Fix PR/16720
[external/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 #include "objfiles.h"
40
41 /* AVR Background:
42
43    (AVR micros are pure Harvard Architecture processors.)
44
45    The AVR family of microcontrollers have three distinctly different memory
46    spaces: flash, sram and eeprom.  The flash is 16 bits wide and is used for
47    the most part to store program instructions.  The sram is 8 bits wide and is
48    used for the stack and the heap.  Some devices lack sram and some can have
49    an additional external sram added on as a peripheral.
50
51    The eeprom is 8 bits wide and is used to store data when the device is
52    powered down.  Eeprom is not directly accessible, it can only be accessed
53    via io-registers using a special algorithm.  Accessing eeprom via gdb's
54    remote serial protocol ('m' or 'M' packets) looks difficult to do and is
55    not included at this time.
56
57    [The eeprom could be read manually via ``x/b <eaddr + AVR_EMEM_START>'' or
58    written using ``set {unsigned char}<eaddr + AVR_EMEM_START>''.  For this to
59    work, the remote target must be able to handle eeprom accesses and perform
60    the address translation.]
61
62    All three memory spaces have physical addresses beginning at 0x0.  In
63    addition, the flash is addressed by gcc/binutils/gdb with respect to 8 bit
64    bytes instead of the 16 bit wide words used by the real device for the
65    Program Counter.
66
67    In order for remote targets to work correctly, extra bits must be added to
68    addresses before they are send to the target or received from the target
69    via the remote serial protocol.  The extra bits are the MSBs and are used to
70    decode which memory space the address is referring to.  */
71
72 /* Constants: prefixed with AVR_ to avoid name space clashes */
73
74 enum
75 {
76   AVR_REG_W = 24,
77   AVR_REG_X = 26,
78   AVR_REG_Y = 28,
79   AVR_FP_REGNUM = 28,
80   AVR_REG_Z = 30,
81
82   AVR_SREG_REGNUM = 32,
83   AVR_SP_REGNUM = 33,
84   AVR_PC_REGNUM = 34,
85
86   AVR_NUM_REGS = 32 + 1 /*SREG*/ + 1 /*SP*/ + 1 /*PC*/,
87   AVR_NUM_REG_BYTES = 32 + 1 /*SREG*/ + 2 /*SP*/ + 4 /*PC*/,
88
89   /* Pseudo registers.  */
90   AVR_PSEUDO_PC_REGNUM = 35,
91   AVR_NUM_PSEUDO_REGS = 1,
92
93   AVR_PC_REG_INDEX = 35,        /* index into array of registers */
94
95   AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE = 64,   /* bytes */
96
97   /* Count of pushed registers.  From r2 to r17 (inclusively), r28, r29 */
98   AVR_MAX_PUSHES = 18,
99
100   /* Number of the last pushed register.  r17 for current avr-gcc */
101   AVR_LAST_PUSHED_REGNUM = 17,
102
103   AVR_ARG1_REGNUM = 24,         /* Single byte argument */
104   AVR_ARGN_REGNUM = 25,         /* Multi byte argments */
105
106   AVR_RET1_REGNUM = 24,         /* Single byte return value */
107   AVR_RETN_REGNUM = 25,         /* Multi byte return value */
108
109   /* FIXME: TRoth/2002-01-??: Can we shift all these memory masks left 8
110      bits?  Do these have to match the bfd vma values?  It sure would make
111      things easier in the future if they didn't need to match.
112
113      Note: I chose these values so as to be consistent with bfd vma
114      addresses.
115
116      TRoth/2002-04-08: There is already a conflict with very large programs
117      in the mega128.  The mega128 has 128K instruction bytes (64K words),
118      thus the Most Significant Bit is 0x10000 which gets masked off my
119      AVR_MEM_MASK.
120
121      The problem manifests itself when trying to set a breakpoint in a
122      function which resides in the upper half of the instruction space and
123      thus requires a 17-bit address.
124
125      For now, I've just removed the EEPROM mask and changed AVR_MEM_MASK
126      from 0x00ff0000 to 0x00f00000.  Eeprom is not accessible from gdb yet,
127      but could be for some remote targets by just adding the correct offset
128      to the address and letting the remote target handle the low-level
129      details of actually accessing the eeprom.  */
130
131   AVR_IMEM_START = 0x00000000,  /* INSN memory */
132   AVR_SMEM_START = 0x00800000,  /* SRAM memory */
133 #if 1
134   /* No eeprom mask defined */
135   AVR_MEM_MASK = 0x00f00000,    /* mask to determine memory space */
136 #else
137   AVR_EMEM_START = 0x00810000,  /* EEPROM memory */
138   AVR_MEM_MASK = 0x00ff0000,    /* mask to determine memory space */
139 #endif
140 };
141
142 /* Prologue types:
143
144    NORMAL and CALL are the typical types (the -mcall-prologues gcc option
145    causes the generation of the CALL type prologues).  */
146
147 enum {
148     AVR_PROLOGUE_NONE,              /* No prologue */
149     AVR_PROLOGUE_NORMAL,
150     AVR_PROLOGUE_CALL,              /* -mcall-prologues */
151     AVR_PROLOGUE_MAIN,
152     AVR_PROLOGUE_INTR,              /* interrupt handler */
153     AVR_PROLOGUE_SIG,               /* signal handler */
154 };
155
156 /* Any function with a frame looks like this
157    .......    <-SP POINTS HERE
158    LOCALS1    <-FP POINTS HERE
159    LOCALS0
160    SAVED FP
161    SAVED R3
162    SAVED R2
163    RET PC
164    FIRST ARG
165    SECOND ARG */
166
167 struct avr_unwind_cache
168 {
169   /* The previous frame's inner most stack address.  Used as this
170      frame ID's stack_addr.  */
171   CORE_ADDR prev_sp;
172   /* The frame's base, optionally used by the high-level debug info.  */
173   CORE_ADDR base;
174   int size;
175   int prologue_type;
176   /* Table indicating the location of each and every register.  */
177   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
178 };
179
180 struct gdbarch_tdep
181 {
182   /* Number of bytes stored to the stack by call instructions.
183      2 bytes for avr1-5, 3 bytes for avr6.  */
184   int call_length;
185
186   /* Type for void.  */
187   struct type *void_type;
188   /* Type for a function returning void.  */
189   struct type *func_void_type;
190   /* Type for a pointer to a function.  Used for the type of PC.  */
191   struct type *pc_type;
192 };
193
194 /* Lookup the name of a register given it's number.  */
195
196 static const char *
197 avr_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
198 {
199   static const char * const register_names[] = {
200     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
201     "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15",
202     "r16", "r17", "r18", "r19", "r20", "r21", "r22", "r23",
203     "r24", "r25", "r26", "r27", "r28", "r29", "r30", "r31",
204     "SREG", "SP", "PC2",
205     "pc"
206   };
207   if (regnum < 0)
208     return NULL;
209   if (regnum >= (sizeof (register_names) / sizeof (*register_names)))
210     return NULL;
211   return register_names[regnum];
212 }
213
214 /* Return the GDB type object for the "standard" data type
215    of data in register N.  */
216
217 static struct type *
218 avr_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
219 {
220   if (reg_nr == AVR_PC_REGNUM)
221     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
222   if (reg_nr == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
223     return gdbarch_tdep (gdbarch)->pc_type;
224   if (reg_nr == AVR_SP_REGNUM)
225     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
226   return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
227 }
228
229 /* Instruction address checks and convertions.  */
230
231 static CORE_ADDR
232 avr_make_iaddr (CORE_ADDR x)
233 {
234   return ((x) | AVR_IMEM_START);
235 }
236
237 /* FIXME: TRoth: Really need to use a larger mask for instructions.  Some
238    devices are already up to 128KBytes of flash space.
239
240    TRoth/2002-04-8: See comment above where AVR_IMEM_START is defined.  */
241
242 static CORE_ADDR
243 avr_convert_iaddr_to_raw (CORE_ADDR x)
244 {
245   return ((x) & 0xffffffff);
246 }
247
248 /* SRAM address checks and convertions.  */
249
250 static CORE_ADDR
251 avr_make_saddr (CORE_ADDR x)
252 {
253   /* Return 0 for NULL.  */
254   if (x == 0)
255     return 0;
256
257   return ((x) | AVR_SMEM_START);
258 }
259
260 static CORE_ADDR
261 avr_convert_saddr_to_raw (CORE_ADDR x)
262 {
263   return ((x) & 0xffffffff);
264 }
265
266 /* EEPROM address checks and convertions.  I don't know if these will ever
267    actually be used, but I've added them just the same.  TRoth */
268
269 /* TRoth/2002-04-08: Commented out for now to allow fix for problem with large
270    programs in the mega128.  */
271
272 /*  static CORE_ADDR */
273 /*  avr_make_eaddr (CORE_ADDR x) */
274 /*  { */
275 /*    return ((x) | AVR_EMEM_START); */
276 /*  } */
277
278 /*  static int */
279 /*  avr_eaddr_p (CORE_ADDR x) */
280 /*  { */
281 /*    return (((x) & AVR_MEM_MASK) == AVR_EMEM_START); */
282 /*  } */
283
284 /*  static CORE_ADDR */
285 /*  avr_convert_eaddr_to_raw (CORE_ADDR x) */
286 /*  { */
287 /*    return ((x) & 0xffffffff); */
288 /*  } */
289
290 /* Convert from address to pointer and vice-versa.  */
291
292 static void
293 avr_address_to_pointer (struct gdbarch *gdbarch,
294                         struct type *type, gdb_byte *buf, CORE_ADDR addr)
295 {
296   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
297
298   /* Is it a code address?  */
299   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
300       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD)
301     {
302       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
303                               avr_convert_iaddr_to_raw (addr >> 1));
304     }
305   else
306     {
307       /* Strip off any upper segment bits.  */
308       store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
309                               avr_convert_saddr_to_raw (addr));
310     }
311 }
312
313 static CORE_ADDR
314 avr_pointer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
315                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
316 {
317   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
318   CORE_ADDR addr
319     = extract_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order);
320
321   /* Is it a code address?  */
322   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
323       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD
324       || TYPE_CODE_SPACE (TYPE_TARGET_TYPE (type)))
325     return avr_make_iaddr (addr << 1);
326   else
327     return avr_make_saddr (addr);
328 }
329
330 static CORE_ADDR
331 avr_integer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
332                         struct type *type, const gdb_byte *buf)
333 {
334   ULONGEST addr = unpack_long (type, buf);
335
336   return avr_make_saddr (addr);
337 }
338
339 static CORE_ADDR
340 avr_read_pc (struct regcache *regcache)
341 {
342   ULONGEST pc;
343   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &pc);
344   return avr_make_iaddr (pc);
345 }
346
347 static void
348 avr_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR val)
349 {
350   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM,
351                                   avr_convert_iaddr_to_raw (val));
352 }
353
354 static enum register_status
355 avr_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
356                           int regnum, gdb_byte *buf)
357 {
358   ULONGEST val;
359   enum register_status status;
360
361   switch (regnum)
362     {
363     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
364       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, &val);
365       if (status != REG_VALID)
366         return status;
367       val >>= 1;
368       store_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch), val);
369       return status;
370     default:
371       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
372     }
373 }
374
375 static void
376 avr_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
377                            int regnum, const gdb_byte *buf)
378 {
379   ULONGEST val;
380
381   switch (regnum)
382     {
383     case AVR_PSEUDO_PC_REGNUM:
384       val = extract_unsigned_integer (buf, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
385       val <<= 1;
386       regcache_raw_write_unsigned (regcache, AVR_PC_REGNUM, val);
387       break;
388     default:
389       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
390     }
391 }
392
393 /* Function: avr_scan_prologue
394
395    This function decodes an AVR function prologue to determine:
396      1) the size of the stack frame
397      2) which registers are saved on it
398      3) the offsets of saved regs
399    This information is stored in the avr_unwind_cache structure.
400
401    Some devices lack the sbiw instruction, so on those replace this:
402         sbiw    r28, XX
403    with this:
404         subi    r28,lo8(XX)
405         sbci    r29,hi8(XX)
406
407    A typical AVR function prologue with a frame pointer might look like this:
408         push    rXX        ; saved regs
409         ...
410         push    r28
411         push    r29
412         in      r28,__SP_L__
413         in      r29,__SP_H__
414         sbiw    r28,<LOCALS_SIZE>
415         in      __tmp_reg__,__SREG__
416         cli
417         out     __SP_H__,r29
418         out     __SREG__,__tmp_reg__
419         out     __SP_L__,r28
420
421    A typical AVR function prologue without a frame pointer might look like
422    this:
423         push    rXX        ; saved regs
424         ...
425
426    A main function prologue looks like this:
427         ldi     r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
428         ldi     r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
429         out     __SP_H__,r29
430         out     __SP_L__,r28
431
432    A signal handler prologue looks like this:
433         push    __zero_reg__
434         push    __tmp_reg__
435         in      __tmp_reg__, __SREG__
436         push    __tmp_reg__
437         clr     __zero_reg__
438         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
439         ...
440         push    r28             ; save frame pointer
441         push    r29
442         in      r28, __SP_L__
443         in      r29, __SP_H__
444         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
445         out     __SP_H__, r29
446         out     __SP_L__, r28
447         
448    A interrupt handler prologue looks like this:
449         sei
450         push    __zero_reg__
451         push    __tmp_reg__
452         in      __tmp_reg__, __SREG__
453         push    __tmp_reg__
454         clr     __zero_reg__
455         push    rXX             ; save registers r18:r27, r30:r31
456         ...
457         push    r28             ; save frame pointer
458         push    r29
459         in      r28, __SP_L__
460         in      r29, __SP_H__
461         sbiw    r28, <LOCALS_SIZE>
462         cli
463         out     __SP_H__, r29
464         sei     
465         out     __SP_L__, r28
466
467    A `-mcall-prologues' prologue looks like this (Note that the megas use a
468    jmp instead of a rjmp, thus the prologue is one word larger since jmp is a
469    32 bit insn and rjmp is a 16 bit insn):
470         ldi     r26,lo8(<LOCALS_SIZE>)
471         ldi     r27,hi8(<LOCALS_SIZE>)
472         ldi     r30,pm_lo8(.L_foo_body)
473         ldi     r31,pm_hi8(.L_foo_body)
474         rjmp    __prologue_saves__+RRR
475         .L_foo_body:  */
476
477 /* Not really part of a prologue, but still need to scan for it, is when a
478    function prologue moves values passed via registers as arguments to new
479    registers.  In this case, all local variables live in registers, so there
480    may be some register saves.  This is what it looks like:
481         movw    rMM, rNN
482         ...
483
484    There could be multiple movw's.  If the target doesn't have a movw insn, it
485    will use two mov insns.  This could be done after any of the above prologue
486    types.  */
487
488 static CORE_ADDR
489 avr_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc_beg, CORE_ADDR pc_end,
490                    struct avr_unwind_cache *info)
491 {
492   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
493   int i;
494   unsigned short insn;
495   int scan_stage = 0;
496   struct bound_minimal_symbol msymbol;
497   unsigned char prologue[AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE];
498   int vpc = 0;
499   int len;
500
501   len = pc_end - pc_beg;
502   if (len > AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE)
503     len = AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE;
504
505   /* FIXME: TRoth/2003-06-11: This could be made more efficient by only
506      reading in the bytes of the prologue.  The problem is that the figuring
507      out where the end of the prologue is is a bit difficult.  The old code 
508      tried to do that, but failed quite often.  */
509   read_memory (pc_beg, prologue, len);
510
511   /* Scanning main()'s prologue
512      ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
513      ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>)
514      out __SP_H__,r29
515      out __SP_L__,r28 */
516
517   if (len >= 4)
518     {
519       CORE_ADDR locals;
520       static const unsigned char img[] = {
521         0xde, 0xbf,             /* out __SP_H__,r29 */
522         0xcd, 0xbf              /* out __SP_L__,r28 */
523       };
524
525       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
526       /* ldi r28,lo8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
527       if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0c0)
528         {
529           locals = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
530           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
531           /* ldi r29,hi8(<RAM_ADDR> - <LOCALS_SIZE>) */
532           if ((insn & 0xf0f0) == 0xe0d0)
533             {
534               locals |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
535               if (vpc + 4 + sizeof (img) < len
536                   && memcmp (prologue + vpc + 4, img, sizeof (img)) == 0)
537                 {
538                   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_MAIN;
539                   info->base = locals;
540                   return pc_beg + 4;
541                 }
542             }
543         }
544     }
545
546   /* Scanning `-mcall-prologues' prologue
547      Classic prologue is 10 bytes, mega prologue is a 12 bytes long */
548
549   while (1)     /* Using a while to avoid many goto's */
550     {
551       int loc_size;
552       int body_addr;
553       unsigned num_pushes;
554       int pc_offset = 0;
555
556       /* At least the fifth instruction must have been executed to
557          modify frame shape.  */
558       if (len < 10)
559         break;
560
561       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
562       /* ldi r26,<LOCALS_SIZE> */
563       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0a0)
564         break;
565       loc_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
566       pc_offset += 2;
567
568       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 2], 2, byte_order);
569       /* ldi r27,<LOCALS_SIZE> / 256 */
570       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0b0)
571         break;
572       loc_size |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
573       pc_offset += 2;
574
575       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 4], 2, byte_order);
576       /* ldi r30,pm_lo8(.L_foo_body) */
577       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0e0)
578         break;
579       body_addr = (insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4);
580       pc_offset += 2;
581
582       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 6], 2, byte_order);
583       /* ldi r31,pm_hi8(.L_foo_body) */
584       if ((insn & 0xf0f0) != 0xe0f0)
585         break;
586       body_addr |= ((insn & 0xf) | ((insn & 0x0f00) >> 4)) << 8;
587       pc_offset += 2;
588
589       msymbol = lookup_minimal_symbol ("__prologue_saves__", NULL, NULL);
590       if (!msymbol.minsym)
591         break;
592
593       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 8], 2, byte_order);
594       /* rjmp __prologue_saves__+RRR */
595       if ((insn & 0xf000) == 0xc000)
596         {
597           /* Extract PC relative offset from RJMP */
598           i = (insn & 0xfff) | (insn & 0x800 ? (-1 ^ 0xfff) : 0);
599           /* Convert offset to byte addressable mode */
600           i *= 2;
601           /* Destination address */
602           i += pc_beg + 10;
603
604           if (body_addr != (pc_beg + 10)/2)
605             break;
606
607           pc_offset += 2;
608         }
609       else if ((insn & 0xfe0e) == 0x940c)
610         {
611           /* Extract absolute PC address from JMP */
612           i = (((insn & 0x1) | ((insn & 0x1f0) >> 3) << 16)
613                | (extract_unsigned_integer (&prologue[vpc + 10], 2, byte_order)
614                   & 0xffff));
615           /* Convert address to byte addressable mode */
616           i *= 2;
617
618           if (body_addr != (pc_beg + 12)/2)
619             break;
620
621           pc_offset += 4;
622         }
623       else
624         break;
625
626       /* Resolve offset (in words) from __prologue_saves__ symbol.
627          Which is a pushes count in `-mcall-prologues' mode */
628       num_pushes = AVR_MAX_PUSHES - (i - BMSYMBOL_VALUE_ADDRESS (msymbol)) / 2;
629
630       if (num_pushes > AVR_MAX_PUSHES)
631         {
632           fprintf_unfiltered (gdb_stderr, _("Num pushes too large: %d\n"),
633                               num_pushes);
634           num_pushes = 0;
635         }
636
637       if (num_pushes)
638         {
639           int from;
640
641           info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM + 1].addr = num_pushes;
642           if (num_pushes >= 2)
643             info->saved_regs[AVR_FP_REGNUM].addr = num_pushes - 1;
644
645           i = 0;
646           for (from = AVR_LAST_PUSHED_REGNUM + 1 - (num_pushes - 2);
647                from <= AVR_LAST_PUSHED_REGNUM; ++from)
648             info->saved_regs [from].addr = ++i;
649         }
650       info->size = loc_size + num_pushes;
651       info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_CALL;
652
653       return pc_beg + pc_offset;
654     }
655
656   /* Scan for the beginning of the prologue for an interrupt or signal
657      function.  Note that we have to set the prologue type here since the
658      third stage of the prologue may not be present (e.g. no saved registered
659      or changing of the SP register).  */
660
661   if (1)
662     {
663       static const unsigned char img[] = {
664         0x78, 0x94,             /* sei */
665         0x1f, 0x92,             /* push r1 */
666         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
667         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f SREG */
668         0x0f, 0x92,             /* push r0 */
669         0x11, 0x24              /* clr r1 */
670       };
671       if (len >= sizeof (img)
672           && memcmp (prologue, img, sizeof (img)) == 0)
673         {
674           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_INTR;
675           vpc += sizeof (img);
676           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
677           info->saved_regs[0].addr = 2;
678           info->saved_regs[1].addr = 1;
679           info->size += 3;
680         }
681       else if (len >= sizeof (img) - 2
682                && memcmp (img + 2, prologue, sizeof (img) - 2) == 0)
683         {
684           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_SIG;
685           vpc += sizeof (img) - 2;
686           info->saved_regs[AVR_SREG_REGNUM].addr = 3;
687           info->saved_regs[0].addr = 2;
688           info->saved_regs[1].addr = 1;
689           info->size += 2;
690         }
691     }
692
693   /* First stage of the prologue scanning.
694      Scan pushes (saved registers) */
695
696   for (; vpc < len; vpc += 2)
697     {
698       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
699       if ((insn & 0xfe0f) == 0x920f)    /* push rXX */
700         {
701           /* Bits 4-9 contain a mask for registers R0-R32.  */
702           int regno = (insn & 0x1f0) >> 4;
703           info->size++;
704           info->saved_regs[regno].addr = info->size;
705           scan_stage = 1;
706         }
707       else
708         break;
709     }
710
711   gdb_assert (vpc < AVR_MAX_PROLOGUE_SIZE);
712
713   /* Handle static small stack allocation using rcall or push.  */
714
715   while (scan_stage == 1 && vpc < len)
716     {
717       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
718       if (insn == 0xd000)       /* rcall .+0 */
719         {
720           info->size += gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
721           vpc += 2;
722         }
723       else if (insn == 0x920f || insn == 0x921f)  /* push r0 or push r1 */
724         {
725           info->size += 1;
726           vpc += 2;
727         }
728       else
729         break;
730     }
731
732   /* Second stage of the prologue scanning.
733      Scan:
734      in r28,__SP_L__
735      in r29,__SP_H__ */
736
737   if (scan_stage == 1 && vpc < len)
738     {
739       static const unsigned char img[] = {
740         0xcd, 0xb7,             /* in r28,__SP_L__ */
741         0xde, 0xb7              /* in r29,__SP_H__ */
742       };
743
744       if (vpc + sizeof (img) < len
745           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
746         {
747           vpc += 4;
748           scan_stage = 2;
749         }
750     }
751
752   /* Third stage of the prologue scanning.  (Really two stages).
753      Scan for:
754      sbiw r28,XX or subi r28,lo8(XX)
755                     sbci r29,hi8(XX)
756      in __tmp_reg__,__SREG__
757      cli
758      out __SP_H__,r29
759      out __SREG__,__tmp_reg__
760      out __SP_L__,r28 */
761
762   if (scan_stage == 2 && vpc < len)
763     {
764       int locals_size = 0;
765       static const unsigned char img[] = {
766         0x0f, 0xb6,             /* in r0,0x3f */
767         0xf8, 0x94,             /* cli */
768         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
769         0x0f, 0xbe,             /* out 0x3f,r0  ; SREG */
770         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
771       };
772       static const unsigned char img_sig[] = {
773         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
774         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
775       };
776       static const unsigned char img_int[] = {
777         0xf8, 0x94,             /* cli */
778         0xde, 0xbf,             /* out 0x3e,r29 ; SPH */
779         0x78, 0x94,             /* sei */
780         0xcd, 0xbf              /* out 0x3d,r28 ; SPL */
781       };
782
783       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
784       if ((insn & 0xff30) == 0x9720)    /* sbiw r28,XXX */
785         {
786           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xc0) >> 2);
787           vpc += 2;
788         }
789       else if ((insn & 0xf0f0) == 0x50c0)       /* subi r28,lo8(XX) */
790         {
791           locals_size = (insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4);
792           vpc += 2;
793           insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
794           vpc += 2;
795           locals_size += ((insn & 0xf) | ((insn & 0xf00) >> 4)) << 8;
796         }
797       else
798         return pc_beg + vpc;
799
800       /* Scan the last part of the prologue.  May not be present for interrupt
801          or signal handler functions, which is why we set the prologue type
802          when we saw the beginning of the prologue previously.  */
803
804       if (vpc + sizeof (img_sig) < len
805           && memcmp (prologue + vpc, img_sig, sizeof (img_sig)) == 0)
806         {
807           vpc += sizeof (img_sig);
808         }
809       else if (vpc + sizeof (img_int) < len 
810                && memcmp (prologue + vpc, img_int, sizeof (img_int)) == 0)
811         {
812           vpc += sizeof (img_int);
813         }
814       if (vpc + sizeof (img) < len
815           && memcmp (prologue + vpc, img, sizeof (img)) == 0)
816         {
817           info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NORMAL;
818           vpc += sizeof (img);
819         }
820
821       info->size += locals_size;
822
823       /* Fall through.  */
824     }
825
826   /* If we got this far, we could not scan the prologue, so just return the pc
827      of the frame plus an adjustment for argument move insns.  */
828
829   for (; vpc < len; vpc += 2)
830     {
831       insn = extract_unsigned_integer (&prologue[vpc], 2, byte_order);
832       if ((insn & 0xff00) == 0x0100)    /* movw rXX, rYY */
833         continue;
834       else if ((insn & 0xfc00) == 0x2c00) /* mov rXX, rYY */
835         continue;
836       else
837           break;
838     }
839     
840   return pc_beg + vpc;
841 }
842
843 static CORE_ADDR
844 avr_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
845 {
846   CORE_ADDR func_addr, func_end;
847   CORE_ADDR post_prologue_pc;
848
849   /* See what the symbol table says */
850
851   if (!find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
852     return pc;
853
854   post_prologue_pc = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
855   if (post_prologue_pc != 0)
856     return max (pc, post_prologue_pc);
857
858   {
859     CORE_ADDR prologue_end = pc;
860     struct avr_unwind_cache info = {0};
861     struct trad_frame_saved_reg saved_regs[AVR_NUM_REGS];
862
863     info.saved_regs = saved_regs;
864     
865     /* Need to run the prologue scanner to figure out if the function has a
866        prologue and possibly skip over moving arguments passed via registers
867        to other registers.  */
868     
869     prologue_end = avr_scan_prologue (gdbarch, func_addr, func_end, &info);
870     
871     if (info.prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
872       return prologue_end;
873   }
874
875   /* Either we didn't find the start of this function (nothing we can do),
876      or there's no line info, or the line after the prologue is after
877      the end of the function (there probably isn't a prologue).  */
878
879   return pc;
880 }
881
882 /* Not all avr devices support the BREAK insn.  Those that don't should treat
883    it as a NOP.  Thus, it should be ok.  Since the avr is currently a remote
884    only target, this shouldn't be a problem (I hope).  TRoth/2003-05-14  */
885
886 static const unsigned char *
887 avr_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
888                         CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
889 {
890     static const unsigned char avr_break_insn [] = { 0x98, 0x95 };
891     *lenptr = sizeof (avr_break_insn);
892     return avr_break_insn;
893 }
894
895 /* Determine, for architecture GDBARCH, how a return value of TYPE
896    should be returned.  If it is supposed to be returned in registers,
897    and READBUF is non-zero, read the appropriate value from REGCACHE,
898    and copy it into READBUF.  If WRITEBUF is non-zero, write the value
899    from WRITEBUF into REGCACHE.  */
900
901 static enum return_value_convention
902 avr_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
903                   struct type *valtype, struct regcache *regcache,
904                   gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
905 {
906   int i;
907   /* Single byte are returned in r24.
908      Otherwise, the MSB of the return value is always in r25, calculate which
909      register holds the LSB.  */
910   int lsb_reg;
911
912   if ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
913        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
914        || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
915       && TYPE_LENGTH (valtype) > 8)
916     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
917
918   if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 2)
919     lsb_reg = 24;
920   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 4)
921     lsb_reg = 22;
922   else if (TYPE_LENGTH (valtype) <= 8)
923     lsb_reg = 18;
924   else
925     gdb_assert_not_reached ("unexpected type length");
926
927   if (writebuf != NULL)
928     {
929       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
930         regcache_cooked_write (regcache, lsb_reg + i, writebuf + i);
931     }
932
933   if (readbuf != NULL)
934     {
935       for (i = 0; i < TYPE_LENGTH (valtype); i++)
936         regcache_cooked_read (regcache, lsb_reg + i, readbuf + i);
937     }
938
939   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
940 }
941
942
943 /* Put here the code to store, into fi->saved_regs, the addresses of
944    the saved registers of frame described by FRAME_INFO.  This
945    includes special registers such as pc and fp saved in special ways
946    in the stack frame.  sp is even more special: the address we return
947    for it IS the sp for the next frame.  */
948
949 static struct avr_unwind_cache *
950 avr_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
951                         void **this_prologue_cache)
952 {
953   CORE_ADDR start_pc, current_pc;
954   ULONGEST prev_sp;
955   ULONGEST this_base;
956   struct avr_unwind_cache *info;
957   struct gdbarch *gdbarch;
958   struct gdbarch_tdep *tdep;
959   int i;
960
961   if (*this_prologue_cache)
962     return *this_prologue_cache;
963
964   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct avr_unwind_cache);
965   *this_prologue_cache = info;
966   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
967
968   info->size = 0;
969   info->prologue_type = AVR_PROLOGUE_NONE;
970
971   start_pc = get_frame_func (this_frame);
972   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
973   if ((start_pc > 0) && (start_pc <= current_pc))
974     avr_scan_prologue (get_frame_arch (this_frame),
975                        start_pc, current_pc, info);
976
977   if ((info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_NONE)
978       && (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN))
979     {
980       ULONGEST high_base;       /* High byte of FP */
981
982       /* The SP was moved to the FP.  This indicates that a new frame
983          was created.  Get THIS frame's FP value by unwinding it from
984          the next frame.  */
985       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM);
986       high_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_FP_REGNUM + 1);
987       this_base += (high_base << 8);
988       
989       /* The FP points at the last saved register.  Adjust the FP back
990          to before the first saved register giving the SP.  */
991       prev_sp = this_base + info->size; 
992    }
993   else
994     {
995       /* Assume that the FP is this frame's SP but with that pushed
996          stack space added back.  */
997       this_base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
998       prev_sp = this_base + info->size;
999     }
1000
1001   /* Add 1 here to adjust for the post-decrement nature of the push
1002      instruction.*/
1003   info->prev_sp = avr_make_saddr (prev_sp + 1);
1004   info->base = avr_make_saddr (this_base);
1005
1006   gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1007
1008   /* Adjust all the saved registers so that they contain addresses and not
1009      offsets.  */
1010   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch) - 1; i++)
1011     if (info->saved_regs[i].addr > 0)
1012       info->saved_regs[i].addr = info->prev_sp - info->saved_regs[i].addr;
1013
1014   /* Except for the main and startup code, the return PC is always saved on
1015      the stack and is at the base of the frame.  */
1016
1017   if (info->prologue_type != AVR_PROLOGUE_MAIN)
1018     info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr = info->prev_sp;
1019
1020   /* The previous frame's SP needed to be computed.  Save the computed
1021      value.  */
1022   tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1023   trad_frame_set_value (info->saved_regs, AVR_SP_REGNUM,
1024                         info->prev_sp - 1 + tdep->call_length);
1025
1026   return info;
1027 }
1028
1029 static CORE_ADDR
1030 avr_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1031 {
1032   ULONGEST pc;
1033
1034   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_PC_REGNUM);
1035
1036   return avr_make_iaddr (pc);
1037 }
1038
1039 static CORE_ADDR
1040 avr_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1041 {
1042   ULONGEST sp;
1043
1044   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, AVR_SP_REGNUM);
1045
1046   return avr_make_saddr (sp);
1047 }
1048
1049 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1050    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1051
1052 static void
1053 avr_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1054                    void **this_prologue_cache,
1055                    struct frame_id *this_id)
1056 {
1057   struct avr_unwind_cache *info
1058     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1059   CORE_ADDR base;
1060   CORE_ADDR func;
1061   struct frame_id id;
1062
1063   /* The FUNC is easy.  */
1064   func = get_frame_func (this_frame);
1065
1066   /* Hopefully the prologue analysis either correctly determined the
1067      frame's base (which is the SP from the previous frame), or set
1068      that base to "NULL".  */
1069   base = info->prev_sp;
1070   if (base == 0)
1071     return;
1072
1073   id = frame_id_build (base, func);
1074   (*this_id) = id;
1075 }
1076
1077 static struct value *
1078 avr_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1079                          void **this_prologue_cache, int regnum)
1080 {
1081   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1082   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1083   struct avr_unwind_cache *info
1084     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1085
1086   if (regnum == AVR_PC_REGNUM || regnum == AVR_PSEUDO_PC_REGNUM)
1087     {
1088       if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, AVR_PC_REGNUM))
1089         {
1090           /* Reading the return PC from the PC register is slightly
1091              abnormal.  register_size(AVR_PC_REGNUM) says it is 4 bytes,
1092              but in reality, only two bytes (3 in upcoming mega256) are
1093              stored on the stack.
1094
1095              Also, note that the value on the stack is an addr to a word
1096              not a byte, so we will need to multiply it by two at some
1097              point. 
1098
1099              And to confuse matters even more, the return address stored
1100              on the stack is in big endian byte order, even though most
1101              everything else about the avr is little endian.  Ick!  */
1102           ULONGEST pc;
1103           int i;
1104           gdb_byte buf[3];
1105           struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1106           struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1107
1108           read_memory (info->saved_regs[AVR_PC_REGNUM].addr,
1109                        buf, tdep->call_length);
1110
1111           /* Extract the PC read from memory as a big-endian.  */
1112           pc = 0;
1113           for (i = 0; i < tdep->call_length; i++)
1114             pc = (pc << 8) | buf[i];
1115
1116           if (regnum == AVR_PC_REGNUM)
1117             pc <<= 1;
1118
1119           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
1120         }
1121
1122       return frame_unwind_got_optimized (this_frame, regnum);
1123     }
1124
1125   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
1126 }
1127
1128 static const struct frame_unwind avr_frame_unwind = {
1129   NORMAL_FRAME,
1130   default_frame_unwind_stop_reason,
1131   avr_frame_this_id,
1132   avr_frame_prev_register,
1133   NULL,
1134   default_frame_sniffer
1135 };
1136
1137 static CORE_ADDR
1138 avr_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1139 {
1140   struct avr_unwind_cache *info
1141     = avr_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
1142
1143   return info->base;
1144 }
1145
1146 static const struct frame_base avr_frame_base = {
1147   &avr_frame_unwind,
1148   avr_frame_base_address,
1149   avr_frame_base_address,
1150   avr_frame_base_address
1151 };
1152
1153 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that dummy
1154    frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value saved by
1155    save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's breakpoint.  */
1156
1157 static struct frame_id
1158 avr_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1159 {
1160   ULONGEST base;
1161
1162   base = get_frame_register_unsigned (this_frame, AVR_SP_REGNUM);
1163   return frame_id_build (avr_make_saddr (base), get_frame_pc (this_frame));
1164 }
1165
1166 /* When arguments must be pushed onto the stack, they go on in reverse
1167    order.  The below implements a FILO (stack) to do this.  */
1168
1169 struct stack_item
1170 {
1171   int len;
1172   struct stack_item *prev;
1173   void *data;
1174 };
1175
1176 static struct stack_item *
1177 push_stack_item (struct stack_item *prev, const bfd_byte *contents, int len)
1178 {
1179   struct stack_item *si;
1180   si = xmalloc (sizeof (struct stack_item));
1181   si->data = xmalloc (len);
1182   si->len = len;
1183   si->prev = prev;
1184   memcpy (si->data, contents, len);
1185   return si;
1186 }
1187
1188 static struct stack_item *pop_stack_item (struct stack_item *si);
1189 static struct stack_item *
1190 pop_stack_item (struct stack_item *si)
1191 {
1192   struct stack_item *dead = si;
1193   si = si->prev;
1194   xfree (dead->data);
1195   xfree (dead);
1196   return si;
1197 }
1198
1199 /* Setup the function arguments for calling a function in the inferior.
1200
1201    On the AVR architecture, there are 18 registers (R25 to R8) which are
1202    dedicated for passing function arguments.  Up to the first 18 arguments
1203    (depending on size) may go into these registers.  The rest go on the stack.
1204
1205    All arguments are aligned to start in even-numbered registers (odd-sized
1206    arguments, including char, have one free register above them).  For example,
1207    an int in arg1 and a char in arg2 would be passed as such:
1208
1209       arg1 -> r25:r24
1210       arg2 -> r22
1211
1212    Arguments that are larger than 2 bytes will be split between two or more
1213    registers as available, but will NOT be split between a register and the
1214    stack.  Arguments that go onto the stack are pushed last arg first (this is
1215    similar to the d10v).  */
1216
1217 /* NOTE: TRoth/2003-06-17: The rest of this comment is old looks to be
1218    inaccurate.
1219
1220    An exceptional case exists for struct arguments (and possibly other
1221    aggregates such as arrays) -- if the size is larger than WORDSIZE bytes but
1222    not a multiple of WORDSIZE bytes.  In this case the argument is never split
1223    between the registers and the stack, but instead is copied in its entirety
1224    onto the stack, AND also copied into as many registers as there is room
1225    for.  In other words, space in registers permitting, two copies of the same
1226    argument are passed in.  As far as I can tell, only the one on the stack is
1227    used, although that may be a function of the level of compiler
1228    optimization.  I suspect this is a compiler bug.  Arguments of these odd
1229    sizes are left-justified within the word (as opposed to arguments smaller
1230    than WORDSIZE bytes, which are right-justified).
1231  
1232    If the function is to return an aggregate type such as a struct, the caller
1233    must allocate space into which the callee will copy the return value.  In
1234    this case, a pointer to the return value location is passed into the callee
1235    in register R0, which displaces one of the other arguments passed in via
1236    registers R0 to R2.  */
1237
1238 static CORE_ADDR
1239 avr_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
1240                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
1241                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
1242                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
1243 {
1244   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1245   int i;
1246   gdb_byte buf[3];
1247   int call_length = gdbarch_tdep (gdbarch)->call_length;
1248   CORE_ADDR return_pc = avr_convert_iaddr_to_raw (bp_addr);
1249   int regnum = AVR_ARGN_REGNUM;
1250   struct stack_item *si = NULL;
1251
1252   if (struct_return)
1253     {
1254       regcache_cooked_write_unsigned
1255         (regcache, regnum--, (struct_addr >> 8) & 0xff);
1256       regcache_cooked_write_unsigned
1257         (regcache, regnum--, struct_addr & 0xff);
1258       /* SP being post decremented, we need to reserve one byte so that the
1259          return address won't overwrite the result (or vice-versa).  */
1260       if (sp == struct_addr)
1261         sp--;
1262     }
1263
1264   for (i = 0; i < nargs; i++)
1265     {
1266       int last_regnum;
1267       int j;
1268       struct value *arg = args[i];
1269       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
1270       const bfd_byte *contents = value_contents (arg);
1271       int len = TYPE_LENGTH (type);
1272
1273       /* Calculate the potential last register needed.  */
1274       last_regnum = regnum - (len + (len & 1));
1275
1276       /* If there are registers available, use them.  Once we start putting
1277          stuff on the stack, all subsequent args go on stack.  */
1278       if ((si == NULL) && (last_regnum >= 8))
1279         {
1280           ULONGEST val;
1281
1282           /* Skip a register for odd length args.  */
1283           if (len & 1)
1284             regnum--;
1285
1286           val = extract_unsigned_integer (contents, len, byte_order);
1287           for (j = 0; j < len; j++)
1288             regcache_cooked_write_unsigned
1289               (regcache, regnum--, val >> (8 * (len - j - 1)));
1290         }
1291       /* No registers available, push the args onto the stack.  */
1292       else
1293         {
1294           /* From here on, we don't care about regnum.  */
1295           si = push_stack_item (si, contents, len);
1296         }
1297     }
1298
1299   /* Push args onto the stack.  */
1300   while (si)
1301     {
1302       sp -= si->len;
1303       /* Add 1 to sp here to account for post decr nature of pushes.  */
1304       write_memory (sp + 1, si->data, si->len);
1305       si = pop_stack_item (si);
1306     }
1307
1308   /* Set the return address.  For the avr, the return address is the BP_ADDR.
1309      Need to push the return address onto the stack noting that it needs to be
1310      in big-endian order on the stack.  */
1311   for (i = 1; i <= call_length; i++)
1312     {
1313       buf[call_length - i] = return_pc & 0xff;
1314       return_pc >>= 8;
1315     }
1316
1317   sp -= call_length;
1318   /* Use 'sp + 1' since pushes are post decr ops.  */
1319   write_memory (sp + 1, buf, call_length);
1320
1321   /* Finally, update the SP register.  */
1322   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, AVR_SP_REGNUM,
1323                                   avr_convert_saddr_to_raw (sp));
1324
1325   /* Return SP value for the dummy frame, where the return address hasn't been
1326      pushed.  */
1327   return sp + call_length;
1328 }
1329
1330 /* Unfortunately dwarf2 register for SP is 32.  */
1331
1332 static int
1333 avr_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
1334 {
1335   if (reg >= 0 && reg < 32)
1336     return reg;
1337   if (reg == 32)
1338     return AVR_SP_REGNUM;
1339
1340   warning (_("Unmapped DWARF Register #%d encountered."), reg);
1341
1342   return -1;
1343 }
1344
1345 /* Initialize the gdbarch structure for the AVR's.  */
1346
1347 static struct gdbarch *
1348 avr_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1349 {
1350   struct gdbarch *gdbarch;
1351   struct gdbarch_tdep *tdep;
1352   struct gdbarch_list *best_arch;
1353   int call_length;
1354
1355   /* Avr-6 call instructions save 3 bytes.  */
1356   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1357     {
1358     case bfd_mach_avr1:
1359     case bfd_mach_avr2:
1360     case bfd_mach_avr3:
1361     case bfd_mach_avr4:
1362     case bfd_mach_avr5:
1363     default:
1364       call_length = 2;
1365       break;
1366     case bfd_mach_avr6:
1367       call_length = 3;
1368       break;
1369     }
1370
1371   /* If there is already a candidate, use it.  */
1372   for (best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1373        best_arch != NULL;
1374        best_arch = gdbarch_list_lookup_by_info (best_arch->next, &info))
1375     {
1376       if (gdbarch_tdep (best_arch->gdbarch)->call_length == call_length)
1377         return best_arch->gdbarch;
1378     }
1379
1380   /* None found, create a new architecture from the information provided.  */
1381   tdep = XNEW (struct gdbarch_tdep);
1382   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1383   
1384   tdep->call_length = call_length;
1385
1386   /* Create a type for PC.  We can't use builtin types here, as they may not
1387      be defined.  */
1388   tdep->void_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_VOID, 1, "void");
1389   tdep->func_void_type = make_function_type (tdep->void_type, NULL);
1390   tdep->pc_type = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_PTR, 4, NULL);
1391   TYPE_TARGET_TYPE (tdep->pc_type) = tdep->func_void_type;
1392   TYPE_UNSIGNED (tdep->pc_type) = 1;
1393
1394   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1395   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1396   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1397   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1398   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1399   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1400
1401   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1402   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1403   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1404
1405   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1406   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1407   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1408
1409   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, avr_read_pc);
1410   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, avr_write_pc);
1411
1412   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, AVR_NUM_REGS);
1413
1414   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, AVR_SP_REGNUM);
1415   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, AVR_PC_REGNUM);
1416
1417   set_gdbarch_register_name (gdbarch, avr_register_name);
1418   set_gdbarch_register_type (gdbarch, avr_register_type);
1419
1420   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, AVR_NUM_PSEUDO_REGS);
1421   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, avr_pseudo_register_read);
1422   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, avr_pseudo_register_write);
1423
1424   set_gdbarch_return_value (gdbarch, avr_return_value);
1425   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_avr);
1426
1427   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, avr_push_dummy_call);
1428
1429   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, avr_dwarf_reg_to_regnum);
1430
1431   set_gdbarch_address_to_pointer (gdbarch, avr_address_to_pointer);
1432   set_gdbarch_pointer_to_address (gdbarch, avr_pointer_to_address);
1433   set_gdbarch_integer_to_address (gdbarch, avr_integer_to_address);
1434
1435   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, avr_skip_prologue);
1436   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1437
1438   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, avr_breakpoint_from_pc);
1439
1440   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &avr_frame_unwind);
1441   frame_base_set_default (gdbarch, &avr_frame_base);
1442
1443   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, avr_dummy_id);
1444
1445   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, avr_unwind_pc);
1446   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, avr_unwind_sp);
1447
1448   return gdbarch;
1449 }
1450
1451 /* Send a query request to the avr remote target asking for values of the io
1452    registers.  If args parameter is not NULL, then the user has requested info
1453    on a specific io register [This still needs implemented and is ignored for
1454    now].  The query string should be one of these forms:
1455
1456    "Ravr.io_reg" -> reply is "NN" number of io registers
1457
1458    "Ravr.io_reg:addr,len" where addr is first register and len is number of
1459    registers to be read.  The reply should be "<NAME>,VV;" for each io register
1460    where, <NAME> is a string, and VV is the hex value of the register.
1461
1462    All io registers are 8-bit.  */
1463
1464 static void
1465 avr_io_reg_read_command (char *args, int from_tty)
1466 {
1467   LONGEST bufsiz = 0;
1468   gdb_byte *buf;
1469   const char *bufstr;
1470   char query[400];
1471   const char *p;
1472   unsigned int nreg = 0;
1473   unsigned int val;
1474   int i, j, k, step;
1475
1476   /* Find out how many io registers the target has.  */
1477   bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1478                               "avr.io_reg", &buf);
1479   bufstr = (const char *) buf;
1480
1481   if (bufsiz <= 0)
1482     {
1483       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1484                           _("ERR: info io_registers NOT supported "
1485                             "by current target\n"));
1486       return;
1487     }
1488
1489   if (sscanf (bufstr, "%x", &nreg) != 1)
1490     {
1491       fprintf_unfiltered (gdb_stderr,
1492                           _("Error fetching number of io registers\n"));
1493       xfree (buf);
1494       return;
1495     }
1496
1497   xfree (buf);
1498
1499   reinitialize_more_filter ();
1500
1501   printf_unfiltered (_("Target has %u io registers:\n\n"), nreg);
1502
1503   /* only fetch up to 8 registers at a time to keep the buffer small */
1504   step = 8;
1505
1506   for (i = 0; i < nreg; i += step)
1507     {
1508       /* how many registers this round? */
1509       j = step;
1510       if ((i+j) >= nreg)
1511         j = nreg - i;           /* last block is less than 8 registers */
1512
1513       snprintf (query, sizeof (query) - 1, "avr.io_reg:%x,%x", i, j);
1514       bufsiz = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_AVR,
1515                                   query, &buf);
1516
1517       p = (const char *) buf;
1518       for (k = i; k < (i + j); k++)
1519         {
1520           if (sscanf (p, "%[^,],%x;", query, &val) == 2)
1521             {
1522               printf_filtered ("[%02x] %-15s : %02x\n", k, query, val);
1523               while ((*p != ';') && (*p != '\0'))
1524                 p++;
1525               p++;              /* skip over ';' */
1526               if (*p == '\0')
1527                 break;
1528             }
1529         }
1530
1531       xfree (buf);
1532     }
1533 }
1534
1535 extern initialize_file_ftype _initialize_avr_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
1536
1537 void
1538 _initialize_avr_tdep (void)
1539 {
1540   register_gdbarch_init (bfd_arch_avr, avr_gdbarch_init);
1541
1542   /* Add a new command to allow the user to query the avr remote target for
1543      the values of the io space registers in a saner way than just using
1544      `x/NNNb ADDR`.  */
1545
1546   /* FIXME: TRoth/2002-02-18: This should probably be changed to 'info avr
1547      io_registers' to signify it is not available on other platforms.  */
1548
1549   add_cmd ("io_registers", class_info, avr_io_reg_read_command,
1550            _("query remote avr target for io space register values"),
1551            &infolist);
1552 }