Set dynamic tag VMA and size from dynamic section when possible
[external/binutils.git] / gdb / avr-tdep.c
1 /* Target-dependent code for Atmel AVR, for GDB.
2
3    Copyright (C) 1996-2016 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 "dis-asm.h"
38 #include "objfiles.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 /* Address space flags */
74
75 /* We are assigning the TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1 to the flash address
76    space.  */
77
78 #define AVR_TYPE_ADDRESS_CLASS_FLASH TYPE_ADDRESS_CLASS_1
79 #define AVR_TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_FLASH  \
80   TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1
81
82
83 enum
84 {
85   AVR_REG_W = 24,
86   AVR_REG_X = 26,
87   AVR_REG_Y = 28,
88   AVR_FP_REGNUM = 28,
89   AVR_REG_Z = 30,
90
91   AVR_SREG_REGNUM = 32,
92   AVR_SP_REGNUM = 33,
93   AVR_PC_REGNUM = 34,
94
95   AVR_NUM_REGS = 32 + 1 /*SREG*/ + 1 /*SP*/ + 1 /*PC*/,
96   AVR_NUM_REG_BYTES = 32 + 1 /*SREG*/ + 2 /*SP*/ + 4 /*PC*/,
97
98   /* Pseudo registers.  */
99   AVR_PSEUDO_PC_REGNUM = 35,
100   AVR_NUM_PSEUDO_REGS = 1,
101
102   AVR_PC_REG_INDEX = 35,        /* index into array of registers */
103
104   AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE = 64,   /* bytes */
105
106   /* Count of pushed registers.  From r2 to r17 (inclusively), r28, r29 */
107   AVR_MAX_PUSHES = 18,
108
109   /* Number of the last pushed register.  r17 for current avr-gcc */
110   AVR_LAST_PUSHED_REGNUM = 17,
111
112   AVR_ARG1_REGNUM = 24,         /* Single byte argument */
113   AVR_ARGN_REGNUM = 25,         /* Multi byte argments */
114   AVR_LAST_ARG_REGNUM = 8,      /* Last argument register */
115
116   AVR_RET1_REGNUM = 24,         /* Single byte return value */
117   AVR_RETN_REGNUM = 25,         /* Multi byte return value */
118
119   /* FIXME: TRoth/2002-01-??: Can we shift all these memory masks left 8
120      bits?  Do these have to match the bfd vma values?  It sure would make
121      things easier in the future if they didn't need to match.
122
123      Note: I chose these values so as to be consistent with bfd vma
124      addresses.
125
126      TRoth/2002-04-08: There is already a conflict with very large programs
127      in the mega128.  The mega128 has 128K instruction bytes (64K words),
128      thus the Most Significant Bit is 0x10000 which gets masked off my
129      AVR_MEM_MASK.
130
131      The problem manifests itself when trying to set a breakpoint in a
132      function which resides in the upper half of the instruction space and
133      thus requires a 17-bit address.
134
135      For now, I've just removed the EEPROM mask and changed AVR_MEM_MASK
136      from 0x00ff0000 to 0x00f00000.  Eeprom is not accessible from gdb yet,
137      but could be for some remote targets by just adding the correct offset
138      to the address and letting the remote target handle the low-level
139      details of actually accessing the eeprom.  */
140
141   AVR_IMEM_START = 0x00000000,  /* INSN memory */
142   AVR_SMEM_START = 0x00800000,  /* SRAM memory */
143 #if 1
144   /* No eeprom mask defined */
145   AVR_MEM_MASK = 0x00f00000,    /* mask to determine memory space */
146 #else
147   AVR_EMEM_START = 0x00810000,  /* EEPROM memory */
148   AVR_MEM_MASK = 0x00ff0000,    /* mask to determine memory space */
149 #endif
150 };
151
152 /* Prologue types:
153
154    NORMAL and CALL are the typical types (the -mcall-prologues gcc option
155    causes the generation of the CALL type prologues).  */
156
157 enum {
158     AVR_PROLOGUE_NONE,              /* No prologue */
159     AVR_PROLOGUE_NORMAL,
160     AVR_PROLOGUE_CALL,              /* -mcall-prologues */
161     AVR_PROLOGUE_MAIN,
162     AVR_PROLOGUE_INTR,              /* interrupt handler */
163     AVR_PROLOGUE_SIG,               /* signal handler */
164 };
165
166 /* Any function with a frame looks like this
167    .......    <-SP POINTS HERE
168    LOCALS1    <-FP POINTS HERE
169    LOCALS0
170    SAVED FP
171    SAVED R3
172    SAVED R2
173    RET PC
174    FIRST ARG
175    SECOND ARG */
176
177 struct avr_unwind_cache
178 {
179   /* The previous frame's inner most stack address.  Used as this
180      frame ID's stack_addr.  */
181   CORE_ADDR prev_sp;
182   /* The frame's base, optionally used by the high-level debug info.  */
183   CORE_ADDR base;
184   int size;
185   int prologue_type;
186   /* Table indicating the location of each and every register.  */
187   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
188 };
189
190 struct gdbarch_tdep
191 {
192   /* Number of bytes stored to the stack by call instructions.
193      2 bytes for avr1-5 and avrxmega1-5, 3 bytes for avr6 and avrxmega6-7.  */
194   int call_length;
195
196   /* Type for void.  */
197   struct type *void_type;
198   /* Type for a function returning void.  */
199   struct type *func_void_type;
200   /* Type for a pointer to a function.  Used for the type of PC.  */
201   struct type *pc_type;
202 };
203
204 /* Lookup the name of a register given it's number.  */
205
206 static const char *
207 avr_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
208 {
209   static const char * const register_names[] = {
210     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
211     "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15",
212     "r16", "r17", "r18", "r19", "r20", "r21", "r22", "r23",
213     "r24", "r25", "r26", "r27", "r28", "r29", "r30", "r31",
214     "SREG", "SP", "PC2",
215     "pc"
216   };
217   if (regnum < 0)
218     return NULL;
219   if (regnum >= (sizeof (register_names) / sizeof (*register_names)))
220     return NULL;
221   return register_names[regnum];
222 }
223
224 /* Return the GDB type object for the "standard" data type
225    of data in register N.  */
226
227 static struct type *
228 avr_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
229 {
230   if (reg_nr == AVR_PC_REGNUM)
231     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
232   if (reg_nr == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
233     return gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_type;
234   if (reg_nr == AVR_SP_REGNUM)
235     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
236   return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
237 }
238
239 /* Instruction address checks and convertions.  */
240
241 static CORE_ADDR
242 avr_make_iaddr (CORE_ADDR x)
243 {
244   return ((x) | AVR_IMEM_START);
245 }
246
247 /* FIXME: TRoth: Really need to use a larger mask for instructions.  Some
248    devices are already up to 128KBytes of flash space.
249
250    TRoth/2002-04-8: See comment above where AVR_IMEM_START is defined.  */
251
252 static CORE_ADDR
253 avr_convert_iaddr_to_raw (CORE_ADDR x)
254 {
255   return ((x) & 0xffffffff);
256 }
257
258 /* SRAM address checks and convertions.  */
259
260 static CORE_ADDR
261 avr_make_saddr (CORE_ADDR x)
262 {
263   /* Return 0 for NULL.  */
264   if (x == 0)
265     return 0;
266
267   return ((x) | AVR_SMEM_START);
268 }
269
270 static CORE_ADDR
271 avr_convert_saddr_to_raw (CORE_ADDR x)
272 {
273   return ((x) & 0xffffffff);
274 }
275
276 /* EEPROM address checks and convertions.  I don't know if these will ever
277    actually be used, but I've added them just the same.  TRoth */
278
279 /* TRoth/2002-04-08: Commented out for now to allow fix for problem with large
280    programs in the mega128.  */
281
282 /*  static CORE_ADDR */
283 /*  avr_make_eaddr (CORE_ADDR x) */
284 /*  { */
285 /*    return ((x) | AVR_EMEM_START); */
286 /*  } */
287
288 /*  static int */
289 /*  avr_eaddr_p (CORE_ADDR x) */
290 /*  { */
291 /*    return (((x) & AVR_MEM_MASK) == AVR_EMEM_START); */
292 /*  } */
293
294 /*  static CORE_ADDR */
295 /*  avr_convert_eaddr_to_raw (CORE_ADDR x) */
296 /*  { */
297 /*    return ((x) & 0xffffffff); */
298 /*  } */
299
300 /* Convert from address to pointer and vice-versa.  */
301
302 static void
303 avr_address_to_pointer (struct gdbarch *gdbarch,
304                         struct type *type, gdb_byte *buf, CORE_ADDR addr)
305 {
306   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
307
308   /* Is it a data address in flash?  */
309   if (AVR_TYPE_ADDRESS_CLASS_FLASH (type))
310     {
311       /* A data pointer in flash is byte addressed.  */
312       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
313                               avr_convert_iaddr_to_raw (addr));
314     }
315   /* Is it a code address?  */
316   else if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
317            || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD)
318     {
319       /* A code pointer is word (16 bits) addressed.  We shift the address down
320          by 1 bit to convert it to a pointer.  */
321       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
322                               avr_convert_iaddr_to_raw (addr >> 1));
323     }
324   else
325     {
326       /* Strip off any upper segment bits.  */
327       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
328                               avr_convert_saddr_to_raw (addr));
329     }
330 }
331
332 static CORE_ADDR
333 avr_pointer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
334                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
335 {
336   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
337   CORE_ADDR addr
338     = extract_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order);
339
340   /* Is it a data address in flash?  */
341   if (AVR_TYPE_ADDRESS_CLASS_FLASH (type))
342     {
343       /* A data pointer in flash is already byte addressed.  */
344       return avr_make_iaddr (addr);
345     }
346   /* Is it a code address?  */
347   else if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
348            || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD
349            || TYPE_CODE_SPACE (TYPE_TARGET_TYPE (type)))
350     {
351       /* A code pointer is word (16 bits) addressed so we shift it up
352          by 1 bit to convert it to an address.  */
353       return avr_make_iaddr (addr << 1);
354     }
355   else
356     return avr_make_saddr (addr);
357 }
358
359 static CORE_ADDR
360 avr_integer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
361                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
362 {
363   ULONGEST addr = unpack_long (type, buf);
364
365   return avr_make_saddr (addr);
366 }
367
368 static CORE_ADDR
369 avr_read_pc (struct regcache *regcache)
370 {
371   ULONGEST pc;
372   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &pc);
373   return avr_make_iaddr (pc);
374 }
375
376 static void
377 avr_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR val)
378 {
379   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM,
380                                   avr_convert_iaddr_to_raw (val));
381 }
382
383 static enum register_status
384 avr_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
385                           int regnum, gdb_byte *buf)
386 {
387   ULONGEST val;
388   enum register_status status;
389
390   switch (regnum)
391     {
392     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
393       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &val);
394       if (status != REG_VALID)
395         return status;
396       val >>= 1;
397       store_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch), val);
398       return status;
399     default:
400       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
401     }
402 }
403
404 static void
405 avr_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
406                            int regnum, const gdb_byte *buf)
407 {
408   ULONGEST val;
409
410   switch (regnum)
411     {
412     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
413       val = extract_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
414       val <<= 1;
415       regcache_raw_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, val);
416       break;
417     default:
418       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
419     }
420 }
421
422 /* Function: avr_scan_prologue
423
424    This function decodes an AVR function prologue to determine:
425      1) the size of the stack frame
426      2) which registers are saved on it
427      3) the offsets of saved regs
428    This information is stored in the avr_unwind_cache structure.
429
430    Some devices lack the sbiw instruction, so on those replace this:
431         sbiw    r28, XX
432    with this:
433         subi    r28,lo8(XX)
434         sbci    r29,hi8(XX)
435
436    A typical AVR function prologue with a frame pointer might look like this:
437         push    rXX        ; saved regs
438         ...
439         push    r28
440         push    r29
441         in      r28,__SP_L__
442         in      r29,__SP_H__
443         sbiw    r28,<LOCALS_SIZE>
444         in      __tmp_reg__,__SREG__
445         cli
446         out     __SP_H__,r29
447         out     __SREG__,__tmp_reg__
448         out     __SP_L__,r28
449
450    A typical AVR function prologue without a frame pointer might look like
451    this:
452         push    rXX        ; saved regs
453         ...
454
455    A main function prologue looks like this:
456         ldi     r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
457         ldi     r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
458         out     __SP_H__,r29
459         out     __SP_L__,r28
460
461    A signal handler prologue looks like this:
462         push    __zero_reg__
463         push    __tmp_reg__
464         in      __tmp_reg__, __SREG__
465         push    __tmp_reg__
466         clr     __zero_reg__
467         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
468         ...
469         push    r28             ; save frame pointer
470         push    r29
471         in      r28, __SP_L__
472         in      r29, __SP_H__
473         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
474         out     __SP_H__, r29
475         out     __SP_L__, r28
476         
477    A interrupt handler prologue looks like this:
478         sei
479         push    __zero_reg__
480         push    __tmp_reg__
481         in      __tmp_reg__, __SREG__
482         push    __tmp_reg__
483         clr     __zero_reg__
484         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
485         ...
486         push    r28             ; save frame pointer
487         push    r29
488         in      r28, __SP_L__
489         in      r29, __SP_H__
490         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
491         cli
492         out     __SP_H__, r29
493         sei     
494         out     __SP_L__, r28
495
496    A `-mcall-prologues' prologue looks like this (Note that the megas use a
497    jmp instead of a rjmp, thus the prologue is one word larger since jmp is a
498    32 bit insn and rjmp is a 16 bit insn):
499         ldi     r26,lo8(<LOCALS_SIZE>)
500         ldi     r27,hi8(<LOCALS_SIZE>)
501         ldi     r30,pm_lo8(.L_foo_body)
502         ldi     r31,pm_hi8(.L_foo_body)
503         rjmp    __prologue_saves__+RRR
504         .L_foo_body:  */
505
506 /* Not really part of a prologue, but still need to scan for it, is when a
507    function prologue moves values passed via registers as arguments to new
508    registers.  In this case, all local variables live in registers, so there
509    may be some register saves.  This is what it looks like:
510         movw    rMM, rNN
511         ...
512
513    There could be multiple movw's.  If the target doesn't have a movw insn, it
514    will use two mov insns.  This could be done after any of the above prologue
515    types.  */
516
517 static CORE_ADDR
518 avr_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc_beg, CORE_ADDR pc_end,
519                    struct avr_unwind_cache *info)
520 {
521   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
522   int i;
523   unsigned short insn;
524   int scan_stage = 0;
525   struct bound_minimal_symbol msymbol;
526   unsigned char prologue[AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE];
527   int vpc = 0;
528   int len;
529
530   len = pc_end - pc_beg;
531   if (len > AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE)
532     len = AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE;
533
534   /* FIXME: TRoth/2003-06-11: This could be made more efficient by only
535      reading in the bytes of the prologue.  The problem is that the figuring
536      out where the end of the prologue is is a bit difficult.  The old code 
537      tried to do that, but failed quite often.  */
538   read_memory (pc_beg, prologue, len);
539
540   /* Scanning main()'s prologue
541      ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
542      ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
543      out __SP_H__,r29
544      out __SP_L__,r28 */
545
546   if (len >= 4)
547     {
548       CORE_ADDR locals;
549       static const unsigned char img[] = {
550         0xde, 0xbf,             /* out __SP_H__,r29 */
551         0xcd, 0xbf              /* out __SP_L__,r28 */
552       };
553
554       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
555       /* ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
556       if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0c0)
557         {
558           locals = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
559           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
560           /* ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
561           if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0d0)
562             {
563               locals |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
564               if (vpc + 4 + sizeof (img) < len
565                   && memcmp (prologue + vpc + 4, img, sizeof (img)) == 0)
566                 {
567                   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_MAIN;
568                   info->base = locals;
569                   return pc_beg + 4;
570                 }
571             }
572         }
573     }
574
575   /* Scanning `-mcall-prologues' prologue
576      Classic prologue is 10 bytes, mega prologue is a 12 bytes long */
577
578   while (1)     /* Using a while to avoid many goto's */
579     {
580       int loc_size;
581       int body_addr;
582       unsigned num_pushes;
583       int pc_offset = 0;
584
585       /* At least the fifth instruction must have been executed to
586          modify frame shape.  */
587       if (len < 10)
588         break;
589
590       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
591       /* ldi r26,<LOCALS_SIZE> */
592       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0a0)
593         break;
594       loc_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
595       pc_offset += 2;
596
597       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
598       /* ldi r27,<LOCALS_SIZE> / 256 */
599       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0b0)
600         break;
601       loc_size |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
602       pc_offset += 2;
603
604       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 4], 2, byte_order);
605       /* ldi r30,pm_lo8(.L_foo_body) */
606       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0e0)
607         break;
608       body_addr = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
609       pc_offset += 2;
610
611       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 6], 2, byte_order);
612       /* ldi r31,pm_hi8(.L_foo_body) */
613       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0f0)
614         break;
615       body_addr |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
616       pc_offset += 2;
617
618       msymbol = lookup_minimal_symbol ("__prologue_saves__", NULL, NULL);
619       if (!msymbol.minsym)
620         break;
621
622       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 8], 2, byte_order);
623       /* rjmp __prologue_saves__+RRR */
624       if ((insn & 0xf000) == 0xc000)
625         {
626           /* Extract PC relative offset from RJMP */
627           i = (insn & 0xfff) | (insn & 0x800 ? (-1 ^ 0xfff) : 0);
628           /* Convert offset to byte addressable mode */
629           i *= 2;
630           /* Destination address */
631           i += pc_beg + 10;
632
633           if (body_addr != (pc_beg + 10)/2)
634             break;
635
636           pc_offset += 2;
637         }
638       else if ((insn & 0xfe0e) == 0x940c)
639         {
640           /* Extract absolute PC address from JMP */
641           i = (((insn & 0x1) | ((insn & 0x1f0) >> 3) << 16)
642                | (extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 10], 2, byte_order)
643                   & 0xffff));
644           /* Convert address to byte addressable mode */
645           i *= 2;
646
647           if (body_addr != (pc_beg + 12)/2)
648             break;
649
650           pc_offset += 4;
651         }
652       else
653         break;
654
655       /* Resolve offset (in words) from __prologue_saves__ symbol.
656          Which is a pushes count in `-mcall-prologues' mode */
657       num_pushes = AVR_MAX_PUSHES - (i - BMSYMBOL_VALUE_ADDRESS (msymbol)) / 2;
658
659       if (num_pushes > AVR_MAX_PUSHES)
660         {
661           fprintf_unfiltered (gdb_stderr, _("Num pushes too large: %d\n"),
662                               num_pushes);
663           num_pushes = 0;
664         }
665
666       if (num_pushes)
667         {
668           int from;
669
670           info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM + 1].addr = num_pushes;
671           if (num_pushes >= 2)
672             info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM].addr = num_pushes - 1;
673
674           i = 0;
675           for (from = AVR_LAST_PUSHED_REGNUM + 1 - (num_pushes - 2);
676                from <= AVR_LAST_PUSHED_REGNUM; ++from)
677             info->saved_regs [from].addr = ++i;
678         }
679       info->size = loc_size + num_pushes;
680       info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_CALL;
681
682       return pc_beg + pc_offset;
683     }
684
685   /* Scan for the beginning of the prologue for an interrupt or signal
686      function.  Note that we have to set the prologue type here since the
687      third stage of the prologue may not be present (e.g. no saved registered
688      or changing of the SP register).  */
689
690   if (1)
691     {
692       static const unsigned char img[] = {
693         0x78, 0x94,             /* sei */
694         0x1f, 0x92,             /* push r1 */
695         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
696         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f SREG */
697         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
698         0x11, 0x24              /* clr r1 */
699       };
700       if (len >= sizeof (img)
701           && memcmp (prologue, img, sizeof (img)) == 0)
702         {
703           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_INTR;
704           vpc += sizeof (img);
705           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
706           info->saved_regs[0].addr = 2;
707           info->saved_regs[1].addr = 1;
708           info->size += 3;
709         }
710       else if (len >= sizeof (img) - 2
711                && memcmp (img + 2, prologue, sizeof (img) - 2) == 0)
712         {
713           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_SIG;
714           vpc += sizeof (img) - 2;
715           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
716           info->saved_regs[0].addr = 2;
717           info->saved_regs[1].addr = 1;
718           info->size += 2;
719         }
720     }
721
722   /* First stage of the prologue scanning.
723      Scan pushes (saved registers) */
724
725   for (; vpc < len; vpc += 2)
726     {
727       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
728       if ((insn & 0xfe0f) == 0x920f)    /* push rXX */
729         {
730           /* Bits 4-9 contain a mask for registers R0-R32.  */
731           int regno = (insn & 0x1f0) >> 4;
732           info->size++;
733           info->saved_regs[regno].addr = info->size;
734           scan_stage = 1;
735         }
736       else
737         break;
738     }
739
740   gdb_assert (vpc < AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE);
741
742   /* Handle static small stack allocation using rcall or push.  */
743
744   while (scan_stage == 1 && vpc < len)
745     {
746       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
747       if (insn == 0xd000)       /* rcall .+0 */
748         {
749           info->size += gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
750           vpc += 2;
751         }
752       else if (insn == 0x920f || insn == 0x921f)  /* push r0 or push r1 */
753         {
754           info->size += 1;
755           vpc += 2;
756         }
757       else
758         break;
759     }
760
761   /* Second stage of the prologue scanning.
762      Scan:
763      in r28,__SP_L__
764      in r29,__SP_H__ */
765
766   if (scan_stage == 1 && vpc < len)
767     {
768       static const unsigned char img[] = {
769         0xcd, 0xb7,             /* in r28,__SP_L__ */
770         0xde, 0xb7              /* in r29,__SP_H__ */
771       };
772
773       if (vpc + sizeof (img) < len
774           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
775         {
776           vpc += 4;
777           scan_stage = 2;
778         }
779     }
780
781   /* Third stage of the prologue scanning.  (Really two stages).
782      Scan for:
783      sbiw r28,XX or subi r28,lo8(XX)
784                     sbci r29,hi8(XX)
785      in __tmp_reg__,__SREG__
786      cli
787      out __SP_H__,r29
788      out __SREG__,__tmp_reg__
789      out __SP_L__,r28 */
790
791   if (scan_stage == 2 && vpc < len)
792     {
793       int locals_size = 0;
794       static const unsigned char img[] = {
795         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f */
796         0xf8, 0x94,             /* cli */
797         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
798         0x0f, 0xbe,             /* out 0x3f,r0  ; SREG */
799         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
800       };
801       static const unsigned char img_sig[] = {
802         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
803         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
804       };
805       static const unsigned char img_int[] = {
806         0xf8, 0x94,             /* cli */
807         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
808         0x78, 0x94,             /* sei */
809         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
810       };
811
812       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
813       if ((insn & 0xff30) == 0x9720)    /* sbiw r28,XXX */
814         {
815           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xc0) >> 2);
816           vpc += 2;
817         }
818       else if ((insn & 0xf0f0) == 0x50c0)       /* subi r28,lo8(XX) */
819         {
820           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4);
821           vpc += 2;
822           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
823           vpc += 2;
824           locals_size += ((insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4)) << 8;
825         }
826       else
827         return pc_beg + vpc;
828
829       /* Scan the last part of the prologue.  May not be present for interrupt
830          or signal handler functions, which is why we set the prologue type
831          when we saw the beginning of the prologue previously.  */
832
833       if (vpc + sizeof (img_sig) < len
834           && memcmp (prologue + vpc, img_sig, sizeof (img_sig)) == 0)
835         {
836           vpc += sizeof (img_sig);
837         }
838       else if (vpc + sizeof (img_int) < len 
839                && memcmp (prologue + vpc, img_int, sizeof (img_int)) == 0)
840         {
841           vpc += sizeof (img_int);
842         }
843       if (vpc + sizeof (img) < len
844           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
845         {
846           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NORMAL;
847           vpc += sizeof (img);
848         }
849
850       info->size += locals_size;
851
852       /* Fall through.  */
853     }
854
855   /* If we got this far, we could not scan the prologue, so just return the pc
856      of the frame plus an adjustment for argument move insns.  */
857
858   for (; vpc < len; vpc += 2)
859     {
860       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
861       if ((insn & 0xff00) == 0x0100)    /* movw rXX, rYY */
862         continue;
863       else if ((insn & 0xfc00) == 0x2c00) /* mov rXX, rYY */
864         continue;
865       else
866           break;
867     }
868     
869   return pc_beg + vpc;
870 }
871
872 static CORE_ADDR
873 avr_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
874 {
875   CORE_ADDR func_addr, func_end;
876   CORE_ADDR post_prologue_pc;
877
878   /* See what the symbol table says */
879
880   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
881     return pc;
882
883   post_prologue_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
884   if (post_prologue_pc != 0)
885     return max (pc, post_prologue_pc);
886
887   {
888     CORE_ADDR prologue_end = pc;
889     struct avr_unwind_cache info = {0};
890     struct trad_frame_saved_reg saved_regs[AVR_NUM_REGS];
891
892     info.saved_regs = saved_regs;
893     
894     /* Need to run the prologue scanner to figure out if the function has a
895        prologue and possibly skip over moving arguments passed via registers
896        to other registers.  */
897     
898     prologue_end = avr_scan_prologue (gdbarch, func_addr, func_end, &info);
899     
900     if (info.prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
901       return prologue_end;
902   }
903
904   /* Either we didn't find the start of this function (nothing we can do),
905      or there's no line info, or the line after the prologue is after
906      the end of the function (there probably isn't a prologue).  */
907
908   return pc;
909 }
910
911 /* Not all avr devices support the BREAK insn.  Those that don't should treat
912    it as a NOP.  Thus, it should be ok.  Since the avr is currently a remote
913    only target, this shouldn't be a problem (I hope).  TRoth/2003-05-14  */
914
915 static const unsigned char *
916 avr_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
917                         CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
918 {
919     static const unsigned char avr_break_insn [] = { 0x98, 0x95 };
920     *lenptr = sizeof (avr_break_insn);
921     return avr_break_insn;
922 }
923
924 /* Determine, for architecture GDBARCH, how a return value of TYPE
925    should be returned.  If it is supposed to be returned in registers,
926    and READBUF is non-zero, read the appropriate value from REGCACHE,
927    and copy it into READBUF.  If WRITEBUF is non-zero, write the value
928    from WRITEBUF into REGCACHE.  */
929
930 static enum return_value_convention
931 avr_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
932                   struct type *valtype, struct regcache *regcache,
933                   gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
934 {
935   int i;
936   /* Single byte are returned in r24.
937      Otherwise, the MSB of the return value is always in r25, calculate which
938      register holds the LSB.  */
939   int lsb_reg;
940
941   if ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
942        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
943        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
944       && TYPE_LENGTH (valtype) > 8)
945     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
946
947   if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 2)
948     lsb_reg = 24;
949   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 4)
950     lsb_reg = 22;
951   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 8)
952     lsb_reg = 18;
953   else
954     gdb_assert_not_reached ("unexpected type length");
955
956   if (writebuf != NULL)
957     {
958       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
959         regcache_cooked_write (regcache, lsb_reg + i, writebuf + i);
960     }
961
962   if (readbuf != NULL)
963     {
964       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
965         regcache_cooked_read (regcache, lsb_reg + i, readbuf + i);
966     }
967
968   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
969 }
970
971
972 /* Put here the code to store, into fi->saved_regs, the addresses of
973    the saved registers of frame described by FRAME_INFO.  This
974    includes special registers such as pc and fp saved in special ways
975    in the stack frame.  sp is even more special: the address we return
976    for it IS the sp for the next frame.  */
977
978 static struct avr_unwind_cache *
979 avr_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
980                         void **this_prologue_cache)
981 {
982   CORE_ADDR start_pc, current_pc;
983   ULONGEST prev_sp;
984   ULONGEST this_base;
985   struct avr_unwind_cache *info;
986   struct gdbarch *gdbarch;
987   struct gdbarch_tdep *tdep;
988   int i;
989
990   if (*this_prologue_cache)
991     return (struct avr_unwind_cache *) *this_prologue_cache;
992
993   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct avr_unwind_cache);
994   *this_prologue_cache = info;
995   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
996
997   info->size = 0;
998   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NONE;
999
1000   start_pc = get_frame_func (this_frame);
1001   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
1002   if ((start_pc > 0) && (start_pc <= current_pc))
1003     avr_scan_prologue (get_frame_arch (this_frame),
1004                        start_pc, current_pc, info);
1005
1006   if ((info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
1007       && (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN))
1008     {
1009       ULONGEST high_base;       /* High byte of FP */
1010
1011       /* The SP was moved to the FP.  This indicates that a new frame
1012          was created.  Get THIS frame's FP value by unwinding it from
1013          the next frame.  */
1014       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM);
1015       high_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM + 1);
1016       this_base += (high_base << 8);
1017       
1018       /* The FP points at the last saved register.  Adjust the FP back
1019          to before the first saved register giving the SP.  */
1020       prev_sp = this_base + info->size; 
1021    }
1022   else
1023     {
1024       /* Assume that the FP is this frame's SP but with that pushed
1025          stack space added back.  */
1026       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1027       prev_sp = this_base + info->size;
1028     }
1029
1030   /* Add 1 here to adjust for the post-decrement nature of the push
1031      instruction.*/
1032   info->prev_sp = avr_make_saddr (prev_sp + 1);
1033   info->base = avr_make_saddr (this_base);
1034
1035   gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1036
1037   /* Adjust all the saved registers so that they contain addresses and not
1038      offsets.  */
1039   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch) - 1; i++)
1040     if (info->saved_regs[i].addr > 0)
1041       info->saved_regs[i].addr = info->prev_sp - info->saved_regs[i].addr;
1042
1043   /* Except for the main and startup code, the return PC is always saved on
1044      the stack and is at the base of the frame.  */
1045
1046   if (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN)
1047     info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr = info->prev_sp;
1048
1049   /* The previous frame's SP needed to be computed.  Save the computed
1050      value.  */
1051   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1052   trad_frame_set_value (info->saved_regs, AVR_SP_REGNUM,
1053                         info->prev_sp - 1 + tdep->call_length);
1054
1055   return info;
1056 }
1057
1058 static CORE_ADDR
1059 avr_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1060 {
1061   ULONGEST pc;
1062
1063   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_PC_REGNUM);
1064
1065   return avr_make_iaddr (pc);
1066 }
1067
1068 static CORE_ADDR
1069 avr_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1070 {
1071   ULONGEST sp;
1072
1073   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_SP_REGNUM);
1074
1075   return avr_make_saddr (sp);
1076 }
1077
1078 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1079    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1080
1081 static void
1082 avr_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1083                    void **this_prologue_cache,
1084                    struct frame_id *this_id)
1085 {
1086   struct avr_unwind_cache *info
1087     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1088   CORE_ADDR base;
1089   CORE_ADDR func;
1090   struct frame_id id;
1091
1092   /* The FUNC is easy.  */
1093   func = get_frame_func (this_frame);
1094
1095   /* Hopefully the prologue analysis either correctly determined the
1096      frame's base (which is the SP from the previous frame), or set
1097      that base to "NULL".  */
1098   base = info->prev_sp;
1099   if (base == 0)
1100     return;
1101
1102   id = frame_id_build (base, func);
1103   (*this_id) = id;
1104 }
1105
1106 static struct value *
1107 avr_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1108                          void **this_prologue_cache, int regnum)
1109 {
1110   struct avr_unwind_cache *info
1111     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1112
1113   if (regnum == AVR_PC_REGNUM || regnum == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
1114     {
1115       if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, AVR_PC_REGNUM))
1116         {
1117           /* Reading the return PC from the PC register is slightly
1118              abnormal.  register_size(AVR_PC_REGNUM) says it is 4 bytes,
1119              but in reality, only two bytes (3 in upcoming mega256) are
1120              stored on the stack.
1121
1122              Also, note that the value on the stack is an addr to a word
1123              not a byte, so we will need to multiply it by two at some
1124              point. 
1125
1126              And to confuse matters even more, the return address stored
1127              on the stack is in big endian byte order, even though most
1128              everything else about the avr is little endian.  Ick!  */
1129           ULONGEST pc;
1130           int i;
1131           gdb_byte buf[3];
1132           struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1133           struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1134
1135           read_memory (info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr,
1136                        buf, tdep->call_length);
1137
1138           /* Extract the PC read from memory as a big-endian.  */
1139           pc = 0;
1140           for (i = 0; i < tdep->call_length; i++)
1141             pc = (pc << 8) | buf[i];
1142
1143           if (regnum == AVR_PC_REGNUM)
1144             pc <<= 1;
1145
1146           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
1147         }
1148
1149       return frame_unwind_got_optimized (this_frame, regnum);
1150     }
1151
1152   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
1153 }
1154
1155 static const struct frame_unwind avr_frame_unwind = {
1156   NORMAL_FRAME,
1157   default_frame_unwind_stop_reason,
1158   avr_frame_this_id,
1159   avr_frame_prev_register,
1160   NULL,
1161   default_frame_sniffer
1162 };
1163
1164 static CORE_ADDR
1165 avr_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1166 {
1167   struct avr_unwind_cache *info
1168     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
1169
1170   return info->base;
1171 }
1172
1173 static const struct frame_base avr_frame_base = {
1174   &avr_frame_unwind,
1175   avr_frame_base_address,
1176   avr_frame_base_address,
1177   avr_frame_base_address
1178 };
1179
1180 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that dummy
1181    frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value saved by
1182    save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's breakpoint.  */
1183
1184 static struct frame_id
1185 avr_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1186 {
1187   ULONGEST base;
1188
1189   base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1190   return frame_id_build (avr_make_saddr (base), get_frame_pc (this_frame));
1191 }
1192
1193 /* When arguments must be pushed onto the stack, they go on in reverse
1194    order.  The below implements a FILO (stack) to do this.  */
1195
1196 struct stack_item
1197 {
1198   int len;
1199   struct stack_item *prev;
1200   gdb_byte *data;
1201 };
1202
1203 static struct stack_item *
1204 push_stack_item (struct stack_item *prev, const bfd_byte *contents, int len)
1205 {
1206   struct stack_item *si;
1207   si = XNEW (struct stack_item);
1208   si->data = (gdb_byte *) xmalloc (len);
1209   si->len = len;
1210   si->prev = prev;
1211   memcpy (si->data, contents, len);
1212   return si;
1213 }
1214
1215 static struct stack_item *pop_stack_item (struct stack_item *si);
1216 static struct stack_item *
1217 pop_stack_item (struct stack_item *si)
1218 {
1219   struct stack_item *dead = si;
1220   si = si->prev;
1221   xfree (dead->data);
1222   xfree (dead);
1223   return si;
1224 }
1225
1226 /* Setup the function arguments for calling a function in the inferior.
1227
1228    On the AVR architecture, there are 18 registers (R25 to R8) which are
1229    dedicated for passing function arguments.  Up to the first 18 arguments
1230    (depending on size) may go into these registers.  The rest go on the stack.
1231
1232    All arguments are aligned to start in even-numbered registers (odd-sized
1233    arguments, including char, have one free register above them).  For example,
1234    an int in arg1 and a char in arg2 would be passed as such:
1235
1236       arg1 -> r25:r24
1237       arg2 -> r22
1238
1239    Arguments that are larger than 2 bytes will be split between two or more
1240    registers as available, but will NOT be split between a register and the
1241    stack.  Arguments that go onto the stack are pushed last arg first (this is
1242    similar to the d10v).  */
1243
1244 /* NOTE: TRoth/2003-06-17: The rest of this comment is old looks to be
1245    inaccurate.
1246
1247    An exceptional case exists for struct arguments (and possibly other
1248    aggregates such as arrays) -- if the size is larger than WORDSIZE bytes but
1249    not a multiple of WORDSIZE bytes.  In this case the argument is never split
1250    between the registers and the stack, but instead is copied in its entirety
1251    onto the stack, AND also copied into as many registers as there is room
1252    for.  In other words, space in registers permitting, two copies of the same
1253    argument are passed in.  As far as I can tell, only the one on the stack is
1254    used, although that may be a function of the level of compiler
1255    optimization.  I suspect this is a compiler bug.  Arguments of these odd
1256    sizes are left-justified within the word (as opposed to arguments smaller
1257    than WORDSIZE bytes, which are right-justified).
1258  
1259    If the function is to return an aggregate type such as a struct, the caller
1260    must allocate space into which the callee will copy the return value.  In
1261    this case, a pointer to the return value location is passed into the callee
1262    in register R0, which displaces one of the other arguments passed in via
1263    registers R0 to R2.  */
1264
1265 static CORE_ADDR
1266 avr_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
1267                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
1268                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
1269                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
1270 {
1271   int i;
1272   gdb_byte buf[3];
1273   int call_length = gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
1274   CORE_ADDR return_pc = avr_convert_iaddr_to_raw (bp_addr);
1275   int regnum = AVR_ARGN_REGNUM;
1276   struct stack_item *si = NULL;
1277
1278   if (struct_return)
1279     {
1280       regcache_cooked_write_unsigned
1281         (regcache, regnum--, (struct_addr >> 8) & 0xff);
1282       regcache_cooked_write_unsigned
1283         (regcache, regnum--, struct_addr & 0xff);
1284       /* SP being post decremented, we need to reserve one byte so that the
1285          return address won't overwrite the result (or vice-versa).  */
1286       if (sp == struct_addr)
1287         sp--;
1288     }
1289
1290   for (i = 0; i < nargs; i++)
1291     {
1292       int last_regnum;
1293       int j;
1294       struct value *arg = args[i];
1295       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
1296       const bfd_byte *contents = value_contents (arg);
1297       int len = TYPE_LENGTH (type);
1298
1299       /* Calculate the potential last register needed.
1300          E.g. For length 2, registers regnum and regnum-1 (say 25 and 24)
1301          shall be used. So, last needed register will be regnum-1(24).  */
1302       last_regnum = regnum - (len + (len & 1)) + 1;
1303
1304       /* If there are registers available, use them.  Once we start putting
1305          stuff on the stack, all subsequent args go on stack.  */
1306       if ((si == NULL) && (last_regnum >= AVR_LAST_ARG_REGNUM))
1307         {
1308           /* Skip a register for odd length args.  */
1309           if (len & 1)
1310             regnum--;
1311
1312           /* Write MSB of argument into register and subsequent bytes in
1313              decreasing register numbers.  */
1314           for (j = 0; j < len; j++)
1315             regcache_cooked_write_unsigned
1316               (regcache, regnum--, contents[len - j - 1]);
1317         }
1318       /* No registers available, push the args onto the stack.  */
1319       else
1320         {
1321           /* From here on, we don't care about regnum.  */
1322           si = push_stack_item (si, contents, len);
1323         }
1324     }
1325
1326   /* Push args onto the stack.  */
1327   while (si)
1328     {
1329       sp -= si->len;
1330       /* Add 1 to sp here to account for post decr nature of pushes.  */
1331       write_memory (sp + 1, si->data, si->len);
1332       si = pop_stack_item (si);
1333     }
1334
1335   /* Set the return address.  For the avr, the return address is the BP_ADDR.
1336      Need to push the return address onto the stack noting that it needs to be
1337      in big-endian order on the stack.  */
1338   for (i = 1; i <= call_length; i++)
1339     {
1340       buf[call_length - i] = return_pc & 0xff;
1341       return_pc >>= 8;
1342     }
1343
1344   sp -= call_length;
1345   /* Use 'sp + 1' since pushes are post decr ops.  */
1346   write_memory (sp + 1, buf, call_length);
1347
1348   /* Finally, update the SP register.  */
1349   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_SP_REGNUM,
1350                                   avr_convert_saddr_to_raw (sp));
1351
1352   /* Return SP value for the dummy frame, where the return address hasn't been
1353      pushed.  */
1354   return sp + call_length;
1355 }
1356
1357 /* Unfortunately dwarf2 register for SP is 32.  */
1358
1359 static int
1360 avr_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
1361 {
1362   if (reg >= 0 && reg < 32)
1363     return reg;
1364   if (reg == 32)
1365     return AVR_SP_REGNUM;
1366   return -1;
1367 }
1368
1369 /* Implementation of `address_class_type_flags' gdbarch method.
1370
1371    This method maps DW_AT_address_class attributes to a
1372    type_instance_flag_value.  */
1373
1374 static int
1375 avr_address_class_type_flags (int byte_size, int dwarf2_addr_class)
1376 {
1377   /* The value 1 of the DW_AT_address_class attribute corresponds to the
1378      __flash qualifier.  Note that this attribute is only valid with
1379      pointer types and therefore the flag is set to the pointer type and
1380      not its target type.  */
1381   if (dwarf2_addr_class == 1 && byte_size == 2)
1382     return AVR_TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_FLASH;
1383   return 0;
1384 }
1385
1386 /* Implementation of `address_class_type_flags_to_name' gdbarch method.
1387
1388    Convert a type_instance_flag_value to an address space qualifier.  */
1389
1390 static const char*
1391 avr_address_class_type_flags_to_name (struct gdbarch *gdbarch, int type_flags)
1392 {
1393   if (type_flags & AVR_TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_FLASH)
1394     return "flash";
1395   else
1396     return NULL;
1397 }
1398
1399 /* Implementation of `address_class_name_to_type_flags' gdbarch method.
1400
1401    Convert an address space qualifier to a type_instance_flag_value.  */
1402
1403 static int
1404 avr_address_class_name_to_type_flags (struct gdbarch *gdbarch,
1405                                       const char* name,
1406                                       int *type_flags_ptr)
1407 {
1408   if (strcmp (name, "flash") == 0)
1409     {
1410       *type_flags_ptr = AVR_TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_FLASH;
1411       return 1;
1412     }
1413   else
1414     return 0;
1415 }
1416
1417 /* Initialize the gdbarch structure for the AVR's.  */
1418
1419 static struct gdbarch *
1420 avr_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1421 {
1422   struct gdbarch *gdbarch;
1423   struct gdbarch_tdep *tdep;
1424   struct gdbarch_list *best_arch;
1425   int call_length;
1426
1427   /* Avr-6 call instructions save 3 bytes.  */
1428   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1429     {
1430     case bfd_mach_avr1:
1431     case bfd_mach_avrxmega1:
1432     case bfd_mach_avr2:
1433     case bfd_mach_avrxmega2:
1434     case bfd_mach_avr3:
1435     case bfd_mach_avrxmega3:
1436     case bfd_mach_avr4:
1437     case bfd_mach_avrxmega4:
1438     case bfd_mach_avr5:
1439     case bfd_mach_avrxmega5:
1440     default:
1441       call_length = 2;
1442       break;
1443     case bfd_mach_avr6:
1444     case bfd_mach_avrxmega6:
1445     case bfd_mach_avrxmega7:
1446       call_length = 3;
1447       break;
1448     }
1449
1450   /* If there is already a candidate, use it.  */
1451   for (best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1452        best_arch != NULL;
1453        best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (best_arch->next, &info))
1454     {
1455       if (gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->call_length == call_length)
1456         return best_arch->gdbarch;
1457     }
1458
1459   /* None found, create a new architecture from the information provided.  */
1460   tdep = XNEW (struct gdbarch_tdep);
1461   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1462   
1463   tdep->call_length = call_length;
1464
1465   /* Create a type for PC.  We can't use builtin types here, as they may not
1466      be defined.  */
1467   tdep->void_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_VOID, 1, "void");
1468   tdep->func_void_type = make_function_type (tdep->void_type, NULL);
1469   tdep->pc_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_PTR, 4, NULL);
1470   TYPE_TARGET_TYPE (tdep->pc_type) = tdep->func_void_type;
1471   TYPE_UNSIGNED (tdep->pc_type) = 1;
1472
1473   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1474   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1475   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1476   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1477   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1478   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1479
1480   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1481   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1482   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1483
1484   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1485   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1486   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1487
1488   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, avr_read_pc);
1489   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, avr_write_pc);
1490
1491   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, AVR_NUM_REGS);
1492
1493   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, AVR_SP_REGNUM);
1494   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, AVR_PC_REGNUM);
1495
1496   set_gdbarch_register_name (gdbarch, avr_register_name);
1497   set_gdbarch_register_type (gdbarch, avr_register_type);
1498
1499   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, AVR_NUM_PSEUDO_REGS);
1500   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, avr_pseudo_register_read);
1501   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, avr_pseudo_register_write);
1502
1503   set_gdbarch_return_value (gdbarch, avr_return_value);
1504   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_avr);
1505
1506   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, avr_push_dummy_call);
1507
1508   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, avr_dwarf_reg_to_regnum);
1509
1510   set_gdbarch_address_to_pointer (gdbarch, avr_address_to_pointer);
1511   set_gdbarch_pointer_to_address (gdbarch, avr_pointer_to_address);
1512   set_gdbarch_integer_to_address (gdbarch, avr_integer_to_address);
1513
1514   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, avr_skip_prologue);
1515   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1516
1517   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, avr_breakpoint_from_pc);
1518
1519   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &avr_frame_unwind);
1520   frame_base_set_default (gdbarch, &avr_frame_base);
1521
1522   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, avr_dummy_id);
1523
1524   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, avr_unwind_pc);
1525   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, avr_unwind_sp);
1526
1527   set_gdbarch_address_class_type_flags (gdbarch, avr_address_class_type_flags);
1528   set_gdbarch_address_class_name_to_type_flags
1529     (gdbarch, avr_address_class_name_to_type_flags);
1530   set_gdbarch_address_class_type_flags_to_name
1531     (gdbarch, avr_address_class_type_flags_to_name);
1532
1533   return gdbarch;
1534 }
1535
1536 /* Send a query request to the avr remote target asking for values of the io
1537    registers.  If args parameter is not NULL, then the user has requested info
1538    on a specific io register [This still needs implemented and is ignored for
1539    now].  The query string should be one of these forms:
1540
1541    "Ravr.io_reg" -> reply is "NN" number of io registers
1542
1543    "Ravr.io_reg:addr,len" where addr is first register and len is number of
1544    registers to be read.  The reply should be "<NAME>,VV;" for each io register
1545    where, <NAME> is a string, and VV is the hex value of the register.
1546
1547    All io registers are 8-bit.  */
1548
1549 static void
1550 avr_io_reg_read_command (char *args, int from_tty)
1551 {
1552   LONGEST bufsiz = 0;
1553   gdb_byte *buf;
1554   const char *bufstr;
1555   char query[400];
1556   const char *p;
1557   unsigned int nreg = 0;
1558   unsigned int val;
1559   int i, j, k, step;
1560
1561   /* Find out how many io registers the target has.  */
1562   bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1563                               "avr.io_reg", &buf);
1564   bufstr = (const char *) buf;
1565
1566   if (bufsiz <= 0)
1567     {
1568       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1569                           _("ERR: info io_registers NOT supported "
1570                             "by current target\n"));
1571       return;
1572     }
1573
1574   if (sscanf (bufstr, "%x", &nreg) != 1)
1575     {
1576       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1577                           _("Error fetching number of io registers\n"));
1578       xfree (buf);
1579       return;
1580     }
1581
1582   xfree (buf);
1583
1584   reinitialize_more_filter ();
1585
1586   printf_unfiltered (_("Target has %u io registers:\n\n"), nreg);
1587
1588   /* only fetch up to 8 registers at a time to keep the buffer small */
1589   step = 8;
1590
1591   for (i = 0; i < nreg; i += step)
1592     {
1593       /* how many registers this round? */
1594       j = step;
1595       if ((i+j) >= nreg)
1596         j = nreg - i;           /* last block is less than 8 registers */
1597
1598       snprintf (query, sizeof (query) - 1, "avr.io_reg:%x,%x", i, j);
1599       bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1600                                   query, &buf);
1601
1602       p = (const char *) buf;
1603       for (k = i; k < (i + j); k++)
1604         {
1605           if (sscanf (p, "%[^,],%x;", query, &val) == 2)
1606             {
1607               printf_filtered ("[%02x] %-15s : %02x\n", k, query, val);
1608               while ((*p != ';') && (*p != '\0'))
1609                 p++;
1610               p++;              /* skip over ';' */
1611               if (*p == '\0')
1612                 break;
1613             }
1614         }
1615
1616       xfree (buf);
1617     }
1618 }
1619
1620 extern initialize_file_ftype _initialize_avr_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
1621
1622 void
1623 _initialize_avr_tdep (void)
1624 {
1625   register_gdbarch_init (bfd_arch_avr, avr_gdbarch_init);
1626
1627   /* Add a new command to allow the user to query the avr remote target for
1628      the values of the io space registers in a saner way than just using
1629      `x/NNNb ADDR`.  */
1630
1631   /* FIXME: TRoth/2002-02-18: This should probably be changed to 'info avr
1632      io_registers' to signify it is not available on other platforms.  */
1633
1634   add_info ("io_registers", avr_io_reg_read_command,
1635             _("query remote avr target for io space register values"));
1636 }