Change to_xfer_partial 'len' type to ULONGEST.
[platform/upstream/binutils.git] / gdb / avr-tdep.c
1 /* Target-dependent code for Atmel AVR, for GDB.
2
3    Copyright (C) 1996-2014 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 /* Contributed by Theodore A. Roth, troth@openavr.org */
21
22 /* Portions of this file were taken from the original gdb-4.18 patch developed
23    by Denis Chertykov, denisc@overta.ru */
24
25 #include "defs.h"
26 #include "frame.h"
27 #include "frame-unwind.h"
28 #include "frame-base.h"
29 #include "trad-frame.h"
30 #include "gdbcmd.h"
31 #include "gdbcore.h"
32 #include "gdbtypes.h"
33 #include "inferior.h"
34 #include "symfile.h"
35 #include "arch-utils.h"
36 #include "regcache.h"
37 #include <string.h>
38 #include "dis-asm.h"
39
40 /* AVR Background:
41
42    (AVR micros are pure Harvard Architecture processors.)
43
44    The AVR family of microcontrollers have three distinctly different memory
45    spaces: flash, sram and eeprom.  The flash is 16 bits wide and is used for
46    the most part to store program instructions.  The sram is 8 bits wide and is
47    used for the stack and the heap.  Some devices lack sram and some can have
48    an additional external sram added on as a peripheral.
49
50    The eeprom is 8 bits wide and is used to store data when the device is
51    powered down.  Eeprom is not directly accessible, it can only be accessed
52    via io-registers using a special algorithm.  Accessing eeprom via gdb's
53    remote serial protocol ('m' or 'M' packets) looks difficult to do and is
54    not included at this time.
55
56    [The eeprom could be read manually via ``x/b <eaddr + AVR_EMEM_START>'' or
57    written using ``set {unsigned char}<eaddr + AVR_EMEM_START>''.  For this to
58    work, the remote target must be able to handle eeprom accesses and perform
59    the address translation.]
60
61    All three memory spaces have physical addresses beginning at 0x0.  In
62    addition, the flash is addressed by gcc/binutils/gdb with respect to 8 bit
63    bytes instead of the 16 bit wide words used by the real device for the
64    Program Counter.
65
66    In order for remote targets to work correctly, extra bits must be added to
67    addresses before they are send to the target or received from the target
68    via the remote serial protocol.  The extra bits are the MSBs and are used to
69    decode which memory space the address is referring to.  */
70
71 /* Constants: prefixed with AVR_ to avoid name space clashes */
72
73 enum
74 {
75   AVR_REG_W = 24,
76   AVR_REG_X = 26,
77   AVR_REG_Y = 28,
78   AVR_FP_REGNUM = 28,
79   AVR_REG_Z = 30,
80
81   AVR_SREG_REGNUM = 32,
82   AVR_SP_REGNUM = 33,
83   AVR_PC_REGNUM = 34,
84
85   AVR_NUM_REGS = 32 + 1 /*SREG*/ + 1 /*SP*/ + 1 /*PC*/,
86   AVR_NUM_REG_BYTES = 32 + 1 /*SREG*/ + 2 /*SP*/ + 4 /*PC*/,
87
88   /* Pseudo registers.  */
89   AVR_PSEUDO_PC_REGNUM = 35,
90   AVR_NUM_PSEUDO_REGS = 1,
91
92   AVR_PC_REG_INDEX = 35,        /* index into array of registers */
93
94   AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE = 64,   /* bytes */
95
96   /* Count of pushed registers.  From r2 to r17 (inclusively), r28, r29 */
97   AVR_MAX_PUSHES = 18,
98
99   /* Number of the last pushed register.  r17 for current avr-gcc */
100   AVR_LAST_PUSHED_REGNUM = 17,
101
102   AVR_ARG1_REGNUM = 24,         /* Single byte argument */
103   AVR_ARGN_REGNUM = 25,         /* Multi byte argments */
104
105   AVR_RET1_REGNUM = 24,         /* Single byte return value */
106   AVR_RETN_REGNUM = 25,         /* Multi byte return value */
107
108   /* FIXME: TRoth/2002-01-??: Can we shift all these memory masks left 8
109      bits?  Do these have to match the bfd vma values?  It sure would make
110      things easier in the future if they didn't need to match.
111
112      Note: I chose these values so as to be consistent with bfd vma
113      addresses.
114
115      TRoth/2002-04-08: There is already a conflict with very large programs
116      in the mega128.  The mega128 has 128K instruction bytes (64K words),
117      thus the Most Significant Bit is 0x10000 which gets masked off my
118      AVR_MEM_MASK.
119
120      The problem manifests itself when trying to set a breakpoint in a
121      function which resides in the upper half of the instruction space and
122      thus requires a 17-bit address.
123
124      For now, I've just removed the EEPROM mask and changed AVR_MEM_MASK
125      from 0x00ff0000 to 0x00f00000.  Eeprom is not accessible from gdb yet,
126      but could be for some remote targets by just adding the correct offset
127      to the address and letting the remote target handle the low-level
128      details of actually accessing the eeprom.  */
129
130   AVR_IMEM_START = 0x00000000,  /* INSN memory */
131   AVR_SMEM_START = 0x00800000,  /* SRAM memory */
132 #if 1
133   /* No eeprom mask defined */
134   AVR_MEM_MASK = 0x00f00000,    /* mask to determine memory space */
135 #else
136   AVR_EMEM_START = 0x00810000,  /* EEPROM memory */
137   AVR_MEM_MASK = 0x00ff0000,    /* mask to determine memory space */
138 #endif
139 };
140
141 /* Prologue types:
142
143    NORMAL and CALL are the typical types (the -mcall-prologues gcc option
144    causes the generation of the CALL type prologues).  */
145
146 enum {
147     AVR_PROLOGUE_NONE,              /* No prologue */
148     AVR_PROLOGUE_NORMAL,
149     AVR_PROLOGUE_CALL,              /* -mcall-prologues */
150     AVR_PROLOGUE_MAIN,
151     AVR_PROLOGUE_INTR,              /* interrupt handler */
152     AVR_PROLOGUE_SIG,               /* signal handler */
153 };
154
155 /* Any function with a frame looks like this
156    .......    <-SP POINTS HERE
157    LOCALS1    <-FP POINTS HERE
158    LOCALS0
159    SAVED FP
160    SAVED R3
161    SAVED R2
162    RET PC
163    FIRST ARG
164    SECOND ARG */
165
166 struct avr_unwind_cache
167 {
168   /* The previous frame's inner most stack address.  Used as this
169      frame ID's stack_addr.  */
170   CORE_ADDR prev_sp;
171   /* The frame's base, optionally used by the high-level debug info.  */
172   CORE_ADDR base;
173   int size;
174   int prologue_type;
175   /* Table indicating the location of each and every register.  */
176   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
177 };
178
179 struct gdbarch_tdep
180 {
181   /* Number of bytes stored to the stack by call instructions.
182      2 bytes for avr1-5, 3 bytes for avr6.  */
183   int call_length;
184
185   /* Type for void.  */
186   struct type *void_type;
187   /* Type for a function returning void.  */
188   struct type *func_void_type;
189   /* Type for a pointer to a function.  Used for the type of PC.  */
190   struct type *pc_type;
191 };
192
193 /* Lookup the name of a register given it's number.  */
194
195 static const char *
196 avr_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
197 {
198   static const char * const register_names[] = {
199     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
200     "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15",
201     "r16", "r17", "r18", "r19", "r20", "r21", "r22", "r23",
202     "r24", "r25", "r26", "r27", "r28", "r29", "r30", "r31",
203     "SREG", "SP", "PC2",
204     "pc"
205   };
206   if (regnum < 0)
207     return NULL;
208   if (regnum >= (sizeof (register_names) / sizeof (*register_names)))
209     return NULL;
210   return register_names[regnum];
211 }
212
213 /* Return the GDB type object for the "standard" data type
214    of data in register N.  */
215
216 static struct type *
217 avr_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
218 {
219   if (reg_nr == AVR_PC_REGNUM)
220     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
221   if (reg_nr == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
222     return gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_type;
223   if (reg_nr == AVR_SP_REGNUM)
224     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
225   return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
226 }
227
228 /* Instruction address checks and convertions.  */
229
230 static CORE_ADDR
231 avr_make_iaddr (CORE_ADDR x)
232 {
233   return ((x) | AVR_IMEM_START);
234 }
235
236 /* FIXME: TRoth: Really need to use a larger mask for instructions.  Some
237    devices are already up to 128KBytes of flash space.
238
239    TRoth/2002-04-8: See comment above where AVR_IMEM_START is defined.  */
240
241 static CORE_ADDR
242 avr_convert_iaddr_to_raw (CORE_ADDR x)
243 {
244   return ((x) & 0xffffffff);
245 }
246
247 /* SRAM address checks and convertions.  */
248
249 static CORE_ADDR
250 avr_make_saddr (CORE_ADDR x)
251 {
252   /* Return 0 for NULL.  */
253   if (x == 0)
254     return 0;
255
256   return ((x) | AVR_SMEM_START);
257 }
258
259 static CORE_ADDR
260 avr_convert_saddr_to_raw (CORE_ADDR x)
261 {
262   return ((x) & 0xffffffff);
263 }
264
265 /* EEPROM address checks and convertions.  I don't know if these will ever
266    actually be used, but I've added them just the same.  TRoth */
267
268 /* TRoth/2002-04-08: Commented out for now to allow fix for problem with large
269    programs in the mega128.  */
270
271 /*  static CORE_ADDR */
272 /*  avr_make_eaddr (CORE_ADDR x) */
273 /*  { */
274 /*    return ((x) | AVR_EMEM_START); */
275 /*  } */
276
277 /*  static int */
278 /*  avr_eaddr_p (CORE_ADDR x) */
279 /*  { */
280 /*    return (((x) & AVR_MEM_MASK) == AVR_EMEM_START); */
281 /*  } */
282
283 /*  static CORE_ADDR */
284 /*  avr_convert_eaddr_to_raw (CORE_ADDR x) */
285 /*  { */
286 /*    return ((x) & 0xffffffff); */
287 /*  } */
288
289 /* Convert from address to pointer and vice-versa.  */
290
291 static void
292 avr_address_to_pointer (struct gdbarch *gdbarch,
293                         struct type *type, gdb_byte *buf, CORE_ADDR addr)
294 {
295   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
296
297   /* Is it a code address?  */
298   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
299       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD)
300     {
301       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
302                               avr_convert_iaddr_to_raw (addr >> 1));
303     }
304   else
305     {
306       /* Strip off any upper segment bits.  */
307       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
308                               avr_convert_saddr_to_raw (addr));
309     }
310 }
311
312 static CORE_ADDR
313 avr_pointer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
314                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
315 {
316   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
317   CORE_ADDR addr
318     = extract_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order);
319
320   /* Is it a code address?  */
321   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
322       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD
323       || TYPE_CODE_SPACE (TYPE_TARGET_TYPE (type)))
324     return avr_make_iaddr (addr << 1);
325   else
326     return avr_make_saddr (addr);
327 }
328
329 static CORE_ADDR
330 avr_integer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
331                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
332 {
333   ULONGEST addr = unpack_long (type, buf);
334
335   return avr_make_saddr (addr);
336 }
337
338 static CORE_ADDR
339 avr_read_pc (struct regcache *regcache)
340 {
341   ULONGEST pc;
342   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &pc);
343   return avr_make_iaddr (pc);
344 }
345
346 static void
347 avr_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR val)
348 {
349   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM,
350                                   avr_convert_iaddr_to_raw (val));
351 }
352
353 static enum register_status
354 avr_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
355                           int regnum, gdb_byte *buf)
356 {
357   ULONGEST val;
358   enum register_status status;
359
360   switch (regnum)
361     {
362     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
363       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &val);
364       if (status != REG_VALID)
365         return status;
366       val >>= 1;
367       store_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch), val);
368       return status;
369     default:
370       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
371     }
372 }
373
374 static void
375 avr_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
376                            int regnum, const gdb_byte *buf)
377 {
378   ULONGEST val;
379
380   switch (regnum)
381     {
382     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
383       val = extract_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
384       val <<= 1;
385       regcache_raw_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, val);
386       break;
387     default:
388       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
389     }
390 }
391
392 /* Function: avr_scan_prologue
393
394    This function decodes an AVR function prologue to determine:
395      1) the size of the stack frame
396      2) which registers are saved on it
397      3) the offsets of saved regs
398    This information is stored in the avr_unwind_cache structure.
399
400    Some devices lack the sbiw instruction, so on those replace this:
401         sbiw    r28, XX
402    with this:
403         subi    r28,lo8(XX)
404         sbci    r29,hi8(XX)
405
406    A typical AVR function prologue with a frame pointer might look like this:
407         push    rXX        ; saved regs
408         ...
409         push    r28
410         push    r29
411         in      r28,__SP_L__
412         in      r29,__SP_H__
413         sbiw    r28,<LOCALS_SIZE>
414         in      __tmp_reg__,__SREG__
415         cli
416         out     __SP_H__,r29
417         out     __SREG__,__tmp_reg__
418         out     __SP_L__,r28
419
420    A typical AVR function prologue without a frame pointer might look like
421    this:
422         push    rXX        ; saved regs
423         ...
424
425    A main function prologue looks like this:
426         ldi     r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
427         ldi     r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
428         out     __SP_H__,r29
429         out     __SP_L__,r28
430
431    A signal handler prologue looks like this:
432         push    __zero_reg__
433         push    __tmp_reg__
434         in      __tmp_reg__, __SREG__
435         push    __tmp_reg__
436         clr     __zero_reg__
437         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
438         ...
439         push    r28             ; save frame pointer
440         push    r29
441         in      r28, __SP_L__
442         in      r29, __SP_H__
443         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
444         out     __SP_H__, r29
445         out     __SP_L__, r28
446         
447    A interrupt handler prologue looks like this:
448         sei
449         push    __zero_reg__
450         push    __tmp_reg__
451         in      __tmp_reg__, __SREG__
452         push    __tmp_reg__
453         clr     __zero_reg__
454         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
455         ...
456         push    r28             ; save frame pointer
457         push    r29
458         in      r28, __SP_L__
459         in      r29, __SP_H__
460         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
461         cli
462         out     __SP_H__, r29
463         sei     
464         out     __SP_L__, r28
465
466    A `-mcall-prologues' prologue looks like this (Note that the megas use a
467    jmp instead of a rjmp, thus the prologue is one word larger since jmp is a
468    32 bit insn and rjmp is a 16 bit insn):
469         ldi     r26,lo8(<LOCALS_SIZE>)
470         ldi     r27,hi8(<LOCALS_SIZE>)
471         ldi     r30,pm_lo8(.L_foo_body)
472         ldi     r31,pm_hi8(.L_foo_body)
473         rjmp    __prologue_saves__+RRR
474         .L_foo_body:  */
475
476 /* Not really part of a prologue, but still need to scan for it, is when a
477    function prologue moves values passed via registers as arguments to new
478    registers.  In this case, all local variables live in registers, so there
479    may be some register saves.  This is what it looks like:
480         movw    rMM, rNN
481         ...
482
483    There could be multiple movw's.  If the target doesn't have a movw insn, it
484    will use two mov insns.  This could be done after any of the above prologue
485    types.  */
486
487 static CORE_ADDR
488 avr_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc_beg, CORE_ADDR pc_end,
489                    struct avr_unwind_cache *info)
490 {
491   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
492   int i;
493   unsigned short insn;
494   int scan_stage = 0;
495   struct minimal_symbol *msymbol;
496   unsigned char prologue[AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE];
497   int vpc = 0;
498   int len;
499
500   len = pc_end - pc_beg;
501   if (len > AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE)
502     len = AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE;
503
504   /* FIXME: TRoth/2003-06-11: This could be made more efficient by only
505      reading in the bytes of the prologue.  The problem is that the figuring
506      out where the end of the prologue is is a bit difficult.  The old code 
507      tried to do that, but failed quite often.  */
508   read_memory (pc_beg, prologue, len);
509
510   /* Scanning main()'s prologue
511      ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
512      ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
513      out __SP_H__,r29
514      out __SP_L__,r28 */
515
516   if (len >= 4)
517     {
518       CORE_ADDR locals;
519       static const unsigned char img[] = {
520         0xde, 0xbf,             /* out __SP_H__,r29 */
521         0xcd, 0xbf              /* out __SP_L__,r28 */
522       };
523
524       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
525       /* ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
526       if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0c0)
527         {
528           locals = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
529           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
530           /* ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
531           if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0d0)
532             {
533               locals |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
534               if (vpc + 4 + sizeof (img) < len
535                   && memcmp (prologue + vpc + 4, img, sizeof (img)) == 0)
536                 {
537                   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_MAIN;
538                   info->base = locals;
539                   return pc_beg + 4;
540                 }
541             }
542         }
543     }
544
545   /* Scanning `-mcall-prologues' prologue
546      Classic prologue is 10 bytes, mega prologue is a 12 bytes long */
547
548   while (1)     /* Using a while to avoid many goto's */
549     {
550       int loc_size;
551       int body_addr;
552       unsigned num_pushes;
553       int pc_offset = 0;
554
555       /* At least the fifth instruction must have been executed to
556          modify frame shape.  */
557       if (len < 10)
558         break;
559
560       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
561       /* ldi r26,<LOCALS_SIZE> */
562       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0a0)
563         break;
564       loc_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
565       pc_offset += 2;
566
567       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
568       /* ldi r27,<LOCALS_SIZE> / 256 */
569       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0b0)
570         break;
571       loc_size |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
572       pc_offset += 2;
573
574       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 4], 2, byte_order);
575       /* ldi r30,pm_lo8(.L_foo_body) */
576       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0e0)
577         break;
578       body_addr = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
579       pc_offset += 2;
580
581       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 6], 2, byte_order);
582       /* ldi r31,pm_hi8(.L_foo_body) */
583       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0f0)
584         break;
585       body_addr |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
586       pc_offset += 2;
587
588       msymbol = lookup_minimal_symbol ("__prologue_saves__", NULL, NULL);
589       if (!msymbol)
590         break;
591
592       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 8], 2, byte_order);
593       /* rjmp __prologue_saves__+RRR */
594       if ((insn & 0xf000) == 0xc000)
595         {
596           /* Extract PC relative offset from RJMP */
597           i = (insn & 0xfff) | (insn & 0x800 ? (-1 ^ 0xfff) : 0);
598           /* Convert offset to byte addressable mode */
599           i *= 2;
600           /* Destination address */
601           i += pc_beg + 10;
602
603           if (body_addr != (pc_beg + 10)/2)
604             break;
605
606           pc_offset += 2;
607         }
608       else if ((insn & 0xfe0e) == 0x940c)
609         {
610           /* Extract absolute PC address from JMP */
611           i = (((insn & 0x1) | ((insn & 0x1f0) >> 3) << 16)
612                | (extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 10], 2, byte_order)
613                   & 0xffff));
614           /* Convert address to byte addressable mode */
615           i *= 2;
616
617           if (body_addr != (pc_beg + 12)/2)
618             break;
619
620           pc_offset += 4;
621         }
622       else
623         break;
624
625       /* Resolve offset (in words) from __prologue_saves__ symbol.
626          Which is a pushes count in `-mcall-prologues' mode */
627       num_pushes = AVR_MAX_PUSHES - (i - SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msymbol)) / 2;
628
629       if (num_pushes > AVR_MAX_PUSHES)
630         {
631           fprintf_unfiltered (gdb_stderr, _("Num pushes too large: %d\n"),
632                               num_pushes);
633           num_pushes = 0;
634         }
635
636       if (num_pushes)
637         {
638           int from;
639
640           info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM + 1].addr = num_pushes;
641           if (num_pushes >= 2)
642             info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM].addr = num_pushes - 1;
643
644           i = 0;
645           for (from = AVR_LAST_PUSHED_REGNUM + 1 - (num_pushes - 2);
646                from <= AVR_LAST_PUSHED_REGNUM; ++from)
647             info->saved_regs [from].addr = ++i;
648         }
649       info->size = loc_size + num_pushes;
650       info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_CALL;
651
652       return pc_beg + pc_offset;
653     }
654
655   /* Scan for the beginning of the prologue for an interrupt or signal
656      function.  Note that we have to set the prologue type here since the
657      third stage of the prologue may not be present (e.g. no saved registered
658      or changing of the SP register).  */
659
660   if (1)
661     {
662       static const unsigned char img[] = {
663         0x78, 0x94,             /* sei */
664         0x1f, 0x92,             /* push r1 */
665         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
666         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f SREG */
667         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
668         0x11, 0x24              /* clr r1 */
669       };
670       if (len >= sizeof (img)
671           && memcmp (prologue, img, sizeof (img)) == 0)
672         {
673           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_INTR;
674           vpc += sizeof (img);
675           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
676           info->saved_regs[0].addr = 2;
677           info->saved_regs[1].addr = 1;
678           info->size += 3;
679         }
680       else if (len >= sizeof (img) - 2
681                && memcmp (img + 2, prologue, sizeof (img) - 2) == 0)
682         {
683           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_SIG;
684           vpc += sizeof (img) - 2;
685           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
686           info->saved_regs[0].addr = 2;
687           info->saved_regs[1].addr = 1;
688           info->size += 2;
689         }
690     }
691
692   /* First stage of the prologue scanning.
693      Scan pushes (saved registers) */
694
695   for (; vpc < len; vpc += 2)
696     {
697       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
698       if ((insn & 0xfe0f) == 0x920f)    /* push rXX */
699         {
700           /* Bits 4-9 contain a mask for registers R0-R32.  */
701           int regno = (insn & 0x1f0) >> 4;
702           info->size++;
703           info->saved_regs[regno].addr = info->size;
704           scan_stage = 1;
705         }
706       else
707         break;
708     }
709
710   gdb_assert (vpc < AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE);
711
712   /* Handle static small stack allocation using rcall or push.  */
713
714   while (scan_stage == 1 && vpc < len)
715     {
716       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
717       if (insn == 0xd000)       /* rcall .+0 */
718         {
719           info->size += gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
720           vpc += 2;
721         }
722       else if (insn == 0x920f)  /* push r0 */
723         {
724           info->size += 1;
725           vpc += 2;
726         }
727       else
728         break;
729     }
730
731   /* Second stage of the prologue scanning.
732      Scan:
733      in r28,__SP_L__
734      in r29,__SP_H__ */
735
736   if (scan_stage == 1 && vpc < len)
737     {
738       static const unsigned char img[] = {
739         0xcd, 0xb7,             /* in r28,__SP_L__ */
740         0xde, 0xb7              /* in r29,__SP_H__ */
741       };
742
743       if (vpc + sizeof (img) < len
744           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
745         {
746           vpc += 4;
747           scan_stage = 2;
748         }
749     }
750
751   /* Third stage of the prologue scanning.  (Really two stages).
752      Scan for:
753      sbiw r28,XX or subi r28,lo8(XX)
754                     sbci r29,hi8(XX)
755      in __tmp_reg__,__SREG__
756      cli
757      out __SP_H__,r29
758      out __SREG__,__tmp_reg__
759      out __SP_L__,r28 */
760
761   if (scan_stage == 2 && vpc < len)
762     {
763       int locals_size = 0;
764       static const unsigned char img[] = {
765         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f */
766         0xf8, 0x94,             /* cli */
767         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
768         0x0f, 0xbe,             /* out 0x3f,r0  ; SREG */
769         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
770       };
771       static const unsigned char img_sig[] = {
772         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
773         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
774       };
775       static const unsigned char img_int[] = {
776         0xf8, 0x94,             /* cli */
777         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
778         0x78, 0x94,             /* sei */
779         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
780       };
781
782       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
783       if ((insn & 0xff30) == 0x9720)    /* sbiw r28,XXX */
784         {
785           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xc0) >> 2);
786           vpc += 2;
787         }
788       else if ((insn & 0xf0f0) == 0x50c0)       /* subi r28,lo8(XX) */
789         {
790           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4);
791           vpc += 2;
792           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
793           vpc += 2;
794           locals_size += ((insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4)) << 8;
795         }
796       else
797         return pc_beg + vpc;
798
799       /* Scan the last part of the prologue.  May not be present for interrupt
800          or signal handler functions, which is why we set the prologue type
801          when we saw the beginning of the prologue previously.  */
802
803       if (vpc + sizeof (img_sig) < len
804           && memcmp (prologue + vpc, img_sig, sizeof (img_sig)) == 0)
805         {
806           vpc += sizeof (img_sig);
807         }
808       else if (vpc + sizeof (img_int) < len 
809                && memcmp (prologue + vpc, img_int, sizeof (img_int)) == 0)
810         {
811           vpc += sizeof (img_int);
812         }
813       if (vpc + sizeof (img) < len
814           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
815         {
816           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NORMAL;
817           vpc += sizeof (img);
818         }
819
820       info->size += locals_size;
821
822       /* Fall through.  */
823     }
824
825   /* If we got this far, we could not scan the prologue, so just return the pc
826      of the frame plus an adjustment for argument move insns.  */
827
828   for (; vpc < len; vpc += 2)
829     {
830       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
831       if ((insn & 0xff00) == 0x0100)    /* movw rXX, rYY */
832         continue;
833       else if ((insn & 0xfc00) == 0x2c00) /* mov rXX, rYY */
834         continue;
835       else
836           break;
837     }
838     
839   return pc_beg + vpc;
840 }
841
842 static CORE_ADDR
843 avr_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
844 {
845   CORE_ADDR func_addr, func_end;
846   CORE_ADDR post_prologue_pc;
847
848   /* See what the symbol table says */
849
850   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
851     return pc;
852
853   post_prologue_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
854   if (post_prologue_pc != 0)
855     return max (pc, post_prologue_pc);
856
857   {
858     CORE_ADDR prologue_end = pc;
859     struct avr_unwind_cache info = {0};
860     struct trad_frame_saved_reg saved_regs[AVR_NUM_REGS];
861
862     info.saved_regs = saved_regs;
863     
864     /* Need to run the prologue scanner to figure out if the function has a
865        prologue and possibly skip over moving arguments passed via registers
866        to other registers.  */
867     
868     prologue_end = avr_scan_prologue (gdbarch, func_addr, func_end, &info);
869     
870     if (info.prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
871       return prologue_end;
872   }
873
874   /* Either we didn't find the start of this function (nothing we can do),
875      or there's no line info, or the line after the prologue is after
876      the end of the function (there probably isn't a prologue).  */
877
878   return pc;
879 }
880
881 /* Not all avr devices support the BREAK insn.  Those that don't should treat
882    it as a NOP.  Thus, it should be ok.  Since the avr is currently a remote
883    only target, this shouldn't be a problem (I hope).  TRoth/2003-05-14  */
884
885 static const unsigned char *
886 avr_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
887                         CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
888 {
889     static const unsigned char avr_break_insn [] = { 0x98, 0x95 };
890     *lenptr = sizeof (avr_break_insn);
891     return avr_break_insn;
892 }
893
894 /* Determine, for architecture GDBARCH, how a return value of TYPE
895    should be returned.  If it is supposed to be returned in registers,
896    and READBUF is non-zero, read the appropriate value from REGCACHE,
897    and copy it into READBUF.  If WRITEBUF is non-zero, write the value
898    from WRITEBUF into REGCACHE.  */
899
900 static enum return_value_convention
901 avr_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
902                   struct type *valtype, struct regcache *regcache,
903                   gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
904 {
905   int i;
906   /* Single byte are returned in r24.
907      Otherwise, the MSB of the return value is always in r25, calculate which
908      register holds the LSB.  */
909   int lsb_reg;
910
911   if ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
912        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
913        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
914       && TYPE_LENGTH (valtype) > 8)
915     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
916
917   if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 2)
918     lsb_reg = 24;
919   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 4)
920     lsb_reg = 22;
921   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 8)
922     lsb_reg = 18;
923   else
924     gdb_assert_not_reached ("unexpected type length");
925
926   if (writebuf != NULL)
927     {
928       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
929         regcache_cooked_write (regcache, lsb_reg + i, writebuf + i);
930     }
931
932   if (readbuf != NULL)
933     {
934       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
935         regcache_cooked_read (regcache, lsb_reg + i, readbuf + i);
936     }
937
938   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
939 }
940
941
942 /* Put here the code to store, into fi->saved_regs, the addresses of
943    the saved registers of frame described by FRAME_INFO.  This
944    includes special registers such as pc and fp saved in special ways
945    in the stack frame.  sp is even more special: the address we return
946    for it IS the sp for the next frame.  */
947
948 static struct avr_unwind_cache *
949 avr_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
950                         void **this_prologue_cache)
951 {
952   CORE_ADDR start_pc, current_pc;
953   ULONGEST prev_sp;
954   ULONGEST this_base;
955   struct avr_unwind_cache *info;
956   struct gdbarch *gdbarch;
957   struct gdbarch_tdep *tdep;
958   int i;
959
960   if (*this_prologue_cache)
961     return *this_prologue_cache;
962
963   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct avr_unwind_cache);
964   *this_prologue_cache = info;
965   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
966
967   info->size = 0;
968   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NONE;
969
970   start_pc = get_frame_func (this_frame);
971   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
972   if ((start_pc > 0) && (start_pc <= current_pc))
973     avr_scan_prologue (get_frame_arch (this_frame),
974                        start_pc, current_pc, info);
975
976   if ((info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
977       && (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN))
978     {
979       ULONGEST high_base;       /* High byte of FP */
980
981       /* The SP was moved to the FP.  This indicates that a new frame
982          was created.  Get THIS frame's FP value by unwinding it from
983          the next frame.  */
984       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM);
985       high_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM + 1);
986       this_base += (high_base << 8);
987       
988       /* The FP points at the last saved register.  Adjust the FP back
989          to before the first saved register giving the SP.  */
990       prev_sp = this_base + info->size; 
991    }
992   else
993     {
994       /* Assume that the FP is this frame's SP but with that pushed
995          stack space added back.  */
996       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
997       prev_sp = this_base + info->size;
998     }
999
1000   /* Add 1 here to adjust for the post-decrement nature of the push
1001      instruction.*/
1002   info->prev_sp = avr_make_saddr (prev_sp + 1);
1003   info->base = avr_make_saddr (this_base);
1004
1005   gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1006
1007   /* Adjust all the saved registers so that they contain addresses and not
1008      offsets.  */
1009   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch) - 1; i++)
1010     if (info->saved_regs[i].addr > 0)
1011       info->saved_regs[i].addr = info->prev_sp - info->saved_regs[i].addr;
1012
1013   /* Except for the main and startup code, the return PC is always saved on
1014      the stack and is at the base of the frame.  */
1015
1016   if (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN)
1017     info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr = info->prev_sp;
1018
1019   /* The previous frame's SP needed to be computed.  Save the computed
1020      value.  */
1021   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1022   trad_frame_set_value (info->saved_regs, AVR_SP_REGNUM,
1023                         info->prev_sp - 1 + tdep->call_length);
1024
1025   return info;
1026 }
1027
1028 static CORE_ADDR
1029 avr_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1030 {
1031   ULONGEST pc;
1032
1033   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_PC_REGNUM);
1034
1035   return avr_make_iaddr (pc);
1036 }
1037
1038 static CORE_ADDR
1039 avr_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1040 {
1041   ULONGEST sp;
1042
1043   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_SP_REGNUM);
1044
1045   return avr_make_saddr (sp);
1046 }
1047
1048 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1049    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1050
1051 static void
1052 avr_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1053                    void **this_prologue_cache,
1054                    struct frame_id *this_id)
1055 {
1056   struct avr_unwind_cache *info
1057     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1058   CORE_ADDR base;
1059   CORE_ADDR func;
1060   struct frame_id id;
1061
1062   /* The FUNC is easy.  */
1063   func = get_frame_func (this_frame);
1064
1065   /* Hopefully the prologue analysis either correctly determined the
1066      frame's base (which is the SP from the previous frame), or set
1067      that base to "NULL".  */
1068   base = info->prev_sp;
1069   if (base == 0)
1070     return;
1071
1072   id = frame_id_build (base, func);
1073   (*this_id) = id;
1074 }
1075
1076 static struct value *
1077 avr_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1078                          void **this_prologue_cache, int regnum)
1079 {
1080   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1081   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1082   struct avr_unwind_cache *info
1083     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1084
1085   if (regnum == AVR_PC_REGNUM || regnum == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
1086     {
1087       if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, AVR_PC_REGNUM))
1088         {
1089           /* Reading the return PC from the PC register is slightly
1090              abnormal.  register_size(AVR_PC_REGNUM) says it is 4 bytes,
1091              but in reality, only two bytes (3 in upcoming mega256) are
1092              stored on the stack.
1093
1094              Also, note that the value on the stack is an addr to a word
1095              not a byte, so we will need to multiply it by two at some
1096              point. 
1097
1098              And to confuse matters even more, the return address stored
1099              on the stack is in big endian byte order, even though most
1100              everything else about the avr is little endian.  Ick!  */
1101           ULONGEST pc;
1102           int i;
1103           gdb_byte buf[3];
1104           struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1105           struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1106
1107           read_memory (info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr,
1108                        buf, tdep->call_length);
1109
1110           /* Extract the PC read from memory as a big-endian.  */
1111           pc = 0;
1112           for (i = 0; i < tdep->call_length; i++)
1113             pc = (pc << 8) | buf[i];
1114
1115           if (regnum == AVR_PC_REGNUM)
1116             pc <<= 1;
1117
1118           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
1119         }
1120
1121       return frame_unwind_got_optimized (this_frame, regnum);
1122     }
1123
1124   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
1125 }
1126
1127 static const struct frame_unwind avr_frame_unwind = {
1128   NORMAL_FRAME,
1129   default_frame_unwind_stop_reason,
1130   avr_frame_this_id,
1131   avr_frame_prev_register,
1132   NULL,
1133   default_frame_sniffer
1134 };
1135
1136 static CORE_ADDR
1137 avr_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1138 {
1139   struct avr_unwind_cache *info
1140     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
1141
1142   return info->base;
1143 }
1144
1145 static const struct frame_base avr_frame_base = {
1146   &avr_frame_unwind,
1147   avr_frame_base_address,
1148   avr_frame_base_address,
1149   avr_frame_base_address
1150 };
1151
1152 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that dummy
1153    frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value saved by
1154    save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's breakpoint.  */
1155
1156 static struct frame_id
1157 avr_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1158 {
1159   ULONGEST base;
1160
1161   base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1162   return frame_id_build (avr_make_saddr (base), get_frame_pc (this_frame));
1163 }
1164
1165 /* When arguments must be pushed onto the stack, they go on in reverse
1166    order.  The below implements a FILO (stack) to do this.  */
1167
1168 struct stack_item
1169 {
1170   int len;
1171   struct stack_item *prev;
1172   void *data;
1173 };
1174
1175 static struct stack_item *
1176 push_stack_item (struct stack_item *prev, const bfd_byte *contents, int len)
1177 {
1178   struct stack_item *si;
1179   si = xmalloc (sizeof (struct stack_item));
1180   si->data = xmalloc (len);
1181   si->len = len;
1182   si->prev = prev;
1183   memcpy (si->data, contents, len);
1184   return si;
1185 }
1186
1187 static struct stack_item *pop_stack_item (struct stack_item *si);
1188 static struct stack_item *
1189 pop_stack_item (struct stack_item *si)
1190 {
1191   struct stack_item *dead = si;
1192   si = si->prev;
1193   xfree (dead->data);
1194   xfree (dead);
1195   return si;
1196 }
1197
1198 /* Setup the function arguments for calling a function in the inferior.
1199
1200    On the AVR architecture, there are 18 registers (R25 to R8) which are
1201    dedicated for passing function arguments.  Up to the first 18 arguments
1202    (depending on size) may go into these registers.  The rest go on the stack.
1203
1204    All arguments are aligned to start in even-numbered registers (odd-sized
1205    arguments, including char, have one free register above them).  For example,
1206    an int in arg1 and a char in arg2 would be passed as such:
1207
1208       arg1 -> r25:r24
1209       arg2 -> r22
1210
1211    Arguments that are larger than 2 bytes will be split between two or more
1212    registers as available, but will NOT be split between a register and the
1213    stack.  Arguments that go onto the stack are pushed last arg first (this is
1214    similar to the d10v).  */
1215
1216 /* NOTE: TRoth/2003-06-17: The rest of this comment is old looks to be
1217    inaccurate.
1218
1219    An exceptional case exists for struct arguments (and possibly other
1220    aggregates such as arrays) -- if the size is larger than WORDSIZE bytes but
1221    not a multiple of WORDSIZE bytes.  In this case the argument is never split
1222    between the registers and the stack, but instead is copied in its entirety
1223    onto the stack, AND also copied into as many registers as there is room
1224    for.  In other words, space in registers permitting, two copies of the same
1225    argument are passed in.  As far as I can tell, only the one on the stack is
1226    used, although that may be a function of the level of compiler
1227    optimization.  I suspect this is a compiler bug.  Arguments of these odd
1228    sizes are left-justified within the word (as opposed to arguments smaller
1229    than WORDSIZE bytes, which are right-justified).
1230  
1231    If the function is to return an aggregate type such as a struct, the caller
1232    must allocate space into which the callee will copy the return value.  In
1233    this case, a pointer to the return value location is passed into the callee
1234    in register R0, which displaces one of the other arguments passed in via
1235    registers R0 to R2.  */
1236
1237 static CORE_ADDR
1238 avr_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
1239                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
1240                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
1241                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
1242 {
1243   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1244   int i;
1245   gdb_byte buf[3];
1246   int call_length = gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
1247   CORE_ADDR return_pc = avr_convert_iaddr_to_raw (bp_addr);
1248   int regnum = AVR_ARGN_REGNUM;
1249   struct stack_item *si = NULL;
1250
1251   if (struct_return)
1252     {
1253       regcache_cooked_write_unsigned
1254         (regcache, regnum--, (struct_addr >> 8) & 0xff);
1255       regcache_cooked_write_unsigned
1256         (regcache, regnum--, struct_addr & 0xff);
1257       /* SP being post decremented, we need to reserve one byte so that the
1258          return address won't overwrite the result (or vice-versa).  */
1259       if (sp == struct_addr)
1260         sp--;
1261     }
1262
1263   for (i = 0; i < nargs; i++)
1264     {
1265       int last_regnum;
1266       int j;
1267       struct value *arg = args[i];
1268       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
1269       const bfd_byte *contents = value_contents (arg);
1270       int len = TYPE_LENGTH (type);
1271
1272       /* Calculate the potential last register needed.  */
1273       last_regnum = regnum - (len + (len & 1));
1274
1275       /* If there are registers available, use them.  Once we start putting
1276          stuff on the stack, all subsequent args go on stack.  */
1277       if ((si == NULL) && (last_regnum >= 8))
1278         {
1279           ULONGEST val;
1280
1281           /* Skip a register for odd length args.  */
1282           if (len & 1)
1283             regnum--;
1284
1285           val = extract_unsigned_integer (contents, len, byte_order);
1286           for (j = 0; j < len; j++)
1287             regcache_cooked_write_unsigned
1288               (regcache, regnum--, val >> (8 * (len - j - 1)));
1289         }
1290       /* No registers available, push the args onto the stack.  */
1291       else
1292         {
1293           /* From here on, we don't care about regnum.  */
1294           si = push_stack_item (si, contents, len);
1295         }
1296     }
1297
1298   /* Push args onto the stack.  */
1299   while (si)
1300     {
1301       sp -= si->len;
1302       /* Add 1 to sp here to account for post decr nature of pushes.  */
1303       write_memory (sp + 1, si->data, si->len);
1304       si = pop_stack_item (si);
1305     }
1306
1307   /* Set the return address.  For the avr, the return address is the BP_ADDR.
1308      Need to push the return address onto the stack noting that it needs to be
1309      in big-endian order on the stack.  */
1310   for (i = 1; i <= call_length; i++)
1311     {
1312       buf[call_length - i] = return_pc & 0xff;
1313       return_pc >>= 8;
1314     }
1315
1316   sp -= call_length;
1317   /* Use 'sp + 1' since pushes are post decr ops.  */
1318   write_memory (sp + 1, buf, call_length);
1319
1320   /* Finally, update the SP register.  */
1321   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_SP_REGNUM,
1322                                   avr_convert_saddr_to_raw (sp));
1323
1324   /* Return SP value for the dummy frame, where the return address hasn't been
1325      pushed.  */
1326   return sp + call_length;
1327 }
1328
1329 /* Unfortunately dwarf2 register for SP is 32.  */
1330
1331 static int
1332 avr_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
1333 {
1334   if (reg >= 0 && reg < 32)
1335     return reg;
1336   if (reg == 32)
1337     return AVR_SP_REGNUM;
1338
1339   warning (_("Unmapped DWARF Register #%d encountered."), reg);
1340
1341   return -1;
1342 }
1343
1344 /* Initialize the gdbarch structure for the AVR's.  */
1345
1346 static struct gdbarch *
1347 avr_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1348 {
1349   struct gdbarch *gdbarch;
1350   struct gdbarch_tdep *tdep;
1351   struct gdbarch_list *best_arch;
1352   int call_length;
1353
1354   /* Avr-6 call instructions save 3 bytes.  */
1355   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1356     {
1357     case bfd_mach_avr1:
1358     case bfd_mach_avr2:
1359     case bfd_mach_avr3:
1360     case bfd_mach_avr4:
1361     case bfd_mach_avr5:
1362     default:
1363       call_length = 2;
1364       break;
1365     case bfd_mach_avr6:
1366       call_length = 3;
1367       break;
1368     }
1369
1370   /* If there is already a candidate, use it.  */
1371   for (best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1372        best_arch != NULL;
1373        best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (best_arch->next, &info))
1374     {
1375       if (gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->call_length == call_length)
1376         return best_arch->gdbarch;
1377     }
1378
1379   /* None found, create a new architecture from the information provided.  */
1380   tdep = XNEW (struct gdbarch_tdep);
1381   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1382   
1383   tdep->call_length = call_length;
1384
1385   /* Create a type for PC.  We can't use builtin types here, as they may not
1386      be defined.  */
1387   tdep->void_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_VOID, 1, "void");
1388   tdep->func_void_type = make_function_type (tdep->void_type, NULL);
1389   tdep->pc_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_PTR, 4, NULL);
1390   TYPE_TARGET_TYPE (tdep->pc_type) = tdep->func_void_type;
1391   TYPE_UNSIGNED (tdep->pc_type) = 1;
1392
1393   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1394   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1395   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1396   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1397   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1398   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1399
1400   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1401   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1402   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1403
1404   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1405   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1406   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1407
1408   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, avr_read_pc);
1409   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, avr_write_pc);
1410
1411   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, AVR_NUM_REGS);
1412
1413   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, AVR_SP_REGNUM);
1414   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, AVR_PC_REGNUM);
1415
1416   set_gdbarch_register_name (gdbarch, avr_register_name);
1417   set_gdbarch_register_type (gdbarch, avr_register_type);
1418
1419   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, AVR_NUM_PSEUDO_REGS);
1420   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, avr_pseudo_register_read);
1421   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, avr_pseudo_register_write);
1422
1423   set_gdbarch_return_value (gdbarch, avr_return_value);
1424   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_avr);
1425
1426   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, avr_push_dummy_call);
1427
1428   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, avr_dwarf_reg_to_regnum);
1429
1430   set_gdbarch_address_to_pointer (gdbarch, avr_address_to_pointer);
1431   set_gdbarch_pointer_to_address (gdbarch, avr_pointer_to_address);
1432   set_gdbarch_integer_to_address (gdbarch, avr_integer_to_address);
1433
1434   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, avr_skip_prologue);
1435   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1436
1437   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, avr_breakpoint_from_pc);
1438
1439   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &avr_frame_unwind);
1440   frame_base_set_default (gdbarch, &avr_frame_base);
1441
1442   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, avr_dummy_id);
1443
1444   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, avr_unwind_pc);
1445   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, avr_unwind_sp);
1446
1447   return gdbarch;
1448 }
1449
1450 /* Send a query request to the avr remote target asking for values of the io
1451    registers.  If args parameter is not NULL, then the user has requested info
1452    on a specific io register [This still needs implemented and is ignored for
1453    now].  The query string should be one of these forms:
1454
1455    "Ravr.io_reg" -> reply is "NN" number of io registers
1456
1457    "Ravr.io_reg:addr,len" where addr is first register and len is number of
1458    registers to be read.  The reply should be "<NAME>,VV;" for each io register
1459    where, <NAME> is a string, and VV is the hex value of the register.
1460
1461    All io registers are 8-bit.  */
1462
1463 static void
1464 avr_io_reg_read_command (char *args, int from_tty)
1465 {
1466   LONGEST bufsiz = 0;
1467   gdb_byte *buf;
1468   const char *bufstr;
1469   char query[400];
1470   const char *p;
1471   unsigned int nreg = 0;
1472   unsigned int val;
1473   int i, j, k, step;
1474
1475   /* Find out how many io registers the target has.  */
1476   bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1477                               "avr.io_reg", &buf);
1478   bufstr = (const char *) buf;
1479
1480   if (bufsiz <= 0)
1481     {
1482       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1483                           _("ERR: info io_registers NOT supported "
1484                             "by current target\n"));
1485       return;
1486     }
1487
1488   if (sscanf (bufstr, "%x", &nreg) != 1)
1489     {
1490       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1491                           _("Error fetching number of io registers\n"));
1492       xfree (buf);
1493       return;
1494     }
1495
1496   xfree (buf);
1497
1498   reinitialize_more_filter ();
1499
1500   printf_unfiltered (_("Target has %u io registers:\n\n"), nreg);
1501
1502   /* only fetch up to 8 registers at a time to keep the buffer small */
1503   step = 8;
1504
1505   for (i = 0; i < nreg; i += step)
1506     {
1507       /* how many registers this round? */
1508       j = step;
1509       if ((i+j) >= nreg)
1510         j = nreg - i;           /* last block is less than 8 registers */
1511
1512       snprintf (query, sizeof (query) - 1, "avr.io_reg:%x,%x", i, j);
1513       bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1514                                   query, &buf);
1515
1516       p = (const char *) buf;
1517       for (k = i; k < (i + j); k++)
1518         {
1519           if (sscanf (p, "%[^,],%x;", query, &val) == 2)
1520             {
1521               printf_filtered ("[%02x] %-15s : %02x\n", k, query, val);
1522               while ((*p != ';') && (*p != '\0'))
1523                 p++;
1524               p++;              /* skip over ';' */
1525               if (*p == '\0')
1526                 break;
1527             }
1528         }
1529
1530       xfree (buf);
1531     }
1532 }
1533
1534 extern initialize_file_ftype _initialize_avr_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
1535
1536 void
1537 _initialize_avr_tdep (void)
1538 {
1539   register_gdbarch_init (bfd_arch_avr, avr_gdbarch_init);
1540
1541   /* Add a new command to allow the user to query the avr remote target for
1542      the values of the io space registers in a saner way than just using
1543      `x/NNNb ADDR`.  */
1544
1545   /* FIXME: TRoth/2002-02-18: This should probably be changed to 'info avr
1546      io_registers' to signify it is not available on other platforms.  */
1547
1548   add_cmd ("io_registers", class_info, avr_io_reg_read_command,
1549            _("query remote avr target for io space register values"),
1550            &infolist);
1551 }