Fix spelling mistakes.
[external/binutils.git] / gdb / avr-tdep.c
1 /* Target-dependent code for Atmel AVR, for GDB.
2
3    Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005,
4    2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 Free 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 /* Contributed by Theodore A. Roth, troth@openavr.org */
22
23 /* Portions of this file were taken from the original gdb-4.18 patch developed
24    by Denis Chertykov, denisc@overta.ru */
25
26 #include "defs.h"
27 #include "frame.h"
28 #include "frame-unwind.h"
29 #include "frame-base.h"
30 #include "trad-frame.h"
31 #include "gdbcmd.h"
32 #include "gdbcore.h"
33 #include "gdbtypes.h"
34 #include "inferior.h"
35 #include "symfile.h"
36 #include "arch-utils.h"
37 #include "regcache.h"
38 #include "gdb_string.h"
39 #include "dis-asm.h"
40
41 /* AVR Background:
42
43    (AVR micros are pure Harvard Architecture processors.)
44
45    The AVR family of microcontrollers have three distinctly different memory
46    spaces: flash, sram and eeprom.  The flash is 16 bits wide and is used for
47    the most part to store program instructions.  The sram is 8 bits wide and is
48    used for the stack and the heap.  Some devices lack sram and some can have
49    an additional external sram added on as a peripheral.
50
51    The eeprom is 8 bits wide and is used to store data when the device is
52    powered down.  Eeprom is not directly accessible, it can only be accessed
53    via io-registers using a special algorithm.  Accessing eeprom via gdb's
54    remote serial protocol ('m' or 'M' packets) looks difficult to do and is
55    not included at this time.
56
57    [The eeprom could be read manually via ``x/b <eaddr + AVR_EMEM_START>'' or
58    written using ``set {unsigned char}<eaddr + AVR_EMEM_START>''.  For this to
59    work, the remote target must be able to handle eeprom accesses and perform
60    the address translation.]
61
62    All three memory spaces have physical addresses beginning at 0x0.  In
63    addition, the flash is addressed by gcc/binutils/gdb with respect to 8 bit
64    bytes instead of the 16 bit wide words used by the real device for the
65    Program Counter.
66
67    In order for remote targets to work correctly, extra bits must be added to
68    addresses before they are send to the target or received from the target
69    via the remote serial protocol.  The extra bits are the MSBs and are used to
70    decode which memory space the address is referring to.  */
71
72 #undef XMALLOC
73 #define XMALLOC(TYPE) ((TYPE*) xmalloc (sizeof (TYPE)))
74
75 /* Constants: prefixed with AVR_ to avoid name space clashes */
76
77 enum
78 {
79   AVR_REG_W = 24,
80   AVR_REG_X = 26,
81   AVR_REG_Y = 28,
82   AVR_FP_REGNUM = 28,
83   AVR_REG_Z = 30,
84
85   AVR_SREG_REGNUM = 32,
86   AVR_SP_REGNUM = 33,
87   AVR_PC_REGNUM = 34,
88
89   AVR_NUM_REGS = 32 + 1 /*SREG*/ + 1 /*SP*/ + 1 /*PC*/,
90   AVR_NUM_REG_BYTES = 32 + 1 /*SREG*/ + 2 /*SP*/ + 4 /*PC*/,
91
92   /* Pseudo registers.  */
93   AVR_PSEUDO_PC_REGNUM = 35,
94   AVR_NUM_PSEUDO_REGS = 1,
95
96   AVR_PC_REG_INDEX = 35,        /* index into array of registers */
97
98   AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE = 64,   /* bytes */
99
100   /* Count of pushed registers.  From r2 to r17 (inclusively), r28, r29 */
101   AVR_MAX_PUSHES = 18,
102
103   /* Number of the last pushed register.  r17 for current avr-gcc */
104   AVR_LAST_PUSHED_REGNUM = 17,
105
106   AVR_ARG1_REGNUM = 24,         /* Single byte argument */
107   AVR_ARGN_REGNUM = 25,         /* Multi byte argments */
108
109   AVR_RET1_REGNUM = 24,         /* Single byte return value */
110   AVR_RETN_REGNUM = 25,         /* Multi byte return value */
111
112   /* FIXME: TRoth/2002-01-??: Can we shift all these memory masks left 8
113      bits?  Do these have to match the bfd vma values?  It sure would make
114      things easier in the future if they didn't need to match.
115
116      Note: I chose these values so as to be consistent with bfd vma
117      addresses.
118
119      TRoth/2002-04-08: There is already a conflict with very large programs
120      in the mega128.  The mega128 has 128K instruction bytes (64K words),
121      thus the Most Significant Bit is 0x10000 which gets masked off my
122      AVR_MEM_MASK.
123
124      The problem manifests itself when trying to set a breakpoint in a
125      function which resides in the upper half of the instruction space and
126      thus requires a 17-bit address.
127
128      For now, I've just removed the EEPROM mask and changed AVR_MEM_MASK
129      from 0x00ff0000 to 0x00f00000.  Eeprom is not accessible from gdb yet,
130      but could be for some remote targets by just adding the correct offset
131      to the address and letting the remote target handle the low-level
132      details of actually accessing the eeprom.  */
133
134   AVR_IMEM_START = 0x00000000,  /* INSN memory */
135   AVR_SMEM_START = 0x00800000,  /* SRAM memory */
136 #if 1
137   /* No eeprom mask defined */
138   AVR_MEM_MASK = 0x00f00000,    /* mask to determine memory space */
139 #else
140   AVR_EMEM_START = 0x00810000,  /* EEPROM memory */
141   AVR_MEM_MASK = 0x00ff0000,    /* mask to determine memory space */
142 #endif
143 };
144
145 /* Prologue types:
146
147    NORMAL and CALL are the typical types (the -mcall-prologues gcc option
148    causes the generation of the CALL type prologues).  */
149
150 enum {
151     AVR_PROLOGUE_NONE,              /* No prologue */
152     AVR_PROLOGUE_NORMAL,
153     AVR_PROLOGUE_CALL,              /* -mcall-prologues */
154     AVR_PROLOGUE_MAIN,
155     AVR_PROLOGUE_INTR,              /* interrupt handler */
156     AVR_PROLOGUE_SIG,               /* signal handler */
157 };
158
159 /* Any function with a frame looks like this
160    .......    <-SP POINTS HERE
161    LOCALS1    <-FP POINTS HERE
162    LOCALS0
163    SAVED FP
164    SAVED R3
165    SAVED R2
166    RET PC
167    FIRST ARG
168    SECOND ARG */
169
170 struct avr_unwind_cache
171 {
172   /* The previous frame's inner most stack address.  Used as this
173      frame ID's stack_addr.  */
174   CORE_ADDR prev_sp;
175   /* The frame's base, optionally used by the high-level debug info.  */
176   CORE_ADDR base;
177   int size;
178   int prologue_type;
179   /* Table indicating the location of each and every register.  */
180   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
181 };
182
183 struct gdbarch_tdep
184 {
185   /* Number of bytes stored to the stack by call instructions.
186      2 bytes for avr1-5, 3 bytes for avr6.  */
187   int call_length;
188
189   /* Type for void.  */
190   struct type *void_type;
191   /* Type for a function returning void.  */
192   struct type *func_void_type;
193   /* Type for a pointer to a function.  Used for the type of PC.  */
194   struct type *pc_type;
195 };
196
197 /* Lookup the name of a register given it's number.  */
198
199 static const char *
200 avr_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
201 {
202   static const char * const register_names[] = {
203     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
204     "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15",
205     "r16", "r17", "r18", "r19", "r20", "r21", "r22", "r23",
206     "r24", "r25", "r26", "r27", "r28", "r29", "r30", "r31",
207     "SREG", "SP", "PC2",
208     "pc"
209   };
210   if (regnum < 0)
211     return NULL;
212   if (regnum >= (sizeof (register_names) / sizeof (*register_names)))
213     return NULL;
214   return register_names[regnum];
215 }
216
217 /* Return the GDB type object for the "standard" data type
218    of data in register N.  */
219
220 static struct type *
221 avr_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
222 {
223   if (reg_nr == AVR_PC_REGNUM)
224     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
225   if (reg_nr == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
226     return gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_type;
227   if (reg_nr == AVR_SP_REGNUM)
228     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
229   return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
230 }
231
232 /* Instruction address checks and convertions.  */
233
234 static CORE_ADDR
235 avr_make_iaddr (CORE_ADDR x)
236 {
237   return ((x) | AVR_IMEM_START);
238 }
239
240 /* FIXME: TRoth: Really need to use a larger mask for instructions.  Some
241    devices are already up to 128KBytes of flash space.
242
243    TRoth/2002-04-8: See comment above where AVR_IMEM_START is defined.  */
244
245 static CORE_ADDR
246 avr_convert_iaddr_to_raw (CORE_ADDR x)
247 {
248   return ((x) & 0xffffffff);
249 }
250
251 /* SRAM address checks and convertions.  */
252
253 static CORE_ADDR
254 avr_make_saddr (CORE_ADDR x)
255 {
256   /* Return 0 for NULL.  */
257   if (x == 0)
258     return 0;
259
260   return ((x) | AVR_SMEM_START);
261 }
262
263 static CORE_ADDR
264 avr_convert_saddr_to_raw (CORE_ADDR x)
265 {
266   return ((x) & 0xffffffff);
267 }
268
269 /* EEPROM address checks and convertions.  I don't know if these will ever
270    actually be used, but I've added them just the same.  TRoth */
271
272 /* TRoth/2002-04-08: Commented out for now to allow fix for problem with large
273    programs in the mega128.  */
274
275 /*  static CORE_ADDR */
276 /*  avr_make_eaddr (CORE_ADDR x) */
277 /*  { */
278 /*    return ((x) | AVR_EMEM_START); */
279 /*  } */
280
281 /*  static int */
282 /*  avr_eaddr_p (CORE_ADDR x) */
283 /*  { */
284 /*    return (((x) & AVR_MEM_MASK) == AVR_EMEM_START); */
285 /*  } */
286
287 /*  static CORE_ADDR */
288 /*  avr_convert_eaddr_to_raw (CORE_ADDR x) */
289 /*  { */
290 /*    return ((x) & 0xffffffff); */
291 /*  } */
292
293 /* Convert from address to pointer and vice-versa.  */
294
295 static void
296 avr_address_to_pointer (struct gdbarch *gdbarch,
297                         struct type *type, gdb_byte *buf, CORE_ADDR addr)
298 {
299   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
300
301   /* Is it a code address?  */
302   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
303       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD)
304     {
305       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
306                               avr_convert_iaddr_to_raw (addr >> 1));
307     }
308   else
309     {
310       /* Strip off any upper segment bits.  */
311       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
312                               avr_convert_saddr_to_raw (addr));
313     }
314 }
315
316 static CORE_ADDR
317 avr_pointer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
318                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
319 {
320   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
321   CORE_ADDR addr
322     = extract_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order);
323
324   /* Is it a code address?  */
325   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
326       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD
327       || TYPE_CODE_SPACE (TYPE_TARGET_TYPE (type)))
328     return avr_make_iaddr (addr << 1);
329   else
330     return avr_make_saddr (addr);
331 }
332
333 static CORE_ADDR
334 avr_integer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
335                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
336 {
337   ULONGEST addr = unpack_long (type, buf);
338
339   return avr_make_saddr (addr);
340 }
341
342 static CORE_ADDR
343 avr_read_pc (struct regcache *regcache)
344 {
345   ULONGEST pc;
346   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &pc);
347   return avr_make_iaddr (pc);
348 }
349
350 static void
351 avr_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR val)
352 {
353   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM,
354                                   avr_convert_iaddr_to_raw (val));
355 }
356
357 static enum register_status
358 avr_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
359                           int regnum, gdb_byte *buf)
360 {
361   ULONGEST val;
362   enum register_status status;
363
364   switch (regnum)
365     {
366     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
367       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &val);
368       if (status != REG_VALID)
369         return status;
370       val >>= 1;
371       store_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch), val);
372       return status;
373     default:
374       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
375     }
376 }
377
378 static void
379 avr_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
380                            int regnum, const gdb_byte *buf)
381 {
382   ULONGEST val;
383
384   switch (regnum)
385     {
386     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
387       val = extract_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
388       val <<= 1;
389       regcache_raw_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, val);
390       break;
391     default:
392       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
393     }
394 }
395
396 /* Function: avr_scan_prologue
397
398    This function decodes an AVR function prologue to determine:
399      1) the size of the stack frame
400      2) which registers are saved on it
401      3) the offsets of saved regs
402    This information is stored in the avr_unwind_cache structure.
403
404    Some devices lack the sbiw instruction, so on those replace this:
405         sbiw    r28, XX
406    with this:
407         subi    r28,lo8(XX)
408         sbci    r29,hi8(XX)
409
410    A typical AVR function prologue with a frame pointer might look like this:
411         push    rXX        ; saved regs
412         ...
413         push    r28
414         push    r29
415         in      r28,__SP_L__
416         in      r29,__SP_H__
417         sbiw    r28,<LOCALS_SIZE>
418         in      __tmp_reg__,__SREG__
419         cli
420         out     __SP_H__,r29
421         out     __SREG__,__tmp_reg__
422         out     __SP_L__,r28
423
424    A typical AVR function prologue without a frame pointer might look like
425    this:
426         push    rXX        ; saved regs
427         ...
428
429    A main function prologue looks like this:
430         ldi     r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
431         ldi     r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
432         out     __SP_H__,r29
433         out     __SP_L__,r28
434
435    A signal handler prologue looks like this:
436         push    __zero_reg__
437         push    __tmp_reg__
438         in      __tmp_reg__, __SREG__
439         push    __tmp_reg__
440         clr     __zero_reg__
441         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
442         ...
443         push    r28             ; save frame pointer
444         push    r29
445         in      r28, __SP_L__
446         in      r29, __SP_H__
447         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
448         out     __SP_H__, r29
449         out     __SP_L__, r28
450         
451    A interrupt handler prologue looks like this:
452         sei
453         push    __zero_reg__
454         push    __tmp_reg__
455         in      __tmp_reg__, __SREG__
456         push    __tmp_reg__
457         clr     __zero_reg__
458         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
459         ...
460         push    r28             ; save frame pointer
461         push    r29
462         in      r28, __SP_L__
463         in      r29, __SP_H__
464         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
465         cli
466         out     __SP_H__, r29
467         sei     
468         out     __SP_L__, r28
469
470    A `-mcall-prologues' prologue looks like this (Note that the megas use a
471    jmp instead of a rjmp, thus the prologue is one word larger since jmp is a
472    32 bit insn and rjmp is a 16 bit insn):
473         ldi     r26,lo8(<LOCALS_SIZE>)
474         ldi     r27,hi8(<LOCALS_SIZE>)
475         ldi     r30,pm_lo8(.L_foo_body)
476         ldi     r31,pm_hi8(.L_foo_body)
477         rjmp    __prologue_saves__+RRR
478         .L_foo_body:  */
479
480 /* Not really part of a prologue, but still need to scan for it, is when a
481    function prologue moves values passed via registers as arguments to new
482    registers.  In this case, all local variables live in registers, so there
483    may be some register saves.  This is what it looks like:
484         movw    rMM, rNN
485         ...
486
487    There could be multiple movw's.  If the target doesn't have a movw insn, it
488    will use two mov insns.  This could be done after any of the above prologue
489    types.  */
490
491 static CORE_ADDR
492 avr_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc_beg, CORE_ADDR pc_end,
493                    struct avr_unwind_cache *info)
494 {
495   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
496   int i;
497   unsigned short insn;
498   int scan_stage = 0;
499   struct minimal_symbol *msymbol;
500   unsigned char prologue[AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE];
501   int vpc = 0;
502   int len;
503
504   len = pc_end - pc_beg;
505   if (len > AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE)
506     len = AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE;
507
508   /* FIXME: TRoth/2003-06-11: This could be made more efficient by only
509      reading in the bytes of the prologue.  The problem is that the figuring
510      out where the end of the prologue is is a bit difficult.  The old code 
511      tried to do that, but failed quite often.  */
512   read_memory (pc_beg, prologue, len);
513
514   /* Scanning main()'s prologue
515      ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
516      ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
517      out __SP_H__,r29
518      out __SP_L__,r28 */
519
520   if (len >= 4)
521     {
522       CORE_ADDR locals;
523       static const unsigned char img[] = {
524         0xde, 0xbf,             /* out __SP_H__,r29 */
525         0xcd, 0xbf              /* out __SP_L__,r28 */
526       };
527
528       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
529       /* ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
530       if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0c0)
531         {
532           locals = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
533           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
534           /* ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
535           if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0d0)
536             {
537               locals |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
538               if (vpc + 4 + sizeof (img) < len
539                   && memcmp (prologue + vpc + 4, img, sizeof (img)) == 0)
540                 {
541                   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_MAIN;
542                   info->base = locals;
543                   return pc_beg + 4;
544                 }
545             }
546         }
547     }
548
549   /* Scanning `-mcall-prologues' prologue
550      Classic prologue is 10 bytes, mega prologue is a 12 bytes long */
551
552   while (1)     /* Using a while to avoid many goto's */
553     {
554       int loc_size;
555       int body_addr;
556       unsigned num_pushes;
557       int pc_offset = 0;
558
559       /* At least the fifth instruction must have been executed to
560          modify frame shape.  */
561       if (len < 10)
562         break;
563
564       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
565       /* ldi r26,<LOCALS_SIZE> */
566       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0a0)
567         break;
568       loc_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
569       pc_offset += 2;
570
571       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
572       /* ldi r27,<LOCALS_SIZE> / 256 */
573       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0b0)
574         break;
575       loc_size |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
576       pc_offset += 2;
577
578       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 4], 2, byte_order);
579       /* ldi r30,pm_lo8(.L_foo_body) */
580       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0e0)
581         break;
582       body_addr = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
583       pc_offset += 2;
584
585       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 6], 2, byte_order);
586       /* ldi r31,pm_hi8(.L_foo_body) */
587       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0f0)
588         break;
589       body_addr |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
590       pc_offset += 2;
591
592       msymbol = lookup_minimal_symbol ("__prologue_saves__", NULL, NULL);
593       if (!msymbol)
594         break;
595
596       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 8], 2, byte_order);
597       /* rjmp __prologue_saves__+RRR */
598       if ((insn & 0xf000) == 0xc000)
599         {
600           /* Extract PC relative offset from RJMP */
601           i = (insn & 0xfff) | (insn & 0x800 ? (-1 ^ 0xfff) : 0);
602           /* Convert offset to byte addressable mode */
603           i *= 2;
604           /* Destination address */
605           i += pc_beg + 10;
606
607           if (body_addr != (pc_beg + 10)/2)
608             break;
609
610           pc_offset += 2;
611         }
612       else if ((insn & 0xfe0e) == 0x940c)
613         {
614           /* Extract absolute PC address from JMP */
615           i = (((insn & 0x1) | ((insn & 0x1f0) >> 3) << 16)
616                | (extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 10], 2, byte_order)
617                   & 0xffff));
618           /* Convert address to byte addressable mode */
619           i *= 2;
620
621           if (body_addr != (pc_beg + 12)/2)
622             break;
623
624           pc_offset += 4;
625         }
626       else
627         break;
628
629       /* Resolve offset (in words) from __prologue_saves__ symbol.
630          Which is a pushes count in `-mcall-prologues' mode */
631       num_pushes = AVR_MAX_PUSHES - (i - SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msymbol)) / 2;
632
633       if (num_pushes > AVR_MAX_PUSHES)
634         {
635           fprintf_unfiltered (gdb_stderr, _("Num pushes too large: %d\n"),
636                               num_pushes);
637           num_pushes = 0;
638         }
639
640       if (num_pushes)
641         {
642           int from;
643
644           info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM + 1].addr = num_pushes;
645           if (num_pushes >= 2)
646             info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM].addr = num_pushes - 1;
647
648           i = 0;
649           for (from = AVR_LAST_PUSHED_REGNUM + 1 - (num_pushes - 2);
650                from <= AVR_LAST_PUSHED_REGNUM; ++from)
651             info->saved_regs [from].addr = ++i;
652         }
653       info->size = loc_size + num_pushes;
654       info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_CALL;
655
656       return pc_beg + pc_offset;
657     }
658
659   /* Scan for the beginning of the prologue for an interrupt or signal
660      function.  Note that we have to set the prologue type here since the
661      third stage of the prologue may not be present (e.g. no saved registered
662      or changing of the SP register).  */
663
664   if (1)
665     {
666       static const unsigned char img[] = {
667         0x78, 0x94,             /* sei */
668         0x1f, 0x92,             /* push r1 */
669         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
670         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f SREG */
671         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
672         0x11, 0x24              /* clr r1 */
673       };
674       if (len >= sizeof (img)
675           && memcmp (prologue, img, sizeof (img)) == 0)
676         {
677           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_INTR;
678           vpc += sizeof (img);
679           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
680           info->saved_regs[0].addr = 2;
681           info->saved_regs[1].addr = 1;
682           info->size += 3;
683         }
684       else if (len >= sizeof (img) - 2
685                && memcmp (img + 2, prologue, sizeof (img) - 2) == 0)
686         {
687           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_SIG;
688           vpc += sizeof (img) - 2;
689           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
690           info->saved_regs[0].addr = 2;
691           info->saved_regs[1].addr = 1;
692           info->size += 2;
693         }
694     }
695
696   /* First stage of the prologue scanning.
697      Scan pushes (saved registers) */
698
699   for (; vpc < len; vpc += 2)
700     {
701       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
702       if ((insn & 0xfe0f) == 0x920f)    /* push rXX */
703         {
704           /* Bits 4-9 contain a mask for registers R0-R32.  */
705           int regno = (insn & 0x1f0) >> 4;
706           info->size++;
707           info->saved_regs[regno].addr = info->size;
708           scan_stage = 1;
709         }
710       else
711         break;
712     }
713
714   gdb_assert (vpc < AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE);
715
716   /* Handle static small stack allocation using rcall or push.  */
717
718   while (scan_stage == 1 && vpc < len)
719     {
720       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
721       if (insn == 0xd000)       /* rcall .+0 */
722         {
723           info->size += gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
724           vpc += 2;
725         }
726       else if (insn == 0x920f)  /* push r0 */
727         {
728           info->size += 1;
729           vpc += 2;
730         }
731       else
732         break;
733     }
734
735   /* Second stage of the prologue scanning.
736      Scan:
737      in r28,__SP_L__
738      in r29,__SP_H__ */
739
740   if (scan_stage == 1 && vpc < len)
741     {
742       static const unsigned char img[] = {
743         0xcd, 0xb7,             /* in r28,__SP_L__ */
744         0xde, 0xb7              /* in r29,__SP_H__ */
745       };
746       unsigned short insn1;
747
748       if (vpc + sizeof (img) < len
749           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
750         {
751           vpc += 4;
752           scan_stage = 2;
753         }
754     }
755
756   /* Third stage of the prologue scanning.  (Really two stages).
757      Scan for:
758      sbiw r28,XX or subi r28,lo8(XX)
759                     sbci r29,hi8(XX)
760      in __tmp_reg__,__SREG__
761      cli
762      out __SP_H__,r29
763      out __SREG__,__tmp_reg__
764      out __SP_L__,r28 */
765
766   if (scan_stage == 2 && vpc < len)
767     {
768       int locals_size = 0;
769       static const unsigned char img[] = {
770         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f */
771         0xf8, 0x94,             /* cli */
772         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
773         0x0f, 0xbe,             /* out 0x3f,r0  ; SREG */
774         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
775       };
776       static const unsigned char img_sig[] = {
777         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
778         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
779       };
780       static const unsigned char img_int[] = {
781         0xf8, 0x94,             /* cli */
782         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
783         0x78, 0x94,             /* sei */
784         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
785       };
786
787       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
788       if ((insn & 0xff30) == 0x9720)    /* sbiw r28,XXX */
789         {
790           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xc0) >> 2);
791           vpc += 2;
792         }
793       else if ((insn & 0xf0f0) == 0x50c0)       /* subi r28,lo8(XX) */
794         {
795           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4);
796           vpc += 2;
797           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
798           vpc += 2;
799           locals_size += ((insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4)) << 8;
800         }
801       else
802         return pc_beg + vpc;
803
804       /* Scan the last part of the prologue.  May not be present for interrupt
805          or signal handler functions, which is why we set the prologue type
806          when we saw the beginning of the prologue previously.  */
807
808       if (vpc + sizeof (img_sig) < len
809           && memcmp (prologue + vpc, img_sig, sizeof (img_sig)) == 0)
810         {
811           vpc += sizeof (img_sig);
812         }
813       else if (vpc + sizeof (img_int) < len 
814                && memcmp (prologue + vpc, img_int, sizeof (img_int)) == 0)
815         {
816           vpc += sizeof (img_int);
817         }
818       if (vpc + sizeof (img) < len
819           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
820         {
821           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NORMAL;
822           vpc += sizeof (img);
823         }
824
825       info->size += locals_size;
826
827       /* Fall through.  */
828     }
829
830   /* If we got this far, we could not scan the prologue, so just return the pc
831      of the frame plus an adjustment for argument move insns.  */
832
833   for (; vpc < len; vpc += 2)
834     {
835       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
836       if ((insn & 0xff00) == 0x0100)    /* movw rXX, rYY */
837         continue;
838       else if ((insn & 0xfc00) == 0x2c00) /* mov rXX, rYY */
839         continue;
840       else
841           break;
842     }
843     
844   return pc_beg + vpc;
845 }
846
847 static CORE_ADDR
848 avr_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
849 {
850   CORE_ADDR func_addr, func_end;
851   CORE_ADDR post_prologue_pc;
852
853   /* See what the symbol table says */
854
855   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
856     return pc;
857
858   post_prologue_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
859   if (post_prologue_pc != 0)
860     return max (pc, post_prologue_pc);
861
862   {
863     CORE_ADDR prologue_end = pc;
864     struct avr_unwind_cache info = {0};
865     struct trad_frame_saved_reg saved_regs[AVR_NUM_REGS];
866
867     info.saved_regs = saved_regs;
868     
869     /* Need to run the prologue scanner to figure out if the function has a
870        prologue and possibly skip over moving arguments passed via registers
871        to other registers.  */
872     
873     prologue_end = avr_scan_prologue (gdbarch, func_addr, func_end, &info);
874     
875     if (info.prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
876       return prologue_end;
877   }
878
879   /* Either we didn't find the start of this function (nothing we can do),
880      or there's no line info, or the line after the prologue is after
881      the end of the function (there probably isn't a prologue).  */
882
883   return pc;
884 }
885
886 /* Not all avr devices support the BREAK insn.  Those that don't should treat
887    it as a NOP.  Thus, it should be ok.  Since the avr is currently a remote
888    only target, this shouldn't be a problem (I hope).  TRoth/2003-05-14  */
889
890 static const unsigned char *
891 avr_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
892                         CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
893 {
894     static const unsigned char avr_break_insn [] = { 0x98, 0x95 };
895     *lenptr = sizeof (avr_break_insn);
896     return avr_break_insn;
897 }
898
899 /* Determine, for architecture GDBARCH, how a return value of TYPE
900    should be returned.  If it is supposed to be returned in registers,
901    and READBUF is non-zero, read the appropriate value from REGCACHE,
902    and copy it into READBUF.  If WRITEBUF is non-zero, write the value
903    from WRITEBUF into REGCACHE.  */
904
905 static enum return_value_convention
906 avr_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *func_type,
907                   struct type *valtype, struct regcache *regcache,
908                   gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
909 {
910   int i;
911   /* Single byte are returned in r24.
912      Otherwise, the MSB of the return value is always in r25, calculate which
913      register holds the LSB.  */
914   int lsb_reg;
915
916   if ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
917        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
918        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
919       && TYPE_LENGTH (valtype) > 8)
920     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
921
922   if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 2)
923     lsb_reg = 24;
924   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 4)
925     lsb_reg = 22;
926   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 8)
927     lsb_reg = 18;
928   else
929     gdb_assert_not_reached ("unexpected type length");
930
931   if (writebuf != NULL)
932     {
933       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
934         regcache_cooked_write (regcache, lsb_reg + i, writebuf + i);
935     }
936
937   if (readbuf != NULL)
938     {
939       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
940         regcache_cooked_read (regcache, lsb_reg + i, readbuf + i);
941     }
942
943   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
944 }
945
946
947 /* Put here the code to store, into fi->saved_regs, the addresses of
948    the saved registers of frame described by FRAME_INFO.  This
949    includes special registers such as pc and fp saved in special ways
950    in the stack frame.  sp is even more special: the address we return
951    for it IS the sp for the next frame.  */
952
953 static struct avr_unwind_cache *
954 avr_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
955                         void **this_prologue_cache)
956 {
957   CORE_ADDR start_pc, current_pc;
958   ULONGEST prev_sp;
959   ULONGEST this_base;
960   struct avr_unwind_cache *info;
961   struct gdbarch *gdbarch;
962   struct gdbarch_tdep *tdep;
963   int i;
964
965   if (*this_prologue_cache)
966     return *this_prologue_cache;
967
968   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct avr_unwind_cache);
969   *this_prologue_cache = info;
970   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
971
972   info->size = 0;
973   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NONE;
974
975   start_pc = get_frame_func (this_frame);
976   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
977   if ((start_pc > 0) && (start_pc <= current_pc))
978     avr_scan_prologue (get_frame_arch (this_frame),
979                        start_pc, current_pc, info);
980
981   if ((info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
982       && (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN))
983     {
984       ULONGEST high_base;       /* High byte of FP */
985
986       /* The SP was moved to the FP.  This indicates that a new frame
987          was created.  Get THIS frame's FP value by unwinding it from
988          the next frame.  */
989       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM);
990       high_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM + 1);
991       this_base += (high_base << 8);
992       
993       /* The FP points at the last saved register.  Adjust the FP back
994          to before the first saved register giving the SP.  */
995       prev_sp = this_base + info->size; 
996    }
997   else
998     {
999       /* Assume that the FP is this frame's SP but with that pushed
1000          stack space added back.  */
1001       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1002       prev_sp = this_base + info->size;
1003     }
1004
1005   /* Add 1 here to adjust for the post-decrement nature of the push
1006      instruction.*/
1007   info->prev_sp = avr_make_saddr (prev_sp + 1);
1008   info->base = avr_make_saddr (this_base);
1009
1010   gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1011
1012   /* Adjust all the saved registers so that they contain addresses and not
1013      offsets.  */
1014   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch) - 1; i++)
1015     if (info->saved_regs[i].addr > 0)
1016       info->saved_regs[i].addr = info->prev_sp - info->saved_regs[i].addr;
1017
1018   /* Except for the main and startup code, the return PC is always saved on
1019      the stack and is at the base of the frame.  */
1020
1021   if (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN)
1022     info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr = info->prev_sp;
1023
1024   /* The previous frame's SP needed to be computed.  Save the computed
1025      value.  */
1026   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1027   trad_frame_set_value (info->saved_regs, AVR_SP_REGNUM,
1028                         info->prev_sp - 1 + tdep->call_length);
1029
1030   return info;
1031 }
1032
1033 static CORE_ADDR
1034 avr_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1035 {
1036   ULONGEST pc;
1037
1038   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_PC_REGNUM);
1039
1040   return avr_make_iaddr (pc);
1041 }
1042
1043 static CORE_ADDR
1044 avr_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1045 {
1046   ULONGEST sp;
1047
1048   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_SP_REGNUM);
1049
1050   return avr_make_saddr (sp);
1051 }
1052
1053 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1054    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1055
1056 static void
1057 avr_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1058                    void **this_prologue_cache,
1059                    struct frame_id *this_id)
1060 {
1061   struct avr_unwind_cache *info
1062     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1063   CORE_ADDR base;
1064   CORE_ADDR func;
1065   struct frame_id id;
1066
1067   /* The FUNC is easy.  */
1068   func = get_frame_func (this_frame);
1069
1070   /* Hopefully the prologue analysis either correctly determined the
1071      frame's base (which is the SP from the previous frame), or set
1072      that base to "NULL".  */
1073   base = info->prev_sp;
1074   if (base == 0)
1075     return;
1076
1077   id = frame_id_build (base, func);
1078   (*this_id) = id;
1079 }
1080
1081 static struct value *
1082 avr_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1083                          void **this_prologue_cache, int regnum)
1084 {
1085   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1086   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1087   struct avr_unwind_cache *info
1088     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1089
1090   if (regnum == AVR_PC_REGNUM || regnum == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
1091     {
1092       if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, AVR_PC_REGNUM))
1093         {
1094           /* Reading the return PC from the PC register is slightly
1095              abnormal.  register_size(AVR_PC_REGNUM) says it is 4 bytes,
1096              but in reality, only two bytes (3 in upcoming mega256) are
1097              stored on the stack.
1098
1099              Also, note that the value on the stack is an addr to a word
1100              not a byte, so we will need to multiply it by two at some
1101              point. 
1102
1103              And to confuse matters even more, the return address stored
1104              on the stack is in big endian byte order, even though most
1105              everything else about the avr is little endian.  Ick!  */
1106           ULONGEST pc;
1107           int i;
1108           unsigned char buf[3];
1109           struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1110           struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1111
1112           read_memory (info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr,
1113                        buf, tdep->call_length);
1114
1115           /* Extract the PC read from memory as a big-endian.  */
1116           pc = 0;
1117           for (i = 0; i < tdep->call_length; i++)
1118             pc = (pc << 8) | buf[i];
1119
1120           if (regnum == AVR_PC_REGNUM)
1121             pc <<= 1;
1122
1123           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
1124         }
1125
1126       return frame_unwind_got_optimized (this_frame, regnum);
1127     }
1128
1129   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
1130 }
1131
1132 static const struct frame_unwind avr_frame_unwind = {
1133   NORMAL_FRAME,
1134   default_frame_unwind_stop_reason,
1135   avr_frame_this_id,
1136   avr_frame_prev_register,
1137   NULL,
1138   default_frame_sniffer
1139 };
1140
1141 static CORE_ADDR
1142 avr_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1143 {
1144   struct avr_unwind_cache *info
1145     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
1146
1147   return info->base;
1148 }
1149
1150 static const struct frame_base avr_frame_base = {
1151   &avr_frame_unwind,
1152   avr_frame_base_address,
1153   avr_frame_base_address,
1154   avr_frame_base_address
1155 };
1156
1157 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that dummy
1158    frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value saved by
1159    save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's breakpoint.  */
1160
1161 static struct frame_id
1162 avr_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1163 {
1164   ULONGEST base;
1165
1166   base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1167   return frame_id_build (avr_make_saddr (base), get_frame_pc (this_frame));
1168 }
1169
1170 /* When arguments must be pushed onto the stack, they go on in reverse
1171    order.  The below implements a FILO (stack) to do this.  */
1172
1173 struct stack_item
1174 {
1175   int len;
1176   struct stack_item *prev;
1177   void *data;
1178 };
1179
1180 static struct stack_item *
1181 push_stack_item (struct stack_item *prev, const bfd_byte *contents, int len)
1182 {
1183   struct stack_item *si;
1184   si = xmalloc (sizeof (struct stack_item));
1185   si->data = xmalloc (len);
1186   si->len = len;
1187   si->prev = prev;
1188   memcpy (si->data, contents, len);
1189   return si;
1190 }
1191
1192 static struct stack_item *pop_stack_item (struct stack_item *si);
1193 static struct stack_item *
1194 pop_stack_item (struct stack_item *si)
1195 {
1196   struct stack_item *dead = si;
1197   si = si->prev;
1198   xfree (dead->data);
1199   xfree (dead);
1200   return si;
1201 }
1202
1203 /* Setup the function arguments for calling a function in the inferior.
1204
1205    On the AVR architecture, there are 18 registers (R25 to R8) which are
1206    dedicated for passing function arguments.  Up to the first 18 arguments
1207    (depending on size) may go into these registers.  The rest go on the stack.
1208
1209    All arguments are aligned to start in even-numbered registers (odd-sized
1210    arguments, including char, have one free register above them).  For example,
1211    an int in arg1 and a char in arg2 would be passed as such:
1212
1213       arg1 -> r25:r24
1214       arg2 -> r22
1215
1216    Arguments that are larger than 2 bytes will be split between two or more
1217    registers as available, but will NOT be split between a register and the
1218    stack.  Arguments that go onto the stack are pushed last arg first (this is
1219    similar to the d10v).  */
1220
1221 /* NOTE: TRoth/2003-06-17: The rest of this comment is old looks to be
1222    inaccurate.
1223
1224    An exceptional case exists for struct arguments (and possibly other
1225    aggregates such as arrays) -- if the size is larger than WORDSIZE bytes but
1226    not a multiple of WORDSIZE bytes.  In this case the argument is never split
1227    between the registers and the stack, but instead is copied in its entirety
1228    onto the stack, AND also copied into as many registers as there is room
1229    for.  In other words, space in registers permitting, two copies of the same
1230    argument are passed in.  As far as I can tell, only the one on the stack is
1231    used, although that may be a function of the level of compiler
1232    optimization.  I suspect this is a compiler bug.  Arguments of these odd
1233    sizes are left-justified within the word (as opposed to arguments smaller
1234    than WORDSIZE bytes, which are right-justified).
1235  
1236    If the function is to return an aggregate type such as a struct, the caller
1237    must allocate space into which the callee will copy the return value.  In
1238    this case, a pointer to the return value location is passed into the callee
1239    in register R0, which displaces one of the other arguments passed in via
1240    registers R0 to R2.  */
1241
1242 static CORE_ADDR
1243 avr_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
1244                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
1245                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
1246                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
1247 {
1248   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1249   int i;
1250   unsigned char buf[3];
1251   int call_length = gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
1252   CORE_ADDR return_pc = avr_convert_iaddr_to_raw (bp_addr);
1253   int regnum = AVR_ARGN_REGNUM;
1254   struct stack_item *si = NULL;
1255
1256   if (struct_return)
1257     {
1258       regcache_cooked_write_unsigned
1259         (regcache, regnum--, (struct_addr >> 8) & 0xff);
1260       regcache_cooked_write_unsigned
1261         (regcache, regnum--, struct_addr & 0xff);
1262       /* SP being post decremented, we need to reserve one byte so that the
1263          return address won't overwrite the result (or vice-versa).  */
1264       if (sp == struct_addr)
1265         sp--;
1266     }
1267
1268   for (i = 0; i < nargs; i++)
1269     {
1270       int last_regnum;
1271       int j;
1272       struct value *arg = args[i];
1273       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
1274       const bfd_byte *contents = value_contents (arg);
1275       int len = TYPE_LENGTH (type);
1276
1277       /* Calculate the potential last register needed.  */
1278       last_regnum = regnum - (len + (len & 1));
1279
1280       /* If there are registers available, use them.  Once we start putting
1281          stuff on the stack, all subsequent args go on stack.  */
1282       if ((si == NULL) && (last_regnum >= 8))
1283         {
1284           ULONGEST val;
1285
1286           /* Skip a register for odd length args.  */
1287           if (len & 1)
1288             regnum--;
1289
1290           val = extract_unsigned_integer (contents, len, byte_order);
1291           for (j = 0; j < len; j++)
1292             regcache_cooked_write_unsigned
1293               (regcache, regnum--, val >> (8 * (len - j - 1)));
1294         }
1295       /* No registers available, push the args onto the stack.  */
1296       else
1297         {
1298           /* From here on, we don't care about regnum.  */
1299           si = push_stack_item (si, contents, len);
1300         }
1301     }
1302
1303   /* Push args onto the stack.  */
1304   while (si)
1305     {
1306       sp -= si->len;
1307       /* Add 1 to sp here to account for post decr nature of pushes.  */
1308       write_memory (sp + 1, si->data, si->len);
1309       si = pop_stack_item (si);
1310     }
1311
1312   /* Set the return address.  For the avr, the return address is the BP_ADDR.
1313      Need to push the return address onto the stack noting that it needs to be
1314      in big-endian order on the stack.  */
1315   for (i = 1; i <= call_length; i++)
1316     {
1317       buf[call_length - i] = return_pc & 0xff;
1318       return_pc >>= 8;
1319     }
1320
1321   sp -= call_length;
1322   /* Use 'sp + 1' since pushes are post decr ops.  */
1323   write_memory (sp + 1, buf, call_length);
1324
1325   /* Finally, update the SP register.  */
1326   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_SP_REGNUM,
1327                                   avr_convert_saddr_to_raw (sp));
1328
1329   /* Return SP value for the dummy frame, where the return address hasn't been
1330      pushed.  */
1331   return sp + call_length;
1332 }
1333
1334 /* Unfortunately dwarf2 register for SP is 32.  */
1335
1336 static int
1337 avr_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
1338 {
1339   if (reg >= 0 && reg < 32)
1340     return reg;
1341   if (reg == 32)
1342     return AVR_SP_REGNUM;
1343
1344   warning (_("Unmapped DWARF Register #%d encountered."), reg);
1345
1346   return -1;
1347 }
1348
1349 /* Initialize the gdbarch structure for the AVR's.  */
1350
1351 static struct gdbarch *
1352 avr_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1353 {
1354   struct gdbarch *gdbarch;
1355   struct gdbarch_tdep *tdep;
1356   struct gdbarch_list *best_arch;
1357   int call_length;
1358
1359   /* Avr-6 call instructions save 3 bytes.  */
1360   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1361     {
1362     case bfd_mach_avr1:
1363     case bfd_mach_avr2:
1364     case bfd_mach_avr3:
1365     case bfd_mach_avr4:
1366     case bfd_mach_avr5:
1367     default:
1368       call_length = 2;
1369       break;
1370     case bfd_mach_avr6:
1371       call_length = 3;
1372       break;
1373     }
1374
1375   /* If there is already a candidate, use it.  */
1376   for (best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1377        best_arch != NULL;
1378        best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (best_arch->next, &info))
1379     {
1380       if (gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->call_length == call_length)
1381         return best_arch->gdbarch;
1382     }
1383
1384   /* None found, create a new architecture from the information provided.  */
1385   tdep = XMALLOC (struct gdbarch_tdep);
1386   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1387   
1388   tdep->call_length = call_length;
1389
1390   /* Create a type for PC.  We can't use builtin types here, as they may not
1391      be defined.  */
1392   tdep->void_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_VOID, 1, "void");
1393   tdep->func_void_type = make_function_type (tdep->void_type, NULL);
1394   tdep->pc_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_PTR, 4, NULL);
1395   TYPE_TARGET_TYPE (tdep->pc_type) = tdep->func_void_type;
1396   TYPE_UNSIGNED (tdep->pc_type) = 1;
1397
1398   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1399   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1400   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1401   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1402   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1403   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1404
1405   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1406   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1407   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1408
1409   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1410   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1411   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1412
1413   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, avr_read_pc);
1414   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, avr_write_pc);
1415
1416   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, AVR_NUM_REGS);
1417
1418   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, AVR_SP_REGNUM);
1419   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, AVR_PC_REGNUM);
1420
1421   set_gdbarch_register_name (gdbarch, avr_register_name);
1422   set_gdbarch_register_type (gdbarch, avr_register_type);
1423
1424   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, AVR_NUM_PSEUDO_REGS);
1425   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, avr_pseudo_register_read);
1426   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, avr_pseudo_register_write);
1427
1428   set_gdbarch_return_value (gdbarch, avr_return_value);
1429   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_avr);
1430
1431   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, avr_push_dummy_call);
1432
1433   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, avr_dwarf_reg_to_regnum);
1434
1435   set_gdbarch_address_to_pointer (gdbarch, avr_address_to_pointer);
1436   set_gdbarch_pointer_to_address (gdbarch, avr_pointer_to_address);
1437   set_gdbarch_integer_to_address (gdbarch, avr_integer_to_address);
1438
1439   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, avr_skip_prologue);
1440   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1441
1442   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, avr_breakpoint_from_pc);
1443
1444   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &avr_frame_unwind);
1445   frame_base_set_default (gdbarch, &avr_frame_base);
1446
1447   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, avr_dummy_id);
1448
1449   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, avr_unwind_pc);
1450   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, avr_unwind_sp);
1451
1452   return gdbarch;
1453 }
1454
1455 /* Send a query request to the avr remote target asking for values of the io
1456    registers.  If args parameter is not NULL, then the user has requested info
1457    on a specific io register [This still needs implemented and is ignored for
1458    now].  The query string should be one of these forms:
1459
1460    "Ravr.io_reg" -> reply is "NN" number of io registers
1461
1462    "Ravr.io_reg:addr,len" where addr is first register and len is number of
1463    registers to be read.  The reply should be "<NAME>,VV;" for each io register
1464    where, <NAME> is a string, and VV is the hex value of the register.
1465
1466    All io registers are 8-bit.  */
1467
1468 static void
1469 avr_io_reg_read_command (char *args, int from_tty)
1470 {
1471   LONGEST bufsiz = 0;
1472   gdb_byte *buf;
1473   char query[400];
1474   char *p;
1475   unsigned int nreg = 0;
1476   unsigned int val;
1477   int i, j, k, step;
1478
1479   /* Find out how many io registers the target has.  */
1480   bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1481                               "avr.io_reg", &buf);
1482
1483   if (bufsiz <= 0)
1484     {
1485       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1486                           _("ERR: info io_registers NOT supported "
1487                             "by current target\n"));
1488       return;
1489     }
1490
1491   if (sscanf (buf, "%x", &nreg) != 1)
1492     {
1493       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1494                           _("Error fetching number of io registers\n"));
1495       xfree (buf);
1496       return;
1497     }
1498
1499   xfree (buf);
1500
1501   reinitialize_more_filter ();
1502
1503   printf_unfiltered (_("Target has %u io registers:\n\n"), nreg);
1504
1505   /* only fetch up to 8 registers at a time to keep the buffer small */
1506   step = 8;
1507
1508   for (i = 0; i < nreg; i += step)
1509     {
1510       /* how many registers this round? */
1511       j = step;
1512       if ((i+j) >= nreg)
1513         j = nreg - i;           /* last block is less than 8 registers */
1514
1515       snprintf (query, sizeof (query) - 1, "avr.io_reg:%x,%x", i, j);
1516       bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1517                                   query, &buf);
1518
1519       p = buf;
1520       for (k = i; k < (i + j); k++)
1521         {
1522           if (sscanf (p, "%[^,],%x;", query, &val) == 2)
1523             {
1524               printf_filtered ("[%02x] %-15s : %02x\n", k, query, val);
1525               while ((*p != ';') && (*p != '\0'))
1526                 p++;
1527               p++;              /* skip over ';' */
1528               if (*p == '\0')
1529                 break;
1530             }
1531         }
1532
1533       xfree (buf);
1534     }
1535 }
1536
1537 extern initialize_file_ftype _initialize_avr_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
1538
1539 void
1540 _initialize_avr_tdep (void)
1541 {
1542   register_gdbarch_init (bfd_arch_avr, avr_gdbarch_init);
1543
1544   /* Add a new command to allow the user to query the avr remote target for
1545      the values of the io space registers in a saner way than just using
1546      `x/NNNb ADDR`.  */
1547
1548   /* FIXME: TRoth/2002-02-18: This should probably be changed to 'info avr
1549      io_registers' to signify it is not available on other platforms.  */
1550
1551   add_cmd ("io_registers", class_info, avr_io_reg_read_command,
1552            _("query remote avr target for io space register values"),
1553            &infolist);
1554 }