     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "cps", dsc);
7268   else if (op1 == 0x10 && op2 == 0x0 && (rn & 0xe) == 0x1)
7269     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "setend", dsc);
7270   else if ((op1 & 0x60) == 0x20)
7271     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "neon dataproc", dsc);
7272   else if ((op1 & 0x71) == 0x40)
7273     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "neon elt/struct load/store",
7274                                 dsc);
7275   else if ((op1 & 0x77) == 0x41)
7276     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "unallocated mem hint", dsc);
7277   else if ((op1 & 0x77) == 0x45)
7278     return arm_copy_preload (gdbarch, insn, regs, dsc);  /* pli.  */
7279   else if ((op1 & 0x77) == 0x51)
7280     {
7281       if (rn != 0xf)
7282         return arm_copy_preload (gdbarch, insn, regs, dsc);  /* pld/pldw.  */
7283       else
7284         return arm_copy_unpred (gdbarch, insn, dsc);
7285     }
7286   else if ((op1 & 0x77) == 0x55)
7287     return arm_copy_preload (gdbarch, insn, regs, dsc);  /* pld/pldw.  */
7288   else if (op1 == 0x57)
7289     switch (op2)
7290       {
7291       case 0x1: return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "clrex", dsc);
7292       case 0x4: return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "dsb", dsc);
7293       case 0x5: return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "dmb", dsc);
7294       case 0x6: return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "isb", dsc);
7295       default: return arm_copy_unpred (gdbarch, insn, dsc);
7296       }
7297   else if ((op1 & 0x63) == 0x43)
7298     return arm_copy_unpred (gdbarch, insn, dsc);
7299   else if ((op2 & 0x1) == 0x0)
7300     switch (op1 & ~0x80)
7301       {
7302       case 0x61:
7303         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "unallocated mem hint", dsc);
7304       case 0x65:
7305         return arm_copy_preload_reg (gdbarch, insn, regs, dsc);  /* pli reg.  */
7306       case 0x71: case 0x75:
7307         /* pld/pldw reg.  */
7308         return arm_copy_preload_reg (gdbarch, insn, regs, dsc);
7309       case 0x63: case 0x67: case 0x73: case 0x77:
7310         return arm_copy_unpred (gdbarch, insn, dsc);
7311       default:
7312         return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7313       }
7314   else
7315     return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);  /* Probably unreachable.  */
7316 }
7317
7318 static int
7319 arm_decode_unconditional (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7320                           struct regcache *regs,
7321                           struct displaced_step_closure *dsc)
7322 {
7323   if (bit (insn, 27) == 0)
7324     return arm_decode_misc_memhint_neon (gdbarch, insn, regs, dsc);
7325   /* Switch on bits: 0bxxxxx321xxx0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.  */
7326   else switch (((insn & 0x7000000) >> 23) | ((insn & 0x100000) >> 20))
7327     {
7328     case 0x0: case 0x2:
7329       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "srs", dsc);
7330
7331     case 0x1: case 0x3:
7332       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "rfe", dsc);
7333
7334     case 0x4: case 0x5: case 0x6: case 0x7:
7335       return arm_copy_b_bl_blx (gdbarch, insn, regs, dsc);
7336
7337     case 0x8:
7338       switch ((insn & 0xe00000) >> 21)
7339         {
7340         case 0x1: case 0x3: case 0x4: case 0x5: case 0x6: case 0x7:
7341           /* stc/stc2.  */
7342           return arm_copy_copro_load_store (gdbarch, insn, regs, dsc);
7343
7344         case 0x2:
7345           return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mcrr/mcrr2", dsc);
7346
7347         default:
7348           return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7349         }
7350
7351     case 0x9:
7352       {
7353          int rn_f = (bits (insn, 16, 19) == 0xf);
7354         switch ((insn & 0xe00000) >> 21)
7355           {
7356           case 0x1: case 0x3:
7357             /* ldc/ldc2 imm (undefined for rn == pc).  */
7358             return rn_f ? arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc)
7359                         : arm_copy_copro_load_store (gdbarch, insn, regs, dsc);
7360
7361           case 0x2:
7362             return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mrrc/mrrc2", dsc);
7363
7364           case 0x4: case 0x5: case 0x6: case 0x7:
7365             /* ldc/ldc2 lit (undefined for rn != pc).  */
7366             return rn_f ? arm_copy_copro_load_store (gdbarch, insn, regs, dsc)
7367                         : arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7368
7369           default:
7370             return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7371           }
7372       }
7373
7374     case 0xa:
7375       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "stc/stc2", dsc);
7376
7377     case 0xb:
7378       if (bits (insn, 16, 19) == 0xf)
7379         /* ldc/ldc2 lit.  */
7380         return arm_copy_copro_load_store (gdbarch, insn, regs, dsc);
7381       else
7382         return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7383
7384     case 0xc:
7385       if (bit (insn, 4))
7386         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mcr/mcr2", dsc);
7387       else
7388         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "cdp/cdp2", dsc);
7389
7390     case 0xd:
7391       if (bit (insn, 4))
7392         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mrc/mrc2", dsc);
7393       else
7394         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "cdp/cdp2", dsc);
7395
7396     default:
7397       return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7398     }
7399 }
7400
7401 /* Decode miscellaneous instructions in dp/misc encoding space.  */
7402
7403 static int
7404 arm_decode_miscellaneous (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7405                           struct regcache *regs,
7406                           struct displaced_step_closure *dsc)
7407 {
7408   unsigned int op2 = bits (insn, 4, 6);
7409   unsigned int op = bits (insn, 21, 22);
7410   unsigned int op1 = bits (insn, 16, 19);
7411
7412   switch (op2)
7413     {
7414     case 0x0:
7415       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mrs/msr", dsc);
7416
7417     case 0x1:
7418       if (op == 0x1)  /* bx.  */
7419         return arm_copy_bx_blx_reg (gdbarch, insn, regs, dsc);
7420       else if (op == 0x3)
7421         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "clz", dsc);
7422       else
7423         return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7424
7425     case 0x2:
7426       if (op == 0x1)
7427         /* Not really supported.  */
7428         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "bxj", dsc);
7429       else
7430         return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7431
7432     case 0x3:
7433       if (op == 0x1)
7434         return arm_copy_bx_blx_reg (gdbarch, insn,
7435                                 regs, dsc);  /* blx register.  */
7436       else
7437         return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7438
7439     case 0x5:
7440       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "saturating add/sub", dsc);
7441
7442     case 0x7:
7443       if (op == 0x1)
7444         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "bkpt", dsc);
7445       else if (op == 0x3)
7446         /* Not really supported.  */
7447         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "smc", dsc);
7448
7449     default:
7450       return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7451     }
7452 }
7453
7454 static int
7455 arm_decode_dp_misc (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7456                     struct regcache *regs,
7457                     struct displaced_step_closure *dsc)
7458 {
7459   if (bit (insn, 25))
7460     switch (bits (insn, 20, 24))
7461       {
7462       case 0x10:
7463         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "movw", dsc);
7464
7465       case 0x14:
7466         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "movt", dsc);
7467
7468       case 0x12: case 0x16:
7469         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "msr imm", dsc);
7470
7471       default:
7472         return arm_copy_alu_imm (gdbarch, insn, regs, dsc);
7473       }
7474   else
7475     {
7476       uint32_t op1 = bits (insn, 20, 24), op2 = bits (insn, 4, 7);
7477
7478       if ((op1 & 0x19) != 0x10 && (op2 & 0x1) == 0x0)
7479         return arm_copy_alu_reg (gdbarch, insn, regs, dsc);
7480       else if ((op1 & 0x19) != 0x10 && (op2 & 0x9) == 0x1)
7481         return arm_copy_alu_shifted_reg (gdbarch, insn, regs, dsc);
7482       else if ((op1 & 0x19) == 0x10 && (op2 & 0x8) == 0x0)
7483         return arm_decode_miscellaneous (gdbarch, insn, regs, dsc);
7484       else if ((op1 & 0x19) == 0x10 && (op2 & 0x9) == 0x8)
7485         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "halfword mul/mla", dsc);
7486       else if ((op1 & 0x10) == 0x00 && op2 == 0x9)
7487         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mul/mla", dsc);
7488       else if ((op1 & 0x10) == 0x10 && op2 == 0x9)
7489         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "synch", dsc);
7490       else if (op2 == 0xb || (op2 & 0xd) == 0xd)
7491         /* 2nd arg means "unpriveleged".  */
7492         return arm_copy_extra_ld_st (gdbarch, insn, (op1 & 0x12) == 0x02, regs,
7493                                      dsc);
7494     }
7495
7496   /* Should be unreachable.  */
7497   return 1;
7498 }
7499
7500 static int
7501 arm_decode_ld_st_word_ubyte (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7502                              struct regcache *regs,
7503                              struct displaced_step_closure *dsc)
7504 {
7505   int a = bit (insn, 25), b = bit (insn, 4);
7506   uint32_t op1 = bits (insn, 20, 24);
7507   int rn_f = bits (insn, 16, 19) == 0xf;
7508
7509   if ((!a && (op1 & 0x05) == 0x00 && (op1 & 0x17) != 0x02)
7510       || (a && (op1 & 0x05) == 0x00 && (op1 & 0x17) != 0x02 && !b))
7511     return arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (gdbarch, insn, regs, dsc, 0, 4, 0);
7512   else if ((!a && (op1 & 0x17) == 0x02)
7513             || (a && (op1 & 0x17) == 0x02 && !b))
7514     return arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (gdbarch, insn, regs, dsc, 0, 4, 1);
7515   else if ((!a && (op1 & 0x05) == 0x01 && (op1 & 0x17) != 0x03)
7516             || (a && (op1 & 0x05) == 0x01 && (op1 & 0x17) != 0x03 && !b))
7517     return arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (gdbarch, insn, regs, dsc, 1, 4, 0);
7518   else if ((!a && (op1 & 0x17) == 0x03)
7519            || (a && (op1 & 0x17) == 0x03 && !b))
7520     return arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (gdbarch, insn, regs, dsc, 1, 4, 1);
7521   else if ((!a && (op1 & 0x05) == 0x04 && (op1 & 0x17) != 0x06)
7522             || (a && (op1 & 0x05) == 0x04 && (op1 & 0x17) != 0x06 && !b))
7523     return arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (gdbarch, insn, regs, dsc, 0, 1, 0);
7524   else if ((!a && (op1 & 0x17) == 0x06)
7525            || (a && (op1 & 0x17) == 0x06 && !b))
7526     return arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (gdbarch, insn, regs, dsc, 0, 1, 1);
7527   else if ((!a && (op1 & 0x05) == 0x05 && (op1 & 0x17) != 0x07)
7528            || (a && (op1 & 0x05) == 0x05 && (op1 & 0x17) != 0x07 && !b))
7529     return arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (gdbarch, insn, regs, dsc, 1, 1, 0);
7530   else if ((!a && (op1 & 0x17) == 0x07)
7531            || (a && (op1 & 0x17) == 0x07 && !b))
7532     return arm_copy_ldr_str_ldrb_strb (gdbarch, insn, regs, dsc, 1, 1, 1);
7533
7534   /* Should be unreachable.  */
7535   return 1;
7536 }
7537
7538 static int
7539 arm_decode_media (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7540                   struct displaced_step_closure *dsc)
7541 {
7542   switch (bits (insn, 20, 24))
7543     {
7544     case 0x00: case 0x01: case 0x02: case 0x03:
7545       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "parallel add/sub signed", dsc);
7546
7547     case 0x04: case 0x05: case 0x06: case 0x07:
7548       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "parallel add/sub unsigned", dsc);
7549
7550     case 0x08: case 0x09: case 0x0a: case 0x0b:
7551     case 0x0c: case 0x0d: case 0x0e: case 0x0f:
7552       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn,
7553                               "decode/pack/unpack/saturate/reverse", dsc);
7554
7555     case 0x18:
7556       if (bits (insn, 5, 7) == 0)  /* op2.  */
7557          {
7558           if (bits (insn, 12, 15) == 0xf)
7559             return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "usad8", dsc);
7560           else
7561             return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "usada8", dsc);
7562         }
7563       else
7564          return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7565
7566     case 0x1a: case 0x1b:
7567       if (bits (insn, 5, 6) == 0x2)  /* op2[1:0].  */
7568         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "sbfx", dsc);
7569       else
7570         return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7571
7572     case 0x1c: case 0x1d:
7573       if (bits (insn, 5, 6) == 0x0)  /* op2[1:0].  */
7574          {
7575           if (bits (insn, 0, 3) == 0xf)
7576             return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "bfc", dsc);
7577           else
7578             return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "bfi", dsc);
7579         }
7580       else
7581         return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7582
7583     case 0x1e: case 0x1f:
7584       if (bits (insn, 5, 6) == 0x2)  /* op2[1:0].  */
7585         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "ubfx", dsc);
7586       else
7587         return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7588     }
7589
7590   /* Should be unreachable.  */
7591   return 1;
7592 }
7593
7594 static int
7595 arm_decode_b_bl_ldmstm (struct gdbarch *gdbarch, int32_t insn,
7596                         struct regcache *regs,
7597                         struct displaced_step_closure *dsc)
7598 {
7599   if (bit (insn, 25))
7600     return arm_copy_b_bl_blx (gdbarch, insn, regs, dsc);
7601   else
7602     return arm_copy_block_xfer (gdbarch, insn, regs, dsc);
7603 }
7604
7605 static int
7606 arm_decode_ext_reg_ld_st (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn,
7607                           struct regcache *regs,
7608                           struct displaced_step_closure *dsc)
7609 {
7610   unsigned int opcode = bits (insn, 20, 24);
7611
7612   switch (opcode)
7613     {
7614     case 0x04: case 0x05:  /* VFP/Neon mrrc/mcrr.  */
7615       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "vfp/neon mrrc/mcrr", dsc);
7616
7617     case 0x08: case 0x0a: case 0x0c: case 0x0e:
7618     case 0x12: case 0x16:
7619       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "vfp/neon vstm/vpush", dsc);
7620
7621     case 0x09: case 0x0b: case 0x0d: case 0x0f:
7622     case 0x13: case 0x17:
7623       return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "vfp/neon vldm/vpop", dsc);
7624
7625     case 0x10: case 0x14: case 0x18: case 0x1c:  /* vstr.  */
7626     case 0x11: case 0x15: case 0x19: case 0x1d:  /* vldr.  */
7627       /* Note: no writeback for these instructions.  Bit 25 will always be
7628          zero though (via caller), so the following works OK.  */
7629       return arm_copy_copro_load_store (gdbarch, insn, regs, dsc);
7630     }
7631
7632   /* Should be unreachable.  */
7633   return 1;
7634 }
7635
7636 /* Decode shifted register instructions.  */
7637
7638 static int
7639 thumb2_decode_dp_shift_reg (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
7640                             uint16_t insn2,  struct regcache *regs,
7641                             struct displaced_step_closure *dsc)
7642 {
7643   /* PC is only allowed to be used in instruction MOV.  */
7644
7645   unsigned int op = bits (insn1, 5, 8);
7646   unsigned int rn = bits (insn1, 0, 3);
7647
7648   if (op == 0x2 && rn == 0xf) /* MOV */
7649     return thumb2_copy_alu_imm (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc);
7650   else
7651     return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
7652                                         "dp (shift reg)", dsc);
7653 }
7654
7655
7656 /* Decode extension register load/store.  Exactly the same as
7657    arm_decode_ext_reg_ld_st.  */
7658
7659 static int
7660 thumb2_decode_ext_reg_ld_st (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
7661                              uint16_t insn2,  struct regcache *regs,
7662                              struct displaced_step_closure *dsc)
7663 {
7664   unsigned int opcode = bits (insn1, 4, 8);
7665
7666   switch (opcode)
7667     {
7668     case 0x04: case 0x05:
7669       return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
7670                                           "vfp/neon vmov", dsc);
7671
7672     case 0x08: case 0x0c: /* 01x00 */
7673     case 0x0a: case 0x0e: /* 01x10 */
7674     case 0x12: case 0x16: /* 10x10 */
7675       return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
7676                                           "vfp/neon vstm/vpush", dsc);
7677
7678     case 0x09: case 0x0d: /* 01x01 */
7679     case 0x0b: case 0x0f: /* 01x11 */
7680     case 0x13: case 0x17: /* 10x11 */
7681       return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
7682                                           "vfp/neon vldm/vpop", dsc);
7683
7684     case 0x10: case 0x14: case 0x18: case 0x1c:  /* vstr.  */
7685       return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
7686                                           "vstr", dsc);
7687     case 0x11: case 0x15: case 0x19: case 0x1d:  /* vldr.  */
7688       return thumb2_copy_copro_load_store (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc);
7689     }
7690
7691   /* Should be unreachable.  */
7692   return 1;
7693 }
7694
7695 static int
7696 arm_decode_svc_copro (struct gdbarch *gdbarch, uint32_t insn, CORE_ADDR to,
7697                       struct regcache *regs, struct displaced_step_closure *dsc)
7698 {
7699   unsigned int op1 = bits (insn, 20, 25);
7700   int op = bit (insn, 4);
7701   unsigned int coproc = bits (insn, 8, 11);
7702   unsigned int rn = bits (insn, 16, 19);
7703
7704   if ((op1 & 0x20) == 0x00 && (op1 & 0x3a) != 0x00 && (coproc & 0xe) == 0xa)
7705     return arm_decode_ext_reg_ld_st (gdbarch, insn, regs, dsc);
7706   else if ((op1 & 0x21) == 0x00 && (op1 & 0x3a) != 0x00
7707            && (coproc & 0xe) != 0xa)
7708     /* stc/stc2.  */
7709     return arm_copy_copro_load_store (gdbarch, insn, regs, dsc);
7710   else if ((op1 & 0x21) == 0x01 && (op1 & 0x3a) != 0x00
7711            && (coproc & 0xe) != 0xa)
7712     /* ldc/ldc2 imm/lit.  */
7713     return arm_copy_copro_load_store (gdbarch, insn, regs, dsc);
7714   else if ((op1 & 0x3e) == 0x00)
7715     return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);
7716   else if ((op1 & 0x3e) == 0x04 && (coproc & 0xe) == 0xa)
7717     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "neon 64bit xfer", dsc);
7718   else if (op1 == 0x04 && (coproc & 0xe) != 0xa)
7719     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mcrr/mcrr2", dsc);
7720   else if (op1 == 0x05 && (coproc & 0xe) != 0xa)
7721     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mrrc/mrrc2", dsc);
7722   else if ((op1 & 0x30) == 0x20 && !op)
7723     {
7724       if ((coproc & 0xe) == 0xa)
7725         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "vfp dataproc", dsc);
7726       else
7727         return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "cdp/cdp2", dsc);
7728     }
7729   else if ((op1 & 0x30) == 0x20 && op)
7730     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "neon 8/16/32 bit xfer", dsc);
7731   else if ((op1 & 0x31) == 0x20 && op && (coproc & 0xe) != 0xa)
7732     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mcr/mcr2", dsc);
7733   else if ((op1 & 0x31) == 0x21 && op && (coproc & 0xe) != 0xa)
7734     return arm_copy_unmodified (gdbarch, insn, "mrc/mrc2", dsc);
7735   else if ((op1 & 0x30) == 0x30)
7736     return arm_copy_svc (gdbarch, insn, regs, dsc);
7737   else
7738     return arm_copy_undef (gdbarch, insn, dsc);  /* Possibly unreachable.  */
7739 }
7740
7741 static int
7742 thumb2_decode_svc_copro (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
7743                          uint16_t insn2, struct regcache *regs,
7744                          struct displaced_step_closure *dsc)
7745 {
7746   unsigned int coproc = bits (insn2, 8, 11);
7747   unsigned int op1 = bits (insn1, 4, 9);
7748   unsigned int bit_5_8 = bits (insn1, 5, 8);
7749   unsigned int bit_9 = bit (insn1, 9);
7750   unsigned int bit_4 = bit (insn1, 4);
7751   unsigned int rn = bits (insn1, 0, 3);
7752
7753   if (bit_9 == 0)
7754     {
7755       if (bit_5_8 == 2)
7756         return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
7757                                             "neon 64bit xfer/mrrc/mrrc2/mcrr/mcrr2",
7758                                             dsc);
7759       else if (bit_5_8 == 0) /* UNDEFINED.  */
7760         return thumb_32bit_copy_undef (gdbarch, insn1, insn2, dsc);
7761       else
7762         {
7763            /*coproc is 101x.  SIMD/VFP, ext registers load/store.  */
7764           if ((coproc & 0xe) == 0xa)
7765             return thumb2_decode_ext_reg_ld_st (gdbarch, insn1, insn2, regs,
7766                                                 dsc);
7767           else /* coproc is not 101x.  */
7768             {
7769               if (bit_4 == 0) /* STC/STC2.  */
7770                 return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
7771                                                     "stc/stc2", dsc);
7772               else /* LDC/LDC2 {literal, immeidate}.  */
7773                 return thumb2_copy_copro_load_store (gdbarch, insn1, insn2,
7774                                                      regs, dsc);
7775             }
7776         }
7777     }
7778   else
7779     return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2, "coproc", dsc);
7780
7781   return 0;
7782 }
7783
7784 static void
7785 install_pc_relative (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
7786                      struct displaced_step_closure *dsc, int rd)
7787 {
7788   /* ADR Rd, #imm
7789
7790      Rewrite as:
7791
7792      Preparation: Rd <- PC
7793      Insn: ADD Rd, #imm
7794      Cleanup: Null.
7795   */
7796
7797   /* Rd <- PC */
7798   int val = displaced_read_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM);
7799   displaced_write_reg (regs, dsc, rd, val, CANNOT_WRITE_PC);
7800 }
7801
7802 static int
7803 thumb_copy_pc_relative_16bit (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
7804                               struct displaced_step_closure *dsc,
7805                               int rd, unsigned int imm)
7806 {
7807
7808   /* Encoding T2: ADDS Rd, #imm */
7809   dsc->modinsn[0] = (0x3000 | (rd << 8) | imm);
7810
7811   install_pc_relative (gdbarch, regs, dsc, rd);
7812
7813   return 0;
7814 }
7815
7816 static int
7817 thumb_decode_pc_relative_16bit (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn,
7818                                 struct regcache *regs,
7819                                 struct displaced_step_closure *dsc)
7820 {
7821   unsigned int rd = bits (insn, 8, 10);
7822   unsigned int imm8 = bits (insn, 0, 7);
7823
7824   if (debug_displaced)
7825     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
7826                         "displaced: copying thumb adr r%d, #%d insn %.4x\n",
7827                         rd, imm8, insn);
7828
7829   return thumb_copy_pc_relative_16bit (gdbarch, regs, dsc, rd, imm8);
7830 }
7831
7832 static int
7833 thumb_copy_pc_relative_32bit (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
7834                               uint16_t insn2, struct regcache *regs,
7835                               struct displaced_step_closure *dsc)
7836 {
7837   unsigned int rd = bits (insn2, 8, 11);
7838   /* Since immediate has the same encoding in ADR ADD and SUB, so we simply
7839      extract raw immediate encoding rather than computing immediate.  When
7840      generating ADD or SUB instruction, we can simply perform OR operation to
7841      set immediate into ADD.  */
7842   unsigned int imm_3_8 = insn2 & 0x70ff;
7843   unsigned int imm_i = insn1 & 0x0400; /* Clear all bits except bit 10.  */
7844
7845   if (debug_displaced)
7846     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
7847                         "displaced: copying thumb adr r%d, #%d:%d insn %.4x%.4x\n",
7848                         rd, imm_i, imm_3_8, insn1, insn2);
7849
7850   if (bit (insn1, 7)) /* Encoding T2 */
7851     {
7852       /* Encoding T3: SUB Rd, Rd, #imm */
7853       dsc->modinsn[0] = (0xf1a0 | rd | imm_i);
7854       dsc->modinsn[1] = ((rd << 8) | imm_3_8);
7855     }
7856   else /* Encoding T3 */
7857     {
7858       /* Encoding T3: ADD Rd, Rd, #imm */
7859       dsc->modinsn[0] = (0xf100 | rd | imm_i);
7860       dsc->modinsn[1] = ((rd << 8) | imm_3_8);
7861     }
7862   dsc->numinsns = 2;
7863
7864   install_pc_relative (gdbarch, regs, dsc, rd);
7865
7866   return 0;
7867 }
7868
7869 static int
7870 thumb_copy_16bit_ldr_literal (struct gdbarch *gdbarch, unsigned short insn1,
7871                               struct regcache *regs,
7872                               struct displaced_step_closure *dsc)
7873 {
7874   unsigned int rt = bits (insn1, 8, 10);
7875   unsigned int pc;
7876   int imm8 = (bits (insn1, 0, 7) << 2);
7877   CORE_ADDR from = dsc->insn_addr;
7878
7879   /* LDR Rd, #imm8
7880
7881      Rwrite as:
7882
7883      Preparation: tmp0 <- R0, tmp2 <- R2, tmp3 <- R3, R2 <- PC, R3 <- #imm8;
7884
7885      Insn: LDR R0, [R2, R3];
7886      Cleanup: R2 <- tmp2, R3 <- tmp3, Rd <- R0, R0 <- tmp0 */
7887
7888   if (debug_displaced)
7889     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
7890                         "displaced: copying thumb ldr r%d [pc #%d]\n"
7891                         , rt, imm8);
7892
7893   dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 0);
7894   dsc->tmp[2] = displaced_read_reg (regs, dsc, 2);
7895   dsc->tmp[3] = displaced_read_reg (regs, dsc, 3);
7896   pc = displaced_read_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM);
7897   /* The assembler calculates the required value of the offset from the
7898      Align(PC,4) value of this instruction to the label.  */
7899   pc = pc & 0xfffffffc;
7900
7901   displaced_write_reg (regs, dsc, 2, pc, CANNOT_WRITE_PC);
7902   displaced_write_reg (regs, dsc, 3, imm8, CANNOT_WRITE_PC);
7903
7904   dsc->rd = rt;
7905   dsc->u.ldst.xfersize = 4;
7906   dsc->u.ldst.rn = 0;
7907   dsc->u.ldst.immed = 0;
7908   dsc->u.ldst.writeback = 0;
7909   dsc->u.ldst.restore_r4 = 0;
7910
7911   dsc->modinsn[0] = 0x58d0; /* ldr r0, [r2, r3]*/
7912
7913   dsc->cleanup = &cleanup_load;
7914
7915   return 0;
7916 }
7917
7918 /* Copy Thumb cbnz/cbz insruction.  */
7919
7920 static int
7921 thumb_copy_cbnz_cbz (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
7922                      struct regcache *regs,
7923                      struct displaced_step_closure *dsc)
7924 {
7925   int non_zero = bit (insn1, 11);
7926   unsigned int imm5 = (bit (insn1, 9) << 6) | (bits (insn1, 3, 7) << 1);
7927   CORE_ADDR from = dsc->insn_addr;
7928   int rn = bits (insn1, 0, 2);
7929   int rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, rn);
7930
7931   dsc->u.branch.cond = (rn_val && non_zero) || (!rn_val && !non_zero);
7932   /* CBNZ and CBZ do not affect the condition flags.  If condition is true,
7933      set it INST_AL, so cleanup_branch will know branch is taken, otherwise,
7934      condition is false, let it be, cleanup_branch will do nothing.  */
7935   if (dsc->u.branch.cond)
7936     {
7937       dsc->u.branch.cond = INST_AL;
7938       dsc->u.branch.dest = from + 4 + imm5;
7939     }
7940   else
7941       dsc->u.branch.dest = from + 2;
7942
7943   dsc->u.branch.link = 0;
7944   dsc->u.branch.exchange = 0;
7945
7946   if (debug_displaced)
7947     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copying %s [r%d = 0x%x]"
7948                         " insn %.4x to %.8lx\n", non_zero ? "cbnz" : "cbz",
7949                         rn, rn_val, insn1, dsc->u.branch.dest);
7950
7951   dsc->modinsn[0] = THUMB_NOP;
7952
7953   dsc->cleanup = &cleanup_branch;
7954   return 0;
7955 }
7956
7957 /* Copy Table Branch Byte/Halfword */
7958 static int
7959 thumb2_copy_table_branch (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
7960                           uint16_t insn2, struct regcache *regs,
7961                           struct displaced_step_closure *dsc)
7962 {
7963   ULONGEST rn_val, rm_val;
7964   int is_tbh = bit (insn2, 4);
7965   CORE_ADDR halfwords = 0;
7966   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
7967
7968   rn_val = displaced_read_reg (regs, dsc, bits (insn1, 0, 3));
7969   rm_val = displaced_read_reg (regs, dsc, bits (insn2, 0, 3));
7970
7971   if (is_tbh)
7972     {
7973       gdb_byte buf[2];
7974
7975       target_read_memory (rn_val + 2 * rm_val, buf, 2);
7976       halfwords = extract_unsigned_integer (buf, 2, byte_order);
7977     }
7978   else
7979     {
7980       gdb_byte buf[1];
7981
7982       target_read_memory (rn_val + rm_val, buf, 1);
7983       halfwords = extract_unsigned_integer (buf, 1, byte_order);
7984     }
7985
7986   if (debug_displaced)
7987     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: %s base 0x%x offset 0x%x"
7988                         " offset 0x%x\n", is_tbh ? "tbh" : "tbb",
7989                         (unsigned int) rn_val, (unsigned int) rm_val,
7990                         (unsigned int) halfwords);
7991
7992   dsc->u.branch.cond = INST_AL;
7993   dsc->u.branch.link = 0;
7994   dsc->u.branch.exchange = 0;
7995   dsc->u.branch.dest = dsc->insn_addr + 4 + 2 * halfwords;
7996
7997   dsc->cleanup = &cleanup_branch;
7998
7999   return 0;
8000 }
8001
8002 static void
8003 cleanup_pop_pc_16bit_all (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regs,
8004                           struct displaced_step_closure *dsc)
8005 {
8006   /* PC <- r7 */
8007   int val = displaced_read_reg (regs, dsc, 7);
8008   displaced_write_reg (regs, dsc, ARM_PC_REGNUM, val, BX_WRITE_PC);
8009
8010   /* r7 <- r8 */
8011   val = displaced_read_reg (regs, dsc, 8);
8012   displaced_write_reg (regs, dsc, 7, val, CANNOT_WRITE_PC);
8013
8014   /* r8 <- tmp[0] */
8015   displaced_write_reg (regs, dsc, 8, dsc->tmp[0], CANNOT_WRITE_PC);
8016
8017 }
8018
8019 static int
8020 thumb_copy_pop_pc_16bit (struct gdbarch *gdbarch, unsigned short insn1,
8021                          struct regcache *regs,
8022                          struct displaced_step_closure *dsc)
8023 {
8024   dsc->u.block.regmask = insn1 & 0x00ff;
8025
8026   /* Rewrite instruction: POP {rX, rY, ...,rZ, PC}
8027      to :
8028
8029      (1) register list is full, that is, r0-r7 are used.
8030      Prepare: tmp[0] <- r8
8031
8032      POP {r0, r1, ...., r6, r7}; remove PC from reglist
8033      MOV r8, r7; Move value of r7 to r8;
8034      POP {r7}; Store PC value into r7.
8035
8036      Cleanup: PC <- r7, r7 <- r8, r8 <-tmp[0]
8037
8038      (2) register list is not full, supposing there are N registers in
8039      register list (except PC, 0 <= N <= 7).
8040      Prepare: for each i, 0 - N, tmp[i] <- ri.
8041
8042      POP {r0, r1, ...., rN};
8043
8044      Cleanup: Set registers in original reglist from r0 - rN.  Restore r0 - rN
8045      from tmp[] properly.
8046   */
8047   if (debug_displaced)
8048     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
8049                         "displaced: copying thumb pop {%.8x, pc} insn %.4x\n",
8050                         dsc->u.block.regmask, insn1);
8051
8052   if (dsc->u.block.regmask == 0xff)
8053     {
8054       dsc->tmp[0] = displaced_read_reg (regs, dsc, 8);
8055
8056       dsc->modinsn[0] = (insn1 & 0xfeff); /* POP {r0,r1,...,r6, r7} */
8057       dsc->modinsn[1] = 0x46b8; /* MOV r8, r7 */
8058       dsc->modinsn[2] = 0xbc80; /* POP {r7} */
8059
8060       dsc->numinsns = 3;
8061       dsc->cleanup = &cleanup_pop_pc_16bit_all;
8062     }
8063   else
8064     {
8065       unsigned int num_in_list = bitcount (dsc->u.block.regmask);
8066       unsigned int new_regmask, bit = 1;
8067       unsigned int to = 0, from = 0, i, new_rn;
8068
8069       for (i = 0; i < num_in_list + 1; i++)
8070         dsc->tmp[i] = displaced_read_reg (regs, dsc, i);
8071
8072       new_regmask = (1 << (num_in_list + 1)) - 1;
8073
8074       if (debug_displaced)
8075         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, _("displaced: POP "
8076                                           "{..., pc}: original reg list %.4x,"
8077                                           " modified list %.4x\n"),
8078                             (int) dsc->u.block.regmask, new_regmask);
8079
8080       dsc->u.block.regmask |= 0x8000;
8081       dsc->u.block.writeback = 0;
8082       dsc->u.block.cond = INST_AL;
8083
8084       dsc->modinsn[0] = (insn1 & ~0x1ff) | (new_regmask & 0xff);
8085
8086       dsc->cleanup = &cleanup_block_load_pc;
8087     }
8088
8089   return 0;
8090 }
8091
8092 static void
8093 thumb_process_displaced_16bit_insn (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
8094                                     struct regcache *regs,
8095                                     struct displaced_step_closure *dsc)
8096 {
8097   unsigned short op_bit_12_15 = bits (insn1, 12, 15);
8098   unsigned short op_bit_10_11 = bits (insn1, 10, 11);
8099   int err = 0;
8100
8101   /* 16-bit thumb instructions.  */
8102   switch (op_bit_12_15)
8103     {
8104       /* Shift (imme), add, subtract, move and compare.  */
8105     case 0: case 1: case 2: case 3:
8106       err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1,
8107                                          "shift/add/sub/mov/cmp",
8108                                          dsc);
8109       break;
8110     case 4:
8111       switch (op_bit_10_11)
8112         {
8113         case 0: /* Data-processing */
8114           err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1,
8115                                              "data-processing",
8116                                              dsc);
8117           break;
8118         case 1: /* Special data instructions and branch and exchange.  */
8119           {
8120             unsigned short op = bits (insn1, 7, 9);
8121             if (op == 6 || op == 7) /* BX or BLX */
8122               err = thumb_copy_bx_blx_reg (gdbarch, insn1, regs, dsc);
8123             else if (bits (insn1, 6, 7) != 0) /* ADD/MOV/CMP high registers.  */
8124               err = thumb_copy_alu_reg (gdbarch, insn1, regs, dsc);
8125             else
8126               err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "special data",
8127                                                  dsc);
8128           }
8129           break;
8130         default: /* LDR (literal) */
8131           err = thumb_copy_16bit_ldr_literal (gdbarch, insn1, regs, dsc);
8132         }
8133       break;
8134     case 5: case 6: case 7: case 8: case 9: /* Load/Store single data item */
8135       err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "ldr/str", dsc);
8136       break;
8137     case 10:
8138       if (op_bit_10_11 < 2) /* Generate PC-relative address */
8139         err = thumb_decode_pc_relative_16bit (gdbarch, insn1, regs, dsc);
8140       else /* Generate SP-relative address */
8141         err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "sp-relative", dsc);
8142       break;
8143     case 11: /* Misc 16-bit instructions */
8144       {
8145         switch (bits (insn1, 8, 11))
8146           {
8147           case 1: case 3:  case 9: case 11: /* CBNZ, CBZ */
8148             err = thumb_copy_cbnz_cbz (gdbarch, insn1, regs, dsc);
8149             break;
8150           case 12: case 13: /* POP */
8151             if (bit (insn1, 8)) /* PC is in register list.  */
8152               err = thumb_copy_pop_pc_16bit (gdbarch, insn1, regs, dsc);
8153             else
8154               err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "pop", dsc);
8155             break;
8156           case 15: /* If-Then, and hints */
8157             if (bits (insn1, 0, 3))
8158               /* If-Then makes up to four following instructions conditional.
8159                  IT instruction itself is not conditional, so handle it as a
8160                  common unmodified instruction.  */
8161               err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "If-Then",
8162                                                  dsc);
8163             else
8164               err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "hints", dsc);
8165             break;
8166           default:
8167             err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "misc", dsc);
8168           }
8169       }
8170       break;
8171     case 12:
8172       if (op_bit_10_11 < 2) /* Store multiple registers */
8173         err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "stm", dsc);
8174       else /* Load multiple registers */
8175         err = thumb_copy_unmodified_16bit (gdbarch, insn1, "ldm", dsc);
8176       break;
8177     case 13: /* Conditional branch and supervisor call */
8178       if (bits (insn1, 9, 11) != 7) /* conditional branch */
8179         err = thumb_copy_b (gdbarch, insn1, dsc);
8180       else
8181         err = thumb_copy_svc (gdbarch, insn1, regs, dsc);
8182       break;
8183     case 14: /* Unconditional branch */
8184       err = thumb_copy_b (gdbarch, insn1, dsc);
8185       break;
8186     default:
8187       err = 1;
8188     }
8189
8190   if (err)
8191     internal_error (__FILE__, __LINE__,
8192                     _("thumb_process_displaced_16bit_insn: Instruction decode error"));
8193 }
8194
8195 static int
8196 decode_thumb_32bit_ld_mem_hints (struct gdbarch *gdbarch,
8197                                  uint16_t insn1, uint16_t insn2,
8198                                  struct regcache *regs,
8199                                  struct displaced_step_closure *dsc)
8200 {
8201   int rt = bits (insn2, 12, 15);
8202   int rn = bits (insn1, 0, 3);
8203   int op1 = bits (insn1, 7, 8);
8204   int err = 0;
8205
8206   switch (bits (insn1, 5, 6))
8207     {
8208     case 0: /* Load byte and memory hints */
8209       if (rt == 0xf) /* PLD/PLI */
8210         {
8211           if (rn == 0xf)
8212             /* PLD literal or Encoding T3 of PLI(immediate, literal).  */
8213             return thumb2_copy_preload (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc);
8214           else
8215             return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8216                                                 "pli/pld", dsc);
8217         }
8218       else
8219         {
8220           if (rn == 0xf) /* LDRB/LDRSB (literal) */
8221             return thumb2_copy_load_literal (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc,
8222                                              1);
8223           else
8224             return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8225                                                 "ldrb{reg, immediate}/ldrbt",
8226                                                 dsc);
8227         }
8228
8229       break;
8230     case 1: /* Load halfword and memory hints.  */
8231       if (rt == 0xf) /* PLD{W} and Unalloc memory hint.  */
8232         return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8233                                             "pld/unalloc memhint", dsc);
8234       else
8235         {
8236           if (rn == 0xf)
8237             return thumb2_copy_load_literal (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc,
8238                                              2);
8239           else
8240             return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8241                                                 "ldrh/ldrht", dsc);
8242         }
8243       break;
8244     case 2: /* Load word */
8245       {
8246         int insn2_bit_8_11 = bits (insn2, 8, 11);
8247
8248         if (rn == 0xf)
8249           return thumb2_copy_load_literal (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc, 4);
8250         else if (op1 == 0x1) /* Encoding T3 */
8251           return thumb2_copy_load_reg_imm (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc,
8252                                            0, 1);
8253         else /* op1 == 0x0 */
8254           {
8255             if (insn2_bit_8_11 == 0xc || (insn2_bit_8_11 & 0x9) == 0x9)
8256               /* LDR (immediate) */
8257               return thumb2_copy_load_reg_imm (gdbarch, insn1, insn2, regs,
8258                                                dsc, bit (insn2, 8), 1);
8259             else if (insn2_bit_8_11 == 0xe) /* LDRT */
8260               return thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8261                                                   "ldrt", dsc);
8262             else
8263               /* LDR (register) */
8264               return thumb2_copy_load_reg_imm (gdbarch, insn1, insn2, regs,
8265                                                dsc, 0, 0);
8266           }
8267         break;
8268       }
8269     default:
8270       return thumb_32bit_copy_undef (gdbarch, insn1, insn2, dsc);
8271       break;
8272     }
8273   return 0;
8274 }
8275
8276 static void
8277 thumb_process_displaced_32bit_insn (struct gdbarch *gdbarch, uint16_t insn1,
8278                                     uint16_t insn2, struct regcache *regs,
8279                                     struct displaced_step_closure *dsc)
8280 {
8281   int err = 0;
8282   unsigned short op = bit (insn2, 15);
8283   unsigned int op1 = bits (insn1, 11, 12);
8284
8285   switch (op1)
8286     {
8287     case 1:
8288       {
8289         switch (bits (insn1, 9, 10))
8290           {
8291           case 0:
8292             if (bit (insn1, 6))
8293               {
8294                 /* Load/store {dual, execlusive}, table branch.  */
8295                 if (bits (insn1, 7, 8) == 1 && bits (insn1, 4, 5) == 1
8296                     && bits (insn2, 5, 7) == 0)
8297                   err = thumb2_copy_table_branch (gdbarch, insn1, insn2, regs,
8298                                                   dsc);
8299                 else
8300                   /* PC is not allowed to use in load/store {dual, exclusive}
8301                      instructions.  */
8302                   err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8303                                                      "load/store dual/ex", dsc);
8304               }
8305             else /* load/store multiple */
8306               {
8307                 switch (bits (insn1, 7, 8))
8308                   {
8309                   case 0: case 3: /* SRS, RFE */
8310                     err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8311                                                        "srs/rfe", dsc);
8312                     break;
8313                   case 1: case 2: /* LDM/STM/PUSH/POP */
8314                     err = thumb2_copy_block_xfer (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc);
8315                     break;
8316                   }
8317               }
8318             break;
8319
8320           case 1:
8321             /* Data-processing (shift register).  */
8322             err = thumb2_decode_dp_shift_reg (gdbarch, insn1, insn2, regs,
8323                                               dsc);
8324             break;
8325           default: /* Coprocessor instructions.  */
8326             err = thumb2_decode_svc_copro (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc);
8327             break;
8328           }
8329       break;
8330       }
8331     case 2: /* op1 = 2 */
8332       if (op) /* Branch and misc control.  */
8333         {
8334           if (bit (insn2, 14)  /* BLX/BL */
8335               || bit (insn2, 12) /* Unconditional branch */
8336               || (bits (insn1, 7, 9) != 0x7)) /* Conditional branch */
8337             err = thumb2_copy_b_bl_blx (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc);
8338           else
8339             err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8340                                                "misc ctrl", dsc);
8341         }
8342       else
8343         {
8344           if (bit (insn1, 9)) /* Data processing (plain binary imm).  */
8345             {
8346               int op = bits (insn1, 4, 8);
8347               int rn = bits (insn1, 0, 3);
8348               if ((op == 0 || op == 0xa) && rn == 0xf)
8349                 err = thumb_copy_pc_relative_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8350                                                     regs, dsc);
8351               else
8352                 err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8353                                                    "dp/pb", dsc);
8354             }
8355           else /* Data processing (modified immeidate) */
8356             err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8357                                                "dp/mi", dsc);
8358         }
8359       break;
8360     case 3: /* op1 = 3 */
8361       switch (bits (insn1, 9, 10))
8362         {
8363         case 0:
8364           if (bit (insn1, 4))
8365             err = decode_thumb_32bit_ld_mem_hints (gdbarch, insn1, insn2,
8366                                                    regs, dsc);
8367           else /* NEON Load/Store and Store single data item */
8368             err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8369                                                "neon elt/struct load/store",
8370                                                dsc);
8371           break;
8372         case 1: /* op1 = 3, bits (9, 10) == 1 */
8373           switch (bits (insn1, 7, 8))
8374             {
8375             case 0: case 1: /* Data processing (register) */
8376               err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8377                                                  "dp(reg)", dsc);
8378               break;
8379             case 2: /* Multiply and absolute difference */
8380               err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8381                                                  "mul/mua/diff", dsc);
8382               break;
8383             case 3: /* Long multiply and divide */
8384               err = thumb_copy_unmodified_32bit (gdbarch, insn1, insn2,
8385                                                  "lmul/lmua", dsc);
8386               break;
8387             }
8388           break;
8389         default: /* Coprocessor instructions */
8390           err = thumb2_decode_svc_copro (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc);
8391           break;
8392         }
8393       break;
8394     default:
8395       err = 1;
8396     }
8397
8398   if (err)
8399     internal_error (__FILE__, __LINE__,
8400                     _("thumb_process_displaced_32bit_insn: Instruction decode error"));
8401
8402 }
8403
8404 static void
8405 thumb_process_displaced_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR from,
8406                               CORE_ADDR to, struct regcache *regs,
8407                               struct displaced_step_closure *dsc)
8408 {
8409   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
8410   uint16_t insn1
8411     = read_memory_unsigned_integer (from, 2, byte_order_for_code);
8412
8413   if (debug_displaced)
8414     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: process thumb insn %.4x "
8415                         "at %.8lx\n", insn1, (unsigned long) from);
8416
8417   dsc->is_thumb = 1;
8418   dsc->insn_size = thumb_insn_size (insn1);
8419   if (thumb_insn_size (insn1) == 4)
8420     {
8421       uint16_t insn2
8422         = read_memory_unsigned_integer (from + 2, 2, byte_order_for_code);
8423       thumb_process_displaced_32bit_insn (gdbarch, insn1, insn2, regs, dsc);
8424     }
8425   else
8426     thumb_process_displaced_16bit_insn (gdbarch, insn1, regs, dsc);
8427 }
8428
8429 void
8430 arm_process_displaced_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR from,
8431                             CORE_ADDR to, struct regcache *regs,
8432                             struct displaced_step_closure *dsc)
8433 {
8434   int err = 0;
8435   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
8436   uint32_t insn;
8437
8438   /* Most displaced instructions use a 1-instruction scratch space, so set this
8439      here and override below if/when necessary.  */
8440   dsc->numinsns = 1;
8441   dsc->insn_addr = from;
8442   dsc->scratch_base = to;
8443   dsc->cleanup = NULL;
8444   dsc->wrote_to_pc = 0;
8445
8446   if (!displaced_in_arm_mode (regs))
8447     return thumb_process_displaced_insn (gdbarch, from, to, regs, dsc);
8448
8449   dsc->is_thumb = 0;
8450   dsc->insn_size = 4;
8451   insn = read_memory_unsigned_integer (from, 4, byte_order_for_code);
8452   if (debug_displaced)
8453     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: stepping insn %.8lx "
8454                         "at %.8lx\n", (unsigned long) insn,
8455                         (unsigned long) from);
8456
8457   if ((insn & 0xf0000000) == 0xf0000000)
8458     err = arm_decode_unconditional (gdbarch, insn, regs, dsc);
8459   else switch (((insn & 0x10) >> 4) | ((insn & 0xe000000) >> 24))
8460     {
8461     case 0x0: case 0x1: case 0x2: case 0x3:
8462       err = arm_decode_dp_misc (gdbarch, insn, regs, dsc);
8463       break;
8464
8465     case 0x4: case 0x5: case 0x6:
8466       err = arm_decode_ld_st_word_ubyte (gdbarch, insn, regs, dsc);
8467       break;
8468
8469     case 0x7:
8470       err = arm_decode_media (gdbarch, insn, dsc);
8471       break;
8472
8473     case 0x8: case 0x9: case 0xa: case 0xb:
8474       err = arm_decode_b_bl_ldmstm (gdbarch, insn, regs, dsc);
8475       break;
8476
8477     case 0xc: case 0xd: case 0xe: case 0xf:
8478       err = arm_decode_svc_copro (gdbarch, insn, to, regs, dsc);
8479       break;
8480     }
8481
8482   if (err)
8483     internal_error (__FILE__, __LINE__,
8484                     _("arm_process_displaced_insn: Instruction decode error"));
8485 }
8486
8487 /* Actually set up the scratch space for a displaced instruction.  */
8488
8489 void
8490 arm_displaced_init_closure (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR from,
8491                             CORE_ADDR to, struct displaced_step_closure *dsc)
8492 {
8493   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
8494   unsigned int i, len, offset;
8495   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
8496   int size = dsc->is_thumb? 2 : 4;
8497   const unsigned char *bkp_insn;
8498
8499   offset = 0;
8500   /* Poke modified instruction(s).  */
8501   for (i = 0; i < dsc->numinsns; i++)
8502     {
8503       if (debug_displaced)
8504         {
8505           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: writing insn ");
8506           if (size == 4)
8507             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%.8lx",
8508                                 dsc->modinsn[i]);
8509           else if (size == 2)
8510             fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%.4x",
8511                                 (unsigned short)dsc->modinsn[i]);
8512
8513           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " at %.8lx\n",
8514                               (unsigned long) to + offset);
8515
8516         }
8517       write_memory_unsigned_integer (to + offset, size,
8518                                      byte_order_for_code,
8519                                      dsc->modinsn[i]);
8520       offset += size;
8521     }
8522
8523   /* Choose the correct breakpoint instruction.  */
8524   if (dsc->is_thumb)
8525     {
8526       bkp_insn = tdep->thumb_breakpoint;
8527       len = tdep->thumb_breakpoint_size;
8528     }
8529   else
8530     {
8531       bkp_insn = tdep->arm_breakpoint;
8532       len = tdep->arm_breakpoint_size;
8533     }
8534
8535   /* Put breakpoint afterwards.  */
8536   write_memory (to + offset, bkp_insn, len);
8537
8538   if (debug_displaced)
8539     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "displaced: copy %s->%s: ",
8540                         paddress (gdbarch, from), paddress (gdbarch, to));
8541 }
8542
8543 /* Entry point for copying an instruction into scratch space for displaced
8544    stepping.  */
8545
8546 struct displaced_step_closure *
8547 arm_displaced_step_copy_insn (struct gdbarch *gdbarch,
8548                               CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
8549                               struct regcache *regs)
8550 {
8551   struct displaced_step_closure *dsc
8552     = xmalloc (sizeof (struct displaced_step_closure));
8553   arm_process_displaced_insn (gdbarch, from, to, regs, dsc);
8554   arm_displaced_init_closure (gdbarch, from, to, dsc);
8555
8556   return dsc;
8557 }
8558
8559 /* Entry point for cleaning things up after a displaced instruction has been
8560    single-stepped.  */
8561
8562 void
8563 arm_displaced_step_fixup (struct gdbarch *gdbarch,
8564                           struct displaced_step_closure *dsc,
8565                           CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
8566                           struct regcache *regs)
8567 {
8568   if (dsc->cleanup)
8569     dsc->cleanup (gdbarch, regs, dsc);
8570
8571   if (!dsc->wrote_to_pc)
8572     regcache_cooked_write_unsigned (regs, ARM_PC_REGNUM,
8573                                     dsc->insn_addr + dsc->insn_size);
8574
8575 }
8576
8577 #include "bfd-in2.h"
8578 #include "libcoff.h"
8579
8580 static int
8581 gdb_print_insn_arm (bfd_vma memaddr, disassemble_info *info)
8582 {
8583   struct gdbarch *gdbarch = info->application_data;
8584
8585   if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, memaddr))
8586     {
8587       static asymbol *asym;
8588       static combined_entry_type ce;
8589       static struct coff_symbol_struct csym;
8590       static struct bfd fake_bfd;
8591       static bfd_target fake_target;
8592
8593       if (csym.native == NULL)
8594         {
8595           /* Create a fake symbol vector containing a Thumb symbol.
8596              This is solely so that the code in print_insn_little_arm() 
8597              and print_insn_big_arm() in opcodes/arm-dis.c will detect
8598              the presence of a Thumb symbol and switch to decoding
8599              Thumb instructions.  */
8600
8601           fake_target.flavour = bfd_target_coff_flavour;
8602           fake_bfd.xvec = &fake_target;
8603           ce.u.syment.n_sclass = C_THUMBEXTFUNC;
8604           csym.native = &ce;
8605           csym.symbol.the_bfd = &fake_bfd;
8606           csym.symbol.name = "fake";
8607           asym = (asymbol *) & csym;
8608         }
8609
8610       memaddr = UNMAKE_THUMB_ADDR (memaddr);
8611       info->symbols = &asym;
8612     }
8613   else
8614     info->symbols = NULL;
8615
8616   if (info->endian == BFD_ENDIAN_BIG)
8617     return print_insn_big_arm (memaddr, info);
8618   else
8619     return print_insn_little_arm (memaddr, info);
8620 }
8621
8622 /* The following define instruction sequences that will cause ARM
8623    cpu's to take an undefined instruction trap.  These are used to
8624    signal a breakpoint to GDB.
8625    
8626    The newer ARMv4T cpu's are capable of operating in ARM or Thumb
8627    modes.  A different instruction is required for each mode.  The ARM
8628    cpu's can also be big or little endian.  Thus four different
8629    instructions are needed to support all cases.
8630    
8631    Note: ARMv4 defines several new instructions that will take the
8632    undefined instruction trap.  ARM7TDMI is nominally ARMv4T, but does
8633    not in fact add the new instructions.  The new undefined
8634    instructions in ARMv4 are all instructions that had no defined
8635    behaviour in earlier chips.  There is no guarantee that they will
8636    raise an exception, but may be treated as NOP's.  In practice, it
8637    may only safe to rely on instructions matching:
8638    
8639    3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 
8640    1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
8641    C C C C 0 1 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 1 x x x x
8642    
8643    Even this may only true if the condition predicate is true.  The
8644    following use a condition predicate of ALWAYS so it is always TRUE.
8645    
8646    There are other ways of forcing a breakpoint.  GNU/Linux, RISC iX,
8647    and NetBSD all use a software interrupt rather than an undefined
8648    instruction to force a trap.  This can be handled by by the
8649    abi-specific code during establishment of the gdbarch vector.  */
8650
8651 #define ARM_LE_BREAKPOINT {0xFE,0xDE,0xFF,0xE7}
8652 #define ARM_BE_BREAKPOINT {0xE7,0xFF,0xDE,0xFE}
8653 #define THUMB_LE_BREAKPOINT {0xbe,0xbe}
8654 #define THUMB_BE_BREAKPOINT {0xbe,0xbe}
8655
8656 static const char arm_default_arm_le_breakpoint[] = ARM_LE_BREAKPOINT;
8657 static const char arm_default_arm_be_breakpoint[] = ARM_BE_BREAKPOINT;
8658 static const char arm_default_thumb_le_breakpoint[] = THUMB_LE_BREAKPOINT;
8659 static const char arm_default_thumb_be_breakpoint[] = THUMB_BE_BREAKPOINT;
8660
8661 /* Determine the type and size of breakpoint to insert at PCPTR.  Uses
8662    the program counter value to determine whether a 16-bit or 32-bit
8663    breakpoint should be used.  It returns a pointer to a string of
8664    bytes that encode a breakpoint instruction, stores the length of
8665    the string to *lenptr, and adjusts the program counter (if
8666    necessary) to point to the actual memory location where the
8667    breakpoint should be inserted.  */
8668
8669 static const unsigned char *
8670 arm_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
8671 {
8672   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
8673   enum bfd_endian byte_order_for_code = gdbarch_byte_order_for_code (gdbarch);
8674
8675   if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, *pcptr))
8676     {
8677       *pcptr = UNMAKE_THUMB_ADDR (*pcptr);
8678
8679       /* If we have a separate 32-bit breakpoint instruction for Thumb-2,
8680          check whether we are replacing a 32-bit instruction.  */
8681       if (tdep->thumb2_breakpoint != NULL)
8682         {
8683           gdb_byte buf[2];
8684           if (target_read_memory (*pcptr, buf, 2) == 0)
8685             {
8686               unsigned short inst1;
8687               inst1 = extract_unsigned_integer (buf, 2, byte_order_for_code);
8688               if (thumb_insn_size (inst1) == 4)
8689                 {
8690                   *lenptr = tdep->thumb2_breakpoint_size;
8691                   return tdep->thumb2_breakpoint;
8692                 }
8693             }
8694         }
8695
8696       *lenptr = tdep->thumb_breakpoint_size;
8697       return tdep->thumb_breakpoint;
8698     }
8699   else
8700     {
8701       *lenptr = tdep->arm_breakpoint_size;
8702       return tdep->arm_breakpoint;
8703     }
8704 }
8705
8706 static void
8707 arm_remote_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr,
8708                                int *kindptr)
8709 {
8710   arm_breakpoint_from_pc (gdbarch, pcptr, kindptr);
8711
8712   if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, *pcptr) && *kindptr == 4)
8713     /* The documented magic value for a 32-bit Thumb-2 breakpoint, so
8714        that this is not confused with a 32-bit ARM breakpoint.  */
8715     *kindptr = 3;
8716 }
8717
8718 /* Extract from an array REGBUF containing the (raw) register state a
8719    function return value of type TYPE, and copy that, in virtual
8720    format, into VALBUF.  */
8721
8722 static void
8723 arm_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regs,
8724                           gdb_byte *valbuf)
8725 {
8726   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regs);
8727   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
8728
8729   if (TYPE_CODE_FLT == TYPE_CODE (type))
8730     {
8731       switch (gdbarch_tdep (gdbarch)->fp_model)
8732         {
8733         case ARM_FLOAT_FPA:
8734           {
8735             /* The value is in register F0 in internal format.  We need to
8736                extract the raw value and then convert it to the desired
8737                internal type.  */
8738             bfd_byte tmpbuf[FP_REGISTER_SIZE];
8739
8740             regcache_cooked_read (regs, ARM_F0_REGNUM, tmpbuf);
8741             convert_from_extended (floatformat_from_type (type), tmpbuf,
8742                                    valbuf, gdbarch_byte_order (gdbarch));
8743           }
8744           break;
8745
8746         case ARM_FLOAT_SOFT_FPA:
8747         case ARM_FLOAT_SOFT_VFP:
8748           /* ARM_FLOAT_VFP can arise if this is a variadic function so
8749              not using the VFP ABI code.  */
8750         case ARM_FLOAT_VFP:
8751           regcache_cooked_read (regs, ARM_A1_REGNUM, valbuf);
8752           if (TYPE_LENGTH (type) > 4)
8753             regcache_cooked_read (regs, ARM_A1_REGNUM + 1,
8754                                   valbuf + INT_REGISTER_SIZE);
8755           break;
8756
8757         default:
8758           internal_error (__FILE__, __LINE__,
8759                           _("arm_extract_return_value: "
8760                             "Floating point model not supported"));
8761           break;
8762         }
8763     }
8764   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_INT
8765            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_CHAR
8766            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_BOOL
8767            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR
8768            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_REF
8769            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ENUM)
8770     {
8771       /* If the type is a plain integer, then the access is
8772          straight-forward.  Otherwise we have to play around a bit
8773          more.  */
8774       int len = TYPE_LENGTH (type);
8775       int regno = ARM_A1_REGNUM;
8776       ULONGEST tmp;
8777
8778       while (len > 0)
8779         {
8780           /* By using store_unsigned_integer we avoid having to do
8781              anything special for small big-endian values.  */
8782           regcache_cooked_read_unsigned (regs, regno++, &tmp);
8783           store_unsigned_integer (valbuf, 
8784                                   (len > INT_REGISTER_SIZE
8785                                    ? INT_REGISTER_SIZE : len),
8786                                   byte_order, tmp);
8787           len -= INT_REGISTER_SIZE;
8788           valbuf += INT_REGISTER_SIZE;
8789         }
8790     }
8791   else
8792     {
8793       /* For a structure or union the behaviour is as if the value had
8794          been stored to word-aligned memory and then loaded into 
8795          registers with 32-bit load instruction(s).  */
8796       int len = TYPE_LENGTH (type);
8797       int regno = ARM_A1_REGNUM;
8798       bfd_byte tmpbuf[INT_REGISTER_SIZE];
8799
8800       while (len > 0)
8801         {
8802           regcache_cooked_read (regs, regno++, tmpbuf);
8803           memcpy (valbuf, tmpbuf,
8804                   len > INT_REGISTER_SIZE ? INT_REGISTER_SIZE : len);
8805           len -= INT_REGISTER_SIZE;
8806           valbuf += INT_REGISTER_SIZE;
8807         }
8808     }
8809 }
8810
8811
8812 /* Will a function return an aggregate type in memory or in a
8813    register?  Return 0 if an aggregate type can be returned in a
8814    register, 1 if it must be returned in memory.  */
8815
8816 static int
8817 arm_return_in_memory (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type)
8818 {
8819   int nRc;
8820   enum type_code code;
8821
8822   CHECK_TYPEDEF (type);
8823
8824   /* In the ARM ABI, "integer" like aggregate types are returned in
8825      registers.  For an aggregate type to be integer like, its size
8826      must be less than or equal to INT_REGISTER_SIZE and the
8827      offset of each addressable subfield must be zero.  Note that bit
8828      fields are not addressable, and all addressable subfields of
8829      unions always start at offset zero.
8830
8831      This function is based on the behaviour of GCC 2.95.1.
8832      See: gcc/arm.c: arm_return_in_memory() for details.
8833
8834      Note: All versions of GCC before GCC 2.95.2 do not set up the
8835      parameters correctly for a function returning the following
8836      structure: struct { float f;}; This should be returned in memory,
8837      not a register.  Richard Earnshaw sent me a patch, but I do not
8838      know of any way to detect if a function like the above has been
8839      compiled with the correct calling convention.  */
8840
8841   /* All aggregate types that won't fit in a register must be returned
8842      in memory.  */
8843   if (TYPE_LENGTH (type) > INT_REGISTER_SIZE)
8844     {
8845       return 1;
8846     }
8847
8848   /* The AAPCS says all aggregates not larger than a word are returned
8849      in a register.  */
8850   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->arm_abi != ARM_ABI_APCS)
8851     return 0;
8852
8853   /* The only aggregate types that can be returned in a register are
8854      structs and unions.  Arrays must be returned in memory.  */
8855   code = TYPE_CODE (type);
8856   if ((TYPE_CODE_STRUCT != code) && (TYPE_CODE_UNION != code))
8857     {
8858       return 1;
8859     }
8860
8861   /* Assume all other aggregate types can be returned in a register.
8862      Run a check for structures, unions and arrays.  */
8863   nRc = 0;
8864
8865   if ((TYPE_CODE_STRUCT == code) || (TYPE_CODE_UNION == code))
8866     {
8867       int i;
8868       /* Need to check if this struct/union is "integer" like.  For
8869          this to be true, its size must be less than or equal to
8870          INT_REGISTER_SIZE and the offset of each addressable
8871          subfield must be zero.  Note that bit fields are not
8872          addressable, and unions always start at offset zero.  If any
8873          of the subfields is a floating point type, the struct/union
8874          cannot be an integer type.  */
8875
8876       /* For each field in the object, check:
8877          1) Is it FP? --> yes, nRc = 1;
8878          2) Is it addressable (bitpos != 0) and
8879          not packed (bitsize == 0)?
8880          --> yes, nRc = 1  
8881        */
8882
8883       for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (type); i++)
8884         {
8885           enum type_code field_type_code;
8886           field_type_code = TYPE_CODE (check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type,
8887                                                                        i)));
8888
8889           /* Is it a floating point type field?  */
8890           if (field_type_code == TYPE_CODE_FLT)
8891             {
8892               nRc = 1;
8893               break;
8894             }
8895
8896           /* If bitpos != 0, then we have to care about it.  */
8897           if (TYPE_FIELD_BITPOS (type, i) != 0)
8898             {
8899               /* Bitfields are not addressable.  If the field bitsize is 
8900                  zero, then the field is not packed.  Hence it cannot be
8901                  a bitfield or any other packed type.  */
8902               if (TYPE_FIELD_BITSIZE (type, i) == 0)
8903                 {
8904                   nRc = 1;
8905                   break;
8906                 }
8907             }
8908         }
8909     }
8910
8911   return nRc;
8912 }
8913
8914 /* Write into appropriate registers a function return value of type
8915    TYPE, given in virtual format.  */
8916
8917 static void
8918 arm_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regs,
8919                         const gdb_byte *valbuf)
8920 {
8921   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regs);
8922   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
8923
8924   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
8925     {
8926       char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
8927
8928       switch (gdbarch_tdep (gdbarch)->fp_model)
8929         {
8930         case ARM_FLOAT_FPA:
8931
8932           convert_to_extended (floatformat_from_type (type), buf, valbuf,
8933                                gdbarch_byte_order (gdbarch));
8934           regcache_cooked_write (regs, ARM_F0_REGNUM, buf);
8935           break;
8936
8937         case ARM_FLOAT_SOFT_FPA:
8938         case ARM_FLOAT_SOFT_VFP:
8939           /* ARM_FLOAT_VFP can arise if this is a variadic function so
8940              not using the VFP ABI code.  */
8941         case ARM_FLOAT_VFP:
8942           regcache_cooked_write (regs, ARM_A1_REGNUM, valbuf);
8943           if (TYPE_LENGTH (type) > 4)
8944             regcache_cooked_write (regs, ARM_A1_REGNUM + 1, 
8945                                    valbuf + INT_REGISTER_SIZE);
8946           break;
8947
8948         default:
8949           internal_error (__FILE__, __LINE__,
8950                           _("arm_store_return_value: Floating "
8951                             "point model not supported"));
8952           break;
8953         }
8954     }
8955   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_INT
8956            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_CHAR
8957            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_BOOL
8958            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR
8959            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_REF
8960            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ENUM)
8961     {
8962       if (TYPE_LENGTH (type) <= 4)
8963         {
8964           /* Values of one word or less are zero/sign-extended and
8965              returned in r0.  */
8966           bfd_byte tmpbuf[INT_REGISTER_SIZE];
8967           LONGEST val = unpack_long (type, valbuf);
8968
8969           store_signed_integer (tmpbuf, INT_REGISTER_SIZE, byte_order, val);
8970           regcache_cooked_write (regs, ARM_A1_REGNUM, tmpbuf);
8971         }
8972       else
8973         {
8974           /* Integral values greater than one word are stored in consecutive
8975              registers starting with r0.  This will always be a multiple of
8976              the regiser size.  */
8977           int len = TYPE_LENGTH (type);
8978           int regno = ARM_A1_REGNUM;
8979
8980           while (len > 0)
8981             {
8982               regcache_cooked_write (regs, regno++, valbuf);
8983               len -= INT_REGISTER_SIZE;
8984               valbuf += INT_REGISTER_SIZE;
8985             }
8986         }
8987     }
8988   else
8989     {
8990       /* For a structure or union the behaviour is as if the value had
8991          been stored to word-aligned memory and then loaded into 
8992          registers with 32-bit load instruction(s).  */
8993       int len = TYPE_LENGTH (type);
8994       int regno = ARM_A1_REGNUM;
8995       bfd_byte tmpbuf[INT_REGISTER_SIZE];
8996
8997       while (len > 0)
8998         {
8999           memcpy (tmpbuf, valbuf,
9000                   len > INT_REGISTER_SIZE ? INT_REGISTER_SIZE : len);
9001           regcache_cooked_write (regs, regno++, tmpbuf);
9002           len -= INT_REGISTER_SIZE;
9003           valbuf += INT_REGISTER_SIZE;
9004         }
9005     }
9006 }
9007
9008
9009 /* Handle function return values.  */
9010
9011 static enum return_value_convention
9012 arm_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
9013                   struct type *valtype, struct regcache *regcache,
9014                   gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
9015 {
9016   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
9017   struct type *func_type = function ? value_type (function) : NULL;
9018   enum arm_vfp_cprc_base_type vfp_base_type;
9019   int vfp_base_count;
9020
9021   if (arm_vfp_abi_for_function (gdbarch, func_type)
9022       && arm_vfp_call_candidate (valtype, &vfp_base_type, &vfp_base_count))
9023     {
9024       int reg_char = arm_vfp_cprc_reg_char (vfp_base_type);
9025       int unit_length = arm_vfp_cprc_unit_length (vfp_base_type);
9026       int i;
9027       for (i = 0; i < vfp_base_count; i++)
9028         {
9029           if (reg_char == 'q')
9030             {
9031               if (writebuf)
9032                 arm_neon_quad_write (gdbarch, regcache, i,
9033                                      writebuf + i * unit_length);
9034
9035               if (readbuf)
9036                 arm_neon_quad_read (gdbarch, regcache, i,
9037                                     readbuf + i * unit_length);
9038             }
9039           else
9040             {
9041               char name_buf[4];
9042               int regnum;
9043
9044               sprintf (name_buf, "%c%d", reg_char, i);
9045               regnum = user_reg_map_name_to_regnum (gdbarch, name_buf,
9046                                                     strlen (name_buf));
9047               if (writebuf)
9048                 regcache_cooked_write (regcache, regnum,
9049                                        writebuf + i * unit_length);
9050               if (readbuf)
9051                 regcache_cooked_read (regcache, regnum,
9052                                       readbuf + i * unit_length);
9053             }
9054         }
9055       return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
9056     }
9057
9058   if (TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
9059       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
9060       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
9061     {
9062       if (tdep->struct_return == pcc_struct_return
9063           || arm_return_in_memory (gdbarch, valtype))
9064         return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
9065     }
9066
9067   /* AAPCS returns complex types longer than a register in memory.  */
9068   if (tdep->arm_abi != ARM_ABI_APCS
9069       && TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_COMPLEX
9070       && TYPE_LENGTH (valtype) > INT_REGISTER_SIZE)
9071     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
9072
9073   if (writebuf)
9074     arm_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
9075
9076   if (readbuf)
9077     arm_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
9078
9079   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
9080 }
9081
9082
9083 static int
9084 arm_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
9085 {
9086   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
9087   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
9088   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
9089   CORE_ADDR jb_addr;
9090   char buf[INT_REGISTER_SIZE];
9091   
9092   jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, ARM_A1_REGNUM);
9093
9094   if (target_read_memory (jb_addr + tdep->jb_pc * tdep->jb_elt_size, buf,
9095                           INT_REGISTER_SIZE))
9096     return 0;
9097
9098   *pc = extract_unsigned_integer (buf, INT_REGISTER_SIZE, byte_order);
9099   return 1;
9100 }
9101
9102 /* Recognize GCC and GNU ld's trampolines.  If we are in a trampoline,
9103    return the target PC.  Otherwise return 0.  */
9104
9105 CORE_ADDR
9106 arm_skip_stub (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
9107 {
9108   const char *name;
9109   int namelen;
9110   CORE_ADDR start_addr;
9111
9112   /* Find the starting address and name of the function containing the PC.  */
9113   if (find_pc_partial_function (pc, &name, &start_addr, NULL) == 0)
9114     return 0;
9115
9116   /* If PC is in a Thumb call or return stub, return the address of the
9117      target PC, which is in a register.  The thunk functions are called
9118      _call_via_xx, where x is the register name.  The possible names
9119      are r0-r9, sl, fp, ip, sp, and lr.  ARM RealView has similar
9120      functions, named __ARM_call_via_r[0-7].  */
9121   if (strncmp (name, "_call_via_", 10) == 0
9122       || strncmp (name, "__ARM_call_via_", strlen ("__ARM_call_via_")) == 0)
9123     {
9124       /* Use the name suffix to determine which register contains the
9125          target PC.  */
9126       static char *table[15] =
9127       {"r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
9128        "r8", "r9", "sl", "fp", "ip", "sp", "lr"
9129       };
9130       int regno;
9131       int offset = strlen (name) - 2;
9132
9133       for (regno = 0; regno <= 14; regno++)
9134         if (strcmp (&name[offset], table[regno]) == 0)
9135           return get_frame_register_unsigned (frame, regno);
9136     }
9137
9138   /* GNU ld generates __foo_from_arm or __foo_from_thumb for
9139      non-interworking calls to foo.  We could decode the stubs
9140      to find the target but it's easier to use the symbol table.  */
9141   namelen = strlen (name);
9142   if (name[0] == '_' && name[1] == '_'
9143       && ((namelen > 2 + strlen ("_from_thumb")
9144            && strncmp (name + namelen - strlen ("_from_thumb"), "_from_thumb",
9145                        strlen ("_from_thumb")) == 0)
9146           || (namelen > 2 + strlen ("_from_arm")
9147               && strncmp (name + namelen - strlen ("_from_arm"), "_from_arm",
9148                           strlen ("_from_arm")) == 0)))
9149     {
9150       char *target_name;
9151       int target_len = namelen - 2;
9152       struct minimal_symbol *minsym;
9153       struct objfile *objfile;
9154       struct obj_section *sec;
9155
9156       if (name[namelen - 1] == 'b')
9157         target_len -= strlen ("_from_thumb");
9158       else
9159         target_len -= strlen ("_from_arm");
9160
9161       target_name = alloca (target_len + 1);
9162       memcpy (target_name, name + 2, target_len);
9163       target_name[target_len] = '\0';
9164
9165       sec = find_pc_section (pc);
9166       objfile = (sec == NULL) ? NULL : sec->objfile;
9167       minsym = lookup_minimal_symbol (target_name, NULL, objfile);
9168       if (minsym != NULL)
9169         return SYMBOL_VALUE_ADDRESS (minsym);
9170       else
9171         return 0;
9172     }
9173
9174   return 0;                     /* not a stub */
9175 }
9176
9177 static void
9178 set_arm_command (char *args, int from_tty)
9179 {
9180   printf_unfiltered (_("\
9181 \"set arm\" must be followed by an apporpriate subcommand.\n"));
9182   help_list (setarmcmdlist, "set arm ", all_commands, gdb_stdout);
9183 }
9184
9185 static void
9186 show_arm_command (char *args, int from_tty)
9187 {
9188   cmd_show_list (showarmcmdlist, from_tty, "");
9189 }
9190
9191 static void
9192 arm_update_current_architecture (void)
9193 {
9194   struct gdbarch_info info;
9195
9196   /* If the current architecture is not ARM, we have nothing to do.  */
9197   if (gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch)->arch != bfd_arch_arm)
9198     return;
9199
9200   /* Update the architecture.  */
9201   gdbarch_info_init (&info);
9202
9203   if (!gdbarch_update_p (info))
9204     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("could not update architecture"));
9205 }
9206
9207 static void
9208 set_fp_model_sfunc (char *args, int from_tty,
9209                     struct cmd_list_element *c)
9210 {
9211   enum arm_float_model fp_model;
9212
9213   for (fp_model = ARM_FLOAT_AUTO; fp_model != ARM_FLOAT_LAST; fp_model++)
9214     if (strcmp (current_fp_model, fp_model_strings[fp_model]) == 0)
9215       {
9216         arm_fp_model = fp_model;
9217         break;
9218       }
9219
9220   if (fp_model == ARM_FLOAT_LAST)
9221     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Invalid fp model accepted: %s."),
9222                     current_fp_model);
9223
9224   arm_update_current_architecture ();
9225 }
9226
9227 static void
9228 show_fp_model (struct ui_file *file, int from_tty,
9229                struct cmd_list_element *c, const char *value)
9230 {
9231   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (target_gdbarch);
9232
9233   if (arm_fp_model == ARM_FLOAT_AUTO
9234       && gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch)->arch == bfd_arch_arm)
9235     fprintf_filtered (file, _("\
9236 The current ARM floating point model is \"auto\" (currently \"%s\").\n"),
9237                       fp_model_strings[tdep->fp_model]);
9238   else
9239     fprintf_filtered (file, _("\
9240 The current ARM floating point model is \"%s\".\n"),
9241                       fp_model_strings[arm_fp_model]);
9242 }
9243
9244 static void
9245 arm_set_abi (char *args, int from_tty,
9246              struct cmd_list_element *c)
9247 {
9248   enum arm_abi_kind arm_abi;
9249
9250   for (arm_abi = ARM_ABI_AUTO; arm_abi != ARM_ABI_LAST; arm_abi++)
9251     if (strcmp (arm_abi_string, arm_abi_strings[arm_abi]) == 0)
9252       {
9253         arm_abi_global = arm_abi;
9254         break;
9255       }
9256
9257   if (arm_abi == ARM_ABI_LAST)
9258     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Invalid ABI accepted: %s."),
9259                     arm_abi_string);
9260
9261   arm_update_current_architecture ();
9262 }
9263
9264 static void
9265 arm_show_abi (struct ui_file *file, int from_tty,
9266              struct cmd_list_element *c, const char *value)
9267 {
9268   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (target_gdbarch);
9269
9270   if (arm_abi_global == ARM_ABI_AUTO
9271       && gdbarch_bfd_arch_info (target_gdbarch)->arch == bfd_arch_arm)
9272     fprintf_filtered (file, _("\
9273 The current ARM ABI is \"auto\" (currently \"%s\").\n"),
9274                       arm_abi_strings[tdep->arm_abi]);
9275   else
9276     fprintf_filtered (file, _("The current ARM ABI is \"%s\".\n"),
9277                       arm_abi_string);
9278 }
9279
9280 static void
9281 arm_show_fallback_mode (struct ui_file *file, int from_tty,
9282                         struct cmd_list_element *c, const char *value)
9283 {
9284   fprintf_filtered (file,
9285                     _("The current execution mode assumed "
9286                       "(when symbols are unavailable) is \"%s\".\n"),
9287                     arm_fallback_mode_string);
9288 }
9289
9290 static void
9291 arm_show_force_mode (struct ui_file *file, int from_tty,
9292                      struct cmd_list_element *c, const char *value)
9293 {
9294   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (target_gdbarch);
9295
9296   fprintf_filtered (file,
9297                     _("The current execution mode assumed "
9298                       "(even when symbols are available) is \"%s\".\n"),
9299                     arm_force_mode_string);
9300 }
9301
9302 /* If the user changes the register disassembly style used for info
9303    register and other commands, we have to also switch the style used
9304    in opcodes for disassembly output.  This function is run in the "set
9305    arm disassembly" command, and does that.  */
9306
9307 static void
9308 set_disassembly_style_sfunc (char *args, int from_tty,
9309                               struct cmd_list_element *c)
9310 {
9311   set_disassembly_style ();
9312 }
9313 \f
9314 /* Return the ARM register name corresponding to register I.  */
9315 static const char *
9316 arm_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int i)
9317 {
9318   const int num_regs = gdbarch_num_regs (gdbarch);
9319
9320   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->have_vfp_pseudos
9321       && i >= num_regs && i < num_regs + 32)
9322     {
9323       static const char *const vfp_pseudo_names[] = {
9324         "s0", "s1", "s2", "s3", "s4", "s5", "s6", "s7",
9325         "s8", "s9", "s10", "s11", "s12", "s13", "s14", "s15",
9326         "s16", "s17", "s18", "s19", "s20", "s21", "s22", "s23",
9327         "s24", "s25", "s26", "s27", "s28", "s29", "s30", "s31",
9328       };
9329
9330       return vfp_pseudo_names[i - num_regs];
9331     }
9332
9333   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->have_neon_pseudos
9334       && i >= num_regs + 32 && i < num_regs + 32 + 16)
9335     {
9336       static const char *const neon_pseudo_names[] = {
9337         "q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5", "q6", "q7",
9338         "q8", "q9", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14", "q15",
9339       };
9340
9341       return neon_pseudo_names[i - num_regs - 32];
9342     }
9343
9344   if (i >= ARRAY_SIZE (arm_register_names))
9345     /* These registers are only supported on targets which supply
9346        an XML description.  */
9347     return "";
9348
9349   return arm_register_names[i];
9350 }
9351
9352 static void
9353 set_disassembly_style (void)
9354 {
9355   int current;
9356
9357   /* Find the style that the user wants.  */
9358   for (current = 0; current < num_disassembly_options; current++)
9359     if (disassembly_style == valid_disassembly_styles[current])
9360       break;
9361   gdb_assert (current < num_disassembly_options);
9362
9363   /* Synchronize the disassembler.  */
9364   set_arm_regname_option (current);
9365 }
9366
9367 /* Test whether the coff symbol specific value corresponds to a Thumb
9368    function.  */
9369
9370 static int
9371 coff_sym_is_thumb (int val)
9372 {
9373   return (val == C_THUMBEXT
9374           || val == C_THUMBSTAT
9375           || val == C_THUMBEXTFUNC
9376           || val == C_THUMBSTATFUNC
9377           || val == C_THUMBLABEL);
9378 }
9379
9380 /* arm_coff_make_msymbol_special()
9381    arm_elf_make_msymbol_special()
9382    
9383    These functions test whether the COFF or ELF symbol corresponds to
9384    an address in thumb code, and set a "special" bit in a minimal
9385    symbol to indicate that it does.  */
9386    
9387 static void
9388 arm_elf_make_msymbol_special(asymbol *sym, struct minimal_symbol *msym)
9389 {
9390   if (ARM_SYM_BRANCH_TYPE (&((elf_symbol_type *)sym)->internal_elf_sym)
9391       == ST_BRANCH_TO_THUMB)
9392     MSYMBOL_SET_SPECIAL (msym);
9393 }
9394
9395 static void
9396 arm_coff_make_msymbol_special(int val, struct minimal_symbol *msym)
9397 {
9398   if (coff_sym_is_thumb (val))
9399     MSYMBOL_SET_SPECIAL (msym);
9400 }
9401
9402 static void
9403 arm_objfile_data_free (struct objfile *objfile, void *arg)
9404 {
9405   struct arm_per_objfile *data = arg;
9406   unsigned int i;
9407
9408   for (i = 0; i < objfile->obfd->section_count; i++)
9409     VEC_free (arm_mapping_symbol_s, data->section_maps[i]);
9410 }
9411
9412 static void
9413 arm_record_special_symbol (struct gdbarch *gdbarch, struct objfile *objfile,
9414                            asymbol *sym)
9415 {
9416   const char *name = bfd_asymbol_name (sym);
9417   struct arm_per_objfile *data;
9418   VEC(arm_mapping_symbol_s) **map_p;
9419   struct arm_mapping_symbol new_map_sym;
9420
9421   gdb_assert (name[0] == '$');
9422   if (name[1] != 'a' && name[1] != 't' && name[1] != 'd')
9423     return;
9424
9425   data = objfile_data (objfile, arm_objfile_data_key);
9426   if (data == NULL)
9427     {
9428       data = OBSTACK_ZALLOC (&objfile->objfile_obstack,
9429                              struct arm_per_objfile);
9430       set_objfile_data (objfile, arm_objfile_data_key, data);
9431       data->section_maps = OBSTACK_CALLOC (&objfile->objfile_obstack,
9432                                            objfile->obfd->section_count,
9433                                            VEC(arm_mapping_symbol_s) *);
9434     }
9435   map_p = &data->section_maps[bfd_get_section (sym)->index];
9436
9437   new_map_sym.value = sym->value;
9438   new_map_sym.type = name[1];
9439
9440   /* Assume that most mapping symbols appear in order of increasing
9441      value.  If they were randomly distributed, it would be faster to
9442      always push here and then sort at first use.  */
9443   if (!VEC_empty (arm_mapping_symbol_s, *map_p))
9444     {
9445       struct arm_mapping_symbol *prev_map_sym;
9446
9447       prev_map_sym = VEC_last (arm_mapping_symbol_s, *map_p);
9448       if (prev_map_sym->value >= sym->value)
9449         {
9450           unsigned int idx;
9451           idx = VEC_lower_bound (arm_mapping_symbol_s, *map_p, &new_map_sym,
9452                                  arm_compare_mapping_symbols);
9453           VEC_safe_insert (arm_mapping_symbol_s, *map_p, idx, &new_map_sym);
9454           return;
9455         }
9456     }
9457
9458   VEC_safe_push (arm_mapping_symbol_s, *map_p, &new_map_sym);
9459 }
9460
9461 static void
9462 arm_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
9463 {
9464   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
9465   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARM_PC_REGNUM, pc);
9466
9467   /* If necessary, set the T bit.  */
9468   if (arm_apcs_32)
9469     {
9470       ULONGEST val, t_bit;
9471       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, ARM_PS_REGNUM, &val);
9472       t_bit = arm_psr_thumb_bit (gdbarch);
9473       if (arm_pc_is_thumb (gdbarch, pc))
9474         regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARM_PS_REGNUM,
9475                                         val | t_bit);
9476       else
9477         regcache_cooked_write_unsigned (regcache, ARM_PS_REGNUM,
9478                                         val & ~t_bit);
9479     }
9480 }
9481
9482 /* Read the contents of a NEON quad register, by reading from two
9483    double registers.  This is used to implement the quad pseudo
9484    registers, and for argument passing in case the quad registers are
9485    missing; vectors are passed in quad registers when using the VFP
9486    ABI, even if a NEON unit is not present.  REGNUM is the index of
9487    the quad register, in [0, 15].  */
9488
9489 static enum register_status
9490 arm_neon_quad_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
9491                     int regnum, gdb_byte *buf)
9492 {
9493   char name_buf[4];
9494   gdb_byte reg_buf[8];
9495   int offset, double_regnum;
9496   enum register_status status;
9497
9498   sprintf (name_buf, "d%d", regnum << 1);
9499   double_regnum = user_reg_map_name_to_regnum (gdbarch, name_buf,
9500                                                strlen (name_buf));
9501
9502   /* d0 is always the least significant half of q0.  */
9503   if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
9504     offset = 8;
9505   else
9506     offset = 0;
9507
9508   status = regcache_raw_read (regcache, double_regnum, reg_buf);
9509   if (status != REG_VALID)
9510     return status;
9511   memcpy (buf + offset, reg_buf, 8);
9512
9513   offset = 8 - offset;
9514   status = regcache_raw_read (regcache, double_regnum + 1, reg_buf);
9515   if (status != REG_VALID)
9516     return status;
9517   memcpy (buf + offset, reg_buf, 8);
9518
9519   return REG_VALID;
9520 }
9521
9522 static enum register_status
9523 arm_pseudo_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
9524                  int regnum, gdb_byte *buf)
9525 {
9526   const int num_regs = gdbarch_num_regs (gdbarch);
9527   char name_buf[4];
9528   gdb_byte reg_buf[8];
9529   int offset, double_regnum;
9530
9531   gdb_assert (regnum >= num_regs);
9532   regnum -= num_regs;
9533
9534   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->have_neon_pseudos && regnum >= 32 && regnum < 48)
9535     /* Quad-precision register.  */
9536     return arm_neon_quad_read (gdbarch, regcache, regnum - 32, buf);
9537   else
9538     {
9539       enum register_status status;
9540
9541       /* Single-precision register.  */
9542       gdb_assert (regnum < 32);
9543
9544       /* s0 is always the least significant half of d0.  */
9545       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
9546         offset = (regnum & 1) ? 0 : 4;
9547       else
9548         offset = (regnum & 1) ? 4 : 0;
9549
9550       sprintf (name_buf, "d%d", regnum >> 1);
9551       double_regnum = user_reg_map_name_to_regnum (gdbarch, name_buf,
9552                                                    strlen (name_buf));
9553
9554       status = regcache_raw_read (regcache, double_regnum, reg_buf);
9555       if (status == REG_VALID)
9556         memcpy (buf, reg_buf + offset, 4);
9557       return status;
9558     }
9559 }
9560
9561 /* Store the contents of BUF to a NEON quad register, by writing to
9562    two double registers.  This is used to implement the quad pseudo
9563    registers, and for argument passing in case the quad registers are
9564    missing; vectors are passed in quad registers when using the VFP
9565    ABI, even if a NEON unit is not present.  REGNUM is the index
9566    of the quad register, in [0, 15].  */
9567
9568 static void
9569 arm_neon_quad_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
9570                      int regnum, const gdb_byte *buf)
9571 {
9572   char name_buf[4];
9573   int offset, double_regnum;
9574
9575   sprintf (name_buf, "d%d", regnum << 1);
9576   double_regnum = user_reg_map_name_to_regnum (gdbarch, name_buf,
9577                                                strlen (name_buf));
9578
9579   /* d0 is always the least significant half of q0.  */
9580   if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
9581     offset = 8;
9582   else
9583     offset = 0;
9584
9585   regcache_raw_write (regcache, double_regnum, buf + offset);
9586   offset = 8 - offset;
9587   regcache_raw_write (regcache, double_regnum + 1, buf + offset);
9588 }
9589
9590 static void
9591 arm_pseudo_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
9592                   int regnum, const gdb_byte *buf)
9593 {
9594   const int num_regs = gdbarch_num_regs (gdbarch);
9595   char name_buf[4];
9596   gdb_byte reg_buf[8];
9597   int offset, double_regnum;
9598
9599   gdb_assert (regnum >= num_regs);
9600   regnum -= num_regs;
9601
9602   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->have_neon_pseudos && regnum >= 32 && regnum < 48)
9603     /* Quad-precision register.  */
9604     arm_neon_quad_write (gdbarch, regcache, regnum - 32, buf);
9605   else
9606     {
9607       /* Single-precision register.  */
9608       gdb_assert (regnum < 32);
9609
9610       /* s0 is always the least significant half of d0.  */
9611       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
9612         offset = (regnum & 1) ? 0 : 4;
9613       else
9614         offset = (regnum & 1) ? 4 : 0;
9615
9616       sprintf (name_buf, "d%d", regnum >> 1);
9617       double_regnum = user_reg_map_name_to_regnum (gdbarch, name_buf,
9618                                                    strlen (name_buf));
9619
9620       regcache_raw_read (regcache, double_regnum, reg_buf);
9621       memcpy (reg_buf + offset, buf, 4);
9622       regcache_raw_write (regcache, double_regnum, reg_buf);
9623     }
9624 }
9625
9626 static struct value *
9627 value_of_arm_user_reg (struct frame_info *frame, const void *baton)
9628 {
9629   const int *reg_p = baton;
9630   return value_of_register (*reg_p, frame);
9631 }
9632 \f
9633 static enum gdb_osabi
9634 arm_elf_osabi_sniffer (bfd *abfd)
9635 {
9636   unsigned int elfosabi;
9637   enum gdb_osabi osabi = GDB_OSABI_UNKNOWN;
9638
9639   elfosabi = elf_elfheader (abfd)->e_ident[EI_OSABI];
9640
9641   if (elfosabi == ELFOSABI_ARM)
9642     /* GNU tools use this value.  Check note sections in this case,
9643        as well.  */
9644     bfd_map_over_sections (abfd,
9645                            generic_elf_osabi_sniff_abi_tag_sections, 
9646                            &osabi);
9647
9648   /* Anything else will be handled by the generic ELF sniffer.  */
9649   return osabi;
9650 }
9651
9652 static int
9653 arm_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
9654                           struct reggroup *group)
9655 {
9656   /* FPS register's type is INT, but belongs to float_reggroup.  Beside
9657      this, FPS register belongs to save_regroup, restore_reggroup, and
9658      all_reggroup, of course.  */
9659   if (regnum == ARM_FPS_REGNUM)
9660     return (group == float_reggroup
9661             || group == save_reggroup
9662             || group == restore_reggroup
9663             || group == all_reggroup);
9664   else
9665     return default_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group);
9666 }
9667
9668 \f
9669 /* For backward-compatibility we allow two 'g' packet lengths with
9670    the remote protocol depending on whether FPA registers are
9671    supplied.  M-profile targets do not have FPA registers, but some
9672    stubs already exist in the wild which use a 'g' packet which
9673    supplies them albeit with dummy values.  The packet format which
9674    includes FPA registers should be considered deprecated for
9675    M-profile targets.  */
9676
9677 static void
9678 arm_register_g_packet_guesses (struct gdbarch *gdbarch)
9679 {
9680   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->is_m)
9681     {
9682       /* If we know from the executable this is an M-profile target,
9683          cater for remote targets whose register set layout is the
9684          same as the FPA layout.  */
9685       register_remote_g_packet_guess (gdbarch,
9686                                       /* r0-r12,sp,lr,pc; f0-f7; fps,xpsr */
9687                                       (16 * INT_REGISTER_SIZE)
9688                                       + (8 * FP_REGISTER_SIZE)
9689                                       + (2 * INT_REGISTER_SIZE),
9690                                       tdesc_arm_with_m_fpa_layout);
9691
9692       /* The regular M-profile layout.  */
9693       register_remote_g_packet_guess (gdbarch,
9694                                       /* r0-r12,sp,lr,pc; xpsr */
9695                                       (16 * INT_REGISTER_SIZE)
9696                                       + INT_REGISTER_SIZE,
9697                                       tdesc_arm_with_m);
9698
9699       /* M-profile plus M4F VFP.  */
9700       register_remote_g_packet_guess (gdbarch,
9701                                       /* r0-r12,sp,lr,pc; d0-d15; fpscr,xpsr */
9702                                       (16 * INT_REGISTER_SIZE)
9703                                       + (16 * VFP_REGISTER_SIZE)
9704                                       + (2 * INT_REGISTER_SIZE),
9705                                       tdesc_arm_with_m_vfp_d16);
9706     }
9707
9708   /* Otherwise we don't have a useful guess.  */
9709 }
9710
9711 \f
9712 /* Initialize the current architecture based on INFO.  If possible,
9713    re-use an architecture from ARCHES, which is a list of
9714    architectures already created during this debugging session.
9715
9716    Called e.g. at program startup, when reading a core file, and when
9717    reading a binary file.  */
9718
9719 static struct gdbarch *
9720 arm_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
9721 {
9722   struct gdbarch_tdep *tdep;
9723   struct gdbarch *gdbarch;
9724   struct gdbarch_list *best_arch;
9725   enum arm_abi_kind arm_abi = arm_abi_global;
9726   enum arm_float_model fp_model = arm_fp_model;
9727   struct tdesc_arch_data *tdesc_data = NULL;
9728   int i, is_m = 0;
9729   int have_vfp_registers = 0, have_vfp_pseudos = 0, have_neon_pseudos = 0;
9730   int have_neon = 0;
9731   int have_fpa_registers = 1;
9732   const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
9733
9734   /* If we have an object to base this architecture on, try to determine
9735      its ABI.  */
9736
9737   if (arm_abi == ARM_ABI_AUTO && info.abfd != NULL)
9738     {
9739       int ei_osabi, e_flags;
9740
9741       switch (bfd_get_flavour (info.abfd))
9742         {
9743         case bfd_target_aout_flavour:
9744           /* Assume it's an old APCS-style ABI.  */
9745           arm_abi = ARM_ABI_APCS;
9746           break;
9747
9748         case bfd_target_coff_flavour:
9749           /* Assume it's an old APCS-style ABI.  */
9750           /* XXX WinCE?  */
9751           arm_abi = ARM_ABI_APCS;
9752           break;
9753
9754         case bfd_target_elf_flavour:
9755           ei_osabi = elf_elfheader (info.abfd)->e_ident[EI_OSABI];
9756           e_flags = elf_elfheader (info.abfd)->e_flags;
9757
9758           if (ei_osabi == ELFOSABI_ARM)
9759             {
9760               /* GNU tools used to use this value, but do not for EABI
9761                  objects.  There's nowhere to tag an EABI version
9762                  anyway, so assume APCS.  */
9763               arm_abi = ARM_ABI_APCS;
9764             }
9765           else if (ei_osabi == ELFOSABI_NONE)
9766             {
9767               int eabi_ver = EF_ARM_EABI_VERSION (e_flags);
9768               int attr_arch, attr_profile;
9769
9770               switch (eabi_ver)
9771                 {
9772                 case EF_ARM_EABI_UNKNOWN:
9773                   /* Assume GNU tools.  */
9774                   arm_abi = ARM_ABI_APCS;
9775                   break;
9776
9777                 case EF_ARM_EABI_VER4:
9778                 case EF_ARM_EABI_VER5:
9779                   arm_abi = ARM_ABI_AAPCS;
9780                   /* EABI binaries default to VFP float ordering.
9781                      They may also contain build attributes that can
9782                      be used to identify if the VFP argument-passing
9783                      ABI is in use.  */
9784                   if (fp_model == ARM_FLOAT_AUTO)
9785                     {
9786 #ifdef HAVE_ELF
9787                       switch (bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd,
9788                                                         OBJ_ATTR_PROC,
9789                                                         Tag_ABI_VFP_args))
9790                         {
9791                         case 0:
9792                           /* "The user intended FP parameter/result
9793                              passing to conform to AAPCS, base
9794                              variant".  */
9795                           fp_model = ARM_FLOAT_SOFT_VFP;
9796                           break;
9797                         case 1:
9798                           /* "The user intended FP parameter/result
9799                              passing to conform to AAPCS, VFP
9800                              variant".  */
9801                           fp_model = ARM_FLOAT_VFP;
9802                           break;
9803                         case 2:
9804                           /* "The user intended FP parameter/result
9805                              passing to conform to tool chain-specific
9806                              conventions" - we don't know any such
9807                              conventions, so leave it as "auto".  */
9808                           break;
9809                         default:
9810                           /* Attribute value not mentioned in the
9811                              October 2008 ABI, so leave it as
9812                              "auto".  */
9813                           break;
9814                         }
9815 #else
9816                       fp_model = ARM_FLOAT_SOFT_VFP;
9817 #endif
9818                     }
9819                   break;
9820
9821                 default:
9822                   /* Leave it as "auto".  */
9823                   warning (_("unknown ARM EABI version 0x%x"), eabi_ver);
9824                   break;
9825                 }
9826
9827 #ifdef HAVE_ELF
9828               /* Detect M-profile programs.  This only works if the
9829                  executable file includes build attributes; GCC does
9830                  copy them to the executable, but e.g. RealView does
9831                  not.  */
9832               attr_arch = bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd, OBJ_ATTR_PROC,
9833                                                     Tag_CPU_arch);
9834               attr_profile = bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd,
9835                                                        OBJ_ATTR_PROC,
9836                                                        Tag_CPU_arch_profile);
9837               /* GCC specifies the profile for v6-M; RealView only
9838                  specifies the profile for architectures starting with
9839                  V7 (as opposed to architectures with a tag
9840                  numerically greater than TAG_CPU_ARCH_V7).  */
9841               if (!tdesc_has_registers (tdesc)
9842                   && (attr_arch == TAG_CPU_ARCH_V6_M
9843                       || attr_arch == TAG_CPU_ARCH_V6S_M
9844                       || attr_profile == 'M'))
9845                 is_m = 1;
9846 #endif
9847             }
9848
9849           if (fp_model == ARM_FLOAT_AUTO)
9850             {
9851               int e_flags = elf_elfheader (info.abfd)->e_flags;
9852
9853               switch (e_flags & (EF_ARM_SOFT_FLOAT | EF_ARM_VFP_FLOAT))
9854                 {
9855                 case 0:
9856                   /* Leave it as "auto".  Strictly speaking this case
9857                      means FPA, but almost nobody uses that now, and
9858                      many toolchains fail to set the appropriate bits
9859                      for the floating-point model they use.  */
9860                   break;
9861                 case EF_ARM_SOFT_FLOAT:
9862                   fp_model = ARM_FLOAT_SOFT_FPA;
9863                   break;
9864                 case EF_ARM_VFP_FLOAT:
9865                   fp_model = ARM_FLOAT_VFP;
9866                   break;
9867                 case EF_ARM_SOFT_FLOAT | EF_ARM_VFP_FLOAT:
9868                   fp_model = ARM_FLOAT_SOFT_VFP;
9869                   break;
9870                 }
9871             }
9872
9873           if (e_flags & EF_ARM_BE8)
9874             info.byte_order_for_code = BFD_ENDIAN_LITTLE;
9875
9876           break;
9877
9878         default:
9879           /* Leave it as "auto".  */
9880           break;
9881         }
9882     }
9883
9884   /* Check any target description for validity.  */
9885   if (tdesc_has_registers (tdesc))
9886     {
9887       /* For most registers we require GDB's default names; but also allow
9888          the numeric names for sp / lr / pc, as a convenience.  */
9889       static const char *const arm_sp_names[] = { "r13", "sp", NULL };
9890       static const char *const arm_lr_names[] = { "r14", "lr", NULL };
9891       static const char *const arm_pc_names[] = { "r15", "pc", NULL };
9892
9893       const struct tdesc_feature *feature;
9894       int valid_p;
9895
9896       feature = tdesc_find_feature (tdesc,
9897                                     "org.gnu.gdb.arm.core");
9898       if (feature == NULL)
9899         {
9900           feature = tdesc_find_feature (tdesc,
9901                                         "org.gnu.gdb.arm.m-profile");
9902           if (feature == NULL)
9903             return NULL;
9904           else
9905             is_m = 1;
9906         }
9907
9908       tdesc_data = tdesc_data_alloc ();
9909
9910       valid_p = 1;
9911       for (i = 0; i < ARM_SP_REGNUM; i++)
9912         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, i,
9913                                             arm_register_names[i]);
9914       valid_p &= tdesc_numbered_register_choices (feature, tdesc_data,
9915                                                   ARM_SP_REGNUM,
9916                                                   arm_sp_names);
9917       valid_p &= tdesc_numbered_register_choices (feature, tdesc_data,
9918                                                   ARM_LR_REGNUM,
9919                                                   arm_lr_names);
9920       valid_p &= tdesc_numbered_register_choices (feature, tdesc_data,
9921                                                   ARM_PC_REGNUM,
9922                                                   arm_pc_names);
9923       if (is_m)
9924         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
9925                                             ARM_PS_REGNUM, "xpsr");
9926       else
9927         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
9928                                             ARM_PS_REGNUM, "cpsr");
9929
9930       if (!valid_p)
9931         {
9932           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
9933           return NULL;
9934         }
9935
9936       feature = tdesc_find_feature (tdesc,
9937                                     "org.gnu.gdb.arm.fpa");
9938       if (feature != NULL)
9939         {
9940           valid_p = 1;
9941           for (i = ARM_F0_REGNUM; i <= ARM_FPS_REGNUM; i++)
9942             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, i,
9943                                                 arm_register_names[i]);
9944           if (!valid_p)
9945             {
9946               tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
9947               return NULL;
9948             }
9949         }
9950       else
9951         have_fpa_registers = 0;
9952
9953       feature = tdesc_find_feature (tdesc,
9954                                     "org.gnu.gdb.xscale.iwmmxt");
9955       if (feature != NULL)
9956         {
9957           static const char *const iwmmxt_names[] = {
9958             "wR0", "wR1", "wR2", "wR3", "wR4", "wR5", "wR6", "wR7",
9959             "wR8", "wR9", "wR10", "wR11", "wR12", "wR13", "wR14", "wR15",
9960             "wCID", "wCon", "wCSSF", "wCASF", "", "", "", "",
9961             "wCGR0", "wCGR1", "wCGR2", "wCGR3", "", "", "", "",
9962           };
9963
9964           valid_p = 1;
9965           for (i = ARM_WR0_REGNUM; i <= ARM_WR15_REGNUM; i++)
9966             valid_p
9967               &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, i,
9968                                           iwmmxt_names[i - ARM_WR0_REGNUM]);
9969
9970           /* Check for the control registers, but do not fail if they
9971              are missing.  */
9972           for (i = ARM_WC0_REGNUM; i <= ARM_WCASF_REGNUM; i++)
9973             tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, i,
9974                                      iwmmxt_names[i - ARM_WR0_REGNUM]);
9975
9976           for (i = ARM_WCGR0_REGNUM; i <= ARM_WCGR3_REGNUM; i++)
9977             valid_p
9978               &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data, i,
9979                                           iwmmxt_names[i - ARM_WR0_REGNUM]);
9980
9981           if (!valid_p)
9982             {
9983               tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
9984               return NULL;
9985             }
9986         }
9987
9988       /* If we have a VFP unit, check whether the single precision registers
9989          are present.  If not, then we will synthesize them as pseudo
9990          registers.  */
9991       feature = tdesc_find_feature (tdesc,
9992                                     "org.gnu.gdb.arm.vfp");
9993       if (feature != NULL)
9994         {
9995           static const char *const vfp_double_names[] = {
9996             "d0", "d1", "d2", "d3", "d4", "d5", "d6", "d7",
9997             "d8", "d9", "d10", "d11", "d12", "d13", "d14", "d15",
9998             "d16", "d17", "d18", "d19", "d20", "d21", "d22", "d23",
9999             "d24", "d25", "d26", "d27", "d28", "d29", "d30", "d31",
10000           };
10001
10002           /* Require the double precision registers.  There must be either
10003              16 or 32.  */
10004           valid_p = 1;
10005           for (i = 0; i < 32; i++)
10006             {
10007               valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
10008                                                   ARM_D0_REGNUM + i,
10009                                                   vfp_double_names[i]);
10010               if (!valid_p)
10011                 break;
10012             }
10013           if (!valid_p && i == 16)
10014             valid_p = 1;
10015
10016           /* Also require FPSCR.  */
10017           valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
10018                                               ARM_FPSCR_REGNUM, "fpscr");
10019           if (!valid_p)
10020             {
10021               tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
10022               return NULL;
10023             }
10024
10025           if (tdesc_unnumbered_register (feature, "s0") == 0)
10026             have_vfp_pseudos = 1;
10027
10028           have_vfp_registers = 1;
10029
10030           /* If we have VFP, also check for NEON.  The architecture allows
10031              NEON without VFP (integer vector operations only), but GDB
10032              does not support that.  */
10033           feature = tdesc_find_feature (tdesc,
10034                                         "org.gnu.gdb.arm.neon");
10035           if (feature != NULL)
10036             {
10037               /* NEON requires 32 double-precision registers.  */
10038               if (i != 32)
10039                 {
10040                   tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
10041                   return NULL;
10042                 }
10043
10044               /* If there are quad registers defined by the stub, use
10045                  their type; otherwise (normally) provide them with
10046                  the default type.  */
10047               if (tdesc_unnumbered_register (feature, "q0") == 0)
10048                 have_neon_pseudos = 1;
10049
10050               have_neon = 1;
10051             }
10052         }
10053     }
10054
10055   /* If there is already a candidate, use it.  */
10056   for (best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
10057        best_arch != NULL;
10058        best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (best_arch->next, &info))
10059     {
10060       if (arm_abi != ARM_ABI_AUTO
10061           && arm_abi != gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->arm_abi)
10062         continue;
10063
10064       if (fp_model != ARM_FLOAT_AUTO
10065           && fp_model != gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->fp_model)
10066         continue;
10067
10068       /* There are various other properties in tdep that we do not
10069          need to check here: those derived from a target description,
10070          since gdbarches with a different target description are
10071          automatically disqualified.  */
10072
10073       /* Do check is_m, though, since it might come from the binary.  */
10074       if (is_m != gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->is_m)
10075         continue;
10076
10077       /* Found a match.  */
10078       break;
10079     }
10080
10081   if (best_arch != NULL)
10082     {
10083       if (tdesc_data != NULL)
10084         tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
10085       return best_arch->gdbarch;
10086     }
10087
10088   tdep = xcalloc (1, sizeof (struct gdbarch_tdep));
10089   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
10090
10091   /* Record additional information about the architecture we are defining.
10092      These are gdbarch discriminators, like the OSABI.  */
10093   tdep->arm_abi = arm_abi;
10094   tdep->fp_model = fp_model;
10095   tdep->is_m = is_m;
10096   tdep->have_fpa_registers = have_fpa_registers;
10097   tdep->have_vfp_registers = have_vfp_registers;
10098   tdep->have_vfp_pseudos = have_vfp_pseudos;
10099   tdep->have_neon_pseudos = have_neon_pseudos;
10100   tdep->have_neon = have_neon;
10101
10102   arm_register_g_packet_guesses (gdbarch);
10103
10104   /* Breakpoints.  */
10105   switch (info.byte_order_for_code)
10106     {
10107     case BFD_ENDIAN_BIG:
10108       tdep->arm_breakpoint = arm_default_arm_be_breakpoint;
10109       tdep->arm_breakpoint_size = sizeof (arm_default_arm_be_breakpoint);
10110       tdep->thumb_breakpoint = arm_default_thumb_be_breakpoint;
10111       tdep->thumb_breakpoint_size = sizeof (arm_default_thumb_be_breakpoint);
10112
10113       break;
10114
10115     case BFD_ENDIAN_LITTLE:
10116       tdep->arm_breakpoint = arm_default_arm_le_breakpoint;
10117       tdep->arm_breakpoint_size = sizeof (arm_default_arm_le_breakpoint);
10118       tdep->thumb_breakpoint = arm_default_thumb_le_breakpoint;
10119       tdep->thumb_breakpoint_size = sizeof (arm_default_thumb_le_breakpoint);
10120
10121       break;
10122
10123     default:
10124       internal_error (__FILE__, __LINE__,
10125                       _("arm_gdbarch_init: bad byte order for float format"));
10126     }
10127
10128   /* On ARM targets char defaults to unsigned.  */
10129   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
10130
10131   /* Note: for displaced stepping, this includes the breakpoint, and one word
10132      of additional scratch space.  This setting isn't used for anything beside
10133      displaced stepping at present.  */
10134   set_gdbarch_max_insn_length (gdbarch, 4 * DISPLACED_MODIFIED_INSNS);
10135
10136   /* This should be low enough for everything.  */
10137   tdep->lowest_pc = 0x20;
10138   tdep->jb_pc = -1;     /* Longjump support not enabled by default.  */
10139
10140   /* The default, for both APCS and AAPCS, is to return small
10141      structures in registers.  */
10142   tdep->struct_return = reg_struct_return;
10143
10144   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, arm_push_dummy_call);
10145   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, arm_frame_align);
10146
10147   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, arm_write_pc);
10148
10149   /* Frame handling.  */
10150   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, arm_dummy_id);
10151   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, arm_unwind_pc);
10152   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, arm_unwind_sp);
10153
10154   frame_base_set_default (gdbarch, &arm_normal_base);
10155
10156   /* Address manipulation.  */
10157   set_gdbarch_smash_text_address (gdbarch, arm_smash_text_address);
10158   set_gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, arm_addr_bits_remove);
10159
10160   /* Advance PC across function entry code.  */
10161   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, arm_skip_prologue);
10162
10163   /* Detect whether PC is in function epilogue.  */
10164   set_gdbarch_in_function_epilogue_p (gdbarch, arm_in_function_epilogue_p);
10165
10166   /* Skip trampolines.  */
10167   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, arm_skip_stub);
10168
10169   /* The stack grows downward.  */
10170   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
10171
10172   /* Breakpoint manipulation.  */
10173   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, arm_breakpoint_from_pc);
10174   set_gdbarch_remote_breakpoint_from_pc (gdbarch,
10175                                          arm_remote_breakpoint_from_pc);
10176
10177   /* Information about registers, etc.  */
10178   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, ARM_SP_REGNUM);
10179   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, ARM_PC_REGNUM);
10180   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, ARM_NUM_REGS);
10181   set_gdbarch_register_type (gdbarch, arm_register_type);
10182   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, arm_register_reggroup_p);
10183
10184   /* This "info float" is FPA-specific.  Use the generic version if we
10185      do not have FPA.  */
10186   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->have_fpa_registers)
10187     set_gdbarch_print_float_info (gdbarch, arm_print_float_info);
10188
10189   /* Internal <-> external register number maps.  */
10190   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, arm_dwarf_reg_to_regnum);
10191   set_gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, arm_register_sim_regno);
10192
10193   set_gdbarch_register_name (gdbarch, arm_register_name);
10194
10195   /* Returning results.  */
10196   set_gdbarch_return_value (gdbarch, arm_return_value);
10197
10198   /* Disassembly.  */
10199   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, gdb_print_insn_arm);
10200
10201   /* Minsymbol frobbing.  */
10202   set_gdbarch_elf_make_msymbol_special (gdbarch, arm_elf_make_msymbol_special);
10203   set_gdbarch_coff_make_msymbol_special (gdbarch,
10204                                          arm_coff_make_msymbol_special);
10205   set_gdbarch_record_special_symbol (gdbarch, arm_record_special_symbol);
10206
10207   /* Thumb-2 IT block support.  */
10208   set_gdbarch_adjust_breakpoint_address (gdbarch,
10209                                          arm_adjust_breakpoint_address);
10210
10211   /* Virtual tables.  */
10212   set_gdbarch_vbit_in_delta (gdbarch, 1);
10213
10214   /* Hook in the ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
10215   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
10216
10217   dwarf2_frame_set_init_reg (gdbarch, arm_dwarf2_frame_init_reg);
10218
10219   /* Add some default predicates.  */
10220   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &arm_stub_unwind);
10221   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
10222   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &arm_exidx_unwind);
10223   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &arm_prologue_unwind);
10224
10225   /* Now we have tuned the configuration, set a few final things,
10226      based on what the OS ABI has told us.  */
10227
10228   /* If the ABI is not otherwise marked, assume the old GNU APCS.  EABI
10229      binaries are always marked.  */
10230   if (tdep->arm_abi == ARM_ABI_AUTO)
10231     tdep->arm_abi = ARM_ABI_APCS;
10232
10233   /* Watchpoints are not steppable.  */
10234   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
10235
10236   /* We used to default to FPA for generic ARM, but almost nobody
10237      uses that now, and we now provide a way for the user to force
10238      the model.  So default to the most useful variant.  */
10239   if (tdep->fp_model == ARM_FLOAT_AUTO)
10240     tdep->fp_model = ARM_FLOAT_SOFT_FPA;
10241
10242   if (tdep->jb_pc >= 0)
10243     set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, arm_get_longjmp_target);
10244
10245   /* Floating point sizes and format.  */
10246   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
10247   if (tdep->fp_model == ARM_FLOAT_SOFT_FPA || tdep->fp_model == ARM_FLOAT_FPA)
10248     {
10249       set_gdbarch_double_format
10250         (gdbarch, floatformats_ieee_double_littlebyte_bigword);
10251       set_gdbarch_long_double_format
10252         (gdbarch, floatformats_ieee_double_littlebyte_bigword);
10253     }
10254   else
10255     {
10256       set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
10257       set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
10258     }
10259
10260   if (have_vfp_pseudos)
10261     {
10262       /* NOTE: These are the only pseudo registers used by
10263          the ARM target at the moment.  If more are added, a
10264          little more care in numbering will be needed.  */
10265
10266       int num_pseudos = 32;
10267       if (have_neon_pseudos)
10268         num_pseudos += 16;
10269       set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, num_pseudos);
10270       set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, arm_pseudo_read);
10271       set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, arm_pseudo_write);
10272     }
10273
10274   if (tdesc_data)
10275     {
10276       set_tdesc_pseudo_register_name (gdbarch, arm_register_name);
10277
10278       tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
10279
10280       /* Override tdesc_register_type to adjust the types of VFP
10281          registers for NEON.  */
10282       set_gdbarch_register_type (gdbarch, arm_register_type);
10283     }
10284
10285   /* Add standard register aliases.  We add aliases even for those
10286      nanes which are used by the current architecture - it's simpler,
10287      and does no harm, since nothing ever lists user registers.  */
10288   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (arm_register_aliases); i++)
10289     user_reg_add (gdbarch, arm_register_aliases[i].name,
10290                   value_of_arm_user_reg, &arm_register_aliases[i].regnum);
10291
10292   return gdbarch;
10293 }
10294
10295 static void
10296 arm_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
10297 {
10298   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
10299
10300   if (tdep == NULL)
10301     return;
10302
10303   fprintf_unfiltered (file, _("arm_dump_tdep: Lowest pc = 0x%lx"),
10304                       (unsigned long) tdep->lowest_pc);
10305 }
10306
10307 extern initialize_file_ftype _initialize_arm_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
10308
10309 void
10310 _initialize_arm_tdep (void)
10311 {
10312   struct ui_file *stb;
10313   long length;
10314   struct cmd_list_element *new_set, *new_show;
10315   const char *setname;
10316   const char *setdesc;
10317   const char *const *regnames;
10318   int numregs, i, j;
10319   static char *helptext;
10320   char regdesc[1024], *rdptr = regdesc;
10321   size_t rest = sizeof (regdesc);
10322
10323   gdbarch_register (bfd_arch_arm, arm_gdbarch_init, arm_dump_tdep);
10324
10325   arm_objfile_data_key
10326     = register_objfile_data_with_cleanup (NULL, arm_objfile_data_free);
10327
10328   /* Add ourselves to objfile event chain.  */
10329   observer_attach_new_objfile (arm_exidx_new_objfile);
10330   arm_exidx_data_key
10331     = register_objfile_data_with_cleanup (NULL, arm_exidx_data_free);
10332
10333   /* Register an ELF OS ABI sniffer for ARM binaries.  */
10334   gdbarch_register_osabi_sniffer (bfd_arch_arm,
10335                                   bfd_target_elf_flavour,
10336                                   arm_elf_osabi_sniffer);
10337
10338   /* Initialize the standard target descriptions.  */
10339   initialize_tdesc_arm_with_m ();
10340   initialize_tdesc_arm_with_m_fpa_layout ();
10341   initialize_tdesc_arm_with_m_vfp_d16 ();
10342   initialize_tdesc_arm_with_iwmmxt ();
10343   initialize_tdesc_arm_with_vfpv2 ();
10344   initialize_tdesc_arm_with_vfpv3 ();
10345   initialize_tdesc_arm_with_neon ();
10346
10347   /* Get the number of possible sets of register names defined in opcodes.  */
10348   num_disassembly_options = get_arm_regname_num_options ();
10349
10350   /* Add root prefix command for all "set arm"/"show arm" commands.  */
10351   add_prefix_cmd ("arm", no_class, set_arm_command,
10352                   _("Various ARM-specific commands."),
10353                   &setarmcmdlist, "set arm ", 0, &setlist);
10354
10355   add_prefix_cmd ("arm", no_class, show_arm_command,
10356                   _("Various ARM-specific commands."),
10357                   &showarmcmdlist, "show arm ", 0, &showlist);
10358
10359   /* Sync the opcode insn printer with our register viewer.  */
10360   parse_arm_disassembler_option ("reg-names-std");
10361
10362   /* Initialize the array that will be passed to
10363      add_setshow_enum_cmd().  */
10364   valid_disassembly_styles
10365     = xmalloc ((num_disassembly_options + 1) * sizeof (char *));
10366   for (i = 0; i < num_disassembly_options; i++)
10367     {
10368       numregs = get_arm_regnames (i, &setname, &setdesc, &regnames);
10369       valid_disassembly_styles[i] = setname;
10370       length = snprintf (rdptr, rest, "%s - %s\n", setname, setdesc);
10371       rdptr += length;
10372       rest -= length;
10373       /* When we find the default names, tell the disassembler to use
10374          them.  */
10375       if (!strcmp (setname, "std"))
10376         {
10377           disassembly_style = setname;
10378           set_arm_regname_option (i);
10379         }
10380     }
10381   /* Mark the end of valid options.  */
10382   valid_disassembly_styles[num_disassembly_options] = NULL;
10383
10384   /* Create the help text.  */
10385   stb = mem_fileopen ();
10386   fprintf_unfiltered (stb, "%s%s%s",
10387                       _("The valid values are:\n"),
10388                       regdesc,
10389                       _("The default is \"std\"."));
10390   helptext = ui_file_xstrdup (stb, NULL);
10391   ui_file_delete (stb);
10392
10393   add_setshow_enum_cmd("disassembler", no_class,
10394                        valid_disassembly_styles, &disassembly_style,
10395                        _("Set the disassembly style."),
10396                        _("Show the disassembly style."),
10397                        helptext,
10398                        set_disassembly_style_sfunc,
10399                        NULL, /* FIXME: i18n: The disassembly style is
10400                                 \"%s\".  */
10401                        &setarmcmdlist, &showarmcmdlist);
10402
10403   add_setshow_boolean_cmd ("apcs32", no_class, &arm_apcs_32,
10404                            _("Set usage of ARM 32-bit mode."),
10405                            _("Show usage of ARM 32-bit mode."),
10406                            _("When off, a 26-bit PC will be used."),
10407                            NULL,
10408                            NULL, /* FIXME: i18n: Usage of ARM 32-bit
10409                                     mode is %s.  */
10410                            &setarmcmdlist, &showarmcmdlist);
10411
10412   /* Add a command to allow the user to force the FPU model.  */
10413   add_setshow_enum_cmd ("fpu", no_class, fp_model_strings, &current_fp_model,
10414                         _("Set the floating point type."),
10415                         _("Show the floating point type."),
10416                         _("auto - Determine the FP typefrom the OS-ABI.\n\
10417 softfpa - Software FP, mixed-endian doubles on little-endian ARMs.\n\
10418 fpa - FPA co-processor (GCC compiled).\n\
10419 softvfp - Software FP with pure-endian doubles.\n\
10420 vfp - VFP co-processor."),
10421                         set_fp_model_sfunc, show_fp_model,
10422                         &setarmcmdlist, &showarmcmdlist);
10423
10424   /* Add a command to allow the user to force the ABI.  */
10425   add_setshow_enum_cmd ("abi", class_support, arm_abi_strings, &arm_abi_string,
10426                         _("Set the ABI."),
10427                         _("Show the ABI."),
10428                         NULL, arm_set_abi, arm_show_abi,
10429                         &setarmcmdlist, &showarmcmdlist);
10430
10431   /* Add two commands to allow the user to force the assumed
10432      execution mode.  */
10433   add_setshow_enum_cmd ("fallback-mode", class_support,
10434                         arm_mode_strings, &arm_fallback_mode_string,
10435                         _("Set the mode assumed when symbols are unavailable."),
10436                         _("Show the mode assumed when symbols are unavailable."),
10437                         NULL, NULL, arm_show_fallback_mode,
10438                         &setarmcmdlist, &showarmcmdlist);
10439   add_setshow_enum_cmd ("force-mode", class_support,
10440                         arm_mode_strings, &arm_force_mode_string,
10441                         _("Set the mode assumed even when symbols are available."),
10442                         _("Show the mode assumed even when symbols are available."),
10443                         NULL, NULL, arm_show_force_mode,
10444                         &setarmcmdlist, &showarmcmdlist);
10445
10446   /* Debugging flag.  */
10447   add_setshow_boolean_cmd ("arm", class_maintenance, &arm_debug,
10448                            _("Set ARM debugging."),
10449                            _("Show ARM debugging."),
10450                            _("When on, arm-specific debugging is enabled."),
10451                            NULL,
10452                            NULL, /* FIXME: i18n: "ARM debugging is %s.  */
10453                            &setdebuglist, &showdebuglist);
10454 }
10455
10456 /* ARM-reversible process record data structures.  */
10457
10458 #define ARM_INSN_SIZE_BYTES 4    
10459 #define THUMB_INSN_SIZE_BYTES 2
10460 #define THUMB2_INSN_SIZE_BYTES 4
10461
10462
10463 #define INSN_S_L_BIT_NUM 20
10464
10465 #define REG_ALLOC(REGS, LENGTH, RECORD_BUF) \
10466         do  \
10467           { \
10468             unsigned int reg_len = LENGTH; \
10469             if (reg_len) \
10470               { \
10471                 REGS = XNEWVEC (uint32_t, reg_len); \
10472                 memcpy(&REGS[0], &RECORD_BUF[0], sizeof(uint32_t)*LENGTH); \
10473               } \
10474           } \
10475         while (0)
10476
10477 #define MEM_ALLOC(MEMS, LENGTH, RECORD_BUF) \
10478         do  \
10479           { \
10480             unsigned int mem_len = LENGTH; \
10481             if (mem_len) \
10482             { \
10483               MEMS =  XNEWVEC (struct arm_mem_r, mem_len);  \
10484               memcpy(&MEMS->len, &RECORD_BUF[0], \
10485                      sizeof(struct arm_mem_r) * LENGTH); \
10486             } \
10487           } \
10488           while (0)
10489
10490 /* Checks whether insn is already recorded or yet to be decoded. (boolean expression).  */
10491 #define INSN_RECORDED(ARM_RECORD) \
10492         (0 != (ARM_RECORD)->reg_rec_count || 0 != (ARM_RECORD)->mem_rec_count)
10493
10494 /* ARM memory record structure.  */
10495 struct arm_mem_r
10496 {
10497   uint32_t len;    /* Record length.  */
10498   CORE_ADDR addr;  /* Memory address.  */
10499 };
10500
10501 /* ARM instruction record contains opcode of current insn
10502    and execution state (before entry to decode_insn()),
10503    contains list of to-be-modified registers and
10504    memory blocks (on return from decode_insn()).  */
10505
10506 typedef struct insn_decode_record_t
10507 {
10508   struct gdbarch *gdbarch;
10509   struct regcache *regcache;
10510   CORE_ADDR this_addr;          /* Address of the insn being decoded.  */
10511   uint32_t arm_insn;            /* Should accommodate thumb.  */
10512   uint32_t cond;                /* Condition code.  */
10513   uint32_t opcode;              /* Insn opcode.  */
10514   uint32_t decode;              /* Insn decode bits.  */
10515   uint32_t mem_rec_count;       /* No of mem records.  */
10516   uint32_t reg_rec_count;       /* No of reg records.  */
10517   uint32_t *arm_regs;           /* Registers to be saved for this record.  */
10518   struct arm_mem_r *arm_mems;   /* Memory to be saved for this record.  */
10519 } insn_decode_record;
10520
10521
10522 /* Checks ARM SBZ and SBO mandatory fields.  */
10523
10524 static int
10525 sbo_sbz (uint32_t insn, uint32_t bit_num, uint32_t len, uint32_t sbo)
10526 {
10527   uint32_t ones = bits (insn, bit_num - 1, (bit_num -1) + (len - 1));
10528
10529   if (!len)
10530     return 1;
10531
10532   if (!sbo)
10533     ones = ~ones;
10534
10535   while (ones)
10536     {
10537       if (!(ones & sbo))
10538         {
10539           return 0;
10540         }
10541       ones = ones >> 1;
10542     }
10543   return 1;
10544 }
10545
10546 typedef enum
10547 {
10548   ARM_RECORD_STRH=1,
10549   ARM_RECORD_STRD
10550 } arm_record_strx_t;
10551
10552 typedef enum
10553 {
10554   ARM_RECORD=1,
10555   THUMB_RECORD,
10556   THUMB2_RECORD
10557 } record_type_t;
10558
10559
10560 static int
10561 arm_record_strx (insn_decode_record *arm_insn_r, uint32_t *record_buf, 
10562                  uint32_t *record_buf_mem, arm_record_strx_t str_type)
10563 {
10564
10565   struct regcache *reg_cache = arm_insn_r->regcache;
10566   ULONGEST u_regval[2]= {0};
10567
10568   uint32_t reg_src1 = 0, reg_src2 = 0;
10569   uint32_t immed_high = 0, immed_low = 0,offset_8 = 0, tgt_mem_addr = 0;
10570   uint32_t opcode1 = 0;
10571
10572   arm_insn_r->opcode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 21, 24);
10573   arm_insn_r->decode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7);
10574   opcode1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 20, 24);
10575
10576
10577   if (14 == arm_insn_r->opcode || 10 == arm_insn_r->opcode)
10578     {
10579       /* 1) Handle misc store, immediate offset.  */
10580       immed_low = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 3);
10581       immed_high = bits (arm_insn_r->arm_insn, 8, 11);
10582       reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10583       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1,
10584                                   &u_regval[0]);
10585       if (ARM_PC_REGNUM == reg_src1)
10586         {
10587           /* If R15 was used as Rn, hence current PC+8.  */
10588           u_regval[0] = u_regval[0] + 8;
10589         }
10590       offset_8 = (immed_high << 4) | immed_low;
10591       /* Calculate target store address.  */
10592       if (14 == arm_insn_r->opcode)
10593         {
10594           tgt_mem_addr = u_regval[0] + offset_8;
10595         }
10596       else
10597         {
10598           tgt_mem_addr = u_regval[0] - offset_8;
10599         }
10600       if (ARM_RECORD_STRH == str_type)
10601         {
10602           record_buf_mem[0] = 2;
10603           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
10604           arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
10605         }
10606       else if (ARM_RECORD_STRD == str_type)
10607         {
10608           record_buf_mem[0] = 4;
10609           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
10610           record_buf_mem[2] = 4;
10611           record_buf_mem[3] = tgt_mem_addr + 4;
10612           arm_insn_r->mem_rec_count = 2;
10613         }
10614     }
10615   else if (12 == arm_insn_r->opcode || 8 == arm_insn_r->opcode)
10616     {
10617       /* 2) Store, register offset.  */
10618       /* Get Rm.  */
10619       reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 3);
10620       /* Get Rn.  */
10621       reg_src2 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10622       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval[0]);
10623       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src2, &u_regval[1]);
10624       if (15 == reg_src2)
10625         {
10626           /* If R15 was used as Rn, hence current PC+8.  */
10627           u_regval[0] = u_regval[0] + 8;
10628         }
10629       /* Calculate target store address, Rn +/- Rm, register offset.  */
10630       if (12 == arm_insn_r->opcode)
10631         {
10632           tgt_mem_addr = u_regval[0] + u_regval[1];
10633         }
10634       else
10635         {
10636           tgt_mem_addr = u_regval[1] - u_regval[0];
10637         }
10638       if (ARM_RECORD_STRH == str_type)
10639         {
10640           record_buf_mem[0] = 2;
10641           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
10642           arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
10643         }
10644       else if (ARM_RECORD_STRD == str_type)
10645         {
10646           record_buf_mem[0] = 4;
10647           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
10648           record_buf_mem[2] = 4;
10649           record_buf_mem[3] = tgt_mem_addr + 4;
10650           arm_insn_r->mem_rec_count = 2;
10651         }
10652     }
10653   else if (11 == arm_insn_r->opcode || 15 == arm_insn_r->opcode
10654            || 2 == arm_insn_r->opcode  || 6 == arm_insn_r->opcode)
10655     {
10656       /* 3) Store, immediate pre-indexed.  */
10657       /* 5) Store, immediate post-indexed.  */
10658       immed_low = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 3);
10659       immed_high = bits (arm_insn_r->arm_insn, 8, 11);
10660       offset_8 = (immed_high << 4) | immed_low;
10661       reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10662       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval[0]);
10663       /* Calculate target store address, Rn +/- Rm, register offset.  */
10664       if (15 == arm_insn_r->opcode || 6 == arm_insn_r->opcode)
10665         {
10666           tgt_mem_addr = u_regval[0] + offset_8;
10667         }
10668       else
10669         {
10670           tgt_mem_addr = u_regval[0] - offset_8;
10671         }
10672       if (ARM_RECORD_STRH == str_type)
10673         {
10674           record_buf_mem[0] = 2;
10675           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
10676           arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
10677         }
10678       else if (ARM_RECORD_STRD == str_type)
10679         {
10680           record_buf_mem[0] = 4;
10681           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
10682           record_buf_mem[2] = 4;
10683           record_buf_mem[3] = tgt_mem_addr + 4;
10684           arm_insn_r->mem_rec_count = 2;
10685         }
10686       /* Record Rn also as it changes.  */
10687       *(record_buf) = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10688       arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10689     }
10690   else if (9 == arm_insn_r->opcode || 13 == arm_insn_r->opcode
10691            || 0 == arm_insn_r->opcode || 4 == arm_insn_r->opcode)
10692     {
10693       /* 4) Store, register pre-indexed.  */
10694       /* 6) Store, register post -indexed.  */
10695       reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 3);
10696       reg_src2 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10697       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval[0]);
10698       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src2, &u_regval[1]);
10699       /* Calculate target store address, Rn +/- Rm, register offset.  */
10700       if (13 == arm_insn_r->opcode || 4 == arm_insn_r->opcode)
10701         {
10702           tgt_mem_addr = u_regval[0] + u_regval[1];
10703         }
10704       else
10705         {
10706           tgt_mem_addr = u_regval[1] - u_regval[0];
10707         }
10708       if (ARM_RECORD_STRH == str_type)
10709         {
10710           record_buf_mem[0] = 2;
10711           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
10712           arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
10713         }
10714       else if (ARM_RECORD_STRD == str_type)
10715         {
10716           record_buf_mem[0] = 4;
10717           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
10718           record_buf_mem[2] = 4;
10719           record_buf_mem[3] = tgt_mem_addr + 4;
10720           arm_insn_r->mem_rec_count = 2;
10721         }
10722       /* Record Rn also as it changes.  */
10723       *(record_buf) = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10724       arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10725     }
10726   return 0;
10727 }
10728
10729 /* Handling ARM extension space insns.  */
10730
10731 static int
10732 arm_record_extension_space (insn_decode_record *arm_insn_r)
10733 {
10734   uint32_t ret = 0;  /* Return value: -1:record failure ;  0:success  */
10735   uint32_t opcode1 = 0, opcode2 = 0, insn_op1 = 0;
10736   uint32_t record_buf[8], record_buf_mem[8];
10737   uint32_t reg_src1 = 0;
10738   uint32_t immed_high = 0, immed_low = 0,offset_8 = 0, tgt_mem_addr = 0;
10739   struct regcache *reg_cache = arm_insn_r->regcache;
10740   ULONGEST u_regval = 0;
10741
10742   gdb_assert (!INSN_RECORDED(arm_insn_r));
10743   /* Handle unconditional insn extension space.  */
10744
10745   opcode1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 20, 27);
10746   opcode2 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7);
10747   if (arm_insn_r->cond)
10748     {
10749       /* PLD has no affect on architectural state, it just affects
10750          the caches.  */
10751       if (5 == ((opcode1 & 0xE0) >> 5))
10752         {
10753           /* BLX(1) */
10754           record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
10755           record_buf[1] = ARM_LR_REGNUM;
10756           arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
10757         }
10758       /* STC2, LDC2, MCR2, MRC2, CDP2: <TBD>, co-processor insn.  */
10759     }
10760
10761
10762   opcode1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 25, 27);
10763   if (3 == opcode1 && bit (arm_insn_r->arm_insn, 4))
10764     {
10765       ret = -1;
10766       /* Undefined instruction on ARM V5; need to handle if later 
10767          versions define it.  */
10768     }
10769
10770   opcode1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 24, 27);
10771   opcode2 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7);
10772   insn_op1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 20, 23);
10773
10774   /* Handle arithmetic insn extension space.  */
10775   if (!opcode1 && 9 == opcode2 && 1 != arm_insn_r->cond
10776       && !INSN_RECORDED(arm_insn_r))
10777     {
10778       /* Handle MLA(S) and MUL(S).  */
10779       if (0 <= insn_op1 && 3 >= insn_op1)
10780       {
10781         record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10782         record_buf[1] = ARM_PS_REGNUM;
10783         arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
10784       }
10785       else if (4 <= insn_op1 && 15 >= insn_op1)
10786       {
10787         /* Handle SMLAL(S), SMULL(S), UMLAL(S), UMULL(S).  */
10788         record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10789         record_buf[1] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10790         record_buf[2] = ARM_PS_REGNUM;
10791         arm_insn_r->reg_rec_count = 3;
10792       }
10793     }
10794
10795   opcode1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 26, 27);
10796   opcode2 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 23, 24);
10797   insn_op1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 21, 22);
10798
10799   /* Handle control insn extension space.  */
10800
10801   if (!opcode1 && 2 == opcode2 && !bit (arm_insn_r->arm_insn, 20)
10802       && 1 != arm_insn_r->cond && !INSN_RECORDED(arm_insn_r))
10803     {
10804       if (!bit (arm_insn_r->arm_insn,25))
10805         {
10806           if (!bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7))
10807             {
10808               if ((0 == insn_op1) || (2 == insn_op1))
10809                 {
10810                   /* MRS.  */
10811                   record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10812                   arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10813                 }
10814               else if (1 == insn_op1)
10815                 {
10816                   /* CSPR is going to be changed.  */
10817                   record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
10818                   arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10819                 }
10820               else if (3 == insn_op1)
10821                 {
10822                   /* SPSR is going to be changed.  */
10823                   /* We need to get SPSR value, which is yet to be done.  */
10824                   printf_unfiltered (_("Process record does not support "
10825                                      "instruction  0x%0x at address %s.\n"),
10826                                      arm_insn_r->arm_insn,
10827                                      paddress (arm_insn_r->gdbarch, 
10828                                      arm_insn_r->this_addr));
10829                   return -1;
10830                 }
10831             }
10832           else if (1 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7))
10833             {
10834               if (1 == insn_op1)
10835                 {
10836                   /* BX.  */
10837                   record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
10838                   arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10839                 }
10840               else if (3 == insn_op1)
10841                 {
10842                   /* CLZ.  */
10843                   record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10844                   arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10845                 }
10846             }
10847           else if (3 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7))
10848             {
10849               /* BLX.  */
10850               record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
10851               record_buf[1] = ARM_LR_REGNUM;
10852               arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
10853             }
10854           else if (5 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7))
10855             {
10856               /* QADD, QSUB, QDADD, QDSUB */
10857               record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
10858               record_buf[1] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10859               arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
10860             }
10861           else if (7 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7))
10862             {
10863               /* BKPT.  */
10864               record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
10865               record_buf[1] = ARM_LR_REGNUM;
10866               arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
10867
10868               /* Save SPSR also;how?  */
10869               printf_unfiltered (_("Process record does not support "
10870                                   "instruction 0x%0x at address %s.\n"),
10871                                   arm_insn_r->arm_insn,
10872                   paddress (arm_insn_r->gdbarch, arm_insn_r->this_addr));
10873               return -1;
10874             }
10875           else if(8 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7) 
10876                   || 10 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7)
10877                   || 12 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7)
10878                   || 14 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7)
10879                  )
10880             {
10881               if (0 == insn_op1 || 1 == insn_op1)
10882                 {
10883                   /* SMLA<x><y>, SMLAW<y>, SMULW<y>.  */
10884                   /* We dont do optimization for SMULW<y> where we
10885                      need only Rd.  */
10886                   record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10887                   record_buf[1] = ARM_PS_REGNUM;
10888                   arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
10889                 }
10890               else if (2 == insn_op1)
10891                 {
10892                   /* SMLAL<x><y>.  */
10893                   record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10894                   record_buf[1] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10895                   arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
10896                 }
10897               else if (3 == insn_op1)
10898                 {
10899                   /* SMUL<x><y>.  */
10900                   record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10901                   arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10902                 }
10903             }
10904         }
10905       else
10906         {
10907           /* MSR : immediate form.  */
10908           if (1 == insn_op1)
10909             {
10910               /* CSPR is going to be changed.  */
10911               record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
10912               arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10913             }
10914           else if (3 == insn_op1)
10915             {
10916               /* SPSR is going to be changed.  */
10917               /* we need to get SPSR value, which is yet to be done  */
10918               printf_unfiltered (_("Process record does not support "
10919                                    "instruction 0x%0x at address %s.\n"),
10920                                     arm_insn_r->arm_insn,
10921                                     paddress (arm_insn_r->gdbarch, 
10922                                     arm_insn_r->this_addr));
10923               return -1;
10924             }
10925         }
10926     }
10927
10928   opcode1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 25, 27);
10929   opcode2 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 20, 24);
10930   insn_op1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 5, 6);
10931
10932   /* Handle load/store insn extension space.  */
10933
10934   if (!opcode1 && bit (arm_insn_r->arm_insn, 7) 
10935       && bit (arm_insn_r->arm_insn, 4) && 1 != arm_insn_r->cond
10936       && !INSN_RECORDED(arm_insn_r))
10937     {
10938       /* SWP/SWPB.  */
10939       if (0 == insn_op1)
10940         {
10941           /* These insn, changes register and memory as well.  */
10942           /* SWP or SWPB insn.  */
10943           /* Get memory address given by Rn.  */
10944           reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
10945           regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval);
10946           /* SWP insn ?, swaps word.  */
10947           if (8 == arm_insn_r->opcode)
10948             {
10949               record_buf_mem[0] = 4;
10950             }
10951           else
10952             {
10953               /* SWPB insn, swaps only byte.  */
10954               record_buf_mem[0] = 1;
10955             }
10956           record_buf_mem[1] = u_regval;
10957           arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
10958           record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10959           arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10960         }
10961       else if (1 == insn_op1 && !bit (arm_insn_r->arm_insn, 20))
10962         {
10963           /* STRH.  */
10964           arm_record_strx(arm_insn_r, &record_buf[0], &record_buf_mem[0],
10965                           ARM_RECORD_STRH);
10966         }
10967       else if (2 == insn_op1 && !bit (arm_insn_r->arm_insn, 20))
10968         {
10969           /* LDRD.  */
10970           record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10971           record_buf[1] = record_buf[0] + 1;
10972           arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
10973         }
10974       else if (3 == insn_op1 && !bit (arm_insn_r->arm_insn, 20))
10975         {
10976           /* STRD.  */
10977           arm_record_strx(arm_insn_r, &record_buf[0], &record_buf_mem[0],
10978                         ARM_RECORD_STRD);
10979         }
10980       else if (bit (arm_insn_r->arm_insn, 20) && insn_op1 <= 3)
10981         {
10982           /* LDRH, LDRSB, LDRSH.  */
10983           record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
10984           arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
10985         }
10986
10987     }
10988
10989   opcode1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 23, 27);
10990   if (24 == opcode1 && bit (arm_insn_r->arm_insn, 21)
10991       && !INSN_RECORDED(arm_insn_r))
10992     {
10993       ret = -1;
10994       /* Handle coprocessor insn extension space.  */
10995     }
10996
10997   /* To be done for ARMv5 and later; as of now we return -1.  */
10998   if (-1 == ret)
10999     printf_unfiltered (_("Process record does not support instruction x%0x "
11000                          "at address %s.\n"),arm_insn_r->arm_insn,
11001                          paddress (arm_insn_r->gdbarch, arm_insn_r->this_addr));
11002
11003
11004   REG_ALLOC (arm_insn_r->arm_regs, arm_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11005   MEM_ALLOC (arm_insn_r->arm_mems, arm_insn_r->mem_rec_count, record_buf_mem);
11006
11007   return ret;
11008 }
11009
11010 /* Handling opcode 000 insns.  */
11011
11012 static int
11013 arm_record_data_proc_misc_ld_str (insn_decode_record *arm_insn_r)
11014 {
11015   struct regcache *reg_cache = arm_insn_r->regcache;
11016   uint32_t record_buf[8], record_buf_mem[8];
11017   ULONGEST u_regval[2] = {0};
11018
11019   uint32_t reg_src1 = 0, reg_src2 = 0, reg_dest = 0;
11020   uint32_t immed_high = 0, immed_low = 0, offset_8 = 0, tgt_mem_addr = 0;
11021   uint32_t opcode1 = 0;
11022
11023   arm_insn_r->opcode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 21, 24);
11024   arm_insn_r->decode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7);
11025   opcode1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 20, 24);
11026
11027   /* Data processing insn /multiply insn.  */
11028   if (9 == arm_insn_r->decode
11029       && ((4 <= arm_insn_r->opcode && 7 >= arm_insn_r->opcode)
11030       ||  (0 == arm_insn_r->opcode || 1 == arm_insn_r->opcode)))
11031     {
11032       /* Handle multiply instructions.  */
11033       /* MLA, MUL, SMLAL, SMULL, UMLAL, UMULL.  */
11034         if (0 == arm_insn_r->opcode || 1 == arm_insn_r->opcode)
11035           {
11036             /* Handle MLA and MUL.  */
11037             record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
11038             record_buf[1] = ARM_PS_REGNUM;
11039             arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
11040           }
11041         else if (4 <= arm_insn_r->opcode && 7 >= arm_insn_r->opcode)
11042           {
11043             /* Handle SMLAL, SMULL, UMLAL, UMULL.  */
11044             record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
11045             record_buf[1] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11046             record_buf[2] = ARM_PS_REGNUM;
11047             arm_insn_r->reg_rec_count = 3;
11048           }
11049     }
11050   else if (bit (arm_insn_r->arm_insn, INSN_S_L_BIT_NUM)
11051            && (11 == arm_insn_r->decode || 13 == arm_insn_r->decode))
11052     {
11053       /* Handle misc load insns, as 20th bit  (L = 1).  */
11054       /* LDR insn has a capability to do branching, if
11055          MOV LR, PC is precceded by LDR insn having Rn as R15
11056          in that case, it emulates branch and link insn, and hence we 
11057          need to save CSPR and PC as well. I am not sure this is right
11058          place; as opcode = 010 LDR insn make this happen, if R15 was
11059          used.  */
11060       reg_dest = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11061       if (15 != reg_dest)
11062         {
11063           record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11064           arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11065         }
11066       else
11067         {
11068           record_buf[0] = reg_dest;
11069           record_buf[1] = ARM_PS_REGNUM;
11070           arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
11071         }
11072     }
11073   else if ((9 == arm_insn_r->opcode || 11 == arm_insn_r->opcode)
11074            && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 5, 12, 0)
11075            && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 13, 4, 1)
11076            && 2 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 20, 21))
11077     {
11078       /* Handle MSR insn.  */
11079       if (9 == arm_insn_r->opcode)
11080         {
11081           /* CSPR is going to be changed.  */
11082           record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11083           arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11084         }
11085       else
11086         {
11087           /* SPSR is going to be changed.  */
11088           /* How to read SPSR value?  */
11089           printf_unfiltered (_("Process record does not support instruction "
11090                             "0x%0x at address %s.\n"),
11091                             arm_insn_r->arm_insn,
11092                         paddress (arm_insn_r->gdbarch, arm_insn_r->this_addr));
11093           return -1;
11094         }
11095     }
11096   else if (9 == arm_insn_r->decode
11097            && (8 == arm_insn_r->opcode || 10 == arm_insn_r->opcode)
11098            && !bit (arm_insn_r->arm_insn, INSN_S_L_BIT_NUM))
11099     {
11100       /* Handling SWP, SWPB.  */
11101       /* These insn, changes register and memory as well.  */
11102       /* SWP or SWPB insn.  */
11103
11104       reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
11105       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval[0]);
11106       /* SWP insn ?, swaps word.  */
11107       if (8 == arm_insn_r->opcode)
11108         {
11109           record_buf_mem[0] = 4;
11110         }
11111         else
11112         {
11113           /* SWPB insn, swaps only byte.  */
11114           record_buf_mem[0] = 1;
11115         }
11116       record_buf_mem[1] = u_regval[0];
11117       arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
11118       record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11119       arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11120     }
11121   else if (3 == arm_insn_r->decode && 0x12 == opcode1
11122            && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 9, 12, 1))
11123     {
11124       /* Handle BLX, branch and link/exchange.  */
11125       if (9 == arm_insn_r->opcode)
11126       {
11127         /* Branch is chosen by setting T bit of CSPR, bitp[0] of Rm,
11128            and R14 stores the return address.  */
11129         record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11130         record_buf[1] = ARM_LR_REGNUM;
11131         arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
11132       }
11133     }
11134   else if (7 == arm_insn_r->decode && 0x12 == opcode1)
11135     {
11136       /* Handle enhanced software breakpoint insn, BKPT.  */
11137       /* CPSR is changed to be executed in ARM state,  disabling normal
11138          interrupts, entering abort mode.  */
11139       /* According to high vector configuration PC is set.  */
11140       /* user hit breakpoint and type reverse, in
11141          that case, we need to go back with previous CPSR and
11142          Program Counter.  */
11143       record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11144       record_buf[1] = ARM_LR_REGNUM;
11145       arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
11146
11147       /* Save SPSR also; how?  */
11148       printf_unfiltered (_("Process record does not support instruction "
11149                            "0x%0x at address %s.\n"),arm_insn_r->arm_insn,
11150                            paddress (arm_insn_r->gdbarch, 
11151                            arm_insn_r->this_addr));
11152       return -1;
11153     }
11154   else if (11 == arm_insn_r->decode
11155            && !bit (arm_insn_r->arm_insn, INSN_S_L_BIT_NUM))
11156   {
11157     /* Handle enhanced store insns and DSP insns (e.g. LDRD).  */
11158
11159     /* Handle str(x) insn */
11160     arm_record_strx(arm_insn_r, &record_buf[0], &record_buf_mem[0],
11161                     ARM_RECORD_STRH);
11162   }
11163   else if (1 == arm_insn_r->decode && 0x12 == opcode1
11164            && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 9, 12, 1))
11165     {
11166       /* Handle BX, branch and link/exchange.  */
11167       /* Branch is chosen by setting T bit of CSPR, bitp[0] of Rm.  */
11168       record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11169       arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11170     }
11171   else if (1 == arm_insn_r->decode && 0x16 == opcode1
11172            && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 9, 4, 1)
11173            && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 17, 4, 1))
11174     {
11175       /* Count leading zeros: CLZ.  */
11176       record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11177       arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11178     }
11179   else if (!bit (arm_insn_r->arm_insn, INSN_S_L_BIT_NUM)
11180            && (8 == arm_insn_r->opcode || 10 == arm_insn_r->opcode)
11181            && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 17, 4, 1)
11182            && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 1, 12, 0)
11183           )
11184     {
11185       /* Handle MRS insn.  */
11186       record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11187       arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11188     }
11189   else if (arm_insn_r->opcode <= 15)
11190     {
11191       /* Normal data processing insns.  */
11192       /* Out of 11 shifter operands mode, all the insn modifies destination
11193          register, which is specified by 13-16 decode.  */
11194       record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11195       record_buf[1] = ARM_PS_REGNUM;
11196       arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
11197     }
11198   else
11199     {
11200       return -1;
11201     }
11202
11203   REG_ALLOC (arm_insn_r->arm_regs, arm_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11204   MEM_ALLOC (arm_insn_r->arm_mems, arm_insn_r->mem_rec_count, record_buf_mem);
11205   return 0;
11206 }
11207
11208 /* Handling opcode 001 insns.  */
11209
11210 static int
11211 arm_record_data_proc_imm (insn_decode_record *arm_insn_r)
11212 {
11213   uint32_t record_buf[8], record_buf_mem[8];
11214
11215   arm_insn_r->opcode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 21, 24);
11216   arm_insn_r->decode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7);
11217
11218   if ((9 == arm_insn_r->opcode || 11 == arm_insn_r->opcode)
11219       && 2 == bits (arm_insn_r->arm_insn, 20, 21)
11220       && sbo_sbz (arm_insn_r->arm_insn, 13, 4, 1)
11221      )
11222     {
11223       /* Handle MSR insn.  */
11224       if (9 == arm_insn_r->opcode)
11225         {
11226           /* CSPR is going to be changed.  */
11227           record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11228           arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11229         }
11230       else
11231         {
11232           /* SPSR is going to be changed.  */
11233         }
11234     }
11235   else if (arm_insn_r->opcode <= 15)
11236     {
11237       /* Normal data processing insns.  */
11238       /* Out of 11 shifter operands mode, all the insn modifies destination
11239          register, which is specified by 13-16 decode.  */
11240       record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11241       record_buf[1] = ARM_PS_REGNUM;
11242       arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
11243     }
11244   else
11245     {
11246       return -1;
11247     }
11248
11249   REG_ALLOC (arm_insn_r->arm_regs, arm_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11250   MEM_ALLOC (arm_insn_r->arm_mems, arm_insn_r->mem_rec_count, record_buf_mem);
11251   return 0;
11252 }
11253
11254 /* Handling opcode 010 insns.  */
11255
11256 static int
11257 arm_record_ld_st_imm_offset (insn_decode_record *arm_insn_r)
11258 {
11259   struct regcache *reg_cache = arm_insn_r->regcache;
11260
11261   uint32_t reg_src1 = 0 , reg_dest = 0;
11262   uint32_t offset_12 = 0, tgt_mem_addr = 0;
11263   uint32_t record_buf[8], record_buf_mem[8];
11264
11265   ULONGEST u_regval = 0;
11266
11267   arm_insn_r->opcode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 21, 24);
11268   arm_insn_r->decode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7);
11269
11270   if (bit (arm_insn_r->arm_insn, INSN_S_L_BIT_NUM))
11271     {
11272       reg_dest = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11273       /* LDR insn has a capability to do branching, if
11274          MOV LR, PC is precedded by LDR insn having Rn as R15
11275          in that case, it emulates branch and link insn, and hence we
11276          need to save CSPR and PC as well.  */
11277       if (ARM_PC_REGNUM != reg_dest)
11278         {
11279           record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11280           arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11281         }
11282       else
11283         {
11284           record_buf[0] = reg_dest;
11285           record_buf[1] = ARM_PS_REGNUM;
11286           arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
11287         }
11288     }
11289   else
11290     {
11291       /* Store, immediate offset, immediate pre-indexed,
11292          immediate post-indexed.  */
11293       reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
11294       offset_12 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 11);
11295       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval);
11296       /* U == 1 */
11297       if (bit (arm_insn_r->arm_insn, 23))
11298         {
11299           tgt_mem_addr = u_regval + offset_12;
11300         }
11301       else
11302         {
11303           tgt_mem_addr = u_regval - offset_12;
11304         }
11305
11306       switch (arm_insn_r->opcode)
11307         {
11308           /* STR.  */
11309           case 8:
11310           case 12:
11311           /* STR.  */
11312           case 9:
11313           case 13:
11314           /* STRT.  */    
11315           case 1:
11316           case 5:
11317           /* STR.  */    
11318           case 4:
11319           case 0:
11320             record_buf_mem[0] = 4;
11321           break;
11322
11323           /* STRB.  */
11324           case 10:
11325           case 14:
11326           /* STRB.  */    
11327           case 11:
11328           case 15:
11329           /* STRBT.  */    
11330           case 3:
11331           case 7:
11332           /* STRB.  */    
11333           case 2:
11334           case 6:
11335             record_buf_mem[0] = 1;
11336           break;
11337
11338           default:
11339             gdb_assert_not_reached ("no decoding pattern found");
11340           break;
11341         }
11342       record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
11343       arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
11344
11345       if (9 == arm_insn_r->opcode || 11 == arm_insn_r->opcode
11346           || 13 == arm_insn_r->opcode || 15 == arm_insn_r->opcode
11347           || 0 == arm_insn_r->opcode || 2 == arm_insn_r->opcode
11348           || 4 == arm_insn_r->opcode || 6 == arm_insn_r->opcode
11349           || 1 == arm_insn_r->opcode || 3 == arm_insn_r->opcode
11350           || 5 == arm_insn_r->opcode || 7 == arm_insn_r->opcode
11351          )
11352         {
11353           /* We are handling pre-indexed mode; post-indexed mode;
11354              where Rn is going to be changed.  */
11355           record_buf[0] = reg_src1;
11356           arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11357         }
11358     }
11359
11360   REG_ALLOC (arm_insn_r->arm_regs, arm_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11361   MEM_ALLOC (arm_insn_r->arm_mems, arm_insn_r->mem_rec_count, record_buf_mem);
11362   return 0;
11363 }
11364
11365 /* Handling opcode 011 insns.  */
11366
11367 static int
11368 arm_record_ld_st_reg_offset (insn_decode_record *arm_insn_r)
11369 {
11370   struct regcache *reg_cache = arm_insn_r->regcache;
11371
11372   uint32_t shift_imm = 0;
11373   uint32_t reg_src1 = 0, reg_src2 = 0, reg_dest = 0;
11374   uint32_t offset_12 = 0, tgt_mem_addr = 0;
11375   uint32_t record_buf[8], record_buf_mem[8];
11376
11377   LONGEST s_word;
11378   ULONGEST u_regval[2];
11379
11380   arm_insn_r->opcode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 21, 24);
11381   arm_insn_r->decode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 7);
11382
11383   /* Handle enhanced store insns and LDRD DSP insn,
11384      order begins according to addressing modes for store insns
11385      STRH insn.  */
11386
11387   /* LDR or STR?  */
11388   if (bit (arm_insn_r->arm_insn, INSN_S_L_BIT_NUM))
11389     {
11390       reg_dest = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11391       /* LDR insn has a capability to do branching, if
11392          MOV LR, PC is precedded by LDR insn having Rn as R15
11393          in that case, it emulates branch and link insn, and hence we
11394          need to save CSPR and PC as well.  */
11395       if (15 != reg_dest)
11396         {
11397           record_buf[0] = bits (arm_insn_r->arm_insn, 12, 15);
11398           arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11399         }
11400       else
11401         {
11402           record_buf[0] = reg_dest;
11403           record_buf[1] = ARM_PS_REGNUM;
11404           arm_insn_r->reg_rec_count = 2;
11405         }
11406     }
11407   else
11408     {
11409       if (! bits (arm_insn_r->arm_insn, 4, 11))
11410         {
11411           /* Store insn, register offset and register pre-indexed,
11412              register post-indexed.  */
11413           /* Get Rm.  */
11414           reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 3);
11415           /* Get Rn.  */
11416           reg_src2 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
11417           regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1
11418                                       , &u_regval[0]);
11419           regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src2
11420                                       , &u_regval[1]);
11421           if (15 == reg_src2)
11422             {
11423               /* If R15 was used as Rn, hence current PC+8.  */
11424               /* Pre-indexed mode doesnt reach here ; illegal insn.  */
11425                 u_regval[0] = u_regval[0] + 8;
11426             }
11427           /* Calculate target store address, Rn +/- Rm, register offset.  */
11428           /* U == 1.  */
11429           if (bit (arm_insn_r->arm_insn, 23))
11430             {
11431               tgt_mem_addr = u_regval[0] + u_regval[1];
11432             }
11433           else
11434             {
11435               tgt_mem_addr = u_regval[1] - u_regval[0];
11436             }
11437
11438           switch (arm_insn_r->opcode)
11439             {
11440               /* STR.  */
11441               case 8:
11442               case 12:
11443               /* STR.  */    
11444               case 9:
11445               case 13:
11446               /* STRT.  */
11447               case 1:
11448               case 5:
11449               /* STR.  */
11450               case 0:
11451               case 4:
11452                 record_buf_mem[0] = 4;
11453               break;
11454
11455               /* STRB.  */
11456               case 10:
11457               case 14:
11458               /* STRB.  */
11459               case 11:
11460               case 15:
11461               /* STRBT.  */    
11462               case 3:
11463               case 7:
11464               /* STRB.  */
11465               case 2:
11466               case 6:
11467                 record_buf_mem[0] = 1;
11468               break;
11469
11470               default:
11471                 gdb_assert_not_reached ("no decoding pattern found");
11472               break;
11473             }
11474           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
11475           arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
11476
11477           if (9 == arm_insn_r->opcode || 11 == arm_insn_r->opcode
11478               || 13 == arm_insn_r->opcode || 15 == arm_insn_r->opcode
11479               || 0 == arm_insn_r->opcode || 2 == arm_insn_r->opcode
11480               || 4 == arm_insn_r->opcode || 6 == arm_insn_r->opcode
11481               || 1 == arm_insn_r->opcode || 3 == arm_insn_r->opcode
11482               || 5 == arm_insn_r->opcode || 7 == arm_insn_r->opcode
11483              )
11484             {
11485               /* Rn is going to be changed in pre-indexed mode and
11486                  post-indexed mode as well.  */
11487               record_buf[0] = reg_src2;
11488               arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11489             }
11490         }
11491       else
11492         {
11493           /* Store insn, scaled register offset; scaled pre-indexed.  */
11494           offset_12 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 5, 6);
11495           /* Get Rm.  */
11496           reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 3);
11497           /* Get Rn.  */
11498           reg_src2 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
11499           /* Get shift_imm.  */
11500           shift_imm = bits (arm_insn_r->arm_insn, 7, 11);
11501           regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval[0]);
11502           regcache_raw_read_signed (reg_cache, reg_src1, &s_word);
11503           regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src2, &u_regval[1]);
11504           /* Offset_12 used as shift.  */
11505           switch (offset_12)
11506             {
11507               case 0:
11508                 /* Offset_12 used as index.  */
11509                 offset_12 = u_regval[0] << shift_imm;
11510               break;
11511
11512               case 1:
11513                 offset_12 = (!shift_imm)?0:u_regval[0] >> shift_imm;
11514               break;
11515
11516               case 2:
11517                 if (!shift_imm)
11518                   {
11519                     if (bit (u_regval[0], 31))
11520                       {
11521                         offset_12 = 0xFFFFFFFF;
11522                       }
11523                     else
11524                       {
11525                         offset_12 = 0;
11526                       }
11527                   }
11528                 else
11529                   {
11530                     /* This is arithmetic shift.  */
11531                     offset_12 = s_word >> shift_imm;
11532                   }
11533                 break;
11534
11535               case 3:
11536                 if (!shift_imm)
11537                   {
11538                     regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, ARM_PS_REGNUM,
11539                                                 &u_regval[1]);
11540                     /* Get C flag value and shift it by 31.  */
11541                     offset_12 = (((bit (u_regval[1], 29)) << 31) \
11542                                   | (u_regval[0]) >> 1);
11543                   }
11544                 else
11545                   {
11546                     offset_12 = (u_regval[0] >> shift_imm) \
11547                                 | (u_regval[0] <<
11548                                 (sizeof(uint32_t) - shift_imm));
11549                   }
11550               break;
11551
11552               default:
11553                 gdb_assert_not_reached ("no decoding pattern found");
11554               break;
11555             }
11556
11557           regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src2, &u_regval[1]);
11558           /* bit U set.  */
11559           if (bit (arm_insn_r->arm_insn, 23))
11560             {
11561               tgt_mem_addr = u_regval[1] + offset_12;
11562             }
11563           else
11564             {
11565               tgt_mem_addr = u_regval[1] - offset_12;
11566             }
11567
11568           switch (arm_insn_r->opcode)
11569             {
11570               /* STR.  */
11571               case 8:
11572               case 12:
11573               /* STR.  */    
11574               case 9:
11575               case 13:
11576               /* STRT.  */
11577               case 1:
11578               case 5:
11579               /* STR.  */
11580               case 0:
11581               case 4:
11582                 record_buf_mem[0] = 4;
11583               break;
11584
11585               /* STRB.  */
11586               case 10:
11587               case 14:
11588               /* STRB.  */
11589               case 11:
11590               case 15:
11591               /* STRBT.  */    
11592               case 3:
11593               case 7:
11594               /* STRB.  */
11595               case 2:
11596               case 6:
11597                 record_buf_mem[0] = 1;
11598               break;
11599
11600               default:
11601                 gdb_assert_not_reached ("no decoding pattern found");
11602               break;
11603             }
11604           record_buf_mem[1] = tgt_mem_addr;
11605           arm_insn_r->mem_rec_count = 1;
11606
11607           if (9 == arm_insn_r->opcode || 11 == arm_insn_r->opcode
11608               || 13 == arm_insn_r->opcode || 15 == arm_insn_r->opcode
11609               || 0 == arm_insn_r->opcode || 2 == arm_insn_r->opcode
11610               || 4 == arm_insn_r->opcode || 6 == arm_insn_r->opcode
11611               || 1 == arm_insn_r->opcode || 3 == arm_insn_r->opcode
11612               || 5 == arm_insn_r->opcode || 7 == arm_insn_r->opcode
11613              )
11614             {
11615               /* Rn is going to be changed in register scaled pre-indexed
11616                  mode,and scaled post indexed mode.  */
11617               record_buf[0] = reg_src2;
11618               arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11619             }
11620         }
11621     }
11622
11623   REG_ALLOC (arm_insn_r->arm_regs, arm_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11624   MEM_ALLOC (arm_insn_r->arm_mems, arm_insn_r->mem_rec_count, record_buf_mem);
11625   return 0;
11626 }
11627
11628 /* Handling opcode 100 insns.  */
11629
11630 static int
11631 arm_record_ld_st_multiple (insn_decode_record *arm_insn_r)
11632 {
11633   struct regcache *reg_cache = arm_insn_r->regcache;
11634
11635   uint32_t register_list[16] = {0}, register_count = 0, register_bits = 0;
11636   uint32_t reg_src1 = 0, addr_mode = 0, no_of_regs = 0;
11637   uint32_t start_address = 0, index = 0;
11638   uint32_t record_buf[24], record_buf_mem[48];
11639
11640   ULONGEST u_regval[2] = {0};
11641
11642   /* This mode is exclusively for load and store multiple.  */
11643   /* Handle incremenrt after/before and decrment after.before mode;
11644      Rn is changing depending on W bit, but as of now we store Rn too
11645      without optimization.  */
11646
11647   if (bit (arm_insn_r->arm_insn, INSN_S_L_BIT_NUM))
11648     {
11649       /* LDM  (1,2,3) where LDM  (3) changes CPSR too.  */
11650
11651       if (bit (arm_insn_r->arm_insn, 20) && !bit (arm_insn_r->arm_insn, 22))
11652         {
11653           register_bits = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 15);
11654           no_of_regs = 15;
11655         }
11656       else
11657         {
11658           register_bits = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 14);
11659           no_of_regs = 14;
11660         }
11661       /* Get Rn.  */
11662       reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
11663       while (register_bits)
11664       {
11665         if (register_bits & 0x00000001)
11666           register_list[register_count++] = 1;
11667         register_bits = register_bits >> 1;
11668       }
11669
11670         /* Extra space for Base Register and CPSR; wihtout optimization.  */
11671         record_buf[register_count] = reg_src1;
11672         record_buf[register_count + 1] = ARM_PS_REGNUM;
11673         arm_insn_r->reg_rec_count = register_count + 2;
11674
11675         for (register_count = 0; register_count < no_of_regs; register_count++)
11676           {
11677             if  (register_list[register_count])
11678               {
11679                 /* Register_count gives total no of registers
11680                 and dually working as reg number.  */
11681                 record_buf[index] = register_count;
11682                 index++;
11683               }
11684           }
11685
11686     }
11687   else
11688     {
11689       /* It handles both STM(1) and STM(2).  */
11690       addr_mode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 23, 24);    
11691
11692       register_bits = bits (arm_insn_r->arm_insn, 0, 15);
11693       /* Get Rn.  */
11694       reg_src1 = bits (arm_insn_r->arm_insn, 16, 19);
11695       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval[0]);
11696       while (register_bits)
11697         {
11698           if (register_bits & 0x00000001)
11699             register_count++;
11700           register_bits = register_bits >> 1;
11701         }
11702
11703       switch (addr_mode)
11704         {
11705           /* Decrement after.  */
11706           case 0:                          
11707             start_address = (u_regval[0]) - (register_count * 4) + 4;
11708             arm_insn_r->mem_rec_count = register_count;
11709             while (register_count)
11710               {
11711                 record_buf_mem[(register_count * 2) - 1] = start_address;
11712                 record_buf_mem[(register_count * 2) - 2] = 4;
11713                 start_address = start_address + 4;
11714                 register_count--;
11715               }
11716           break;    
11717
11718           /* Increment after.  */
11719           case 1:
11720             start_address = u_regval[0];
11721             arm_insn_r->mem_rec_count = register_count;
11722             while (register_count)
11723               {
11724                 record_buf_mem[(register_count * 2) - 1] = start_address;
11725                 record_buf_mem[(register_count * 2) - 2] = 4;
11726                 start_address = start_address + 4;
11727                 register_count--;
11728               }
11729           break;    
11730
11731           /* Decrement before.  */
11732           case 2:
11733
11734             start_address = (u_regval[0]) - (register_count * 4);
11735             arm_insn_r->mem_rec_count = register_count;
11736             while (register_count)
11737               {
11738                 record_buf_mem[(register_count * 2) - 1] = start_address;
11739                 record_buf_mem[(register_count * 2) - 2] = 4;
11740                 start_address = start_address + 4;
11741                 register_count--;
11742               }
11743           break;    
11744
11745           /* Increment before.  */
11746           case 3:
11747             start_address = u_regval[0] + 4;
11748             arm_insn_r->mem_rec_count = register_count;
11749             while (register_count)
11750               {
11751                 record_buf_mem[(register_count * 2) - 1] = start_address;
11752                 record_buf_mem[(register_count * 2) - 2] = 4;
11753                 start_address = start_address + 4;
11754                 register_count--;
11755               }
11756           break;    
11757
11758           default:
11759             gdb_assert_not_reached ("no decoding pattern found");
11760           break;    
11761         }
11762
11763       /* Base register also changes; based on condition and W bit.  */
11764       /* We save it anyway without optimization.  */
11765       record_buf[0] = reg_src1;
11766       arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11767     }
11768
11769   REG_ALLOC (arm_insn_r->arm_regs, arm_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11770   MEM_ALLOC (arm_insn_r->arm_mems, arm_insn_r->mem_rec_count, record_buf_mem);
11771   return 0;
11772 }
11773
11774 /* Handling opcode 101 insns.  */
11775
11776 static int
11777 arm_record_b_bl (insn_decode_record *arm_insn_r)
11778 {
11779   uint32_t record_buf[8];
11780
11781   /* Handle B, BL, BLX(1) insns.  */
11782   /* B simply branches so we do nothing here.  */
11783   /* Note: BLX(1) doesnt fall here but instead it falls into
11784      extension space.  */
11785   if (bit (arm_insn_r->arm_insn, 24))
11786   {
11787     record_buf[0] = ARM_LR_REGNUM;
11788     arm_insn_r->reg_rec_count = 1;
11789   }
11790
11791   REG_ALLOC (arm_insn_r->arm_regs, arm_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11792
11793   return 0;
11794 }
11795
11796 /* Handling opcode 110 insns.  */
11797
11798 static int
11799 arm_record_coproc (insn_decode_record *arm_insn_r)
11800 {
11801   printf_unfiltered (_("Process record does not support instruction "
11802                     "0x%0x at address %s.\n"),arm_insn_r->arm_insn,
11803                     paddress (arm_insn_r->gdbarch, arm_insn_r->this_addr));
11804
11805   return -1;
11806 }
11807
11808 /* Handling opcode 111 insns.  */
11809
11810 static int
11811 arm_record_coproc_data_proc (insn_decode_record *arm_insn_r)
11812 {
11813   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (arm_insn_r->gdbarch);
11814   struct regcache *reg_cache = arm_insn_r->regcache;
11815   uint32_t ret = 0; /* function return value: -1:record failure ;  0:success  */
11816
11817   /* Handle SWI insn; system call would be handled over here.  */
11818
11819   arm_insn_r->opcode = bits (arm_insn_r->arm_insn, 24, 27);
11820   if (15 == arm_insn_r->opcode)
11821   {
11822     /* Handle arm syscall insn.  */
11823     if (tdep->arm_swi_record != NULL)
11824       {
11825         ret = tdep->arm_swi_record(reg_cache);
11826       }
11827     else
11828       {
11829         printf_unfiltered (_("no syscall record support\n"));
11830         ret = -1;
11831       }
11832   }
11833
11834   printf_unfiltered (_("Process record does not support instruction "
11835                         "0x%0x at address %s.\n"),arm_insn_r->arm_insn,
11836                         paddress (arm_insn_r->gdbarch, arm_insn_r->this_addr));
11837   return ret;
11838 }
11839
11840 /* Handling opcode 000 insns.  */
11841
11842 static int
11843 thumb_record_shift_add_sub (insn_decode_record *thumb_insn_r)
11844 {
11845   uint32_t record_buf[8];
11846   uint32_t reg_src1 = 0;
11847
11848   reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 2);
11849
11850   record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11851   record_buf[1] = reg_src1;
11852   thumb_insn_r->reg_rec_count = 2;
11853
11854   REG_ALLOC (thumb_insn_r->arm_regs, thumb_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11855
11856   return 0;
11857 }
11858
11859
11860 /* Handling opcode 001 insns.  */
11861
11862 static int
11863 thumb_record_add_sub_cmp_mov (insn_decode_record *thumb_insn_r)
11864 {
11865   uint32_t record_buf[8];
11866   uint32_t reg_src1 = 0;
11867
11868   reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 10);
11869
11870   record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11871   record_buf[1] = reg_src1;
11872   thumb_insn_r->reg_rec_count = 2;
11873
11874   REG_ALLOC (thumb_insn_r->arm_regs, thumb_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11875
11876   return 0;
11877 }
11878
11879 /* Handling opcode 010 insns.  */
11880
11881 static int
11882 thumb_record_ld_st_reg_offset (insn_decode_record *thumb_insn_r)
11883 {
11884   struct regcache *reg_cache =  thumb_insn_r->regcache;
11885   uint32_t record_buf[8], record_buf_mem[8];
11886
11887   uint32_t reg_src1 = 0, reg_src2 = 0;
11888   uint32_t opcode1 = 0, opcode2 = 0, opcode3 = 0;
11889
11890   ULONGEST u_regval[2] = {0};
11891
11892   opcode1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 10, 12);
11893
11894   if (bit (thumb_insn_r->arm_insn, 12))
11895     {
11896       /* Handle load/store register offset.  */
11897       opcode2 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 9, 10);
11898       if (opcode2 >= 12 && opcode2 <= 15)
11899         {
11900           /* LDR(2), LDRB(2) , LDRH(2), LDRSB, LDRSH.  */
11901           reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn,0, 2);
11902           record_buf[0] = reg_src1;
11903           thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
11904         }
11905       else if (opcode2 >= 8 && opcode2 <= 10)
11906         {
11907           /* STR(2), STRB(2), STRH(2) .  */
11908           reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 3, 5);
11909           reg_src2 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 6, 8);
11910           regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval[0]);
11911           regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src2, &u_regval[1]);
11912           if (8 == opcode2)
11913             record_buf_mem[0] = 4;    /* STR (2).  */
11914           else if (10 == opcode2)
11915             record_buf_mem[0] = 1;    /*  STRB (2).  */
11916           else if (9 == opcode2)
11917             record_buf_mem[0] = 2;    /* STRH (2).  */
11918           record_buf_mem[1] = u_regval[0] + u_regval[1];
11919           thumb_insn_r->mem_rec_count = 1;
11920         }
11921     }
11922   else if (bit (thumb_insn_r->arm_insn, 11))
11923     {
11924       /* Handle load from literal pool.  */
11925       /* LDR(3).  */
11926       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 10);
11927       record_buf[0] = reg_src1;
11928       thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
11929     }
11930   else if (opcode1)
11931     {
11932       opcode2 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 9);
11933       opcode3 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 2);
11934       if ((3 == opcode2) && (!opcode3))
11935         {
11936           /* Branch with exchange.  */
11937           record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11938           thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
11939         }
11940       else
11941         {
11942           /* Format 8; special data processing insns.  */
11943           reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 2);
11944           record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11945           record_buf[1] = reg_src1;
11946           thumb_insn_r->reg_rec_count = 2;
11947         }
11948     }
11949   else
11950     {
11951       /* Format 5; data processing insns.  */
11952       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 2);
11953       if (bit (thumb_insn_r->arm_insn, 7))
11954         {
11955           reg_src1 = reg_src1 + 8;
11956         }
11957       record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
11958       record_buf[1] = reg_src1;
11959       thumb_insn_r->reg_rec_count = 2;
11960     }
11961
11962   REG_ALLOC (thumb_insn_r->arm_regs, thumb_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
11963   MEM_ALLOC (thumb_insn_r->arm_mems, thumb_insn_r->mem_rec_count,
11964              record_buf_mem);
11965
11966   return 0;
11967 }
11968
11969 /* Handling opcode 001 insns.  */
11970
11971 static int
11972 thumb_record_ld_st_imm_offset (insn_decode_record *thumb_insn_r)
11973 {
11974   struct regcache *reg_cache = thumb_insn_r->regcache;
11975   uint32_t record_buf[8], record_buf_mem[8];
11976
11977   uint32_t reg_src1 = 0;
11978   uint32_t opcode = 0, immed_5 = 0;
11979
11980   ULONGEST u_regval = 0;
11981
11982   opcode = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 11, 12);
11983
11984   if (opcode)
11985     {
11986       /* LDR(1).  */
11987       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 2);
11988       record_buf[0] = reg_src1;
11989       thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
11990     }
11991   else
11992     {
11993       /* STR(1).  */
11994       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 3, 5);
11995       immed_5 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 6, 10);
11996       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval);
11997       record_buf_mem[0] = 4;
11998       record_buf_mem[1] = u_regval + (immed_5 * 4);
11999       thumb_insn_r->mem_rec_count = 1;
12000     }
12001
12002   REG_ALLOC (thumb_insn_r->arm_regs, thumb_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
12003   MEM_ALLOC (thumb_insn_r->arm_mems, thumb_insn_r->mem_rec_count, 
12004              record_buf_mem);
12005
12006   return 0;
12007 }
12008
12009 /* Handling opcode 100 insns.  */
12010
12011 static int
12012 thumb_record_ld_st_stack (insn_decode_record *thumb_insn_r)
12013 {
12014   struct regcache *reg_cache = thumb_insn_r->regcache;
12015   uint32_t record_buf[8], record_buf_mem[8];
12016
12017   uint32_t reg_src1 = 0;
12018   uint32_t opcode = 0, immed_8 = 0, immed_5 = 0;
12019
12020   ULONGEST u_regval = 0;
12021
12022   opcode = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 11, 12);
12023
12024   if (3 == opcode)
12025     {
12026       /* LDR(4).  */
12027       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 10);
12028       record_buf[0] = reg_src1;
12029       thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
12030     }
12031   else if (1 == opcode)
12032     {
12033       /* LDRH(1).  */
12034       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 2);
12035       record_buf[0] = reg_src1;
12036       thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
12037     }
12038   else if (2 == opcode)
12039     {
12040       /* STR(3).  */
12041       immed_8 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 7);
12042       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, ARM_SP_REGNUM, &u_regval);
12043       record_buf_mem[0] = 4;
12044       record_buf_mem[1] = u_regval + (immed_8 * 4);
12045       thumb_insn_r->mem_rec_count = 1;
12046     }
12047   else if (0 == opcode)
12048     {
12049       /* STRH(1).  */
12050       immed_5 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 6, 10);
12051       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 3, 5);
12052       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval);
12053       record_buf_mem[0] = 2;
12054       record_buf_mem[1] = u_regval + (immed_5 * 2);
12055       thumb_insn_r->mem_rec_count = 1;
12056     }
12057
12058   REG_ALLOC (thumb_insn_r->arm_regs, thumb_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
12059   MEM_ALLOC (thumb_insn_r->arm_mems, thumb_insn_r->mem_rec_count,
12060              record_buf_mem);
12061
12062   return 0;
12063 }
12064
12065 /* Handling opcode 101 insns.  */
12066
12067 static int
12068 thumb_record_misc (insn_decode_record *thumb_insn_r)
12069 {
12070   struct regcache *reg_cache = thumb_insn_r->regcache;
12071
12072   uint32_t opcode = 0, opcode1 = 0, opcode2 = 0;
12073   uint32_t register_bits = 0, register_count = 0;
12074   uint32_t register_list[8] = {0}, index = 0, start_address = 0;
12075   uint32_t record_buf[24], record_buf_mem[48];
12076   uint32_t reg_src1;
12077
12078   ULONGEST u_regval = 0;
12079
12080   opcode = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 11, 12);
12081   opcode1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 12);
12082   opcode2 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 9, 12);
12083
12084   if (14 == opcode2)
12085     {
12086       /* POP.  */
12087       register_bits = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 7);
12088       while (register_bits)
12089         {
12090           if (register_bits & 0x00000001)
12091             register_list[register_count++] = 1;
12092           register_bits = register_bits >> 1;
12093         }
12094       record_buf[register_count] = ARM_PS_REGNUM;
12095       record_buf[register_count + 1] = ARM_SP_REGNUM;
12096       thumb_insn_r->reg_rec_count = register_count + 2;
12097       for (register_count = 0; register_count < 8; register_count++)
12098         {
12099           if  (register_list[register_count])
12100             {
12101               record_buf[index] = register_count;
12102               index++;
12103             }
12104         }
12105     }
12106   else if (10 == opcode2)
12107     {
12108       /* PUSH.  */
12109       register_bits = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 7);
12110       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, ARM_PC_REGNUM, &u_regval);
12111       while (register_bits)
12112         {
12113           if (register_bits & 0x00000001)
12114             register_count++;
12115           register_bits = register_bits >> 1;
12116         }
12117       start_address = u_regval -  \
12118                   (4 * (bit (thumb_insn_r->arm_insn, 8) + register_count));
12119       thumb_insn_r->mem_rec_count = register_count;
12120       while (register_count)
12121         {
12122           record_buf_mem[(register_count * 2) - 1] = start_address;
12123           record_buf_mem[(register_count * 2) - 2] = 4;
12124           start_address = start_address + 4;
12125           register_count--;
12126         }
12127       record_buf[0] = ARM_SP_REGNUM;
12128       thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
12129     }
12130   else if (0x1E == opcode1)
12131     {
12132       /* BKPT insn.  */
12133       /* Handle enhanced software breakpoint insn, BKPT.  */
12134       /* CPSR is changed to be executed in ARM state,  disabling normal
12135          interrupts, entering abort mode.  */
12136       /* According to high vector configuration PC is set.  */
12137       /* User hits breakpoint and type reverse, in that case, we need to go back with 
12138       previous CPSR and Program Counter.  */
12139       record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
12140       record_buf[1] = ARM_LR_REGNUM;
12141       thumb_insn_r->reg_rec_count = 2;
12142       /* We need to save SPSR value, which is not yet done.  */
12143       printf_unfiltered (_("Process record does not support instruction "
12144                            "0x%0x at address %s.\n"),
12145                            thumb_insn_r->arm_insn,
12146                            paddress (thumb_insn_r->gdbarch,
12147                            thumb_insn_r->this_addr));
12148       return -1;
12149     }
12150   else if ((0 == opcode) || (1 == opcode))
12151     {
12152       /* ADD(5), ADD(6).  */
12153       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 10);
12154       record_buf[0] = reg_src1;
12155       thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
12156     }
12157   else if (2 == opcode)
12158     {
12159       /* ADD(7), SUB(4).  */
12160       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 10);
12161       record_buf[0] = ARM_SP_REGNUM;
12162       thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
12163     }
12164
12165   REG_ALLOC (thumb_insn_r->arm_regs, thumb_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
12166   MEM_ALLOC (thumb_insn_r->arm_mems, thumb_insn_r->mem_rec_count,
12167              record_buf_mem);
12168
12169   return 0;
12170 }
12171
12172 /* Handling opcode 110 insns.  */
12173
12174 static int
12175 thumb_record_ldm_stm_swi (insn_decode_record *thumb_insn_r)                
12176 {
12177   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (thumb_insn_r->gdbarch);
12178   struct regcache *reg_cache = thumb_insn_r->regcache;
12179
12180   uint32_t ret = 0; /* function return value: -1:record failure ;  0:success  */
12181   uint32_t reg_src1 = 0;
12182   uint32_t opcode1 = 0, opcode2 = 0, register_bits = 0, register_count = 0;
12183   uint32_t register_list[8] = {0}, index = 0, start_address = 0;
12184   uint32_t record_buf[24], record_buf_mem[48];
12185
12186   ULONGEST u_regval = 0;
12187
12188   opcode1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 12);
12189   opcode2 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 11, 12);
12190
12191   if (1 == opcode2)
12192     {
12193
12194       /* LDMIA.  */
12195       register_bits = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 7);
12196       /* Get Rn.  */
12197       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 10);
12198       while (register_bits)
12199         {
12200           if (register_bits & 0x00000001)
12201             register_list[register_count++] = 1;
12202           register_bits = register_bits >> 1;
12203         }
12204       record_buf[register_count] = reg_src1;
12205       thumb_insn_r->reg_rec_count = register_count + 1;
12206       for (register_count = 0; register_count < 8; register_count++)
12207         {
12208           if (register_list[register_count])
12209             {
12210               record_buf[index] = register_count;
12211               index++;
12212             }
12213         }
12214     }
12215   else if (0 == opcode2)
12216     {
12217       /* It handles both STMIA.  */
12218       register_bits = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 0, 7);
12219       /* Get Rn.  */
12220       reg_src1 = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 8, 10);
12221       regcache_raw_read_unsigned (reg_cache, reg_src1, &u_regval);
12222       while (register_bits)
12223         {
12224           if (register_bits & 0x00000001)
12225             register_count++;
12226           register_bits = register_bits >> 1;
12227         }
12228       start_address = u_regval;
12229       thumb_insn_r->mem_rec_count = register_count;
12230       while (register_count)
12231         {
12232           record_buf_mem[(register_count * 2) - 1] = start_address;
12233           record_buf_mem[(register_count * 2) - 2] = 4;
12234           start_address = start_address + 4;
12235           register_count--;
12236         }
12237     }
12238   else if (0x1F == opcode1)
12239     {
12240         /* Handle arm syscall insn.  */
12241         if (tdep->arm_swi_record != NULL)
12242           {
12243             ret = tdep->arm_swi_record(reg_cache);
12244           }
12245         else
12246           {
12247             printf_unfiltered (_("no syscall record support\n"));
12248             return -1;
12249           }
12250     }
12251
12252   /* B (1), conditional branch is automatically taken care in process_record,
12253     as PC is saved there.  */
12254
12255   REG_ALLOC (thumb_insn_r->arm_regs, thumb_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
12256   MEM_ALLOC (thumb_insn_r->arm_mems, thumb_insn_r->mem_rec_count,
12257              record_buf_mem);
12258
12259   return ret;
12260 }
12261
12262 /* Handling opcode 111 insns.  */
12263
12264 static int
12265 thumb_record_branch (insn_decode_record *thumb_insn_r)
12266 {
12267   uint32_t record_buf[8];
12268   uint32_t bits_h = 0;
12269
12270   bits_h = bits (thumb_insn_r->arm_insn, 11, 12);
12271
12272   if (2 == bits_h || 3 == bits_h)
12273     {
12274       /* BL */
12275       record_buf[0] = ARM_LR_REGNUM;
12276       thumb_insn_r->reg_rec_count = 1;
12277     }
12278   else if (1 == bits_h)
12279     {
12280       /* BLX(1). */
12281       record_buf[0] = ARM_PS_REGNUM;
12282       record_buf[1] = ARM_LR_REGNUM;
12283       thumb_insn_r->reg_rec_count = 2;
12284     }
12285
12286   /* B(2) is automatically taken care in process_record, as PC is 
12287      saved there.  */
12288
12289   REG_ALLOC (thumb_insn_r->arm_regs, thumb_insn_r->reg_rec_count, record_buf);
12290
12291   return 0;     
12292 }
12293
12294
12295 /* Extracts arm/thumb/thumb2 insn depending on the size, and returns 0 on success 
12296 and positive val on fauilure.  */
12297
12298 static int
12299 extract_arm_insn (insn_decode_record *insn_record, uint32_t insn_size)
12300 {
12301   gdb_byte buf[insn_size];
12302
12303   memset (&buf[0], 0, insn_size);
12304   
12305   if (target_read_memory (insn_record->this_addr, &buf[0], insn_size))
12306     return 1;
12307   insn_record->arm_insn = (uint32_t) extract_unsigned_integer (&buf[0],
12308                            insn_size, 
12309                            gdbarch_byte_order (insn_record->gdbarch));
12310   return 0;
12311 }
12312
12313 typedef int (*sti_arm_hdl_fp_t) (insn_decode_record*);
12314
12315 /* Decode arm/thumb insn depending on condition cods and opcodes; and
12316    dispatch it.  */
12317
12318 static int
12319 decode_insn (insn_decode_record *arm_record, record_type_t record_type,
12320                 uint32_t insn_size)
12321 {
12322
12323   /* (Starting from numerical 0); bits 25, 26, 27 decodes type of arm instruction.  */
12324   static const sti_arm_hdl_fp_t const arm_handle_insn[8] =                    
12325   {
12326     arm_record_data_proc_misc_ld_str,   /* 000.  */
12327     arm_record_data_proc_imm,           /* 001.  */
12328     arm_record_ld_st_imm_offset,        /* 010.  */
12329     arm_record_ld_st_reg_offset,        /* 011.  */
12330     arm_record_ld_st_multiple,          /* 100.  */
12331     arm_record_b_bl,                    /* 101.  */
12332     arm_record_coproc,                  /* 110.  */
12333     arm_record_coproc_data_proc         /* 111.  */
12334   };
12335
12336   /* (Starting from numerical 0); bits 13,14,15 decodes type of thumb instruction.  */
12337   static const sti_arm_hdl_fp_t const thumb_handle_insn[8] =
12338   { \
12339     thumb_record_shift_add_sub,        /* 000.  */
12340     thumb_record_add_sub_cmp_mov,      /* 001.  */
12341     thumb_record_ld_st_reg_offset,     /* 010.  */
12342     thumb_record_ld_st_imm_offset,     /* 011.  */
12343     thumb_record_ld_st_stack,          /* 100.  */
12344     thumb_record_misc,                 /* 101.  */
12345     thumb_record_ldm_stm_swi,          /* 110.  */
12346     thumb_record_branch                /* 111.  */
12347   };
12348
12349   uint32_t ret = 0;    /* return value: negative:failure   0:success.  */
12350   uint32_t insn_id = 0;
12351
12352   if (extract_arm_insn (arm_record, insn_size))
12353     {
12354       if (record_debug)
12355         {
12356           printf_unfiltered (_("Process record: error reading memory at "
12357                               "addr %s len = %d.\n"),
12358           paddress (arm_record->gdbarch, arm_record->this_addr), insn_size);        
12359         }
12360       return -1;
12361     }
12362   else if (ARM_RECORD == record_type)
12363     {
12364       arm_record->cond = bits (arm_record->arm_insn, 28, 31);
12365       insn_id = bits (arm_record->arm_insn, 25, 27);
12366       ret = arm_record_extension_space (arm_record);
12367       /* If this insn has fallen into extension space 
12368          then we need not decode it anymore.  */
12369       if (ret != -1 && !INSN_RECORDED(arm_record))
12370         {
12371           ret = arm_handle_insn[insn_id] (arm_record);
12372         }
12373     }
12374   else if (THUMB_RECORD == record_type)
12375     {
12376       /* As thumb does not have condition codes, we set negative.  */
12377       arm_record->cond = -1;
12378       insn_id = bits (arm_record->arm_insn, 13, 15);
12379       ret = thumb_handle_insn[insn_id] (arm_record);
12380     }
12381   else if (THUMB2_RECORD == record_type)
12382     {
12383       printf_unfiltered (_("Process record doesnt support thumb32 instruction "
12384                            "0x%0x at address %s.\n"),arm_record->arm_insn,
12385                            paddress (arm_record->gdbarch, 
12386                            arm_record->this_addr));
12387       ret = -1;
12388     }
12389   else
12390     {
12391       /* Throw assertion.  */
12392       gdb_assert_not_reached ("not a valid instruction, could not decode");
12393     }
12394
12395   return ret;
12396 }
12397
12398
12399 /* Cleans up local record registers and memory allocations.  */
12400
12401 static void 
12402 deallocate_reg_mem (insn_decode_record *record)
12403 {
12404   xfree (record->arm_regs);
12405   xfree (record->arm_mems);    
12406 }
12407
12408
12409 /* Parse the current instruction and record the values of the registers and    
12410    memory that will be changed in current instruction to record_arch_list".
12411    Return -1 if something is wrong.  */
12412
12413 int
12414 arm_process_record (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache, 
12415                         CORE_ADDR insn_addr)
12416 {
12417
12418   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
12419   uint32_t no_of_rec = 0;
12420   uint32_t ret = 0;  /* return value: -1:record failure ;  0:success  */
12421   ULONGEST t_bit = 0, insn_id = 0;
12422
12423   ULONGEST u_regval = 0;
12424
12425   insn_decode_record arm_record;
12426
12427   memset (&arm_record, 0, sizeof (insn_decode_record));
12428   arm_record.regcache = regcache;
12429   arm_record.this_addr = insn_addr;
12430   arm_record.gdbarch = gdbarch;
12431
12432
12433   if (record_debug > 1)
12434     {
12435       fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "Process record: arm_process_record "
12436                                       "addr = %s\n",
12437       paddress (gdbarch, arm_record.this_addr));
12438     }
12439
12440   if (extract_arm_insn (&arm_record, 2))
12441     {
12442       if (record_debug)
12443         {
12444           printf_unfiltered (_("Process record: error reading memory at "
12445                              "addr %s len = %d.\n"),
12446                              paddress (arm_record.gdbarch, 
12447                              arm_record.this_addr), 2);
12448         }
12449       return -1;
12450     }
12451
12452   /* Check the insn, whether it is thumb or arm one.  */
12453
12454   t_bit = arm_psr_thumb_bit (arm_record.gdbarch);
12455   regcache_raw_read_unsigned (arm_record.regcache, ARM_PS_REGNUM, &u_regval);
12456
12457
12458   if (!(u_regval & t_bit))
12459     {
12460       /* We are decoding arm insn.  */
12461       ret = decode_insn (&arm_record, ARM_RECORD, ARM_INSN_SIZE_BYTES);
12462     }
12463   else
12464     {
12465       insn_id = bits (arm_record.arm_insn, 11, 15);
12466       /* is it thumb2 insn?  */
12467       if ((0x1D == insn_id) || (0x1E == insn_id) || (0x1F == insn_id))
12468         {
12469           ret = decode_insn (&arm_record, THUMB2_RECORD, 
12470                              THUMB2_INSN_SIZE_BYTES);
12471         }
12472       else
12473         {
12474           /* We are decoding thumb insn.  */
12475           ret = decode_insn (&arm_record, THUMB_RECORD, THUMB_INSN_SIZE_BYTES);
12476         }
12477     }
12478
12479   if (0 == ret)
12480     {
12481       /* Record registers.  */
12482       record_arch_list_add_reg (arm_record.regcache, ARM_PC_REGNUM);
12483       if (arm_record.arm_regs)
12484         {
12485           for (no_of_rec = 0; no_of_rec < arm_record.reg_rec_count; no_of_rec++)
12486             {
12487               if (record_arch_list_add_reg (arm_record.regcache , 
12488                                             arm_record.arm_regs[no_of_rec]))
12489               ret = -1;
12490             }
12491         }
12492       /* Record memories.  */
12493       if (arm_record.arm_mems)
12494         {
12495           for (no_of_rec = 0; no_of_rec < arm_record.mem_rec_count; no_of_rec++)
12496             {
12497               if (record_arch_list_add_mem 
12498                   ((CORE_ADDR)arm_record.arm_mems[no_of_rec].addr,
12499                   arm_record.arm_mems[no_of_rec].len))
12500                 ret = -1;
12501             }
12502         }
12503
12504       if (record_arch_list_add_end ())
12505         ret = -1;
12506     }
12507
12508
12509   deallocate_reg_mem (&arm_record);
12510
12511   return ret;
12512 }
12513