99139ac115ba4a718dea5f58632f224b6c5ce90a
[external/binutils.git] / gdb / arm-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Acorn Risc Machine (ARM).
2    Copyright (C) 1988, 1989, 1991, 1992, 1993, 1995-1999
3    Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program; if not, write to the Free Software
19    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
20    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "defs.h"
23 #include "frame.h"
24 #include "inferior.h"
25 #include "gdbcmd.h"
26 #include "gdbcore.h"
27 #include "symfile.h"
28 #include "gdb_string.h"
29 #include "coff/internal.h"      /* Internal format of COFF symbols in BFD */
30
31 /*
32    The following macros are actually wrong.  Neither arm nor thumb can
33    or should set the lsb on addr.
34    The thumb addresses are mod 2, so (addr & 2) would be a good heuristic
35    to use when checking for thumb (see arm_pc_is_thumb() below).
36    Unfortunately, something else depends on these (incorrect) macros, so
37    fixing them actually breaks gdb.  I didn't have time to investigate. Z.R.
38  */
39 /* Thumb function addresses are odd (bit 0 is set).  Here are some
40    macros to test, set, or clear bit 0 of addresses.  */
41 #define IS_THUMB_ADDR(addr)     ((addr) & 1)
42 #define MAKE_THUMB_ADDR(addr)   ((addr) | 1)
43 #define UNMAKE_THUMB_ADDR(addr) ((addr) & ~1)
44
45 /* Macros to round N up or down to the next A boundary; A must be
46    a power of two. */
47 #define ROUND_DOWN(n,a)         ((n) & ~((a) - 1))
48 #define ROUND_UP(n,a)           (((n) + (a) - 1) & ~((a) - 1))
49
50 static char *apcs_register_names[] =
51 { "a1", "a2", "a3", "a4", /*  0  1  2  3 */
52   "v1", "v2", "v3", "v4", /*  4  5  6  7 */
53   "v5", "v6", "sl", "fp", /*  8  9 10 11 */
54   "ip", "sp", "lr", "pc", /* 12 13 14 15 */
55   "f0", "f1", "f2", "f3", /* 16 17 18 19 */
56   "f4", "f5", "f6", "f7", /* 20 21 22 23 */
57   "fps","ps" }            /* 24 25       */;
58
59 /* These names are the ones which gcc emits, and 
60    I find them less confusing.  Toggle between them
61    using the `othernames' command. */
62 static char *additional_register_names[] =
63 { "r0", "r1", "r2", "r3", /*  0  1  2  3 */
64   "r4", "r5", "r6", "r7",    /*  4  5  6  7 */
65   "r8", "r9", "r10", "r11",  /*  8  9 10 11 */
66   "r12", "r13", "r14", "pc", /* 12 13 14 15 */
67   "f0", "f1", "f2", "f3",    /* 16 17 18 19 */
68   "f4", "f5", "f6", "f7",    /* 20 21 22 23 */
69   "fps","ps" }               /* 24 25       */;
70
71 /* By default use the APCS registers names */
72
73 char **arm_register_names = apcs_register_names;
74 /* This is the variable the is set with "set disassembly-flavor",
75  and its legitimate values. */
76 static char apcs_flavor[] = "apcs";
77 static char r_prefix_flavor[] = "r-prefix";
78 static char *valid_flavors[] = {
79   apcs_flavor,
80   r_prefix_flavor,
81   NULL
82 };
83 static char *disassembly_flavor = apcs_flavor;
84
85 /* This is used to keep the bfd arch_info in sync with the disassembly flavor.  */
86 static void set_disassembly_flavor_sfunc PARAMS ((char *, int, \
87                                                   struct cmd_list_element *));
88 static void set_disassembly_flavor ();
89
90 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
91 /* The system C compiler uses a similar structure return convention to gcc */
92 int
93 arm_use_struct_convention (gcc_p, type)
94      int gcc_p;
95      struct type *type;
96 {
97   return (TYPE_LENGTH (type) > 4);
98 }
99
100 int
101 arm_frame_chain_valid (chain, thisframe)
102      CORE_ADDR chain;
103      struct frame_info *thisframe;
104 {
105 #define LOWEST_PC 0x20          /* the first 0x20 bytes are the trap vectors. */
106   return (chain != 0 && (FRAME_SAVED_PC (thisframe) >= LOWEST_PC));
107 }
108
109 /* Set to true if the 32-bit mode is in use. */
110
111 int arm_apcs_32 = 1;
112
113 /* Flag set by arm_fix_call_dummy that tells whether the target function
114    is a Thumb function.  This flag is checked by arm_push_arguments.
115    FIXME: Change the PUSH_ARGUMENTS macro (and its use in valops.c) to
116    pass the function address as an additional parameter.  */
117
118 static int target_is_thumb;
119
120 /* Flag set by arm_fix_call_dummy that tells whether the calling function
121    is a Thumb function.  This flag is checked by arm_pc_is_thumb
122    and arm_call_dummy_breakpoint_offset.  */
123
124 static int caller_is_thumb;
125
126 /* Tell if the program counter value in MEMADDR is in a Thumb function.  */
127
128 int
129 arm_pc_is_thumb (memaddr)
130      bfd_vma memaddr;
131 {
132   struct minimal_symbol *sym;
133   CORE_ADDR sp;
134
135   /* If bit 0 of the address is set, assume this is a Thumb address. */
136   if (IS_THUMB_ADDR (memaddr))
137     return 1;
138
139   /* Thumb function have a "special" bit set in minimal symbols */
140   sym = lookup_minimal_symbol_by_pc (memaddr);
141   if (sym)
142     {
143       return (MSYMBOL_IS_SPECIAL (sym));
144     }
145   else
146     return 0;
147 }
148
149 /* Tell if the program counter value in MEMADDR is in a call dummy that
150    is being called from a Thumb function.  */
151
152 int
153 arm_pc_is_thumb_dummy (memaddr)
154      bfd_vma memaddr;
155 {
156   CORE_ADDR sp = read_sp ();
157
158   if (PC_IN_CALL_DUMMY (memaddr, sp, sp + 64))
159     return caller_is_thumb;
160   else
161     return 0;
162 }
163
164 CORE_ADDR
165 arm_addr_bits_remove (val)
166      CORE_ADDR val;
167 {
168   if (arm_pc_is_thumb (val))
169     return (val & (arm_apcs_32 ? 0xfffffffe : 0x03fffffe));
170   else
171     return (val & (arm_apcs_32 ? 0xfffffffc : 0x03fffffc));
172 }
173
174 CORE_ADDR
175 arm_saved_pc_after_call (frame)
176      struct frame_info *frame;
177 {
178   return ADDR_BITS_REMOVE (read_register (LR_REGNUM));
179 }
180
181 int
182 arm_frameless_function_invocation (fi)
183      struct frame_info *fi;
184 {
185   CORE_ADDR func_start, after_prologue;
186   int frameless;
187   
188   func_start = (get_pc_function_start ((fi)->pc) + FUNCTION_START_OFFSET);
189   after_prologue = SKIP_PROLOGUE (func_start);
190   
191   /* There are some frameless functions whose first two instructions
192      follow the standard APCS form, in which case after_prologue
193      will be func_start + 8. */
194   
195   frameless = (after_prologue < func_start + 12);
196   return frameless;
197 }
198
199 /* A typical Thumb prologue looks like this:
200    push    {r7, lr}
201    add     sp, sp, #-28
202    add     r7, sp, #12
203    Sometimes the latter instruction may be replaced by:
204    mov     r7, sp 
205  */
206
207 static CORE_ADDR
208 thumb_skip_prologue (pc)
209      CORE_ADDR pc;
210 {
211   CORE_ADDR current_pc;
212
213   for (current_pc = pc; current_pc < pc + 20; current_pc += 2)
214     {
215       unsigned short insn = read_memory_unsigned_integer (current_pc, 2);
216
217       if ((insn & 0xfe00) != 0xb400     /* push {..., r7, lr} */
218           && (insn & 0xff00) != 0xb000  /* add sp, #simm */
219           && (insn & 0xff00) != 0xaf00  /* add r7, sp, #imm */
220           && insn != 0x466f     /* mov r7, sp */
221           && (insn & 0xffc0) != 0x4640)         /* mov r0-r7, r8-r15 */
222         break;
223     }
224
225   return current_pc;
226 }
227
228 /* APCS (ARM procedure call standard) defines the following prologue:
229
230    mov          ip, sp
231    [stmfd       sp!, {a1,a2,a3,a4}]
232    stmfd        sp!, {...,fp,ip,lr,pc}
233    [stfe                f7, [sp, #-12]!]
234    [stfe                f6, [sp, #-12]!]
235    [stfe                f5, [sp, #-12]!]
236    [stfe                f4, [sp, #-12]!]
237    sub          fp, ip, #nn     // nn == 20 or 4 depending on second ins
238  */
239
240 CORE_ADDR
241 arm_skip_prologue (pc)
242      CORE_ADDR pc;
243 {
244   unsigned long inst;
245   CORE_ADDR skip_pc;
246   CORE_ADDR func_addr, func_end;
247   struct symtab_and_line sal;
248
249   /* See what the symbol table says.  */
250   
251   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
252     {
253       sal = find_pc_line (func_addr, 0);
254       if ((sal.line != 0) && (sal.end < func_end))
255         return sal.end;
256     }
257
258   /* Check if this is Thumb code.  */
259   if (arm_pc_is_thumb (pc))
260     return thumb_skip_prologue (pc);
261
262   /* Can't find the prologue end in the symbol table, try it the hard way
263      by disassembling the instructions. */
264   skip_pc = pc;
265   inst = read_memory_integer (skip_pc, 4);
266   if (inst != 0xe1a0c00d)       /* mov ip, sp */
267     return pc;
268
269   skip_pc += 4;
270   inst = read_memory_integer (skip_pc, 4);
271   if ((inst & 0xfffffff0) == 0xe92d0000)        /* stmfd sp!,{a1,a2,a3,a4}  */
272     {
273       skip_pc += 4;
274       inst = read_memory_integer (skip_pc, 4);
275     }
276
277   if ((inst & 0xfffff800) != 0xe92dd800)        /* stmfd sp!,{...,fp,ip,lr,pc} */
278     return pc;
279
280   skip_pc += 4;
281   inst = read_memory_integer (skip_pc, 4);
282
283   /* Any insns after this point may float into the code, if it makes
284      for better instruction scheduling, so we skip them only if
285      we find them, but still consdier the function to be frame-ful  */
286
287   /* We may have either one sfmfd instruction here, or several stfe insns,
288      depending on the version of floating point code we support.  */
289   if ((inst & 0xffbf0fff) == 0xec2d0200)        /* sfmfd fn, <cnt>, [sp]! */
290     {
291       skip_pc += 4;
292       inst = read_memory_integer (skip_pc, 4);
293     }
294   else
295     {
296       while ((inst & 0xffff8fff) == 0xed6d0103)         /* stfe fn, [sp, #-12]! */
297         {
298           skip_pc += 4;
299           inst = read_memory_integer (skip_pc, 4);
300         }
301     }
302
303   if ((inst & 0xfffff000) == 0xe24cb000)        /* sub fp, ip, #nn */
304     skip_pc += 4;
305
306   return skip_pc;
307 }
308 /* *INDENT-OFF* */
309 /* Function: thumb_scan_prologue (helper function for arm_scan_prologue)
310    This function decodes a Thumb function prologue to determine:
311      1) the size of the stack frame
312      2) which registers are saved on it
313      3) the offsets of saved regs
314      4) the offset from the stack pointer to the frame pointer
315    This information is stored in the "extra" fields of the frame_info.
316
317    A typical Thumb function prologue might look like this:
318         push {r7, lr}
319         sub  sp, #28,
320         add  r7, sp, #12
321    Which would create this stack frame (offsets relative to FP)
322      old SP ->  24  stack parameters
323                 20  LR
324                 16  R7
325      R7 ->       0  local variables (16 bytes)
326      SP ->     -12  additional stack space (12 bytes)
327    The frame size would thus be 36 bytes, and the frame offset would be
328    12 bytes.  The frame register is R7.  */
329 /* *INDENT-ON* */
330
331
332
333
334 static void
335 thumb_scan_prologue (fi)
336      struct frame_info *fi;
337 {
338   CORE_ADDR prologue_start;
339   CORE_ADDR prologue_end;
340   CORE_ADDR current_pc;
341   int saved_reg[16];            /* which register has been copied to register n? */
342   int i;
343
344   if (find_pc_partial_function (fi->pc, NULL, &prologue_start, &prologue_end))
345     {
346       struct symtab_and_line sal = find_pc_line (prologue_start, 0);
347
348       if (sal.line == 0)        /* no line info, use current PC */
349         prologue_end = fi->pc;
350       else if (sal.end < prologue_end)  /* next line begins after fn end */
351         prologue_end = sal.end; /* (probably means no prologue)  */
352     }
353   else
354     prologue_end = prologue_start + 40;         /* We're in the boondocks: allow for */
355   /* 16 pushes, an add, and "mv fp,sp" */
356
357   prologue_end = min (prologue_end, fi->pc);
358
359   /* Initialize the saved register map.  When register H is copied to
360      register L, we will put H in saved_reg[L].  */
361   for (i = 0; i < 16; i++)
362     saved_reg[i] = i;
363
364   /* Search the prologue looking for instructions that set up the
365      frame pointer, adjust the stack pointer, and save registers.  */
366
367   fi->framesize = 0;
368   for (current_pc = prologue_start; current_pc < prologue_end; current_pc += 2)
369     {
370       unsigned short insn;
371       int regno;
372       int offset;
373
374       insn = read_memory_unsigned_integer (current_pc, 2);
375
376       if ((insn & 0xfe00) == 0xb400)    /* push { rlist } */
377         {
378           /* Bits 0-7 contain a mask for registers R0-R7.  Bit 8 says
379              whether to save LR (R14).  */
380           int mask = (insn & 0xff) | ((insn & 0x100) << 6);
381
382           /* Calculate offsets of saved R0-R7 and LR. */
383           for (regno = LR_REGNUM; regno >= 0; regno--)
384             if (mask & (1 << regno))
385               {
386                 fi->framesize += 4;
387                 fi->fsr.regs[saved_reg[regno]] = -(fi->framesize);
388                 saved_reg[regno] = regno;       /* reset saved register map */
389               }
390         }
391       else if ((insn & 0xff00) == 0xb000)       /* add sp, #simm */
392         {
393           offset = (insn & 0x7f) << 2;  /* get scaled offset */
394           if (insn & 0x80)      /* is it signed? */
395             offset = -offset;
396           fi->framesize -= offset;
397         }
398       else if ((insn & 0xff00) == 0xaf00)       /* add r7, sp, #imm */
399         {
400           fi->framereg = THUMB_FP_REGNUM;
401           fi->frameoffset = (insn & 0xff) << 2;         /* get scaled offset */
402         }
403       else if (insn == 0x466f)  /* mov r7, sp */
404         {
405           fi->framereg = THUMB_FP_REGNUM;
406           fi->frameoffset = 0;
407           saved_reg[THUMB_FP_REGNUM] = SP_REGNUM;
408         }
409       else if ((insn & 0xffc0) == 0x4640)       /* mov r0-r7, r8-r15 */
410         {
411           int lo_reg = insn & 7;        /* dest. register (r0-r7) */
412           int hi_reg = ((insn >> 3) & 7) + 8;   /* source register (r8-15) */
413           saved_reg[lo_reg] = hi_reg;   /* remember hi reg was saved */
414         }
415       else
416         break;                  /* anything else isn't prologue */
417     }
418 }
419
420 /* Function: check_prologue_cache
421    Check if prologue for this frame's PC has already been scanned.
422    If it has, copy the relevant information about that prologue and
423    return non-zero.  Otherwise do not copy anything and return zero.
424
425    The information saved in the cache includes:
426    * the frame register number;
427    * the size of the stack frame;
428    * the offsets of saved regs (relative to the old SP); and
429    * the offset from the stack pointer to the frame pointer
430
431    The cache contains only one entry, since this is adequate
432    for the typical sequence of prologue scan requests we get.
433    When performing a backtrace, GDB will usually ask to scan
434    the same function twice in a row (once to get the frame chain,
435    and once to fill in the extra frame information).
436  */
437
438 static struct frame_info prologue_cache;
439
440 static int
441 check_prologue_cache (fi)
442      struct frame_info *fi;
443 {
444   int i;
445
446   if (fi->pc == prologue_cache.pc)
447     {
448       fi->framereg = prologue_cache.framereg;
449       fi->framesize = prologue_cache.framesize;
450       fi->frameoffset = prologue_cache.frameoffset;
451       for (i = 0; i <= NUM_REGS; i++)
452         fi->fsr.regs[i] = prologue_cache.fsr.regs[i];
453       return 1;
454     }
455   else
456     return 0;
457 }
458
459
460 /* Function: save_prologue_cache
461    Copy the prologue information from fi to the prologue cache.
462  */
463
464 static void
465 save_prologue_cache (fi)
466      struct frame_info *fi;
467 {
468   int i;
469
470   prologue_cache.pc = fi->pc;
471   prologue_cache.framereg = fi->framereg;
472   prologue_cache.framesize = fi->framesize;
473   prologue_cache.frameoffset = fi->frameoffset;
474
475   for (i = 0; i <= NUM_REGS; i++)
476     prologue_cache.fsr.regs[i] = fi->fsr.regs[i];
477 }
478
479
480 /* Function: arm_scan_prologue
481    This function decodes an ARM function prologue to determine:
482    1) the size of the stack frame
483    2) which registers are saved on it
484    3) the offsets of saved regs
485    4) the offset from the stack pointer to the frame pointer
486    This information is stored in the "extra" fields of the frame_info.
487
488    There are two basic forms for the ARM prologue.  The fixed argument
489    function call will look like:
490    
491         mov    ip, sp
492         stmfd  sp!, {fp, ip, lr, pc}
493         sub    fp, ip, #4
494         [sub sp, sp, #4]
495
496    Which would create this stack frame (offsets relative to FP):
497      IP ->   4  (caller's stack)
498      FP ->   0  PC (points to address of stmfd instruction + 8 in callee)
499             -4  LR (return address in caller)
500             -8  IP (copy of caller's SP)
501            -12  FP (caller's FP)
502      SP -> -28  Local variables
503      
504    The frame size would thus be 32 bytes, and the frame offset would be
505    28 bytes.  The stmfd call can also save any of the vN registers it
506    plans to use, which increases the frame size accordingly.
507
508    Note: The stored PC is 8 off of the STMFD instruction that stored it
509    because the ARM Store instructions always store PC + 8 when you read
510    the PC register.
511    
512    A variable argument function call will look like:
513
514         mov    ip, sp
515         stmfd  sp!, {a1, a2, a3, a4}
516         stmfd  sp!, {fp, ip, lr, pc}
517         sub    fp, ip, #20
518    
519    Which would create this stack frame (offsets relative to FP):
520      IP ->  20  (caller's stack)
521             16  A4
522             12  A3
523              8  A2
524              4  A1
525      FP ->   0  PC (points to address of stmfd instruction + 8 in callee)
526             -4  LR (return address in caller)
527             -8  IP (copy of caller's SP)
528            -12  FP (caller's FP)
529      SP -> -28  Local variables
530
531    The frame size would thus be 48 bytes, and the frame offset would be
532    28 bytes.
533
534    There is another potential complication, which is that the optimizer
535    will try to separate the store of fp in the "stmfd" instruction from
536    the "sub fp, ip, #NN" instruction.  Almost anything can be there, so
537    we just key on the stmfd, and then scan for the "sub fp, ip, #NN"...
538
539    Also, note, the original version of the ARM toolchain claimed that there
540    should be an
541
542    instruction at the end of the prologue.  I have never seen GCC produce
543    this, and the ARM docs don't mention it.  We still test for it below in
544    case it happens...
545    
546 */
547
548 static void
549 arm_scan_prologue (fi)
550      struct frame_info *fi;
551 {
552   int regno, sp_offset, fp_offset;
553   CORE_ADDR prologue_start, prologue_end, current_pc;
554
555   /* Check if this function is already in the cache of frame information. */
556   if (check_prologue_cache (fi))
557     return;
558
559   /* Assume there is no frame until proven otherwise.  */
560   fi->framereg = SP_REGNUM;
561   fi->framesize = 0;
562   fi->frameoffset = 0;
563
564   /* Check for Thumb prologue.  */
565   if (arm_pc_is_thumb (fi->pc))
566     {
567       thumb_scan_prologue (fi);
568       save_prologue_cache (fi);
569       return;
570     }
571
572   /* Find the function prologue.  If we can't find the function in
573      the symbol table, peek in the stack frame to find the PC.  */
574   if (find_pc_partial_function (fi->pc, NULL, &prologue_start, &prologue_end))
575     {
576       /* Assume the prologue is everything between the first instruction
577          in the function and the first source line.  */
578       struct symtab_and_line sal = find_pc_line (prologue_start, 0);
579
580       if (sal.line == 0)        /* no line info, use current PC */
581         prologue_end = fi->pc;
582       else if (sal.end < prologue_end)  /* next line begins after fn end */
583         prologue_end = sal.end; /* (probably means no prologue)  */
584     }
585   else
586     {
587       /* Get address of the stmfd in the prologue of the callee; the saved
588          PC is the address of the stmfd + 8.  */
589       prologue_start = ADDR_BITS_REMOVE(read_memory_integer (fi->frame, 4))
590         - 8;
591       prologue_end = prologue_start + 64; /* This is all the insn's
592                                              that could be in the prologue,
593                                              plus room for 5 insn's inserted
594                                              by the scheduler.  */
595     }
596
597   /* Now search the prologue looking for instructions that set up the
598      frame pointer, adjust the stack pointer, and save registers.
599      
600      Be careful, however, and if it doesn't look like a prologue,
601      don't try to scan it.  If, for instance, a frameless function
602      begins with stmfd sp!, then we will tell ourselves there is
603      a frame, which will confuse stack traceback, as well ad"finish" 
604      and other operations that rely on a knowledge of the stack
605      traceback.
606
607      In the APCS, the prologue should start with  "mov ip, sp" so
608      if we don't see this as the first insn, we will stop.  */
609
610   sp_offset = fp_offset = 0;
611
612   if (read_memory_unsigned_integer (prologue_start, 4) 
613                                            == 0xe1a0c00d)  /* mov ip, sp */
614     {
615       for (current_pc = prologue_start +4; current_pc < prologue_end;
616            current_pc += 4)
617         {
618           unsigned int insn = read_memory_unsigned_integer (current_pc, 4);
619           
620           if ((insn & 0xffff0000) == 0xe92d0000)
621             /* stmfd sp!, {..., fp, ip, lr, pc}
622                or
623                stmfd sp!, {a1, a2, a3, a4}  */
624             {
625               int mask = insn & 0xffff;
626               
627               /* Calculate offsets of saved registers. */
628               for (regno = PC_REGNUM; regno >= 0; regno--)
629                 if (mask & (1 << regno))
630                   {
631                     sp_offset -= 4;
632                     fi->fsr.regs[regno] = sp_offset;
633                   }
634             }
635           else if ((insn & 0xfffff000) == 0xe24cb000)     /* sub fp, ip #n */
636             {
637               unsigned imm = insn & 0xff;                 /* immediate value */
638               unsigned rot = (insn & 0xf00) >> 7;         /* rotate amount */
639               imm = (imm >> rot) | (imm << (32-rot));
640               fp_offset = -imm;
641               fi->framereg = FP_REGNUM;
642             }
643           else if ((insn & 0xfffff000) == 0xe24dd000)     /* sub sp, sp #n */
644             {
645               unsigned imm = insn & 0xff;                 /* immediate value */
646               unsigned rot = (insn & 0xf00) >> 7;         /* rotate amount */
647               imm = (imm >> rot) | (imm << (32-rot));
648               sp_offset -= imm;
649             }
650           else if ((insn & 0xffff7fff) == 0xed6d0103) /* stfe f?, [sp, -#c]! */
651             {
652               sp_offset -= 12;
653               regno = F0_REGNUM + ((insn >> 12) & 0x07);
654               fi->fsr.regs[regno] = sp_offset;
655             }
656           else if ((insn & 0xffbf0fff) == 0xec2d0200) /* sfmfd f0, 4, [sp!] */
657             {
658               int n_saved_fp_regs, i;
659               unsigned int fp_start_reg, fp_bound_reg;
660               
661               if ((insn & 0x800) == 0x800) /* N0 is set */
662                 {  
663                   if ((insn & 0x40000) == 0x40000) /* N1 is set */
664                     n_saved_fp_regs = 3;
665                   else
666                     n_saved_fp_regs = 1;
667                 }
668               else
669                 {  
670                   if ((insn & 0x40000) == 0x40000) /* N1 is set */
671                     n_saved_fp_regs = 2;
672                   else
673                     n_saved_fp_regs = 4;
674                 }
675               
676               fp_start_reg = F0_REGNUM + ((insn >> 12) & 0x7);
677               fp_bound_reg = fp_start_reg + n_saved_fp_regs;
678               for (; fp_start_reg < fp_bound_reg; fp_start_reg++)
679                 {
680                   sp_offset -= 12;
681                   fi->fsr.regs[fp_start_reg++] = sp_offset;
682                 }
683             }
684           else
685             continue;  /* The optimizer might shove anything into the
686                           prologue, so we just skip what we don't recognize. */
687         }
688     }
689
690   /* The frame size is just the negative of the offset (from the original SP)
691      of the last thing thing we pushed on the stack.  The frame offset is
692      [new FP] - [new SP].  */
693   fi->framesize = -sp_offset;
694   fi->frameoffset = fp_offset - sp_offset;
695   
696   save_prologue_cache (fi);
697 }
698
699
700 /* Function: find_callers_reg
701    Find REGNUM on the stack.  Otherwise, it's in an active register.  One thing
702    we might want to do here is to check REGNUM against the clobber mask, and
703    somehow flag it as invalid if it isn't saved on the stack somewhere.  This
704    would provide a graceful failure mode when trying to get the value of
705    caller-saves registers for an inner frame.  */
706
707 static CORE_ADDR
708 arm_find_callers_reg (fi, regnum)
709      struct frame_info *fi;
710      int regnum;
711 {
712   for (; fi; fi = fi->next)
713
714 #if 0                           /* FIXME: enable this code if we convert to new call dummy scheme.  */
715     if (PC_IN_CALL_DUMMY (fi->pc, fi->frame, fi->frame))
716       return generic_read_register_dummy (fi->pc, fi->frame, regnum);
717     else
718 #endif
719     if (fi->fsr.regs[regnum] != 0)
720       return read_memory_integer (fi->fsr.regs[regnum],
721                                   REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
722   return read_register (regnum);
723 }
724 /* *INDENT-OFF* */
725 /* Function: frame_chain
726    Given a GDB frame, determine the address of the calling function's frame.
727    This will be used to create a new GDB frame struct, and then
728    INIT_EXTRA_FRAME_INFO and INIT_FRAME_PC will be called for the new frame.
729    For ARM, we save the frame size when we initialize the frame_info.
730
731    The original definition of this function was a macro in tm-arm.h:
732       { In the case of the ARM, the frame's nominal address is the FP value,
733          and 12 bytes before comes the saved previous FP value as a 4-byte word.  }
734
735       #define FRAME_CHAIN(thisframe)  \
736         ((thisframe)->pc >= LOWEST_PC ?    \
737          read_memory_integer ((thisframe)->frame - 12, 4) :\
738          0)
739 */
740 /* *INDENT-ON* */
741
742
743
744
745 CORE_ADDR
746 arm_frame_chain (fi)
747      struct frame_info *fi;
748 {
749 #if 0                           /* FIXME: enable this code if we convert to new call dummy scheme.  */
750   CORE_ADDR fn_start, callers_pc, fp;
751
752   /* is this a dummy frame? */
753   if (PC_IN_CALL_DUMMY (fi->pc, fi->frame, fi->frame))
754     return fi->frame;           /* dummy frame same as caller's frame */
755
756   /* is caller-of-this a dummy frame? */
757   callers_pc = FRAME_SAVED_PC (fi);     /* find out who called us: */
758   fp = arm_find_callers_reg (fi, FP_REGNUM);
759   if (PC_IN_CALL_DUMMY (callers_pc, fp, fp))
760     return fp;                  /* dummy frame's frame may bear no relation to ours */
761
762   if (find_pc_partial_function (fi->pc, 0, &fn_start, 0))
763     if (fn_start == entry_point_address ())
764       return 0;                 /* in _start fn, don't chain further */
765 #endif
766   CORE_ADDR caller_pc, fn_start;
767   struct frame_info caller_fi;
768   int framereg = fi->framereg;
769
770   if (fi->pc < LOWEST_PC)
771     return 0;
772
773   /* If the caller is the startup code, we're at the end of the chain.  */
774   caller_pc = FRAME_SAVED_PC (fi);
775   if (find_pc_partial_function (caller_pc, 0, &fn_start, 0))
776     if (fn_start == entry_point_address ())
777       return 0;
778
779   /* If the caller is Thumb and the caller is ARM, or vice versa,
780      the frame register of the caller is different from ours.
781      So we must scan the prologue of the caller to determine its
782      frame register number. */
783   if (arm_pc_is_thumb (caller_pc) != arm_pc_is_thumb (fi->pc))
784     {
785       memset (&caller_fi, 0, sizeof (caller_fi));
786       caller_fi.pc = caller_pc;
787       arm_scan_prologue (&caller_fi);
788       framereg = caller_fi.framereg;
789     }
790
791   /* If the caller used a frame register, return its value.
792      Otherwise, return the caller's stack pointer.  */
793   if (framereg == FP_REGNUM || framereg == THUMB_FP_REGNUM)
794     return arm_find_callers_reg (fi, framereg);
795   else
796     return fi->frame + fi->framesize;
797 }
798
799 /* Function: init_extra_frame_info
800    This function actually figures out the frame address for a given pc and
801    sp.  This is tricky  because we sometimes don't use an explicit
802    frame pointer, and the previous stack pointer isn't necessarily recorded
803    on the stack.  The only reliable way to get this info is to
804    examine the prologue.
805    FROMLEAF is a little confusing, it means this is the next frame up
806    the chain AFTER a frameless function.  If this is true, then the
807    frame value for this frame is still in the fp register.  */
808
809 void
810 arm_init_extra_frame_info (fromleaf, fi)
811      int fromleaf;
812      struct frame_info * fi;
813 {
814   int reg;
815
816   if (fi->next)
817     fi->pc = FRAME_SAVED_PC (fi->next);
818
819   memset (fi->fsr.regs, '\000', sizeof fi->fsr.regs);
820
821 #if 0                           /* FIXME: enable this code if we convert to new call dummy scheme.  */
822   if (PC_IN_CALL_DUMMY (fi->pc, fi->frame, fi->frame))
823     {
824       /* We need to setup fi->frame here because run_stack_dummy gets it wrong
825          by assuming it's always FP.  */
826       fi->frame = generic_read_register_dummy (fi->pc, fi->frame, SP_REGNUM);
827       fi->framesize = 0;
828       fi->frameoffset = 0;
829       return;
830     }
831   else
832 #endif
833     {
834       arm_scan_prologue (fi);
835
836       if (!fi->next)
837         /* this is the innermost frame? */
838         fi->frame = read_register (fi->framereg);
839       else
840         /* not the innermost frame */
841         /* If we have an FP,  the callee saved it. */
842         if (fi->framereg == FP_REGNUM || fi->framereg == THUMB_FP_REGNUM)
843           {
844             if (fi->next->fsr.regs[fi->framereg] != 0)
845               fi->frame =
846                 read_memory_integer (fi->next->fsr.regs[fi->framereg], 4);
847             else if (fromleaf)
848               /* If we were called by a frameless fn.  then our frame
849                  is still in the frame pointer register on the
850                  board... */
851               fi->frame = read_fp ();
852           }
853
854       /* Calculate actual addresses of saved registers using offsets determined
855          by arm_scan_prologue.  */
856       for (reg = 0; reg < NUM_REGS; reg++)
857         if (fi->fsr.regs[reg] != 0)
858           fi->fsr.regs[reg] += fi->frame + fi->framesize - fi->frameoffset;
859     }
860 }
861
862
863 /* Function: frame_saved_pc
864    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if LR_REGNUM is saved
865    in the stack anywhere, otherwise we get it from the registers.
866
867    The old definition of this function was a macro:
868    #define FRAME_SAVED_PC(FRAME) \
869    ADDR_BITS_REMOVE (read_memory_integer ((FRAME)->frame - 4, 4))
870  */
871
872 CORE_ADDR
873 arm_frame_saved_pc (fi)
874      struct frame_info *fi;
875 {
876 #if 0                           /* FIXME: enable this code if we convert to new call dummy scheme.  */
877   if (PC_IN_CALL_DUMMY (fi->pc, fi->frame, fi->frame))
878     return generic_read_register_dummy (fi->pc, fi->frame, PC_REGNUM);
879   else
880 #endif
881     {
882       CORE_ADDR pc = arm_find_callers_reg (fi, LR_REGNUM);
883       return IS_THUMB_ADDR (pc) ? UNMAKE_THUMB_ADDR (pc) : pc;
884     }
885 }
886
887
888 /* Return the frame address.  On ARM, it is R11; on Thumb it is R7.
889    Examine the Program Status Register to decide which state we're in.  */
890
891 CORE_ADDR
892 arm_target_read_fp ()
893 {
894   if (read_register (PS_REGNUM) & 0x20)         /* Bit 5 is Thumb state bit */
895     return read_register (THUMB_FP_REGNUM);     /* R7 if Thumb */
896   else
897     return read_register (FP_REGNUM);   /* R11 if ARM */
898 }
899
900
901 /* Calculate the frame offsets of the saved registers (ARM version). */
902 void
903 arm_frame_find_saved_regs (fi, regaddr)
904      struct frame_info *fi;
905      struct frame_saved_regs *regaddr;
906 {
907   memcpy (regaddr, &fi->fsr, sizeof (struct frame_saved_regs));
908 }
909
910
911 void
912 arm_push_dummy_frame ()
913 {
914   CORE_ADDR old_sp = read_register (SP_REGNUM);
915   CORE_ADDR sp = old_sp;
916   CORE_ADDR fp, prologue_start;
917   int regnum;
918
919   /* Push the two dummy prologue instructions in reverse order,
920      so that they'll be in the correct low-to-high order in memory.  */
921   /* sub     fp, ip, #4 */
922   sp = push_word (sp, 0xe24cb004);
923   /*  stmdb   sp!, {r0-r10, fp, ip, lr, pc} */
924   prologue_start = sp = push_word (sp, 0xe92ddfff);
925
926   /* push a pointer to the dummy prologue + 12, because when
927      stm instruction stores the PC, it stores the address of the stm
928      instruction itself plus 12.  */
929   fp = sp = push_word (sp, prologue_start + 12);
930   sp = push_word (sp, read_register (PC_REGNUM));       /* FIXME: was PS_REGNUM */
931   sp = push_word (sp, old_sp);
932   sp = push_word (sp, read_register (FP_REGNUM));
933
934   for (regnum = 10; regnum >= 0; regnum--)
935     sp = push_word (sp, read_register (regnum));
936
937   write_register (FP_REGNUM, fp);
938   write_register (THUMB_FP_REGNUM, fp);
939   write_register (SP_REGNUM, sp);
940 }
941
942 /* Fix up the call dummy, based on whether the processor is currently
943    in Thumb or ARM mode, and whether the target function is Thumb
944    or ARM.  There are three different situations requiring three
945    different dummies:
946
947    * ARM calling ARM: uses the call dummy in tm-arm.h, which has already
948    been copied into the dummy parameter to this function.
949    * ARM calling Thumb: uses the call dummy in tm-arm.h, but with the
950    "mov pc,r4" instruction patched to be a "bx r4" instead.
951    * Thumb calling anything: uses the Thumb dummy defined below, which
952    works for calling both ARM and Thumb functions.
953
954    All three call dummies expect to receive the target function address
955    in R4, with the low bit set if it's a Thumb function.
956  */
957
958 void
959 arm_fix_call_dummy (dummy, pc, fun, nargs, args, type, gcc_p)
960      char *dummy;
961      CORE_ADDR pc;
962      CORE_ADDR fun;
963      int nargs;
964      value_ptr *args;
965      struct type *type;
966      int gcc_p;
967 {
968   static short thumb_dummy[4] =
969   {
970     0xf000, 0xf801,             /*        bl      label */
971     0xdf18,                     /*        swi     24 */
972     0x4720,                     /* label: bx      r4 */
973   };
974   static unsigned long arm_bx_r4 = 0xe12fff14;  /* bx r4 instruction */
975
976   /* Set flag indicating whether the current PC is in a Thumb function. */
977   caller_is_thumb = arm_pc_is_thumb (read_pc ());
978
979   /* If the target function is Thumb, set the low bit of the function address.
980      And if the CPU is currently in ARM mode, patch the second instruction
981      of call dummy to use a BX instruction to switch to Thumb mode.  */
982   target_is_thumb = arm_pc_is_thumb (fun);
983   if (target_is_thumb)
984     {
985       fun |= 1;
986       if (!caller_is_thumb)
987         store_unsigned_integer (dummy + 4, sizeof (arm_bx_r4), arm_bx_r4);
988     }
989
990   /* If the CPU is currently in Thumb mode, use the Thumb call dummy
991      instead of the ARM one that's already been copied.  This will
992      work for both Thumb and ARM target functions.  */
993   if (caller_is_thumb)
994     {
995       int i;
996       char *p = dummy;
997       int len = sizeof (thumb_dummy) / sizeof (thumb_dummy[0]);
998
999       for (i = 0; i < len; i++)
1000         {
1001           store_unsigned_integer (p, sizeof (thumb_dummy[0]), thumb_dummy[i]);
1002           p += sizeof (thumb_dummy[0]);
1003         }
1004     }
1005
1006   /* Put the target address in r4; the call dummy will copy this to the PC. */
1007   write_register (4, fun);
1008 }
1009
1010
1011 /* Return the offset in the call dummy of the instruction that needs
1012    to have a breakpoint placed on it.  This is the offset of the 'swi 24'
1013    instruction, which is no longer actually used, but simply acts
1014    as a place-holder now.
1015
1016    This implements the CALL_DUMMY_BREAK_OFFSET macro.
1017  */
1018
1019 int
1020 arm_call_dummy_breakpoint_offset ()
1021 {
1022   if (caller_is_thumb)
1023     return 4;
1024   else
1025     return 8;
1026 }
1027
1028
1029 CORE_ADDR
1030 arm_push_arguments (nargs, args, sp, struct_return, struct_addr)
1031      int nargs;
1032      value_ptr *args;
1033      CORE_ADDR sp;
1034      int struct_return;
1035      CORE_ADDR struct_addr;
1036 {
1037   int argreg;
1038   int float_argreg;
1039   int argnum;
1040   int stack_offset;
1041   struct stack_arg
1042     {
1043       char *val;
1044       int len;
1045       int offset;
1046     };
1047   struct stack_arg *stack_args =
1048   (struct stack_arg *) alloca (nargs * sizeof (struct stack_arg));
1049   int nstack_args = 0;
1050
1051
1052   /* Initialize the integer and float register pointers.  */
1053   argreg = A1_REGNUM;
1054   float_argreg = F0_REGNUM;
1055
1056   /* the struct_return pointer occupies the first parameter-passing reg */
1057   if (struct_return)
1058     write_register (argreg++, struct_addr);
1059
1060   /* The offset onto the stack at which we will start copying parameters
1061      (after the registers are used up) begins at 16 in the old ABI.
1062      This leaves room for the "home" area for register parameters.  */
1063   stack_offset = REGISTER_SIZE * 4;
1064
1065   /* Process args from left to right.  Store as many as allowed in
1066      registers, save the rest to be pushed on the stack */
1067   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
1068     {
1069       char *val;
1070       value_ptr arg = args[argnum];
1071       struct type *arg_type = check_typedef (VALUE_TYPE (arg));
1072       struct type *target_type = TYPE_TARGET_TYPE (arg_type);
1073       int len = TYPE_LENGTH (arg_type);
1074       enum type_code typecode = TYPE_CODE (arg_type);
1075       CORE_ADDR regval;
1076       int newarg;
1077
1078       val = (char *) VALUE_CONTENTS (arg);
1079
1080       /* If the argument is a pointer to a function, and it's a Thumb
1081          function, set the low bit of the pointer.  */
1082       if (typecode == TYPE_CODE_PTR
1083           && target_type != NULL
1084           && TYPE_CODE (target_type) == TYPE_CODE_FUNC)
1085         {
1086           regval = extract_address (val, len);
1087           if (arm_pc_is_thumb (regval))
1088             store_address (val, len, MAKE_THUMB_ADDR (regval));
1089         }
1090
1091 #define MAPCS_FLOAT 0           /* --mapcs-float not implemented by the compiler yet */
1092 #if MAPCS_FLOAT
1093       /* Up to four floating point arguments can be passed in floating
1094          point registers on ARM (not on Thumb).  */
1095       if (typecode == TYPE_CODE_FLT
1096           && float_argreg <= ARM_LAST_FP_ARG_REGNUM
1097           && !target_is_thumb)
1098         {
1099           /* This is a floating point value that fits entirely
1100              in a single register.  */
1101           regval = extract_address (val, len);
1102           write_register (float_argreg++, regval);
1103         }
1104       else
1105 #endif
1106         {
1107           /* Copy the argument to general registers or the stack in
1108              register-sized pieces.  Large arguments are split between
1109              registers and stack.  */
1110           while (len > 0)
1111             {
1112               if (argreg <= ARM_LAST_ARG_REGNUM)
1113                 {
1114                   int partial_len = len < REGISTER_SIZE ? len : REGISTER_SIZE;
1115                   regval = extract_address (val, partial_len);
1116
1117                   /* It's a simple argument being passed in a general
1118                      register.  */
1119                   write_register (argreg, regval);
1120                   argreg++;
1121                   len -= partial_len;
1122                   val += partial_len;
1123                 }
1124               else
1125                 {
1126                   /* keep for later pushing */
1127                   stack_args[nstack_args].val = val;
1128                   stack_args[nstack_args++].len = len;
1129                   break;
1130                 }
1131             }
1132         }
1133     }
1134   /* now do the real stack pushing, process args right to left */
1135   while (nstack_args--)
1136     {
1137       sp -= stack_args[nstack_args].len;
1138       write_memory (sp, stack_args[nstack_args].val,
1139                     stack_args[nstack_args].len);
1140     }
1141
1142   /* Return adjusted stack pointer.  */
1143   return sp;
1144 }
1145
1146 void
1147 arm_pop_frame ()
1148 {
1149   struct frame_info *frame = get_current_frame ();
1150   int regnum;
1151   CORE_ADDR old_SP;
1152
1153   old_SP = read_register (frame->framereg);
1154   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
1155     if (frame->fsr.regs[regnum] != 0)
1156       write_register (regnum,
1157                       read_memory_integer (frame->fsr.regs[regnum], 4));
1158
1159   write_register (PC_REGNUM, FRAME_SAVED_PC (frame));
1160   write_register (SP_REGNUM, old_SP);
1161
1162   flush_cached_frames ();
1163 }
1164
1165 static void
1166 print_fpu_flags (flags)
1167      int flags;
1168 {
1169   if (flags & (1 << 0))
1170     fputs ("IVO ", stdout);
1171   if (flags & (1 << 1))
1172     fputs ("DVZ ", stdout);
1173   if (flags & (1 << 2))
1174     fputs ("OFL ", stdout);
1175   if (flags & (1 << 3))
1176     fputs ("UFL ", stdout);
1177   if (flags & (1 << 4))
1178     fputs ("INX ", stdout);
1179   putchar ('\n');
1180 }
1181
1182 void
1183 arm_float_info ()
1184 {
1185   register unsigned long status = read_register (FPS_REGNUM);
1186   int type;
1187
1188   type = (status >> 24) & 127;
1189   printf ("%s FPU type %d\n",
1190           (status & (1<<31)) ? "Hardware" : "Software",
1191           type);
1192   fputs ("mask: ", stdout);
1193   print_fpu_flags (status >> 16);
1194   fputs ("flags: ", stdout);
1195   print_fpu_flags (status);
1196 }
1197
1198 /* If the disassembly mode is APCS, we have to also switch the
1199    bfd mach_type.  This function is run in the set disassembly_flavor
1200    command, and does that.  */
1201
1202 static void
1203 set_disassembly_flavor_sfunc (args, from_tty, c)
1204      char *args;
1205      int from_tty;
1206      struct cmd_list_element *c;
1207 {
1208   set_disassembly_flavor ();
1209 }
1210
1211 static void
1212 set_disassembly_flavor ()
1213 {
1214   if (disassembly_flavor == apcs_flavor)
1215     {
1216       if (arm_toggle_regnames () == 0)
1217         arm_toggle_regnames ();
1218       arm_register_names = apcs_register_names;
1219     }
1220   else if (disassembly_flavor == r_prefix_flavor)
1221     {
1222       if (arm_toggle_regnames () == 1)
1223         arm_toggle_regnames ();
1224       arm_register_names =  additional_register_names;
1225     }       
1226 }
1227
1228 /* arm_othernames implements the "othernames" command.  This is kind of
1229    hacky, and I prefer the set-show disassembly-flavor which is also used
1230    for the x86 gdb.  I will keep this around, however, in case anyone is
1231    actually using it. */
1232
1233 static void
1234 arm_othernames ()
1235 {
1236   if (disassembly_flavor == r_prefix_flavor)
1237     {
1238       disassembly_flavor = apcs_flavor;
1239       set_disassembly_flavor ();
1240     }
1241   else
1242     {
1243       disassembly_flavor = r_prefix_flavor;
1244       set_disassembly_flavor ();
1245     }
1246 }
1247
1248 /* FIXME:  Fill in with the 'right thing', see asm 
1249    template in arm-convert.s */
1250
1251 void
1252 convert_from_extended (ptr, dbl)
1253      void *ptr;
1254      void *dbl;
1255 {
1256   *(double *) dbl = *(double *) ptr;
1257 }
1258
1259 void
1260 convert_to_extended (dbl, ptr)
1261      void *ptr;
1262      void *dbl;
1263 {
1264   *(double *) ptr = *(double *) dbl;
1265 }
1266
1267 static int
1268 condition_true (cond, status_reg)
1269      unsigned long cond;
1270      unsigned long status_reg;
1271 {
1272   if (cond == INST_AL || cond == INST_NV)
1273     return 1;
1274
1275   switch (cond)
1276     {
1277     case INST_EQ:
1278       return ((status_reg & FLAG_Z) != 0);
1279     case INST_NE:
1280       return ((status_reg & FLAG_Z) == 0);
1281     case INST_CS:
1282       return ((status_reg & FLAG_C) != 0);
1283     case INST_CC:
1284       return ((status_reg & FLAG_C) == 0);
1285     case INST_MI:
1286       return ((status_reg & FLAG_N) != 0);
1287     case INST_PL:
1288       return ((status_reg & FLAG_N) == 0);
1289     case INST_VS:
1290       return ((status_reg & FLAG_V) != 0);
1291     case INST_VC:
1292       return ((status_reg & FLAG_V) == 0);
1293     case INST_HI:
1294       return ((status_reg & (FLAG_C | FLAG_Z)) == FLAG_C);
1295     case INST_LS:
1296       return ((status_reg & (FLAG_C | FLAG_Z)) != FLAG_C);
1297     case INST_GE:
1298       return (((status_reg & FLAG_N) == 0) == ((status_reg & FLAG_V) == 0));
1299     case INST_LT:
1300       return (((status_reg & FLAG_N) == 0) != ((status_reg & FLAG_V) == 0));
1301     case INST_GT:
1302       return (((status_reg & FLAG_Z) == 0) &&
1303             (((status_reg & FLAG_N) == 0) == ((status_reg & FLAG_V) == 0)));
1304     case INST_LE:
1305       return (((status_reg & FLAG_Z) != 0) ||
1306             (((status_reg & FLAG_N) == 0) != ((status_reg & FLAG_V) == 0)));
1307     }
1308   return 1;
1309 }
1310
1311 #define submask(x) ((1L << ((x) + 1)) - 1)
1312 #define bit(obj,st) (((obj) >> (st)) & 1)
1313 #define bits(obj,st,fn) (((obj) >> (st)) & submask ((fn) - (st)))
1314 #define sbits(obj,st,fn) \
1315   ((long) (bits(obj,st,fn) | ((long) bit(obj,fn) * ~ submask (fn - st))))
1316 #define BranchDest(addr,instr) \
1317   ((CORE_ADDR) (((long) (addr)) + 8 + (sbits (instr, 0, 23) << 2)))
1318 #define ARM_PC_32 1
1319
1320 static unsigned long
1321 shifted_reg_val (inst, carry, pc_val, status_reg)
1322      unsigned long inst;
1323      int carry;
1324      unsigned long pc_val;
1325      unsigned long status_reg;
1326 {
1327   unsigned long res, shift;
1328   int rm = bits (inst, 0, 3);
1329   unsigned long shifttype = bits (inst, 5, 6);
1330
1331   if (bit (inst, 4))
1332     {
1333       int rs = bits (inst, 8, 11);
1334       shift = (rs == 15 ? pc_val + 8 : read_register (rs)) & 0xFF;
1335     }
1336   else
1337     shift = bits (inst, 7, 11);
1338
1339   res = (rm == 15
1340          ? ((pc_val | (ARM_PC_32 ? 0 : status_reg))
1341             + (bit (inst, 4) ? 12 : 8))
1342          : read_register (rm));
1343
1344   switch (shifttype)
1345     {
1346     case 0:                     /* LSL */
1347       res = shift >= 32 ? 0 : res << shift;
1348       break;
1349
1350     case 1:                     /* LSR */
1351       res = shift >= 32 ? 0 : res >> shift;
1352       break;
1353
1354     case 2:                     /* ASR */
1355       if (shift >= 32)
1356         shift = 31;
1357       res = ((res & 0x80000000L)
1358              ? ~((~res) >> shift) : res >> shift);
1359       break;
1360
1361     case 3:                     /* ROR/RRX */
1362       shift &= 31;
1363       if (shift == 0)
1364         res = (res >> 1) | (carry ? 0x80000000L : 0);
1365       else
1366         res = (res >> shift) | (res << (32 - shift));
1367       break;
1368     }
1369
1370   return res & 0xffffffff;
1371 }
1372
1373
1374 /* Return number of 1-bits in VAL.  */
1375
1376 static int
1377 bitcount (val)
1378      unsigned long val;
1379 {
1380   int nbits;
1381   for (nbits = 0; val != 0; nbits++)
1382     val &= val - 1;             /* delete rightmost 1-bit in val */
1383   return nbits;
1384 }
1385
1386
1387 static CORE_ADDR
1388 thumb_get_next_pc (pc)
1389      CORE_ADDR pc;
1390 {
1391   unsigned long pc_val = ((unsigned long) pc) + 4;      /* PC after prefetch */
1392   unsigned short inst1 = read_memory_integer (pc, 2);
1393   CORE_ADDR nextpc = pc + 2;    /* default is next instruction */
1394   unsigned long offset;
1395
1396   if ((inst1 & 0xff00) == 0xbd00)       /* pop {rlist, pc} */
1397     {
1398       CORE_ADDR sp;
1399
1400       /* Fetch the saved PC from the stack.  It's stored above
1401          all of the other registers.  */
1402       offset = bitcount (bits (inst1, 0, 7)) * REGISTER_SIZE;
1403       sp = read_register (SP_REGNUM);
1404       nextpc = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp + offset, 4);
1405       nextpc = ADDR_BITS_REMOVE (nextpc);
1406       if (nextpc == pc)
1407         error ("Infinite loop detected");
1408     }
1409   else if ((inst1 & 0xf000) == 0xd000)  /* conditional branch */
1410     {
1411       unsigned long status = read_register (PS_REGNUM);
1412       unsigned long cond = bits (inst1, 8, 11);
1413       if (cond != 0x0f && condition_true (cond, status))        /* 0x0f = SWI */
1414         nextpc = pc_val + (sbits (inst1, 0, 7) << 1);
1415     }
1416   else if ((inst1 & 0xf800) == 0xe000)  /* unconditional branch */
1417     {
1418       nextpc = pc_val + (sbits (inst1, 0, 10) << 1);
1419     }
1420   else if ((inst1 & 0xf800) == 0xf000)  /* long branch with link */
1421     {
1422       unsigned short inst2 = read_memory_integer (pc + 2, 2);
1423       offset = (sbits (inst1, 0, 10) << 12) + (bits (inst2, 0, 10) << 1);
1424       nextpc = pc_val + offset;
1425     }
1426
1427   return nextpc;
1428 }
1429
1430
1431 CORE_ADDR
1432 arm_get_next_pc (pc)
1433      CORE_ADDR pc;
1434 {
1435   unsigned long pc_val;
1436   unsigned long this_instr;
1437   unsigned long status;
1438   CORE_ADDR nextpc;
1439
1440   if (arm_pc_is_thumb (pc))
1441     return thumb_get_next_pc (pc);
1442
1443   pc_val = (unsigned long) pc;
1444   this_instr = read_memory_integer (pc, 4);
1445   status = read_register (PS_REGNUM);
1446   nextpc = (CORE_ADDR) (pc_val + 4);    /* Default case */
1447
1448   if (condition_true (bits (this_instr, 28, 31), status))
1449     {
1450       switch (bits (this_instr, 24, 27))
1451         {
1452         case 0x0:
1453         case 0x1:               /* data processing */
1454         case 0x2:
1455         case 0x3:
1456           {
1457             unsigned long operand1, operand2, result = 0;
1458             unsigned long rn;
1459             int c;
1460
1461             if (bits (this_instr, 12, 15) != 15)
1462               break;
1463
1464             if (bits (this_instr, 22, 25) == 0
1465                 && bits (this_instr, 4, 7) == 9)        /* multiply */
1466               error ("Illegal update to pc in instruction");
1467
1468             /* Multiply into PC */
1469             c = (status & FLAG_C) ? 1 : 0;
1470             rn = bits (this_instr, 16, 19);
1471             operand1 = (rn == 15) ? pc_val + 8 : read_register (rn);
1472
1473             if (bit (this_instr, 25))
1474               {
1475                 unsigned long immval = bits (this_instr, 0, 7);
1476                 unsigned long rotate = 2 * bits (this_instr, 8, 11);
1477                 operand2 = ((immval >> rotate) | (immval << (32 - rotate)))
1478                   & 0xffffffff;
1479               }
1480             else                /* operand 2 is a shifted register */
1481               operand2 = shifted_reg_val (this_instr, c, pc_val, status);
1482
1483             switch (bits (this_instr, 21, 24))
1484               {
1485               case 0x0: /*and */
1486                 result = operand1 & operand2;
1487                 break;
1488
1489               case 0x1: /*eor */
1490                 result = operand1 ^ operand2;
1491                 break;
1492
1493               case 0x2: /*sub */
1494                 result = operand1 - operand2;
1495                 break;
1496
1497               case 0x3: /*rsb */
1498                 result = operand2 - operand1;
1499                 break;
1500
1501               case 0x4: /*add */
1502                 result = operand1 + operand2;
1503                 break;
1504
1505               case 0x5: /*adc */
1506                 result = operand1 + operand2 + c;
1507                 break;
1508
1509               case 0x6: /*sbc */
1510                 result = operand1 - operand2 + c;
1511                 break;
1512
1513               case 0x7: /*rsc */
1514                 result = operand2 - operand1 + c;
1515                 break;
1516
1517               case 0x8:
1518               case 0x9:
1519               case 0xa:
1520               case 0xb: /* tst, teq, cmp, cmn */
1521                 result = (unsigned long) nextpc;
1522                 break;
1523
1524               case 0xc: /*orr */
1525                 result = operand1 | operand2;
1526                 break;
1527
1528               case 0xd: /*mov */
1529                 /* Always step into a function.  */
1530                 result = operand2;
1531                 break;
1532
1533               case 0xe: /*bic */
1534                 result = operand1 & ~operand2;
1535                 break;
1536
1537               case 0xf: /*mvn */
1538                 result = ~operand2;
1539                 break;
1540               }
1541             nextpc = (CORE_ADDR) ADDR_BITS_REMOVE (result);
1542
1543             if (nextpc == pc)
1544               error ("Infinite loop detected");
1545             break;
1546           }
1547
1548         case 0x4:
1549         case 0x5:               /* data transfer */
1550         case 0x6:
1551         case 0x7:
1552           if (bit (this_instr, 20))
1553             {
1554               /* load */
1555               if (bits (this_instr, 12, 15) == 15)
1556                 {
1557                   /* rd == pc */
1558                   unsigned long rn;
1559                   unsigned long base;
1560
1561                   if (bit (this_instr, 22))
1562                     error ("Illegal update to pc in instruction");
1563
1564                   /* byte write to PC */
1565                   rn = bits (this_instr, 16, 19);
1566                   base = (rn == 15) ? pc_val + 8 : read_register (rn);
1567                   if (bit (this_instr, 24))
1568                     {
1569                       /* pre-indexed */
1570                       int c = (status & FLAG_C) ? 1 : 0;
1571                       unsigned long offset =
1572                       (bit (this_instr, 25)
1573                        ? shifted_reg_val (this_instr, c, pc_val)
1574                        : bits (this_instr, 0, 11));
1575
1576                       if (bit (this_instr, 23))
1577                         base += offset;
1578                       else
1579                         base -= offset;
1580                     }
1581                   nextpc = (CORE_ADDR) read_memory_integer ((CORE_ADDR) base,
1582                                                             4);
1583
1584                   nextpc = ADDR_BITS_REMOVE (nextpc);
1585
1586                   if (nextpc == pc)
1587                     error ("Infinite loop detected");
1588                 }
1589             }
1590           break;
1591
1592         case 0x8:
1593         case 0x9:               /* block transfer */
1594           if (bit (this_instr, 20))
1595             {
1596               /* LDM */
1597               if (bit (this_instr, 15))
1598                 {
1599                   /* loading pc */
1600                   int offset = 0;
1601
1602                   if (bit (this_instr, 23))
1603                     {
1604                       /* up */
1605                       unsigned long reglist = bits (this_instr, 0, 14);
1606                       offset = bitcount (reglist) * 4;
1607                       if (bit (this_instr, 24))         /* pre */
1608                         offset += 4;
1609                     }
1610                   else if (bit (this_instr, 24))
1611                     offset = -4;
1612
1613                   {
1614                     unsigned long rn_val =
1615                     read_register (bits (this_instr, 16, 19));
1616                     nextpc =
1617                       (CORE_ADDR) read_memory_integer ((CORE_ADDR) (rn_val
1618                                                                   + offset),
1619                                                        4);
1620                   }
1621                   nextpc = ADDR_BITS_REMOVE (nextpc);
1622                   if (nextpc == pc)
1623                     error ("Infinite loop detected");
1624                 }
1625             }
1626           break;
1627
1628         case 0xb:               /* branch & link */
1629         case 0xa:               /* branch */
1630           {
1631             nextpc = BranchDest (pc, this_instr);
1632
1633             nextpc = ADDR_BITS_REMOVE (nextpc);
1634             if (nextpc == pc)
1635               error ("Infinite loop detected");
1636             break;
1637           }
1638
1639         case 0xc:
1640         case 0xd:
1641         case 0xe:               /* coproc ops */
1642         case 0xf:               /* SWI */
1643           break;
1644
1645         default:
1646           fprintf (stderr, "Bad bit-field extraction\n");
1647           return (pc);
1648         }
1649     }
1650
1651   return nextpc;
1652 }
1653
1654 #include "bfd-in2.h"
1655 #include "libcoff.h"
1656
1657 static int
1658 gdb_print_insn_arm (memaddr, info)
1659      bfd_vma memaddr;
1660      disassemble_info *info;
1661 {
1662   if (arm_pc_is_thumb (memaddr))
1663     {
1664       static asymbol *asym;
1665       static combined_entry_type ce;
1666       static struct coff_symbol_struct csym;
1667       static struct _bfd fake_bfd;
1668       static bfd_target fake_target;
1669
1670       if (csym.native == NULL)
1671         {
1672           /* Create a fake symbol vector containing a Thumb symbol.  This is
1673              solely so that the code in print_insn_little_arm() and
1674              print_insn_big_arm() in opcodes/arm-dis.c will detect the presence
1675              of a Thumb symbol and switch to decoding Thumb instructions.  */
1676
1677           fake_target.flavour = bfd_target_coff_flavour;
1678           fake_bfd.xvec = &fake_target;
1679           ce.u.syment.n_sclass = C_THUMBEXTFUNC;
1680           csym.native = &ce;
1681           csym.symbol.the_bfd = &fake_bfd;
1682           csym.symbol.name = "fake";
1683           asym = (asymbol *) & csym;
1684         }
1685
1686       memaddr = UNMAKE_THUMB_ADDR (memaddr);
1687       info->symbols = &asym;
1688     }
1689   else
1690     info->symbols = NULL;
1691
1692   if (TARGET_BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN)
1693     return print_insn_big_arm (memaddr, info);
1694   else
1695     return print_insn_little_arm (memaddr, info);
1696 }
1697
1698 /* Sequence of bytes for breakpoint instruction.  */
1699 #define ARM_LE_BREAKPOINT {0xFE,0xDE,0xFF,0xE7}         /* Recognized illegal opcodes */
1700 #define ARM_BE_BREAKPOINT {0xE7,0xFF,0xDE,0xFE}
1701 #define THUMB_LE_BREAKPOINT {0xbe,0xbe}       
1702 #define THUMB_BE_BREAKPOINT {0xbe,0xbe}       
1703
1704 /* The following has been superseded by BREAKPOINT_FOR_PC, but
1705    is defined merely to keep mem-break.c happy.  */
1706 #define LITTLE_BREAKPOINT ARM_LE_BREAKPOINT
1707 #define BIG_BREAKPOINT    ARM_BE_BREAKPOINT
1708
1709 /* This function implements the BREAKPOINT_FROM_PC macro.  It uses the program
1710    counter value to determine whether a 16- or 32-bit breakpoint should be
1711    used.  It returns a pointer to a string of bytes that encode a breakpoint
1712    instruction, stores the length of the string to *lenptr, and adjusts pc
1713    (if necessary) to point to the actual memory location where the
1714    breakpoint should be inserted.  */
1715
1716 unsigned char *
1717 arm_breakpoint_from_pc (pcptr, lenptr)
1718      CORE_ADDR *pcptr;
1719      int *lenptr;
1720 {
1721   if (arm_pc_is_thumb (*pcptr) || arm_pc_is_thumb_dummy (*pcptr))
1722     {
1723       if (TARGET_BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN)
1724         {
1725           static char thumb_breakpoint[] = THUMB_BE_BREAKPOINT;
1726           *pcptr = UNMAKE_THUMB_ADDR (*pcptr);
1727           *lenptr = sizeof (thumb_breakpoint);
1728           return thumb_breakpoint;
1729         }
1730       else
1731         {
1732           static char thumb_breakpoint[] = THUMB_LE_BREAKPOINT;
1733           *pcptr = UNMAKE_THUMB_ADDR (*pcptr);
1734           *lenptr = sizeof (thumb_breakpoint);
1735           return thumb_breakpoint;
1736         }
1737     }
1738   else
1739     {
1740       if (TARGET_BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN)
1741         {
1742           static char arm_breakpoint[] = ARM_BE_BREAKPOINT;
1743           *lenptr = sizeof (arm_breakpoint);
1744           return arm_breakpoint;
1745         }
1746       else
1747         {
1748           static char arm_breakpoint[] = ARM_LE_BREAKPOINT;
1749           *lenptr = sizeof (arm_breakpoint);
1750           return arm_breakpoint;
1751         }
1752     }
1753 }
1754 /* Return non-zero if the PC is inside a call thunk (aka stub or trampoline).
1755    This implements the IN_SOLIB_CALL_TRAMPOLINE macro.  */
1756
1757 int
1758 arm_in_call_stub (pc, name)
1759      CORE_ADDR pc;
1760      char *name;
1761 {
1762   CORE_ADDR start_addr;
1763
1764   /* Find the starting address of the function containing the PC.  If the
1765      caller didn't give us a name, look it up at the same time.  */
1766   if (find_pc_partial_function (pc, name ? NULL : &name, &start_addr, NULL) == 0)
1767     return 0;
1768
1769   return strncmp (name, "_call_via_r", 11) == 0;
1770 }
1771
1772
1773 /* If PC is in a Thumb call or return stub, return the address of the target
1774    PC, which is in a register.  The thunk functions are called _called_via_xx,
1775    where x is the register name.  The possible names are r0-r9, sl, fp, ip,
1776    sp, and lr. */
1777
1778 CORE_ADDR
1779 arm_skip_stub (pc)
1780      CORE_ADDR pc;
1781 {
1782   char *name;
1783   CORE_ADDR start_addr;
1784
1785   /* Find the starting address and name of the function containing the PC.  */
1786   if (find_pc_partial_function (pc, &name, &start_addr, NULL) == 0)
1787     return 0;
1788
1789   /* Call thunks always start with "_call_via_".  */
1790   if (strncmp (name, "_call_via_", 10) == 0)
1791     {
1792       /* Use the name suffix to determine which register contains
1793          the target PC.  */
1794       static char *table[15] =
1795       {"r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
1796        "r8", "r9", "sl", "fp", "ip", "sp", "lr"
1797       };
1798       int regno;
1799
1800       for (regno = 0; regno <= 14; regno++)
1801         if (strcmp (&name[10], table[regno]) == 0)
1802           return read_register (regno);
1803     }
1804   return 0;                     /* not a stub */
1805 }
1806
1807
1808 void
1809 _initialize_arm_tdep ()
1810 {
1811   struct cmd_list_element *new_cmd;
1812
1813   tm_print_insn = gdb_print_insn_arm;
1814   
1815   /* Sync the opcode insn printer with our register viewer: */
1816
1817   if (arm_toggle_regnames () != 1)
1818     arm_toggle_regnames ();
1819
1820   /* Add the deprecated "othernames" command */
1821   
1822   add_com ("othernames", class_obscure, arm_othernames,
1823            "Switch to the other set of register names.");
1824
1825   /* Add the disassembly-flavor command */
1826   
1827   new_cmd = add_set_enum_cmd ("disassembly-flavor", no_class,
1828                                   valid_flavors,
1829                                   (char *) &disassembly_flavor,
1830                                   "Set the disassembly flavor, \
1831 the valid values are \"apcs\" and \"r-prefix\", \
1832 and the default value is \"apcs\".",
1833                                   &setlist);
1834   new_cmd->function.sfunc = set_disassembly_flavor_sfunc;
1835   add_show_from_set(new_cmd, &showlist);
1836   
1837   /* ??? Maybe this should be a boolean.  */
1838   add_show_from_set (add_set_cmd ("apcs32", no_class,
1839                                   var_zinteger, (char *)&arm_apcs_32,
1840                                   "Set usage of ARM 32-bit mode.\n", &setlist),
1841                      & showlist);
1842
1843 }
1844
1845 /* Test whether the coff symbol specific value corresponds to a Thumb function */
1846 int
1847 coff_sym_is_thumb (int val)
1848 {
1849   return (val == C_THUMBEXT ||
1850           val == C_THUMBSTAT ||
1851           val == C_THUMBEXTFUNC ||
1852           val == C_THUMBSTATFUNC ||
1853           val == C_THUMBLABEL);
1854 }