* dwarf2-frame.h (enum dwarf2_frame_reg_rule): Add
[external/binutils.git] / gdb / dwarf2-frame.c
1 /* Frame unwinder for frames with DWARF Call Frame Information.
2
3    Copyright (C) 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
4
5    Contributed by Mark Kettenis.
6
7    This file is part of GDB.
8
9    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10    it under the terms of the GNU General Public License as published by
11    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12    (at your option) any later version.
13
14    This program is distributed in the hope that it will be useful,
15    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17    GNU General Public License for more details.
18
19    You should have received a copy of the GNU General Public License
20    along with this program; if not, write to the Free Software
21    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
22    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
23
24 #include "defs.h"
25 #include "dwarf2expr.h"
26 #include "elf/dwarf2.h"
27 #include "frame.h"
28 #include "frame-base.h"
29 #include "frame-unwind.h"
30 #include "gdbcore.h"
31 #include "gdbtypes.h"
32 #include "symtab.h"
33 #include "objfiles.h"
34 #include "regcache.h"
35 #include "value.h"
36
37 #include "gdb_assert.h"
38 #include "gdb_string.h"
39
40 #include "complaints.h"
41 #include "dwarf2-frame.h"
42
43 /* Call Frame Information (CFI).  */
44
45 /* Common Information Entry (CIE).  */
46
47 struct dwarf2_cie
48 {
49   /* Offset into the .debug_frame section where this CIE was found.
50      Used to identify this CIE.  */
51   ULONGEST cie_pointer;
52
53   /* Constant that is factored out of all advance location
54      instructions.  */
55   ULONGEST code_alignment_factor;
56
57   /* Constants that is factored out of all offset instructions.  */
58   LONGEST data_alignment_factor;
59
60   /* Return address column.  */
61   ULONGEST return_address_register;
62
63   /* Instruction sequence to initialize a register set.  */
64   gdb_byte *initial_instructions;
65   gdb_byte *end;
66
67   /* Encoding of addresses.  */
68   gdb_byte encoding;
69
70   /* True if a 'z' augmentation existed.  */
71   unsigned char saw_z_augmentation;
72
73   /* True if an 'S' augmentation existed.  */
74   unsigned char signal_frame;
75
76   struct dwarf2_cie *next;
77 };
78
79 /* Frame Description Entry (FDE).  */
80
81 struct dwarf2_fde
82 {
83   /* CIE for this FDE.  */
84   struct dwarf2_cie *cie;
85
86   /* First location associated with this FDE.  */
87   CORE_ADDR initial_location;
88
89   /* Number of bytes of program instructions described by this FDE.  */
90   CORE_ADDR address_range;
91
92   /* Instruction sequence.  */
93   gdb_byte *instructions;
94   gdb_byte *end;
95
96   /* True if this FDE is read from a .eh_frame instead of a .debug_frame
97      section.  */
98   unsigned char eh_frame_p;
99
100   struct dwarf2_fde *next;
101 };
102
103 static struct dwarf2_fde *dwarf2_frame_find_fde (CORE_ADDR *pc);
104 \f
105
106 /* Structure describing a frame state.  */
107
108 struct dwarf2_frame_state
109 {
110   /* Each register save state can be described in terms of a CFA slot,
111      another register, or a location expression.  */
112   struct dwarf2_frame_state_reg_info
113   {
114     struct dwarf2_frame_state_reg *reg;
115     int num_regs;
116
117     /* Used to implement DW_CFA_remember_state.  */
118     struct dwarf2_frame_state_reg_info *prev;
119   } regs;
120
121   LONGEST cfa_offset;
122   ULONGEST cfa_reg;
123   gdb_byte *cfa_exp;
124   enum {
125     CFA_UNSET,
126     CFA_REG_OFFSET,
127     CFA_EXP
128   } cfa_how;
129
130   /* The PC described by the current frame state.  */
131   CORE_ADDR pc;
132
133   /* Initial register set from the CIE.
134      Used to implement DW_CFA_restore.  */
135   struct dwarf2_frame_state_reg_info initial;
136
137   /* The information we care about from the CIE.  */
138   LONGEST data_align;
139   ULONGEST code_align;
140   ULONGEST retaddr_column;
141 };
142
143 /* Store the length the expression for the CFA in the `cfa_reg' field,
144    which is unused in that case.  */
145 #define cfa_exp_len cfa_reg
146
147 /* Assert that the register set RS is large enough to store NUM_REGS
148    columns.  If necessary, enlarge the register set.  */
149
150 static void
151 dwarf2_frame_state_alloc_regs (struct dwarf2_frame_state_reg_info *rs,
152                                int num_regs)
153 {
154   size_t size = sizeof (struct dwarf2_frame_state_reg);
155
156   if (num_regs <= rs->num_regs)
157     return;
158
159   rs->reg = (struct dwarf2_frame_state_reg *)
160     xrealloc (rs->reg, num_regs * size);
161
162   /* Initialize newly allocated registers.  */
163   memset (rs->reg + rs->num_regs, 0, (num_regs - rs->num_regs) * size);
164   rs->num_regs = num_regs;
165 }
166
167 /* Copy the register columns in register set RS into newly allocated
168    memory and return a pointer to this newly created copy.  */
169
170 static struct dwarf2_frame_state_reg *
171 dwarf2_frame_state_copy_regs (struct dwarf2_frame_state_reg_info *rs)
172 {
173   size_t size = rs->num_regs * sizeof (struct dwarf2_frame_state_reg);
174   struct dwarf2_frame_state_reg *reg;
175
176   reg = (struct dwarf2_frame_state_reg *) xmalloc (size);
177   memcpy (reg, rs->reg, size);
178
179   return reg;
180 }
181
182 /* Release the memory allocated to register set RS.  */
183
184 static void
185 dwarf2_frame_state_free_regs (struct dwarf2_frame_state_reg_info *rs)
186 {
187   if (rs)
188     {
189       dwarf2_frame_state_free_regs (rs->prev);
190
191       xfree (rs->reg);
192       xfree (rs);
193     }
194 }
195
196 /* Release the memory allocated to the frame state FS.  */
197
198 static void
199 dwarf2_frame_state_free (void *p)
200 {
201   struct dwarf2_frame_state *fs = p;
202
203   dwarf2_frame_state_free_regs (fs->initial.prev);
204   dwarf2_frame_state_free_regs (fs->regs.prev);
205   xfree (fs->initial.reg);
206   xfree (fs->regs.reg);
207   xfree (fs);
208 }
209 \f
210
211 /* Helper functions for execute_stack_op.  */
212
213 static CORE_ADDR
214 read_reg (void *baton, int reg)
215 {
216   struct frame_info *next_frame = (struct frame_info *) baton;
217   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
218   int regnum;
219   gdb_byte *buf;
220
221   regnum = DWARF2_REG_TO_REGNUM (reg);
222
223   buf = alloca (register_size (gdbarch, regnum));
224   frame_unwind_register (next_frame, regnum, buf);
225
226   /* Convert the register to an integer.  This returns a LONGEST
227      rather than a CORE_ADDR, but unpack_pointer does the same thing
228      under the covers, and this makes more sense for non-pointer
229      registers.  Maybe read_reg and the associated interfaces should
230      deal with "struct value" instead of CORE_ADDR.  */
231   return unpack_long (register_type (gdbarch, regnum), buf);
232 }
233
234 static void
235 read_mem (void *baton, gdb_byte *buf, CORE_ADDR addr, size_t len)
236 {
237   read_memory (addr, buf, len);
238 }
239
240 static void
241 no_get_frame_base (void *baton, gdb_byte **start, size_t *length)
242 {
243   internal_error (__FILE__, __LINE__,
244                   _("Support for DW_OP_fbreg is unimplemented"));
245 }
246
247 static CORE_ADDR
248 no_get_tls_address (void *baton, CORE_ADDR offset)
249 {
250   internal_error (__FILE__, __LINE__,
251                   _("Support for DW_OP_GNU_push_tls_address is unimplemented"));
252 }
253
254 static CORE_ADDR
255 execute_stack_op (gdb_byte *exp, ULONGEST len,
256                   struct frame_info *next_frame, CORE_ADDR initial)
257 {
258   struct dwarf_expr_context *ctx;
259   CORE_ADDR result;
260
261   ctx = new_dwarf_expr_context ();
262   ctx->baton = next_frame;
263   ctx->read_reg = read_reg;
264   ctx->read_mem = read_mem;
265   ctx->get_frame_base = no_get_frame_base;
266   ctx->get_tls_address = no_get_tls_address;
267
268   dwarf_expr_push (ctx, initial);
269   dwarf_expr_eval (ctx, exp, len);
270   result = dwarf_expr_fetch (ctx, 0);
271
272   if (ctx->in_reg)
273     result = read_reg (next_frame, result);
274
275   free_dwarf_expr_context (ctx);
276
277   return result;
278 }
279 \f
280
281 static void
282 execute_cfa_program (gdb_byte *insn_ptr, gdb_byte *insn_end,
283                      struct frame_info *next_frame,
284                      struct dwarf2_frame_state *fs, int eh_frame_p)
285 {
286   CORE_ADDR pc = frame_pc_unwind (next_frame);
287   int bytes_read;
288   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
289
290   while (insn_ptr < insn_end && fs->pc <= pc)
291     {
292       gdb_byte insn = *insn_ptr++;
293       ULONGEST utmp, reg;
294       LONGEST offset;
295
296       if ((insn & 0xc0) == DW_CFA_advance_loc)
297         fs->pc += (insn & 0x3f) * fs->code_align;
298       else if ((insn & 0xc0) == DW_CFA_offset)
299         {
300           reg = insn & 0x3f;
301           if (eh_frame_p)
302             reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
303           insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
304           offset = utmp * fs->data_align;
305           dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
306           fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_OFFSET;
307           fs->regs.reg[reg].loc.offset = offset;
308         }
309       else if ((insn & 0xc0) == DW_CFA_restore)
310         {
311           gdb_assert (fs->initial.reg);
312           reg = insn & 0x3f;
313           if (eh_frame_p)
314             reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
315           dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
316           if (reg < fs->initial.num_regs)
317             fs->regs.reg[reg] = fs->initial.reg[reg];
318           else 
319             fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_UNSPECIFIED;
320
321           if (fs->regs.reg[reg].how == DWARF2_FRAME_REG_UNSPECIFIED)
322             complaint (&symfile_complaints, _("\
323 incomplete CFI data; DW_CFA_restore unspecified\n\
324 register %s (#%d) at 0x%s"),
325                        REGISTER_NAME(DWARF2_REG_TO_REGNUM(reg)),
326                        DWARF2_REG_TO_REGNUM(reg), paddr (fs->pc));
327         }
328       else
329         {
330           switch (insn)
331             {
332             case DW_CFA_set_loc:
333               fs->pc = dwarf2_read_address (insn_ptr, insn_end, &bytes_read);
334               insn_ptr += bytes_read;
335               break;
336
337             case DW_CFA_advance_loc1:
338               utmp = extract_unsigned_integer (insn_ptr, 1);
339               fs->pc += utmp * fs->code_align;
340               insn_ptr++;
341               break;
342             case DW_CFA_advance_loc2:
343               utmp = extract_unsigned_integer (insn_ptr, 2);
344               fs->pc += utmp * fs->code_align;
345               insn_ptr += 2;
346               break;
347             case DW_CFA_advance_loc4:
348               utmp = extract_unsigned_integer (insn_ptr, 4);
349               fs->pc += utmp * fs->code_align;
350               insn_ptr += 4;
351               break;
352
353             case DW_CFA_offset_extended:
354               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
355               if (eh_frame_p)
356                 reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
357               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
358               offset = utmp * fs->data_align;
359               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
360               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_OFFSET;
361               fs->regs.reg[reg].loc.offset = offset;
362               break;
363
364             case DW_CFA_restore_extended:
365               gdb_assert (fs->initial.reg);
366               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
367               if (eh_frame_p)
368                 reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
369               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
370               fs->regs.reg[reg] = fs->initial.reg[reg];
371               break;
372
373             case DW_CFA_undefined:
374               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
375               if (eh_frame_p)
376                 reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
377               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
378               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
379               break;
380
381             case DW_CFA_same_value:
382               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
383               if (eh_frame_p)
384                 reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
385               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
386               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAME_VALUE;
387               break;
388
389             case DW_CFA_register:
390               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
391               if (eh_frame_p)
392                 reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
393               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
394               if (eh_frame_p)
395                 utmp = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, utmp);
396               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
397               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_REG;
398               fs->regs.reg[reg].loc.reg = utmp;
399               break;
400
401             case DW_CFA_remember_state:
402               {
403                 struct dwarf2_frame_state_reg_info *new_rs;
404
405                 new_rs = XMALLOC (struct dwarf2_frame_state_reg_info);
406                 *new_rs = fs->regs;
407                 fs->regs.reg = dwarf2_frame_state_copy_regs (&fs->regs);
408                 fs->regs.prev = new_rs;
409               }
410               break;
411
412             case DW_CFA_restore_state:
413               {
414                 struct dwarf2_frame_state_reg_info *old_rs = fs->regs.prev;
415
416                 if (old_rs == NULL)
417                   {
418                     complaint (&symfile_complaints, _("\
419 bad CFI data; mismatched DW_CFA_restore_state at 0x%s"), paddr (fs->pc));
420                   }
421                 else
422                   {
423                     xfree (fs->regs.reg);
424                     fs->regs = *old_rs;
425                     xfree (old_rs);
426                   }
427               }
428               break;
429
430             case DW_CFA_def_cfa:
431               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &fs->cfa_reg);
432               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
433               fs->cfa_offset = utmp;
434               fs->cfa_how = CFA_REG_OFFSET;
435               break;
436
437             case DW_CFA_def_cfa_register:
438               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &fs->cfa_reg);
439               if (eh_frame_p)
440                 fs->cfa_reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch,
441                                                             fs->cfa_reg);
442               fs->cfa_how = CFA_REG_OFFSET;
443               break;
444
445             case DW_CFA_def_cfa_offset:
446               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
447               fs->cfa_offset = utmp;
448               /* cfa_how deliberately not set.  */
449               break;
450
451             case DW_CFA_nop:
452               break;
453
454             case DW_CFA_def_cfa_expression:
455               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &fs->cfa_exp_len);
456               fs->cfa_exp = insn_ptr;
457               fs->cfa_how = CFA_EXP;
458               insn_ptr += fs->cfa_exp_len;
459               break;
460
461             case DW_CFA_expression:
462               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
463               if (eh_frame_p)
464                 reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
465               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
466               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
467               fs->regs.reg[reg].loc.exp = insn_ptr;
468               fs->regs.reg[reg].exp_len = utmp;
469               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_EXP;
470               insn_ptr += utmp;
471               break;
472
473             case DW_CFA_offset_extended_sf:
474               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
475               if (eh_frame_p)
476                 reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch, reg);
477               insn_ptr = read_sleb128 (insn_ptr, insn_end, &offset);
478               offset *= fs->data_align;
479               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
480               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_OFFSET;
481               fs->regs.reg[reg].loc.offset = offset;
482               break;
483
484             case DW_CFA_val_offset:
485               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
486               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
487               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
488               offset = utmp * fs->data_align;
489               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_VAL_OFFSET;
490               fs->regs.reg[reg].loc.offset = offset;
491               break;
492
493             case DW_CFA_val_offset_sf:
494               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
495               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
496               insn_ptr = read_sleb128 (insn_ptr, insn_end, &offset);
497               offset *= fs->data_align;
498               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_VAL_OFFSET;
499               fs->regs.reg[reg].loc.offset = offset;
500               break;
501
502             case DW_CFA_val_expression:
503               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &reg);
504               dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, reg + 1);
505               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
506               fs->regs.reg[reg].loc.exp = insn_ptr;
507               fs->regs.reg[reg].exp_len = utmp;
508               fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_VAL_EXP;
509               insn_ptr += utmp;
510               break;
511
512             case DW_CFA_def_cfa_sf:
513               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &fs->cfa_reg);
514               if (eh_frame_p)
515                 fs->cfa_reg = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (gdbarch,
516                                                             fs->cfa_reg);
517               insn_ptr = read_sleb128 (insn_ptr, insn_end, &offset);
518               fs->cfa_offset = offset * fs->data_align;
519               fs->cfa_how = CFA_REG_OFFSET;
520               break;
521
522             case DW_CFA_def_cfa_offset_sf:
523               insn_ptr = read_sleb128 (insn_ptr, insn_end, &offset);
524               fs->cfa_offset = offset * fs->data_align;
525               /* cfa_how deliberately not set.  */
526               break;
527
528             case DW_CFA_GNU_window_save:
529               /* This is SPARC-specific code, and contains hard-coded
530                  constants for the register numbering scheme used by
531                  GCC.  Rather than having a architecture-specific
532                  operation that's only ever used by a single
533                  architecture, we provide the implementation here.
534                  Incidentally that's what GCC does too in its
535                  unwinder.  */
536               {
537                 struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
538                 int size = register_size(gdbarch, 0);
539                 dwarf2_frame_state_alloc_regs (&fs->regs, 32);
540                 for (reg = 8; reg < 16; reg++)
541                   {
542                     fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_REG;
543                     fs->regs.reg[reg].loc.reg = reg + 16;
544                   }
545                 for (reg = 16; reg < 32; reg++)
546                   {
547                     fs->regs.reg[reg].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_OFFSET;
548                     fs->regs.reg[reg].loc.offset = (reg - 16) * size;
549                   }
550               }
551               break;
552
553             case DW_CFA_GNU_args_size:
554               /* Ignored.  */
555               insn_ptr = read_uleb128 (insn_ptr, insn_end, &utmp);
556               break;
557
558             default:
559               internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Unknown CFI encountered."));
560             }
561         }
562     }
563
564   /* Don't allow remember/restore between CIE and FDE programs.  */
565   dwarf2_frame_state_free_regs (fs->regs.prev);
566   fs->regs.prev = NULL;
567 }
568 \f
569
570 /* Architecture-specific operations.  */
571
572 /* Per-architecture data key.  */
573 static struct gdbarch_data *dwarf2_frame_data;
574
575 struct dwarf2_frame_ops
576 {
577   /* Pre-initialize the register state REG for register REGNUM.  */
578   void (*init_reg) (struct gdbarch *, int, struct dwarf2_frame_state_reg *,
579                     struct frame_info *);
580
581   /* Check whether the frame preceding NEXT_FRAME will be a signal
582      trampoline.  */
583   int (*signal_frame_p) (struct gdbarch *, struct frame_info *);
584
585   /* Convert .eh_frame register number to DWARF register number.  */
586   int (*eh_frame_regnum) (struct gdbarch *, int);
587 };
588
589 /* Default architecture-specific register state initialization
590    function.  */
591
592 static void
593 dwarf2_frame_default_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
594                                struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
595                                struct frame_info *next_frame)
596 {
597   /* If we have a register that acts as a program counter, mark it as
598      a destination for the return address.  If we have a register that
599      serves as the stack pointer, arrange for it to be filled with the
600      call frame address (CFA).  The other registers are marked as
601      unspecified.
602
603      We copy the return address to the program counter, since many
604      parts in GDB assume that it is possible to get the return address
605      by unwinding the program counter register.  However, on ISA's
606      with a dedicated return address register, the CFI usually only
607      contains information to unwind that return address register.
608
609      The reason we're treating the stack pointer special here is
610      because in many cases GCC doesn't emit CFI for the stack pointer
611      and implicitly assumes that it is equal to the CFA.  This makes
612      some sense since the DWARF specification (version 3, draft 8,
613      p. 102) says that:
614
615      "Typically, the CFA is defined to be the value of the stack
616      pointer at the call site in the previous frame (which may be
617      different from its value on entry to the current frame)."
618
619      However, this isn't true for all platforms supported by GCC
620      (e.g. IBM S/390 and zSeries).  Those architectures should provide
621      their own architecture-specific initialization function.  */
622
623   if (regnum == PC_REGNUM)
624     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_RA;
625   else if (regnum == SP_REGNUM)
626     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_CFA;
627 }
628
629 /* Return a default for the architecture-specific operations.  */
630
631 static void *
632 dwarf2_frame_init (struct obstack *obstack)
633 {
634   struct dwarf2_frame_ops *ops;
635   
636   ops = OBSTACK_ZALLOC (obstack, struct dwarf2_frame_ops);
637   ops->init_reg = dwarf2_frame_default_init_reg;
638   return ops;
639 }
640
641 /* Set the architecture-specific register state initialization
642    function for GDBARCH to INIT_REG.  */
643
644 void
645 dwarf2_frame_set_init_reg (struct gdbarch *gdbarch,
646                            void (*init_reg) (struct gdbarch *, int,
647                                              struct dwarf2_frame_state_reg *,
648                                              struct frame_info *))
649 {
650   struct dwarf2_frame_ops *ops = gdbarch_data (gdbarch, dwarf2_frame_data);
651
652   ops->init_reg = init_reg;
653 }
654
655 /* Pre-initialize the register state REG for register REGNUM.  */
656
657 static void
658 dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
659                        struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
660                        struct frame_info *next_frame)
661 {
662   struct dwarf2_frame_ops *ops = gdbarch_data (gdbarch, dwarf2_frame_data);
663
664   ops->init_reg (gdbarch, regnum, reg, next_frame);
665 }
666
667 /* Set the architecture-specific signal trampoline recognition
668    function for GDBARCH to SIGNAL_FRAME_P.  */
669
670 void
671 dwarf2_frame_set_signal_frame_p (struct gdbarch *gdbarch,
672                                  int (*signal_frame_p) (struct gdbarch *,
673                                                         struct frame_info *))
674 {
675   struct dwarf2_frame_ops *ops = gdbarch_data (gdbarch, dwarf2_frame_data);
676
677   ops->signal_frame_p = signal_frame_p;
678 }
679
680 /* Query the architecture-specific signal frame recognizer for
681    NEXT_FRAME.  */
682
683 static int
684 dwarf2_frame_signal_frame_p (struct gdbarch *gdbarch,
685                              struct frame_info *next_frame)
686 {
687   struct dwarf2_frame_ops *ops = gdbarch_data (gdbarch, dwarf2_frame_data);
688
689   if (ops->signal_frame_p == NULL)
690     return 0;
691   return ops->signal_frame_p (gdbarch, next_frame);
692 }
693
694 /* Set the architecture-specific mapping of .eh_frame register numbers to
695    DWARF register numbers.  */
696
697 void
698 dwarf2_frame_set_eh_frame_regnum (struct gdbarch *gdbarch,
699                                   int (*eh_frame_regnum) (struct gdbarch *,
700                                                           int))
701 {
702   struct dwarf2_frame_ops *ops = gdbarch_data (gdbarch, dwarf2_frame_data);
703
704   ops->eh_frame_regnum = eh_frame_regnum;
705 }
706
707 /* Translate a .eh_frame register to DWARF register.  */
708
709 int
710 dwarf2_frame_eh_frame_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
711 {
712   struct dwarf2_frame_ops *ops = gdbarch_data (gdbarch, dwarf2_frame_data);
713
714   if (ops->eh_frame_regnum == NULL)
715     return regnum;
716   return ops->eh_frame_regnum (gdbarch, regnum);
717 }
718 \f
719
720 struct dwarf2_frame_cache
721 {
722   /* DWARF Call Frame Address.  */
723   CORE_ADDR cfa;
724
725   /* Set if the return address column was marked as undefined.  */
726   int undefined_retaddr;
727
728   /* Saved registers, indexed by GDB register number, not by DWARF
729      register number.  */
730   struct dwarf2_frame_state_reg *reg;
731
732   /* Return address register.  */
733   struct dwarf2_frame_state_reg retaddr_reg;
734 };
735
736 static struct dwarf2_frame_cache *
737 dwarf2_frame_cache (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
738 {
739   struct cleanup *old_chain;
740   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
741   const int num_regs = NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS;
742   struct dwarf2_frame_cache *cache;
743   struct dwarf2_frame_state *fs;
744   struct dwarf2_fde *fde;
745
746   if (*this_cache)
747     return *this_cache;
748
749   /* Allocate a new cache.  */
750   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct dwarf2_frame_cache);
751   cache->reg = FRAME_OBSTACK_CALLOC (num_regs, struct dwarf2_frame_state_reg);
752
753   /* Allocate and initialize the frame state.  */
754   fs = XMALLOC (struct dwarf2_frame_state);
755   memset (fs, 0, sizeof (struct dwarf2_frame_state));
756   old_chain = make_cleanup (dwarf2_frame_state_free, fs);
757
758   /* Unwind the PC.
759
760      Note that if NEXT_FRAME is never supposed to return (i.e. a call
761      to abort), the compiler might optimize away the instruction at
762      NEXT_FRAME's return address.  As a result the return address will
763      point at some random instruction, and the CFI for that
764      instruction is probably worthless to us.  GCC's unwinder solves
765      this problem by substracting 1 from the return address to get an
766      address in the middle of a presumed call instruction (or the
767      instruction in the associated delay slot).  This should only be
768      done for "normal" frames and not for resume-type frames (signal
769      handlers, sentinel frames, dummy frames).  The function
770      frame_unwind_address_in_block does just this.  It's not clear how
771      reliable the method is though; there is the potential for the
772      register state pre-call being different to that on return.  */
773   fs->pc = frame_unwind_address_in_block (next_frame);
774
775   /* Find the correct FDE.  */
776   fde = dwarf2_frame_find_fde (&fs->pc);
777   gdb_assert (fde != NULL);
778
779   /* Extract any interesting information from the CIE.  */
780   fs->data_align = fde->cie->data_alignment_factor;
781   fs->code_align = fde->cie->code_alignment_factor;
782   fs->retaddr_column = fde->cie->return_address_register;
783
784   /* First decode all the insns in the CIE.  */
785   execute_cfa_program (fde->cie->initial_instructions,
786                        fde->cie->end, next_frame, fs, fde->eh_frame_p);
787
788   /* Save the initialized register set.  */
789   fs->initial = fs->regs;
790   fs->initial.reg = dwarf2_frame_state_copy_regs (&fs->regs);
791
792   /* Then decode the insns in the FDE up to our target PC.  */
793   execute_cfa_program (fde->instructions, fde->end, next_frame, fs,
794                        fde->eh_frame_p);
795
796   /* Caclulate the CFA.  */
797   switch (fs->cfa_how)
798     {
799     case CFA_REG_OFFSET:
800       cache->cfa = read_reg (next_frame, fs->cfa_reg);
801       cache->cfa += fs->cfa_offset;
802       break;
803
804     case CFA_EXP:
805       cache->cfa =
806         execute_stack_op (fs->cfa_exp, fs->cfa_exp_len, next_frame, 0);
807       break;
808
809     default:
810       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Unknown CFA rule."));
811     }
812
813   /* Initialize the register state.  */
814   {
815     int regnum;
816
817     for (regnum = 0; regnum < num_regs; regnum++)
818       dwarf2_frame_init_reg (gdbarch, regnum, &cache->reg[regnum], next_frame);
819   }
820
821   /* Go through the DWARF2 CFI generated table and save its register
822      location information in the cache.  Note that we don't skip the
823      return address column; it's perfectly all right for it to
824      correspond to a real register.  If it doesn't correspond to a
825      real register, or if we shouldn't treat it as such,
826      DWARF2_REG_TO_REGNUM should be defined to return a number outside
827      the range [0, NUM_REGS).  */
828   {
829     int column;         /* CFI speak for "register number".  */
830
831     for (column = 0; column < fs->regs.num_regs; column++)
832       {
833         /* Use the GDB register number as the destination index.  */
834         int regnum = DWARF2_REG_TO_REGNUM (column);
835
836         /* If there's no corresponding GDB register, ignore it.  */
837         if (regnum < 0 || regnum >= num_regs)
838           continue;
839
840         /* NOTE: cagney/2003-09-05: CFI should specify the disposition
841            of all debug info registers.  If it doesn't, complain (but
842            not too loudly).  It turns out that GCC assumes that an
843            unspecified register implies "same value" when CFI (draft
844            7) specifies nothing at all.  Such a register could equally
845            be interpreted as "undefined".  Also note that this check
846            isn't sufficient; it only checks that all registers in the
847            range [0 .. max column] are specified, and won't detect
848            problems when a debug info register falls outside of the
849            table.  We need a way of iterating through all the valid
850            DWARF2 register numbers.  */
851         if (fs->regs.reg[column].how == DWARF2_FRAME_REG_UNSPECIFIED)
852           {
853             if (cache->reg[regnum].how == DWARF2_FRAME_REG_UNSPECIFIED)
854               complaint (&symfile_complaints, _("\
855 incomplete CFI data; unspecified registers (e.g., %s) at 0x%s"),
856                          gdbarch_register_name (gdbarch, regnum),
857                          paddr_nz (fs->pc));
858           }
859         else
860           cache->reg[regnum] = fs->regs.reg[column];
861       }
862   }
863
864   /* Eliminate any DWARF2_FRAME_REG_RA rules, and save the information
865      we need for evaluating DWARF2_FRAME_REG_RA_OFFSET rules.  */
866   {
867     int regnum;
868
869     for (regnum = 0; regnum < num_regs; regnum++)
870       {
871         if (cache->reg[regnum].how == DWARF2_FRAME_REG_RA
872             || cache->reg[regnum].how == DWARF2_FRAME_REG_RA_OFFSET)
873           {
874             struct dwarf2_frame_state_reg *retaddr_reg =
875               &fs->regs.reg[fs->retaddr_column];
876
877             /* It seems rather bizarre to specify an "empty" column as
878                the return adress column.  However, this is exactly
879                what GCC does on some targets.  It turns out that GCC
880                assumes that the return address can be found in the
881                register corresponding to the return address column.
882                Incidentally, that's how we should treat a return
883                address column specifying "same value" too.  */
884             if (fs->retaddr_column < fs->regs.num_regs
885                 && retaddr_reg->how != DWARF2_FRAME_REG_UNSPECIFIED
886                 && retaddr_reg->how != DWARF2_FRAME_REG_SAME_VALUE)
887               {
888                 if (cache->reg[regnum].how == DWARF2_FRAME_REG_RA)
889                   cache->reg[regnum] = *retaddr_reg;
890                 else
891                   cache->retaddr_reg = *retaddr_reg;
892               }
893             else
894               {
895                 if (cache->reg[regnum].how == DWARF2_FRAME_REG_RA)
896                   {
897                     cache->reg[regnum].loc.reg = fs->retaddr_column;
898                     cache->reg[regnum].how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_REG;
899                   }
900                 else
901                   {
902                     cache->retaddr_reg.loc.reg = fs->retaddr_column;
903                     cache->retaddr_reg.how = DWARF2_FRAME_REG_SAVED_REG;
904                   }
905               }
906           }
907       }
908   }
909
910   if (fs->retaddr_column < fs->regs.num_regs
911       && fs->regs.reg[fs->retaddr_column].how == DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED)
912     cache->undefined_retaddr = 1;
913
914   do_cleanups (old_chain);
915
916   *this_cache = cache;
917   return cache;
918 }
919
920 static void
921 dwarf2_frame_this_id (struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
922                       struct frame_id *this_id)
923 {
924   struct dwarf2_frame_cache *cache =
925     dwarf2_frame_cache (next_frame, this_cache);
926
927   if (cache->undefined_retaddr)
928     return;
929
930   (*this_id) = frame_id_build (cache->cfa, frame_func_unwind (next_frame));
931 }
932
933 static void
934 dwarf2_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
935                             int regnum, int *optimizedp,
936                             enum lval_type *lvalp, CORE_ADDR *addrp,
937                             int *realnump, gdb_byte *valuep)
938 {
939   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
940   struct dwarf2_frame_cache *cache =
941     dwarf2_frame_cache (next_frame, this_cache);
942
943   switch (cache->reg[regnum].how)
944     {
945     case DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED:
946       /* If CFI explicitly specified that the value isn't defined,
947          mark it as optimized away; the value isn't available.  */
948       *optimizedp = 1;
949       *lvalp = not_lval;
950       *addrp = 0;
951       *realnump = -1;
952       if (valuep)
953         {
954           /* In some cases, for example %eflags on the i386, we have
955              to provide a sane value, even though this register wasn't
956              saved.  Assume we can get it from NEXT_FRAME.  */
957           frame_unwind_register (next_frame, regnum, valuep);
958         }
959       break;
960
961     case DWARF2_FRAME_REG_SAVED_OFFSET:
962       *optimizedp = 0;
963       *lvalp = lval_memory;
964       *addrp = cache->cfa + cache->reg[regnum].loc.offset;
965       *realnump = -1;
966       if (valuep)
967         {
968           /* Read the value in from memory.  */
969           read_memory (*addrp, valuep, register_size (gdbarch, regnum));
970         }
971       break;
972
973     case DWARF2_FRAME_REG_SAVED_REG:
974       *optimizedp = 0;
975       *lvalp = lval_register;
976       *addrp = 0;
977       *realnump = DWARF2_REG_TO_REGNUM (cache->reg[regnum].loc.reg);
978       if (valuep)
979         frame_unwind_register (next_frame, (*realnump), valuep);
980       break;
981
982     case DWARF2_FRAME_REG_SAVED_EXP:
983       *optimizedp = 0;
984       *lvalp = lval_memory;
985       *addrp = execute_stack_op (cache->reg[regnum].loc.exp,
986                                  cache->reg[regnum].exp_len,
987                                  next_frame, cache->cfa);
988       *realnump = -1;
989       if (valuep)
990         {
991           /* Read the value in from memory.  */
992           read_memory (*addrp, valuep, register_size (gdbarch, regnum));
993         }
994       break;
995
996     case DWARF2_FRAME_REG_SAVED_VAL_OFFSET:
997       *optimizedp = 0;
998       *lvalp = not_lval;
999       *addrp = 0;
1000       *realnump = -1;
1001       if (valuep)
1002         store_unsigned_integer (valuep, register_size (gdbarch, regnum),
1003                                 cache->cfa + cache->reg[regnum].loc.offset);
1004       break;
1005
1006     case DWARF2_FRAME_REG_SAVED_VAL_EXP:
1007       *optimizedp = 0;
1008       *lvalp = not_lval;
1009       *addrp = 0;
1010       *realnump = -1;
1011       if (valuep)
1012         store_unsigned_integer (valuep, register_size (gdbarch, regnum),
1013                                 execute_stack_op (cache->reg[regnum].loc.exp,
1014                                                   cache->reg[regnum].exp_len,
1015                                                   next_frame, cache->cfa));
1016       break;
1017
1018     case DWARF2_FRAME_REG_UNSPECIFIED:
1019       /* GCC, in its infinite wisdom decided to not provide unwind
1020          information for registers that are "same value".  Since
1021          DWARF2 (3 draft 7) doesn't define such behavior, said
1022          registers are actually undefined (which is different to CFI
1023          "undefined").  Code above issues a complaint about this.
1024          Here just fudge the books, assume GCC, and that the value is
1025          more inner on the stack.  */
1026       *optimizedp = 0;
1027       *lvalp = lval_register;
1028       *addrp = 0;
1029       *realnump = regnum;
1030       if (valuep)
1031         frame_unwind_register (next_frame, (*realnump), valuep);
1032       break;
1033
1034     case DWARF2_FRAME_REG_SAME_VALUE:
1035       *optimizedp = 0;
1036       *lvalp = lval_register;
1037       *addrp = 0;
1038       *realnump = regnum;
1039       if (valuep)
1040         frame_unwind_register (next_frame, (*realnump), valuep);
1041       break;
1042
1043     case DWARF2_FRAME_REG_CFA:
1044       *optimizedp = 0;
1045       *lvalp = not_lval;
1046       *addrp = 0;
1047       *realnump = -1;
1048       if (valuep)
1049         {
1050           /* Store the value.  */
1051           store_typed_address (valuep, builtin_type_void_data_ptr, cache->cfa);
1052         }
1053       break;
1054
1055     case DWARF2_FRAME_REG_CFA_OFFSET:
1056       *optimizedp = 0;
1057       *lvalp = not_lval;
1058       *addrp = 0;
1059       *realnump = -1;
1060       if (valuep)
1061         {
1062           /* Store the value.  */
1063           store_typed_address (valuep, builtin_type_void_data_ptr,
1064                                cache->cfa + cache->reg[regnum].loc.offset);
1065         }
1066       break;
1067
1068     case DWARF2_FRAME_REG_RA_OFFSET:
1069       *optimizedp = 0;
1070       *lvalp = not_lval;
1071       *addrp = 0;
1072       *realnump = -1;
1073       if (valuep)
1074         {
1075           CORE_ADDR pc = cache->reg[regnum].loc.offset;
1076
1077           regnum = DWARF2_REG_TO_REGNUM (cache->retaddr_reg.loc.reg);
1078           pc += frame_unwind_register_unsigned (next_frame, regnum);
1079           store_typed_address (valuep, builtin_type_void_func_ptr, pc);
1080         }
1081       break;
1082
1083     default:
1084       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Unknown register rule."));
1085     }
1086 }
1087
1088 static const struct frame_unwind dwarf2_frame_unwind =
1089 {
1090   NORMAL_FRAME,
1091   dwarf2_frame_this_id,
1092   dwarf2_frame_prev_register
1093 };
1094
1095 static const struct frame_unwind dwarf2_signal_frame_unwind =
1096 {
1097   SIGTRAMP_FRAME,
1098   dwarf2_frame_this_id,
1099   dwarf2_frame_prev_register
1100 };
1101
1102 const struct frame_unwind *
1103 dwarf2_frame_sniffer (struct frame_info *next_frame)
1104 {
1105   /* Grab an address that is guarenteed to reside somewhere within the
1106      function.  frame_pc_unwind(), for a no-return next function, can
1107      end up returning something past the end of this function's body.  */
1108   CORE_ADDR block_addr = frame_unwind_address_in_block (next_frame);
1109   struct dwarf2_fde *fde = dwarf2_frame_find_fde (&block_addr);
1110   if (!fde)
1111     return NULL;
1112
1113   /* On some targets, signal trampolines may have unwind information.
1114      We need to recognize them so that we set the frame type
1115      correctly.  */
1116
1117   if (fde->cie->signal_frame
1118       || dwarf2_frame_signal_frame_p (get_frame_arch (next_frame),
1119                                       next_frame))
1120     return &dwarf2_signal_frame_unwind;
1121
1122   return &dwarf2_frame_unwind;
1123 }
1124 \f
1125
1126 /* There is no explicitly defined relationship between the CFA and the
1127    location of frame's local variables and arguments/parameters.
1128    Therefore, frame base methods on this page should probably only be
1129    used as a last resort, just to avoid printing total garbage as a
1130    response to the "info frame" command.  */
1131
1132 static CORE_ADDR
1133 dwarf2_frame_base_address (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
1134 {
1135   struct dwarf2_frame_cache *cache =
1136     dwarf2_frame_cache (next_frame, this_cache);
1137
1138   return cache->cfa;
1139 }
1140
1141 static const struct frame_base dwarf2_frame_base =
1142 {
1143   &dwarf2_frame_unwind,
1144   dwarf2_frame_base_address,
1145   dwarf2_frame_base_address,
1146   dwarf2_frame_base_address
1147 };
1148
1149 const struct frame_base *
1150 dwarf2_frame_base_sniffer (struct frame_info *next_frame)
1151 {
1152   CORE_ADDR pc = frame_pc_unwind (next_frame);
1153   if (dwarf2_frame_find_fde (&pc))
1154     return &dwarf2_frame_base;
1155
1156   return NULL;
1157 }
1158 \f
1159 /* A minimal decoding of DWARF2 compilation units.  We only decode
1160    what's needed to get to the call frame information.  */
1161
1162 struct comp_unit
1163 {
1164   /* Keep the bfd convenient.  */
1165   bfd *abfd;
1166
1167   struct objfile *objfile;
1168
1169   /* Linked list of CIEs for this object.  */
1170   struct dwarf2_cie *cie;
1171
1172   /* Pointer to the .debug_frame section loaded into memory.  */
1173   gdb_byte *dwarf_frame_buffer;
1174
1175   /* Length of the loaded .debug_frame section.  */
1176   unsigned long dwarf_frame_size;
1177
1178   /* Pointer to the .debug_frame section.  */
1179   asection *dwarf_frame_section;
1180
1181   /* Base for DW_EH_PE_datarel encodings.  */
1182   bfd_vma dbase;
1183
1184   /* Base for DW_EH_PE_textrel encodings.  */
1185   bfd_vma tbase;
1186 };
1187
1188 const struct objfile_data *dwarf2_frame_objfile_data;
1189
1190 static unsigned int
1191 read_1_byte (bfd *abfd, gdb_byte *buf)
1192 {
1193   return bfd_get_8 (abfd, buf);
1194 }
1195
1196 static unsigned int
1197 read_4_bytes (bfd *abfd, gdb_byte *buf)
1198 {
1199   return bfd_get_32 (abfd, buf);
1200 }
1201
1202 static ULONGEST
1203 read_8_bytes (bfd *abfd, gdb_byte *buf)
1204 {
1205   return bfd_get_64 (abfd, buf);
1206 }
1207
1208 static ULONGEST
1209 read_unsigned_leb128 (bfd *abfd, gdb_byte *buf, unsigned int *bytes_read_ptr)
1210 {
1211   ULONGEST result;
1212   unsigned int num_read;
1213   int shift;
1214   gdb_byte byte;
1215
1216   result = 0;
1217   shift = 0;
1218   num_read = 0;
1219
1220   do
1221     {
1222       byte = bfd_get_8 (abfd, (bfd_byte *) buf);
1223       buf++;
1224       num_read++;
1225       result |= ((byte & 0x7f) << shift);
1226       shift += 7;
1227     }
1228   while (byte & 0x80);
1229
1230   *bytes_read_ptr = num_read;
1231
1232   return result;
1233 }
1234
1235 static LONGEST
1236 read_signed_leb128 (bfd *abfd, gdb_byte *buf, unsigned int *bytes_read_ptr)
1237 {
1238   LONGEST result;
1239   int shift;
1240   unsigned int num_read;
1241   gdb_byte byte;
1242
1243   result = 0;
1244   shift = 0;
1245   num_read = 0;
1246
1247   do
1248     {
1249       byte = bfd_get_8 (abfd, (bfd_byte *) buf);
1250       buf++;
1251       num_read++;
1252       result |= ((byte & 0x7f) << shift);
1253       shift += 7;
1254     }
1255   while (byte & 0x80);
1256
1257   if (shift < 8 * sizeof (result) && (byte & 0x40))
1258     result |= -(((LONGEST)1) << shift);
1259
1260   *bytes_read_ptr = num_read;
1261
1262   return result;
1263 }
1264
1265 static ULONGEST
1266 read_initial_length (bfd *abfd, gdb_byte *buf, unsigned int *bytes_read_ptr)
1267 {
1268   LONGEST result;
1269
1270   result = bfd_get_32 (abfd, buf);
1271   if (result == 0xffffffff)
1272     {
1273       result = bfd_get_64 (abfd, buf + 4);
1274       *bytes_read_ptr = 12;
1275     }
1276   else
1277     *bytes_read_ptr = 4;
1278
1279   return result;
1280 }
1281 \f
1282
1283 /* Pointer encoding helper functions.  */
1284
1285 /* GCC supports exception handling based on DWARF2 CFI.  However, for
1286    technical reasons, it encodes addresses in its FDE's in a different
1287    way.  Several "pointer encodings" are supported.  The encoding
1288    that's used for a particular FDE is determined by the 'R'
1289    augmentation in the associated CIE.  The argument of this
1290    augmentation is a single byte.  
1291
1292    The address can be encoded as 2 bytes, 4 bytes, 8 bytes, or as a
1293    LEB128.  This is encoded in bits 0, 1 and 2.  Bit 3 encodes whether
1294    the address is signed or unsigned.  Bits 4, 5 and 6 encode how the
1295    address should be interpreted (absolute, relative to the current
1296    position in the FDE, ...).  Bit 7, indicates that the address
1297    should be dereferenced.  */
1298
1299 static gdb_byte
1300 encoding_for_size (unsigned int size)
1301 {
1302   switch (size)
1303     {
1304     case 2:
1305       return DW_EH_PE_udata2;
1306     case 4:
1307       return DW_EH_PE_udata4;
1308     case 8:
1309       return DW_EH_PE_udata8;
1310     default:
1311       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Unsupported address size"));
1312     }
1313 }
1314
1315 static unsigned int
1316 size_of_encoded_value (gdb_byte encoding)
1317 {
1318   if (encoding == DW_EH_PE_omit)
1319     return 0;
1320
1321   switch (encoding & 0x07)
1322     {
1323     case DW_EH_PE_absptr:
1324       return TYPE_LENGTH (builtin_type_void_data_ptr);
1325     case DW_EH_PE_udata2:
1326       return 2;
1327     case DW_EH_PE_udata4:
1328       return 4;
1329     case DW_EH_PE_udata8:
1330       return 8;
1331     default:
1332       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Invalid or unsupported encoding"));
1333     }
1334 }
1335
1336 static CORE_ADDR
1337 read_encoded_value (struct comp_unit *unit, gdb_byte encoding,
1338                     gdb_byte *buf, unsigned int *bytes_read_ptr)
1339 {
1340   int ptr_len = size_of_encoded_value (DW_EH_PE_absptr);
1341   ptrdiff_t offset;
1342   CORE_ADDR base;
1343
1344   /* GCC currently doesn't generate DW_EH_PE_indirect encodings for
1345      FDE's.  */
1346   if (encoding & DW_EH_PE_indirect)
1347     internal_error (__FILE__, __LINE__, 
1348                     _("Unsupported encoding: DW_EH_PE_indirect"));
1349
1350   *bytes_read_ptr = 0;
1351
1352   switch (encoding & 0x70)
1353     {
1354     case DW_EH_PE_absptr:
1355       base = 0;
1356       break;
1357     case DW_EH_PE_pcrel:
1358       base = bfd_get_section_vma (unit->bfd, unit->dwarf_frame_section);
1359       base += (buf - unit->dwarf_frame_buffer);
1360       break;
1361     case DW_EH_PE_datarel:
1362       base = unit->dbase;
1363       break;
1364     case DW_EH_PE_textrel:
1365       base = unit->tbase;
1366       break;
1367     case DW_EH_PE_funcrel:
1368       /* FIXME: kettenis/20040501: For now just pretend
1369          DW_EH_PE_funcrel is equivalent to DW_EH_PE_absptr.  For
1370          reading the initial location of an FDE it should be treated
1371          as such, and currently that's the only place where this code
1372          is used.  */
1373       base = 0;
1374       break;
1375     case DW_EH_PE_aligned:
1376       base = 0;
1377       offset = buf - unit->dwarf_frame_buffer;
1378       if ((offset % ptr_len) != 0)
1379         {
1380           *bytes_read_ptr = ptr_len - (offset % ptr_len);
1381           buf += *bytes_read_ptr;
1382         }
1383       break;
1384     default:
1385       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Invalid or unsupported encoding"));
1386     }
1387
1388   if ((encoding & 0x07) == 0x00)
1389     encoding |= encoding_for_size (ptr_len);
1390
1391   switch (encoding & 0x0f)
1392     {
1393     case DW_EH_PE_uleb128:
1394       {
1395         ULONGEST value;
1396         gdb_byte *end_buf = buf + (sizeof (value) + 1) * 8 / 7;
1397         *bytes_read_ptr += read_uleb128 (buf, end_buf, &value) - buf;
1398         return base + value;
1399       }
1400     case DW_EH_PE_udata2:
1401       *bytes_read_ptr += 2;
1402       return (base + bfd_get_16 (unit->abfd, (bfd_byte *) buf));
1403     case DW_EH_PE_udata4:
1404       *bytes_read_ptr += 4;
1405       return (base + bfd_get_32 (unit->abfd, (bfd_byte *) buf));
1406     case DW_EH_PE_udata8:
1407       *bytes_read_ptr += 8;
1408       return (base + bfd_get_64 (unit->abfd, (bfd_byte *) buf));
1409     case DW_EH_PE_sleb128:
1410       {
1411         LONGEST value;
1412         gdb_byte *end_buf = buf + (sizeof (value) + 1) * 8 / 7;
1413         *bytes_read_ptr += read_sleb128 (buf, end_buf, &value) - buf;
1414         return base + value;
1415       }
1416     case DW_EH_PE_sdata2:
1417       *bytes_read_ptr += 2;
1418       return (base + bfd_get_signed_16 (unit->abfd, (bfd_byte *) buf));
1419     case DW_EH_PE_sdata4:
1420       *bytes_read_ptr += 4;
1421       return (base + bfd_get_signed_32 (unit->abfd, (bfd_byte *) buf));
1422     case DW_EH_PE_sdata8:
1423       *bytes_read_ptr += 8;
1424       return (base + bfd_get_signed_64 (unit->abfd, (bfd_byte *) buf));
1425     default:
1426       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("Invalid or unsupported encoding"));
1427     }
1428 }
1429 \f
1430
1431 /* GCC uses a single CIE for all FDEs in a .debug_frame section.
1432    That's why we use a simple linked list here.  */
1433
1434 static struct dwarf2_cie *
1435 find_cie (struct comp_unit *unit, ULONGEST cie_pointer)
1436 {
1437   struct dwarf2_cie *cie = unit->cie;
1438
1439   while (cie)
1440     {
1441       if (cie->cie_pointer == cie_pointer)
1442         return cie;
1443
1444       cie = cie->next;
1445     }
1446
1447   return NULL;
1448 }
1449
1450 static void
1451 add_cie (struct comp_unit *unit, struct dwarf2_cie *cie)
1452 {
1453   cie->next = unit->cie;
1454   unit->cie = cie;
1455 }
1456
1457 /* Find the FDE for *PC.  Return a pointer to the FDE, and store the
1458    inital location associated with it into *PC.  */
1459
1460 static struct dwarf2_fde *
1461 dwarf2_frame_find_fde (CORE_ADDR *pc)
1462 {
1463   struct objfile *objfile;
1464
1465   ALL_OBJFILES (objfile)
1466     {
1467       struct dwarf2_fde *fde;
1468       CORE_ADDR offset;
1469
1470       fde = objfile_data (objfile, dwarf2_frame_objfile_data);
1471       if (fde == NULL)
1472         continue;
1473
1474       gdb_assert (objfile->section_offsets);
1475       offset = ANOFFSET (objfile->section_offsets, SECT_OFF_TEXT (objfile));
1476
1477       while (fde)
1478         {
1479           if (*pc >= fde->initial_location + offset
1480               && *pc < fde->initial_location + offset + fde->address_range)
1481             {
1482               *pc = fde->initial_location + offset;
1483               return fde;
1484             }
1485
1486           fde = fde->next;
1487         }
1488     }
1489
1490   return NULL;
1491 }
1492
1493 static void
1494 add_fde (struct comp_unit *unit, struct dwarf2_fde *fde)
1495 {
1496   fde->next = objfile_data (unit->objfile, dwarf2_frame_objfile_data);
1497   set_objfile_data (unit->objfile, dwarf2_frame_objfile_data, fde);
1498 }
1499
1500 #ifdef CC_HAS_LONG_LONG
1501 #define DW64_CIE_ID 0xffffffffffffffffULL
1502 #else
1503 #define DW64_CIE_ID ~0
1504 #endif
1505
1506 static gdb_byte *decode_frame_entry (struct comp_unit *unit, gdb_byte *start,
1507                                      int eh_frame_p);
1508
1509 /* Decode the next CIE or FDE.  Return NULL if invalid input, otherwise
1510    the next byte to be processed.  */
1511 static gdb_byte *
1512 decode_frame_entry_1 (struct comp_unit *unit, gdb_byte *start, int eh_frame_p)
1513 {
1514   gdb_byte *buf, *end;
1515   LONGEST length;
1516   unsigned int bytes_read;
1517   int dwarf64_p;
1518   ULONGEST cie_id;
1519   ULONGEST cie_pointer;
1520
1521   buf = start;
1522   length = read_initial_length (unit->abfd, buf, &bytes_read);
1523   buf += bytes_read;
1524   end = buf + length;
1525
1526   /* Are we still within the section? */
1527   if (end > unit->dwarf_frame_buffer + unit->dwarf_frame_size)
1528     return NULL;
1529
1530   if (length == 0)
1531     return end;
1532
1533   /* Distinguish between 32 and 64-bit encoded frame info.  */
1534   dwarf64_p = (bytes_read == 12);
1535
1536   /* In a .eh_frame section, zero is used to distinguish CIEs from FDEs.  */
1537   if (eh_frame_p)
1538     cie_id = 0;
1539   else if (dwarf64_p)
1540     cie_id = DW64_CIE_ID;
1541   else
1542     cie_id = DW_CIE_ID;
1543
1544   if (dwarf64_p)
1545     {
1546       cie_pointer = read_8_bytes (unit->abfd, buf);
1547       buf += 8;
1548     }
1549   else
1550     {
1551       cie_pointer = read_4_bytes (unit->abfd, buf);
1552       buf += 4;
1553     }
1554
1555   if (cie_pointer == cie_id)
1556     {
1557       /* This is a CIE.  */
1558       struct dwarf2_cie *cie;
1559       char *augmentation;
1560       unsigned int cie_version;
1561
1562       /* Record the offset into the .debug_frame section of this CIE.  */
1563       cie_pointer = start - unit->dwarf_frame_buffer;
1564
1565       /* Check whether we've already read it.  */
1566       if (find_cie (unit, cie_pointer))
1567         return end;
1568
1569       cie = (struct dwarf2_cie *)
1570         obstack_alloc (&unit->objfile->objfile_obstack,
1571                        sizeof (struct dwarf2_cie));
1572       cie->initial_instructions = NULL;
1573       cie->cie_pointer = cie_pointer;
1574
1575       /* The encoding for FDE's in a normal .debug_frame section
1576          depends on the target address size.  */
1577       cie->encoding = DW_EH_PE_absptr;
1578
1579       /* We'll determine the final value later, but we need to
1580          initialize it conservatively.  */
1581       cie->signal_frame = 0;
1582
1583       /* Check version number.  */
1584       cie_version = read_1_byte (unit->abfd, buf);
1585       if (cie_version != 1 && cie_version != 3)
1586         return NULL;
1587       buf += 1;
1588
1589       /* Interpret the interesting bits of the augmentation.  */
1590       augmentation = (char *) buf;
1591       buf += (strlen (augmentation) + 1);
1592
1593       /* The GCC 2.x "eh" augmentation has a pointer immediately
1594          following the augmentation string, so it must be handled
1595          first.  */
1596       if (augmentation[0] == 'e' && augmentation[1] == 'h')
1597         {
1598           /* Skip.  */
1599           buf += TYPE_LENGTH (builtin_type_void_data_ptr);
1600           augmentation += 2;
1601         }
1602
1603       cie->code_alignment_factor =
1604         read_unsigned_leb128 (unit->abfd, buf, &bytes_read);
1605       buf += bytes_read;
1606
1607       cie->data_alignment_factor =
1608         read_signed_leb128 (unit->abfd, buf, &bytes_read);
1609       buf += bytes_read;
1610
1611       if (cie_version == 1)
1612         {
1613           cie->return_address_register = read_1_byte (unit->abfd, buf);
1614           bytes_read = 1;
1615         }
1616       else
1617         cie->return_address_register = read_unsigned_leb128 (unit->abfd, buf,
1618                                                              &bytes_read);
1619       if (eh_frame_p)
1620         cie->return_address_register
1621           = dwarf2_frame_eh_frame_regnum (current_gdbarch,
1622                                           cie->return_address_register);
1623
1624       buf += bytes_read;
1625
1626       cie->saw_z_augmentation = (*augmentation == 'z');
1627       if (cie->saw_z_augmentation)
1628         {
1629           ULONGEST length;
1630
1631           length = read_unsigned_leb128 (unit->abfd, buf, &bytes_read);
1632           buf += bytes_read;
1633           if (buf > end)
1634             return NULL;
1635           cie->initial_instructions = buf + length;
1636           augmentation++;
1637         }
1638
1639       while (*augmentation)
1640         {
1641           /* "L" indicates a byte showing how the LSDA pointer is encoded.  */
1642           if (*augmentation == 'L')
1643             {
1644               /* Skip.  */
1645               buf++;
1646               augmentation++;
1647             }
1648
1649           /* "R" indicates a byte indicating how FDE addresses are encoded.  */
1650           else if (*augmentation == 'R')
1651             {
1652               cie->encoding = *buf++;
1653               augmentation++;
1654             }
1655
1656           /* "P" indicates a personality routine in the CIE augmentation.  */
1657           else if (*augmentation == 'P')
1658             {
1659               /* Skip.  Avoid indirection since we throw away the result.  */
1660               gdb_byte encoding = (*buf++) & ~DW_EH_PE_indirect;
1661               read_encoded_value (unit, encoding, buf, &bytes_read);
1662               buf += bytes_read;
1663               augmentation++;
1664             }
1665
1666           /* "S" indicates a signal frame, such that the return
1667              address must not be decremented to locate the call frame
1668              info for the previous frame; it might even be the first
1669              instruction of a function, so decrementing it would take
1670              us to a different function.  */
1671           else if (*augmentation == 'S')
1672             {
1673               cie->signal_frame = 1;
1674               augmentation++;
1675             }
1676
1677           /* Otherwise we have an unknown augmentation.
1678              Bail out unless we saw a 'z' prefix.  */
1679           else
1680             {
1681               if (cie->initial_instructions == NULL)
1682                 return end;
1683
1684               /* Skip unknown augmentations.  */
1685               buf = cie->initial_instructions;
1686               break;
1687             }
1688         }
1689
1690       cie->initial_instructions = buf;
1691       cie->end = end;
1692
1693       add_cie (unit, cie);
1694     }
1695   else
1696     {
1697       /* This is a FDE.  */
1698       struct dwarf2_fde *fde;
1699
1700       /* In an .eh_frame section, the CIE pointer is the delta between the
1701          address within the FDE where the CIE pointer is stored and the
1702          address of the CIE.  Convert it to an offset into the .eh_frame
1703          section.  */
1704       if (eh_frame_p)
1705         {
1706           cie_pointer = buf - unit->dwarf_frame_buffer - cie_pointer;
1707           cie_pointer -= (dwarf64_p ? 8 : 4);
1708         }
1709
1710       /* In either case, validate the result is still within the section.  */
1711       if (cie_pointer >= unit->dwarf_frame_size)
1712         return NULL;
1713
1714       fde = (struct dwarf2_fde *)
1715         obstack_alloc (&unit->objfile->objfile_obstack,
1716                        sizeof (struct dwarf2_fde));
1717       fde->cie = find_cie (unit, cie_pointer);
1718       if (fde->cie == NULL)
1719         {
1720           decode_frame_entry (unit, unit->dwarf_frame_buffer + cie_pointer,
1721                               eh_frame_p);
1722           fde->cie = find_cie (unit, cie_pointer);
1723         }
1724
1725       gdb_assert (fde->cie != NULL);
1726
1727       fde->initial_location =
1728         read_encoded_value (unit, fde->cie->encoding, buf, &bytes_read);
1729       buf += bytes_read;
1730
1731       fde->address_range =
1732         read_encoded_value (unit, fde->cie->encoding & 0x0f, buf, &bytes_read);
1733       buf += bytes_read;
1734
1735       /* A 'z' augmentation in the CIE implies the presence of an
1736          augmentation field in the FDE as well.  The only thing known
1737          to be in here at present is the LSDA entry for EH.  So we
1738          can skip the whole thing.  */
1739       if (fde->cie->saw_z_augmentation)
1740         {
1741           ULONGEST length;
1742
1743           length = read_unsigned_leb128 (unit->abfd, buf, &bytes_read);
1744           buf += bytes_read + length;
1745           if (buf > end)
1746             return NULL;
1747         }
1748
1749       fde->instructions = buf;
1750       fde->end = end;
1751
1752       fde->eh_frame_p = eh_frame_p;
1753
1754       add_fde (unit, fde);
1755     }
1756
1757   return end;
1758 }
1759
1760 /* Read a CIE or FDE in BUF and decode it.  */
1761 static gdb_byte *
1762 decode_frame_entry (struct comp_unit *unit, gdb_byte *start, int eh_frame_p)
1763 {
1764   enum { NONE, ALIGN4, ALIGN8, FAIL } workaround = NONE;
1765   gdb_byte *ret;
1766   const char *msg;
1767   ptrdiff_t start_offset;
1768
1769   while (1)
1770     {
1771       ret = decode_frame_entry_1 (unit, start, eh_frame_p);
1772       if (ret != NULL)
1773         break;
1774
1775       /* We have corrupt input data of some form.  */
1776
1777       /* ??? Try, weakly, to work around compiler/assembler/linker bugs
1778          and mismatches wrt padding and alignment of debug sections.  */
1779       /* Note that there is no requirement in the standard for any
1780          alignment at all in the frame unwind sections.  Testing for
1781          alignment before trying to interpret data would be incorrect.
1782
1783          However, GCC traditionally arranged for frame sections to be
1784          sized such that the FDE length and CIE fields happen to be
1785          aligned (in theory, for performance).  This, unfortunately,
1786          was done with .align directives, which had the side effect of
1787          forcing the section to be aligned by the linker.
1788
1789          This becomes a problem when you have some other producer that
1790          creates frame sections that are not as strictly aligned.  That
1791          produces a hole in the frame info that gets filled by the 
1792          linker with zeros.
1793
1794          The GCC behaviour is arguably a bug, but it's effectively now
1795          part of the ABI, so we're now stuck with it, at least at the
1796          object file level.  A smart linker may decide, in the process
1797          of compressing duplicate CIE information, that it can rewrite
1798          the entire output section without this extra padding.  */
1799
1800       start_offset = start - unit->dwarf_frame_buffer;
1801       if (workaround < ALIGN4 && (start_offset & 3) != 0)
1802         {
1803           start += 4 - (start_offset & 3);
1804           workaround = ALIGN4;
1805           continue;
1806         }
1807       if (workaround < ALIGN8 && (start_offset & 7) != 0)
1808         {
1809           start += 8 - (start_offset & 7);
1810           workaround = ALIGN8;
1811           continue;
1812         }
1813
1814       /* Nothing left to try.  Arrange to return as if we've consumed
1815          the entire input section.  Hopefully we'll get valid info from
1816          the other of .debug_frame/.eh_frame.  */
1817       workaround = FAIL;
1818       ret = unit->dwarf_frame_buffer + unit->dwarf_frame_size;
1819       break;
1820     }
1821
1822   switch (workaround)
1823     {
1824     case NONE:
1825       break;
1826
1827     case ALIGN4:
1828       complaint (&symfile_complaints,
1829                  _("Corrupt data in %s:%s; align 4 workaround apparently succeeded"),
1830                  unit->dwarf_frame_section->owner->filename,
1831                  unit->dwarf_frame_section->name);
1832       break;
1833
1834     case ALIGN8:
1835       complaint (&symfile_complaints,
1836                  _("Corrupt data in %s:%s; align 8 workaround apparently succeeded"),
1837                  unit->dwarf_frame_section->owner->filename,
1838                  unit->dwarf_frame_section->name);
1839       break;
1840
1841     default:
1842       complaint (&symfile_complaints,
1843                  _("Corrupt data in %s:%s"),
1844                  unit->dwarf_frame_section->owner->filename,
1845                  unit->dwarf_frame_section->name);
1846       break;
1847     }
1848
1849   return ret;
1850 }
1851 \f
1852
1853 /* FIXME: kettenis/20030504: This still needs to be integrated with
1854    dwarf2read.c in a better way.  */
1855
1856 /* Imported from dwarf2read.c.  */
1857 extern asection *dwarf_frame_section;
1858 extern asection *dwarf_eh_frame_section;
1859
1860 /* Imported from dwarf2read.c.  */
1861 extern gdb_byte *dwarf2_read_section (struct objfile *objfile, asection *sectp);
1862
1863 void
1864 dwarf2_build_frame_info (struct objfile *objfile)
1865 {
1866   struct comp_unit unit;
1867   gdb_byte *frame_ptr;
1868
1869   /* Build a minimal decoding of the DWARF2 compilation unit.  */
1870   unit.abfd = objfile->obfd;
1871   unit.objfile = objfile;
1872   unit.dbase = 0;
1873   unit.tbase = 0;
1874
1875   /* First add the information from the .eh_frame section.  That way,
1876      the FDEs from that section are searched last.  */
1877   if (dwarf_eh_frame_section)
1878     {
1879       asection *got, *txt;
1880
1881       unit.cie = NULL;
1882       unit.dwarf_frame_buffer = dwarf2_read_section (objfile,
1883                                                      dwarf_eh_frame_section);
1884
1885       unit.dwarf_frame_size = bfd_get_section_size (dwarf_eh_frame_section);
1886       unit.dwarf_frame_section = dwarf_eh_frame_section;
1887
1888       /* FIXME: kettenis/20030602: This is the DW_EH_PE_datarel base
1889          that is used for the i386/amd64 target, which currently is
1890          the only target in GCC that supports/uses the
1891          DW_EH_PE_datarel encoding.  */
1892       got = bfd_get_section_by_name (unit.abfd, ".got");
1893       if (got)
1894         unit.dbase = got->vma;
1895
1896       /* GCC emits the DW_EH_PE_textrel encoding type on sh and ia64
1897          so far.  */
1898       txt = bfd_get_section_by_name (unit.abfd, ".text");
1899       if (txt)
1900         unit.tbase = txt->vma;
1901
1902       frame_ptr = unit.dwarf_frame_buffer;
1903       while (frame_ptr < unit.dwarf_frame_buffer + unit.dwarf_frame_size)
1904         frame_ptr = decode_frame_entry (&unit, frame_ptr, 1);
1905     }
1906
1907   if (dwarf_frame_section)
1908     {
1909       unit.cie = NULL;
1910       unit.dwarf_frame_buffer = dwarf2_read_section (objfile,
1911                                                      dwarf_frame_section);
1912       unit.dwarf_frame_size = bfd_get_section_size (dwarf_frame_section);
1913       unit.dwarf_frame_section = dwarf_frame_section;
1914
1915       frame_ptr = unit.dwarf_frame_buffer;
1916       while (frame_ptr < unit.dwarf_frame_buffer + unit.dwarf_frame_size)
1917         frame_ptr = decode_frame_entry (&unit, frame_ptr, 0);
1918     }
1919 }
1920
1921 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
1922 void _initialize_dwarf2_frame (void);
1923
1924 void
1925 _initialize_dwarf2_frame (void)
1926 {
1927   dwarf2_frame_data = gdbarch_data_register_pre_init (dwarf2_frame_init);
1928   dwarf2_frame_objfile_data = register_objfile_data ();
1929 }