31dd7df4ab51e47cd2cb7fd9fd87fef9928404d6
[platform/upstream/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   avr_frame_this_id,
1135   avr_frame_prev_register,
1136   NULL,
1137   default_frame_sniffer
1138 };
1139
1140 static CORE_ADDR
1141 avr_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1142 {
1143   struct avr_unwind_cache *info
1144     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
1145
1146   return info->base;
1147 }
1148
1149 static const struct frame_base avr_frame_base = {
1150   &avr_frame_unwind,
1151   avr_frame_base_address,
1152   avr_frame_base_address,
1153   avr_frame_base_address
1154 };
1155
1156 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that dummy
1157    frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value saved by
1158    save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's breakpoint.  */
1159
1160 static struct frame_id
1161 avr_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1162 {
1163   ULONGEST base;
1164
1165   base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1166   return frame_id_build (avr_make_saddr (base), get_frame_pc (this_frame));
1167 }
1168
1169 /* When arguments must be pushed onto the stack, they go on in reverse
1170    order.  The below implements a FILO (stack) to do this.  */
1171
1172 struct stack_item
1173 {
1174   int len;
1175   struct stack_item *prev;
1176   void *data;
1177 };
1178
1179 static struct stack_item *
1180 push_stack_item (struct stack_item *prev, const bfd_byte *contents, int len)
1181 {
1182   struct stack_item *si;
1183   si = xmalloc (sizeof (struct stack_item));
1184   si->data = xmalloc (len);
1185   si->len = len;
1186   si->prev = prev;
1187   memcpy (si->data, contents, len);
1188   return si;
1189 }
1190
1191 static struct stack_item *pop_stack_item (struct stack_item *si);
1192 static struct stack_item *
1193 pop_stack_item (struct stack_item *si)
1194 {
1195   struct stack_item *dead = si;
1196   si = si->prev;
1197   xfree (dead->data);
1198   xfree (dead);
1199   return si;
1200 }
1201
1202 /* Setup the function arguments for calling a function in the inferior.
1203
1204    On the AVR architecture, there are 18 registers (R25 to R8) which are
1205    dedicated for passing function arguments.  Up to the first 18 arguments
1206    (depending on size) may go into these registers.  The rest go on the stack.
1207
1208    All arguments are aligned to start in even-numbered registers (odd-sized
1209    arguments, including char, have one free register above them).  For example,
1210    an int in arg1 and a char in arg2 would be passed as such:
1211
1212       arg1 -> r25:r24
1213       arg2 -> r22
1214
1215    Arguments that are larger than 2 bytes will be split between two or more
1216    registers as available, but will NOT be split between a register and the
1217    stack.  Arguments that go onto the stack are pushed last arg first (this is
1218    similar to the d10v).  */
1219
1220 /* NOTE: TRoth/2003-06-17: The rest of this comment is old looks to be
1221    inaccurate.
1222
1223    An exceptional case exists for struct arguments (and possibly other
1224    aggregates such as arrays) -- if the size is larger than WORDSIZE bytes but
1225    not a multiple of WORDSIZE bytes.  In this case the argument is never split
1226    between the registers and the stack, but instead is copied in its entirety
1227    onto the stack, AND also copied into as many registers as there is room
1228    for.  In other words, space in registers permitting, two copies of the same
1229    argument are passed in.  As far as I can tell, only the one on the stack is
1230    used, although that may be a function of the level of compiler
1231    optimization.  I suspect this is a compiler bug.  Arguments of these odd
1232    sizes are left-justified within the word (as opposed to arguments smaller
1233    than WORDSIZE bytes, which are right-justified).
1234  
1235    If the function is to return an aggregate type such as a struct, the caller
1236    must allocate space into which the callee will copy the return value.  In
1237    this case, a pointer to the return value location is passed into the callee
1238    in register R0, which displaces one of the other arguments passed in via
1239    registers R0 to R2.  */
1240
1241 static CORE_ADDR
1242 avr_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
1243                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
1244                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
1245                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
1246 {
1247   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1248   int i;
1249   unsigned char buf[3];
1250   int call_length = gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
1251   CORE_ADDR return_pc = avr_convert_iaddr_to_raw (bp_addr);
1252   int regnum = AVR_ARGN_REGNUM;
1253   struct stack_item *si = NULL;
1254
1255   if (struct_return)
1256     {
1257       regcache_cooked_write_unsigned
1258         (regcache, regnum--, (struct_addr >> 8) & 0xff);
1259       regcache_cooked_write_unsigned
1260         (regcache, regnum--, struct_addr & 0xff);
1261       /* SP being post decremented, we need to reserve one byte so that the
1262          return address won't overwrite the result (or vice-versa).  */
1263       if (sp == struct_addr)
1264         sp--;
1265     }
1266
1267   for (i = 0; i < nargs; i++)
1268     {
1269       int last_regnum;
1270       int j;
1271       struct value *arg = args[i];
1272       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
1273       const bfd_byte *contents = value_contents (arg);
1274       int len = TYPE_LENGTH (type);
1275
1276       /* Calculate the potential last register needed.  */
1277       last_regnum = regnum - (len + (len & 1));
1278
1279       /* If there are registers available, use them.  Once we start putting
1280          stuff on the stack, all subsequent args go on stack.  */
1281       if ((si == NULL) && (last_regnum >= 8))
1282         {
1283           ULONGEST val;
1284
1285           /* Skip a register for odd length args.  */
1286           if (len & 1)
1287             regnum--;
1288
1289           val = extract_unsigned_integer (contents, len, byte_order);
1290           for (j = 0; j < len; j++)
1291             regcache_cooked_write_unsigned
1292               (regcache, regnum--, val >> (8 * (len - j - 1)));
1293         }
1294       /* No registers available, push the args onto the stack.  */
1295       else
1296         {
1297           /* From here on, we don't care about regnum.  */
1298           si = push_stack_item (si, contents, len);
1299         }
1300     }
1301
1302   /* Push args onto the stack.  */
1303   while (si)
1304     {
1305       sp -= si->len;
1306       /* Add 1 to sp here to account for post decr nature of pushes.  */
1307       write_memory (sp + 1, si->data, si->len);
1308       si = pop_stack_item (si);
1309     }
1310
1311   /* Set the return address.  For the avr, the return address is the BP_ADDR.
1312      Need to push the return address onto the stack noting that it needs to be
1313      in big-endian order on the stack.  */
1314   for (i = 1; i <= call_length; i++)
1315     {
1316       buf[call_length - i] = return_pc & 0xff;
1317       return_pc >>= 8;
1318     }
1319
1320   sp -= call_length;
1321   /* Use 'sp + 1' since pushes are post decr ops.  */
1322   write_memory (sp + 1, buf, call_length);
1323
1324   /* Finally, update the SP register.  */
1325   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_SP_REGNUM,
1326                                   avr_convert_saddr_to_raw (sp));
1327
1328   /* Return SP value for the dummy frame, where the return address hasn't been
1329      pushed.  */
1330   return sp + call_length;
1331 }
1332
1333 /* Unfortunately dwarf2 register for SP is 32.  */
1334
1335 static int
1336 avr_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
1337 {
1338   if (reg >= 0 && reg < 32)
1339     return reg;
1340   if (reg == 32)
1341     return AVR_SP_REGNUM;
1342
1343   warning (_("Unmapped DWARF Register #%d encountered."), reg);
1344
1345   return -1;
1346 }
1347
1348 /* Initialize the gdbarch structure for the AVR's.  */
1349
1350 static struct gdbarch *
1351 avr_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1352 {
1353   struct gdbarch *gdbarch;
1354   struct gdbarch_tdep *tdep;
1355   struct gdbarch_list *best_arch;
1356   int call_length;
1357
1358   /* Avr-6 call instructions save 3 bytes.  */
1359   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1360     {
1361     case bfd_mach_avr1:
1362     case bfd_mach_avr2:
1363     case bfd_mach_avr3:
1364     case bfd_mach_avr4:
1365     case bfd_mach_avr5:
1366     default:
1367       call_length = 2;
1368       break;
1369     case bfd_mach_avr6:
1370       call_length = 3;
1371       break;
1372     }
1373
1374   /* If there is already a candidate, use it.  */
1375   for (best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1376        best_arch != NULL;
1377        best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (best_arch->next, &info))
1378     {
1379       if (gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->call_length == call_length)
1380         return best_arch->gdbarch;
1381     }
1382
1383   /* None found, create a new architecture from the information provided.  */
1384   tdep = XMALLOC (struct gdbarch_tdep);
1385   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1386   
1387   tdep->call_length = call_length;
1388
1389   /* Create a type for PC.  We can't use builtin types here, as they may not
1390      be defined.  */
1391   tdep->void_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_VOID, 1, "void");
1392   tdep->func_void_type = make_function_type (tdep->void_type, NULL);
1393   tdep->pc_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_PTR, 4, NULL);
1394   TYPE_TARGET_TYPE (tdep->pc_type) = tdep->func_void_type;
1395   TYPE_UNSIGNED (tdep->pc_type) = 1;
1396
1397   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1398   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1399   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1400   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1401   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1402   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1403
1404   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1405   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1406   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1407
1408   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1409   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1410   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1411
1412   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, avr_read_pc);
1413   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, avr_write_pc);
1414
1415   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, AVR_NUM_REGS);
1416
1417   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, AVR_SP_REGNUM);
1418   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, AVR_PC_REGNUM);
1419
1420   set_gdbarch_register_name (gdbarch, avr_register_name);
1421   set_gdbarch_register_type (gdbarch, avr_register_type);
1422
1423   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, AVR_NUM_PSEUDO_REGS);
1424   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, avr_pseudo_register_read);
1425   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, avr_pseudo_register_write);
1426
1427   set_gdbarch_return_value (gdbarch, avr_return_value);
1428   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_avr);
1429
1430   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, avr_push_dummy_call);
1431
1432   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, avr_dwarf_reg_to_regnum);
1433
1434   set_gdbarch_address_to_pointer (gdbarch, avr_address_to_pointer);
1435   set_gdbarch_pointer_to_address (gdbarch, avr_pointer_to_address);
1436   set_gdbarch_integer_to_address (gdbarch, avr_integer_to_address);
1437
1438   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, avr_skip_prologue);
1439   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1440
1441   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, avr_breakpoint_from_pc);
1442
1443   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &avr_frame_unwind);
1444   frame_base_set_default (gdbarch, &avr_frame_base);
1445
1446   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, avr_dummy_id);
1447
1448   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, avr_unwind_pc);
1449   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, avr_unwind_sp);
1450
1451   return gdbarch;
1452 }
1453
1454 /* Send a query request to the avr remote target asking for values of the io
1455    registers.  If args parameter is not NULL, then the user has requested info
1456    on a specific io register [This still needs implemented and is ignored for
1457    now].  The query string should be one of these forms:
1458
1459    "Ravr.io_reg" -> reply is "NN" number of io registers
1460
1461    "Ravr.io_reg:addr,len" where addr is first register and len is number of
1462    registers to be read.  The reply should be "<NAME>,VV;" for each io register
1463    where, <NAME> is a string, and VV is the hex value of the register.
1464
1465    All io registers are 8-bit.  */
1466
1467 static void
1468 avr_io_reg_read_command (char *args, int from_tty)
1469 {
1470   LONGEST bufsiz = 0;
1471   gdb_byte *buf;
1472   char query[400];
1473   char *p;
1474   unsigned int nreg = 0;
1475   unsigned int val;
1476   int i, j, k, step;
1477
1478   /* Find out how many io registers the target has.  */
1479   bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1480                               "avr.io_reg", &buf);
1481
1482   if (bufsiz <= 0)
1483     {
1484       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1485                           _("ERR: info io_registers NOT supported "
1486                             "by current target\n"));
1487       return;
1488     }
1489
1490   if (sscanf (buf, "%x", &nreg) != 1)
1491     {
1492       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1493                           _("Error fetching number of io registers\n"));
1494       xfree (buf);
1495       return;
1496     }
1497
1498   xfree (buf);
1499
1500   reinitialize_more_filter ();
1501
1502   printf_unfiltered (_("Target has %u io registers:\n\n"), nreg);
1503
1504   /* only fetch up to 8 registers at a time to keep the buffer small */
1505   step = 8;
1506
1507   for (i = 0; i < nreg; i += step)
1508     {
1509       /* how many registers this round? */
1510       j = step;
1511       if ((i+j) >= nreg)
1512         j = nreg - i;           /* last block is less than 8 registers */
1513
1514       snprintf (query, sizeof (query) - 1, "avr.io_reg:%x,%x", i, j);
1515       bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1516                                   query, &buf);
1517
1518       p = buf;
1519       for (k = i; k < (i + j); k++)
1520         {
1521           if (sscanf (p, "%[^,],%x;", query, &val) == 2)
1522             {
1523               printf_filtered ("[%02x] %-15s : %02x\n", k, query, val);
1524               while ((*p != ';') && (*p != '\0'))
1525                 p++;
1526               p++;              /* skip over ';' */
1527               if (*p == '\0')
1528                 break;
1529             }
1530         }
1531
1532       xfree (buf);
1533     }
1534 }
1535
1536 extern initialize_file_ftype _initialize_avr_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
1537
1538 void
1539 _initialize_avr_tdep (void)
1540 {
1541   register_gdbarch_init (bfd_arch_avr, avr_gdbarch_init);
1542
1543   /* Add a new command to allow the user to query the avr remote target for
1544      the values of the io space registers in a saner way than just using
1545      `x/NNNb ADDR`.  */
1546
1547   /* FIXME: TRoth/2002-02-18: This should probably be changed to 'info avr
1548      io_registers' to signify it is not available on other platforms.  */
1549
1550   add_cmd ("io_registers", class_info, avr_io_reg_read_command,
1551            _("query remote avr target for io space register values"),
1552            &infolist);
1553 }