* frv-tdep.c (gdb_assert.h, sim-regno.h, gdb/sim-frv.h)
[external/binutils.git] / gdb / frv-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Fujitsu FR-V, for GDB, the GNU Debugger.
2    Copyright 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GDB.
5
6    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7    it under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9    (at your option) any later version.
10
11    This program is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14    GNU General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with this program; if not, write to the Free Software
18    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 #include "defs.h"
22 #include "gdb_string.h"
23 #include "inferior.h"
24 #include "symfile.h"            /* for entry_point_address */
25 #include "gdbcore.h"
26 #include "arch-utils.h"
27 #include "regcache.h"
28 #include "frame.h"
29 #include "frame-unwind.h"
30 #include "frame-base.h"
31 #include "trad-frame.h"
32 #include "dis-asm.h"
33 #include "gdb_assert.h"
34 #include "sim-regno.h"
35 #include "gdb/sim-frv.h"
36 #include "opcodes/frv-desc.h"   /* for the H_SPR_... enums */
37
38 extern void _initialize_frv_tdep (void);
39
40 static gdbarch_init_ftype frv_gdbarch_init;
41
42 static gdbarch_register_name_ftype frv_register_name;
43 static gdbarch_breakpoint_from_pc_ftype frv_breakpoint_from_pc;
44 static gdbarch_adjust_breakpoint_address_ftype frv_gdbarch_adjust_breakpoint_address;
45 static gdbarch_skip_prologue_ftype frv_skip_prologue;
46 static gdbarch_deprecated_extract_return_value_ftype frv_extract_return_value;
47 static gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address_ftype frv_extract_struct_value_address;
48 static gdbarch_frameless_function_invocation_ftype frv_frameless_function_invocation;
49 static gdbarch_deprecated_push_arguments_ftype frv_push_arguments;
50 static gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call_ftype frv_saved_pc_after_call;
51
52 /* Register numbers.  The order in which these appear define the
53    remote protocol, so take care in changing them.  */
54 enum {
55   /* Register numbers 0 -- 63 are always reserved for general-purpose
56      registers.  The chip at hand may have less.  */
57   first_gpr_regnum = 0,
58   sp_regnum = 1,
59   fp_regnum = 2,
60   struct_return_regnum = 3,
61   last_gpr_regnum = 63,
62
63   /* Register numbers 64 -- 127 are always reserved for floating-point
64      registers.  The chip at hand may have less.  */
65   first_fpr_regnum = 64,
66   last_fpr_regnum = 127,
67
68   /* The PC register.  */
69   pc_regnum = 128,
70
71   /* Register numbers 129 on up are always reserved for special-purpose
72      registers.  */
73   first_spr_regnum = 129,
74   psr_regnum = 129,
75   ccr_regnum = 130,
76   cccr_regnum = 131,
77   tbr_regnum = 135,
78   brr_regnum = 136,
79   dbar0_regnum = 137,
80   dbar1_regnum = 138,
81   dbar2_regnum = 139,
82   dbar3_regnum = 140,
83   lr_regnum = 145,
84   lcr_regnum = 146,
85   iacc0h_regnum = 147,
86   iacc0l_regnum = 148,
87   last_spr_regnum = 148,
88
89   /* The total number of registers we know exist.  */
90   frv_num_regs = last_spr_regnum + 1
91 };
92
93 static LONGEST frv_call_dummy_words[] =
94 {0};
95
96
97 struct frv_unwind_cache         /* was struct frame_extra_info */
98   {
99     /* The previous frame's inner-most stack address.  Used as this
100        frame ID's stack_addr.  */
101     CORE_ADDR prev_sp;
102
103     /* The frame's base, optionally used by the high-level debug info.  */
104     CORE_ADDR base;
105
106     /* Table indicating the location of each and every register.  */
107     struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
108   };
109
110
111 /* A structure describing a particular variant of the FRV.
112    We allocate and initialize one of these structures when we create
113    the gdbarch object for a variant.
114
115    At the moment, all the FR variants we support differ only in which
116    registers are present; the portable code of GDB knows that
117    registers whose names are the empty string don't exist, so the
118    `register_names' array captures all the per-variant information we
119    need.
120
121    in the future, if we need to have per-variant maps for raw size,
122    virtual type, etc., we should replace register_names with an array
123    of structures, each of which gives all the necessary info for one
124    register.  Don't stick parallel arrays in here --- that's so
125    Fortran.  */
126 struct gdbarch_tdep
127 {
128   /* How many general-purpose registers does this variant have?  */
129   int num_gprs;
130
131   /* How many floating-point registers does this variant have?  */
132   int num_fprs;
133
134   /* How many hardware watchpoints can it support?  */
135   int num_hw_watchpoints;
136
137   /* How many hardware breakpoints can it support?  */
138   int num_hw_breakpoints;
139
140   /* Register names.  */
141   char **register_names;
142 };
143
144 #define CURRENT_VARIANT (gdbarch_tdep (current_gdbarch))
145
146
147 /* Allocate a new variant structure, and set up default values for all
148    the fields.  */
149 static struct gdbarch_tdep *
150 new_variant (void)
151 {
152   struct gdbarch_tdep *var;
153   int r;
154   char buf[20];
155
156   var = xmalloc (sizeof (*var));
157   memset (var, 0, sizeof (*var));
158   
159   var->num_gprs = 64;
160   var->num_fprs = 64;
161   var->num_hw_watchpoints = 0;
162   var->num_hw_breakpoints = 0;
163
164   /* By default, don't supply any general-purpose or floating-point
165      register names.  */
166   var->register_names = (char **) xmalloc (frv_num_regs * sizeof (char *));
167   for (r = 0; r < frv_num_regs; r++)
168     var->register_names[r] = "";
169
170   /* Do, however, supply default names for the known special-purpose
171      registers.  */
172
173   var->register_names[pc_regnum] = "pc";
174   var->register_names[lr_regnum] = "lr";
175   var->register_names[lcr_regnum] = "lcr";
176      
177   var->register_names[psr_regnum] = "psr";
178   var->register_names[ccr_regnum] = "ccr";
179   var->register_names[cccr_regnum] = "cccr";
180   var->register_names[tbr_regnum] = "tbr";
181
182   /* Debug registers.  */
183   var->register_names[brr_regnum] = "brr";
184   var->register_names[dbar0_regnum] = "dbar0";
185   var->register_names[dbar1_regnum] = "dbar1";
186   var->register_names[dbar2_regnum] = "dbar2";
187   var->register_names[dbar3_regnum] = "dbar3";
188
189   /* iacc0 (Only found on MB93405.)  */
190   var->register_names[iacc0h_regnum] = "iacc0h";
191   var->register_names[iacc0l_regnum] = "iacc0l";
192
193   return var;
194 }
195
196
197 /* Indicate that the variant VAR has NUM_GPRS general-purpose
198    registers, and fill in the names array appropriately.  */
199 static void
200 set_variant_num_gprs (struct gdbarch_tdep *var, int num_gprs)
201 {
202   int r;
203
204   var->num_gprs = num_gprs;
205
206   for (r = 0; r < num_gprs; ++r)
207     {
208       char buf[20];
209
210       sprintf (buf, "gr%d", r);
211       var->register_names[first_gpr_regnum + r] = xstrdup (buf);
212     }
213 }
214
215
216 /* Indicate that the variant VAR has NUM_FPRS floating-point
217    registers, and fill in the names array appropriately.  */
218 static void
219 set_variant_num_fprs (struct gdbarch_tdep *var, int num_fprs)
220 {
221   int r;
222
223   var->num_fprs = num_fprs;
224
225   for (r = 0; r < num_fprs; ++r)
226     {
227       char buf[20];
228
229       sprintf (buf, "fr%d", r);
230       var->register_names[first_fpr_regnum + r] = xstrdup (buf);
231     }
232 }
233
234
235 static const char *
236 frv_register_name (int reg)
237 {
238   if (reg < 0)
239     return "?toosmall?";
240   if (reg >= frv_num_regs)
241     return "?toolarge?";
242
243   return CURRENT_VARIANT->register_names[reg];
244 }
245
246
247 static struct type *
248 frv_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
249 {
250   if (reg >= first_fpr_regnum && reg <= last_fpr_regnum)
251     return builtin_type_float;
252   else
253     return builtin_type_int32;
254 }
255
256 static int
257 frv_register_byte (int reg)
258 {
259   return (reg * 4);
260 }
261
262 static int
263 frv_register_sim_regno (int reg)
264 {
265   static const int spr_map[] =
266     {
267       H_SPR_PSR,                /* psr_regnum */
268       H_SPR_CCR,                /* ccr_regnum */
269       H_SPR_CCCR,               /* cccr_regnum */
270       -1,                       /* 132 */
271       -1,                       /* 133 */
272       -1,                       /* 134 */
273       H_SPR_TBR,                /* tbr_regnum */
274       H_SPR_BRR,                /* brr_regnum */
275       H_SPR_DBAR0,              /* dbar0_regnum */
276       H_SPR_DBAR1,              /* dbar1_regnum */
277       H_SPR_DBAR2,              /* dbar2_regnum */
278       H_SPR_DBAR3,              /* dbar3_regnum */
279       -1,                       /* 141 */
280       -1,                       /* 142 */
281       -1,                       /* 143 */
282       -1,                       /* 144 */
283       H_SPR_LR,                 /* lr_regnum */
284       H_SPR_LCR,                /* lcr_regnum */
285       H_SPR_IACC0H,             /* iacc0h_regnum */
286       H_SPR_IACC0L              /* iacc0l_regnum */
287     };
288
289   gdb_assert (reg >= 0 && reg < NUM_REGS);
290
291   if (first_gpr_regnum <= reg && reg <= last_gpr_regnum)
292     return reg - first_gpr_regnum + SIM_FRV_GR0_REGNUM;
293   else if (first_fpr_regnum <= reg && reg <= last_fpr_regnum)
294     return reg - first_fpr_regnum + SIM_FRV_FR0_REGNUM;
295   else if (pc_regnum == reg)
296     return SIM_FRV_PC_REGNUM;
297   else if (reg >= first_spr_regnum
298            && reg < first_spr_regnum + sizeof (spr_map) / sizeof (spr_map[0]))
299     {
300       int spr_reg_offset = spr_map[reg - first_spr_regnum];
301
302       if (spr_reg_offset < 0)
303         return SIM_REGNO_DOES_NOT_EXIST;
304       else
305         return SIM_FRV_SPR0_REGNUM + spr_reg_offset;
306     }
307
308   internal_error (__FILE__, __LINE__, "Bad register number %d", reg);
309 }
310
311 static const unsigned char *
312 frv_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *pcptr, int *lenp)
313 {
314   static unsigned char breakpoint[] = {0xc0, 0x70, 0x00, 0x01};
315   *lenp = sizeof (breakpoint);
316   return breakpoint;
317 }
318
319 /* Define the maximum number of instructions which may be packed into a
320    bundle (VLIW instruction).  */
321 static const int max_instrs_per_bundle = 8;
322
323 /* Define the size (in bytes) of an FR-V instruction.  */
324 static const int frv_instr_size = 4;
325
326 /* Adjust a breakpoint's address to account for the FR-V architecture's
327    constraint that a break instruction must not appear as any but the
328    first instruction in the bundle.  */
329 static CORE_ADDR
330 frv_gdbarch_adjust_breakpoint_address (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR bpaddr)
331 {
332   int count = max_instrs_per_bundle;
333   CORE_ADDR addr = bpaddr - frv_instr_size;
334   CORE_ADDR func_start = get_pc_function_start (bpaddr);
335
336   /* Find the end of the previous packing sequence.  This will be indicated
337      by either attempting to access some inaccessible memory or by finding
338      an instruction word whose packing bit is set to one. */
339   while (count-- > 0 && addr >= func_start)
340     {
341       char instr[frv_instr_size];
342       int status;
343
344       status = read_memory_nobpt (addr, instr, sizeof instr);
345
346       if (status != 0)
347         break;
348
349       /* This is a big endian architecture, so byte zero will have most
350          significant byte.  The most significant bit of this byte is the
351          packing bit.  */
352       if (instr[0] & 0x80)
353         break;
354
355       addr -= frv_instr_size;
356     }
357
358   if (count > 0)
359     bpaddr = addr + frv_instr_size;
360
361   return bpaddr;
362 }
363
364
365 /* Return true if REG is a caller-saves ("scratch") register,
366    false otherwise.  */
367 static int
368 is_caller_saves_reg (int reg)
369 {
370   return ((4 <= reg && reg <= 7)
371           || (14 <= reg && reg <= 15)
372           || (32 <= reg && reg <= 47));
373 }
374
375
376 /* Return true if REG is a callee-saves register, false otherwise.  */
377 static int
378 is_callee_saves_reg (int reg)
379 {
380   return ((16 <= reg && reg <= 31)
381           || (48 <= reg && reg <= 63));
382 }
383
384
385 /* Return true if REG is an argument register, false otherwise.  */
386 static int
387 is_argument_reg (int reg)
388 {
389   return (8 <= reg && reg <= 13);
390 }
391
392
393 /* Scan an FR-V prologue, starting at PC, until frame->PC.
394    If FRAME is non-zero, fill in its saved_regs with appropriate addresses.
395    We assume FRAME's saved_regs array has already been allocated and cleared.
396    Return the first PC value after the prologue.
397
398    Note that, for unoptimized code, we almost don't need this function
399    at all; all arguments and locals live on the stack, so we just need
400    the FP to find everything.  The catch: structures passed by value
401    have their addresses living in registers; they're never spilled to
402    the stack.  So if you ever want to be able to get to these
403    arguments in any frame but the top, you'll need to do this serious
404    prologue analysis.  */
405 static CORE_ADDR
406 frv_analyze_prologue (CORE_ADDR pc, struct frame_info *next_frame,
407                       struct frv_unwind_cache *info)
408 {
409   /* When writing out instruction bitpatterns, we use the following
410      letters to label instruction fields:
411      P - The parallel bit.  We don't use this.
412      J - The register number of GRj in the instruction description.
413      K - The register number of GRk in the instruction description.
414      I - The register number of GRi.
415      S - a signed imediate offset.
416      U - an unsigned immediate offset.
417
418      The dots below the numbers indicate where hex digit boundaries
419      fall, to make it easier to check the numbers.  */
420
421   /* Non-zero iff we've seen the instruction that initializes the
422      frame pointer for this function's frame.  */
423   int fp_set = 0;
424
425   /* If fp_set is non_zero, then this is the distance from
426      the stack pointer to frame pointer: fp = sp + fp_offset.  */
427   int fp_offset = 0;
428
429   /* Total size of frame prior to any alloca operations. */
430   int framesize = 0;
431
432   /* Flag indicating if lr has been saved on the stack.  */
433   int lr_saved_on_stack = 0;
434
435   /* The number of the general-purpose register we saved the return
436      address ("link register") in, or -1 if we haven't moved it yet.  */
437   int lr_save_reg = -1;
438
439   /* Offset (from sp) at which lr has been saved on the stack.  */
440
441   int lr_sp_offset = 0;
442
443   /* If gr_saved[i] is non-zero, then we've noticed that general
444      register i has been saved at gr_sp_offset[i] from the stack
445      pointer.  */
446   char gr_saved[64];
447   int gr_sp_offset[64];
448
449   memset (gr_saved, 0, sizeof (gr_saved));
450
451   while (! next_frame || pc < frame_pc_unwind (next_frame))
452     {
453       LONGEST op = read_memory_integer (pc, 4);
454
455       /* The tests in this chain of ifs should be in order of
456          decreasing selectivity, so that more particular patterns get
457          to fire before less particular patterns.  */
458
459       /* Setting the FP from the SP:
460          ori sp, 0, fp
461          P 000010 0100010 000001 000000000000 = 0x04881000
462          0 111111 1111111 111111 111111111111 = 0x7fffffff
463              .    .   .    .   .    .   .   .
464          We treat this as part of the prologue.  */
465       if ((op & 0x7fffffff) == 0x04881000)
466         {
467           fp_set = 1;
468           fp_offset = 0;
469         }
470
471       /* Move the link register to the scratch register grJ, before saving:
472          movsg lr, grJ
473          P 000100 0000011 010000 000111 JJJJJJ = 0x080d01c0
474          0 111111 1111111 111111 111111 000000 = 0x7fffffc0
475              .    .   .    .   .    .    .   .
476          We treat this as part of the prologue.  */
477       else if ((op & 0x7fffffc0) == 0x080d01c0)
478         {
479           int gr_j = op & 0x3f;
480
481           /* If we're moving it to a scratch register, that's fine.  */
482           if (is_caller_saves_reg (gr_j))
483             lr_save_reg = gr_j;
484           /* Otherwise it's not a prologue instruction that we
485              recognize.  */
486           else
487             break;
488         }
489
490       /* To save multiple callee-saves registers on the stack, at
491          offset zero:
492
493          std grK,@(sp,gr0)
494          P KKKKKK 0000011 000001 000011 000000 = 0x000c10c0
495          0 000000 1111111 111111 111111 111111 = 0x01ffffff
496
497          stq grK,@(sp,gr0)
498          P KKKKKK 0000011 000001 000100 000000 = 0x000c1100
499          0 000000 1111111 111111 111111 111111 = 0x01ffffff
500              .    .   .    .   .    .    .   .
501          We treat this as part of the prologue, and record the register's
502          saved address in the frame structure.  */
503       else if ((op & 0x01ffffff) == 0x000c10c0
504             || (op & 0x01ffffff) == 0x000c1100)
505         {
506           int gr_k = ((op >> 25) & 0x3f);
507           int ope  = ((op >> 6)  & 0x3f);
508           int count;
509           int i;
510
511           /* Is it an std or an stq?  */
512           if (ope == 0x03)
513             count = 2;
514           else
515             count = 4;
516
517           /* Is it really a callee-saves register?  */
518           if (is_callee_saves_reg (gr_k))
519             {
520               for (i = 0; i < count; i++)
521                 {
522                   gr_saved[gr_k + i] = 1;
523                   gr_sp_offset[gr_k + i] = 4 * i;
524                 }
525             }
526           else
527             /* It's not a prologue instruction.  */
528             break;
529         }
530
531       /* Adjusting the stack pointer.  (The stack pointer is GR1.)
532          addi sp, S, sp
533          P 000001 0010000 000001 SSSSSSSSSSSS = 0x02401000
534          0 111111 1111111 111111 000000000000 = 0x7ffff000
535              .    .   .    .   .    .   .   .
536          We treat this as part of the prologue.  */
537       else if ((op & 0x7ffff000) == 0x02401000)
538         {
539           /* Sign-extend the twelve-bit field.
540              (Isn't there a better way to do this?)  */
541           int s = (((op & 0xfff) - 0x800) & 0xfff) - 0x800;
542
543           framesize -= s;
544         }
545
546       /* Setting the FP to a constant distance from the SP:
547          addi sp, S, fp
548          P 000010 0010000 000001 SSSSSSSSSSSS = 0x04401000
549          0 111111 1111111 111111 000000000000 = 0x7ffff000
550              .    .   .    .   .    .   .   .
551          We treat this as part of the prologue.  */
552       else if ((op & 0x7ffff000) == 0x04401000)
553         {
554           /* Sign-extend the twelve-bit field.
555              (Isn't there a better way to do this?)  */
556           int s = (((op & 0xfff) - 0x800) & 0xfff) - 0x800;
557           fp_set = 1;
558           fp_offset = s;
559         }
560
561       /* To spill an argument register to a scratch register:
562             ori GRi, 0, GRk
563          P KKKKKK 0100010 IIIIII 000000000000 = 0x00880000
564          0 000000 1111111 000000 111111111111 = 0x01fc0fff
565              .    .   .    .   .    .   .   .
566          For the time being, we treat this as a prologue instruction,
567          assuming that GRi is an argument register.  This one's kind
568          of suspicious, because it seems like it could be part of a
569          legitimate body instruction.  But we only come here when the
570          source info wasn't helpful, so we have to do the best we can.
571          Hopefully once GCC and GDB agree on how to emit line number
572          info for prologues, then this code will never come into play.  */
573       else if ((op & 0x01fc0fff) == 0x00880000)
574         {
575           int gr_i = ((op >> 12) & 0x3f);
576
577           /* If the source isn't an arg register, then this isn't a
578              prologue instruction.  */
579           if (! is_argument_reg (gr_i))
580             break;
581         }
582
583       /* To spill 16-bit values to the stack:
584              sthi GRk, @(fp, s)
585          P KKKKKK 1010001 000010 SSSSSSSSSSSS = 0x01442000
586          0 000000 1111111 111111 000000000000 = 0x01fff000
587              .    .   .    .   .    .   .   . 
588          And for 8-bit values, we use STB instructions.
589              stbi GRk, @(fp, s)
590          P KKKKKK 1010000 000010 SSSSSSSSSSSS = 0x01402000
591          0 000000 1111111 111111 000000000000 = 0x01fff000
592              .    .   .    .   .    .   .   .
593          We check that GRk is really an argument register, and treat
594          all such as part of the prologue.  */
595       else if (   (op & 0x01fff000) == 0x01442000
596                || (op & 0x01fff000) == 0x01402000)
597         {
598           int gr_k = ((op >> 25) & 0x3f);
599
600           if (! is_argument_reg (gr_k))
601             break;              /* Source isn't an arg register.  */
602         }
603
604       /* To save multiple callee-saves register on the stack, at a
605          non-zero offset:
606
607          stdi GRk, @(sp, s)
608          P KKKKKK 1010011 000001 SSSSSSSSSSSS = 0x014c1000
609          0 000000 1111111 111111 000000000000 = 0x01fff000
610              .    .   .    .   .    .   .   .
611          stqi GRk, @(sp, s)
612          P KKKKKK 1010100 000001 SSSSSSSSSSSS = 0x01501000
613          0 000000 1111111 111111 000000000000 = 0x01fff000
614              .    .   .    .   .    .   .   .
615          We treat this as part of the prologue, and record the register's
616          saved address in the frame structure.  */
617       else if ((op & 0x01fff000) == 0x014c1000
618             || (op & 0x01fff000) == 0x01501000)
619         {
620           int gr_k = ((op >> 25) & 0x3f);
621           int count;
622           int i;
623
624           /* Is it a stdi or a stqi?  */
625           if ((op & 0x01fff000) == 0x014c1000)
626             count = 2;
627           else
628             count = 4;
629
630           /* Is it really a callee-saves register?  */
631           if (is_callee_saves_reg (gr_k))
632             {
633               /* Sign-extend the twelve-bit field.
634                  (Isn't there a better way to do this?)  */
635               int s = (((op & 0xfff) - 0x800) & 0xfff) - 0x800;
636
637               for (i = 0; i < count; i++)
638                 {
639                   gr_saved[gr_k + i] = 1;
640                   gr_sp_offset[gr_k + i] = s + (4 * i);
641                 }
642             }
643           else
644             /* It's not a prologue instruction.  */
645             break;
646         }
647
648       /* Storing any kind of integer register at any constant offset
649          from any other register.
650
651          st GRk, @(GRi, gr0)
652          P KKKKKK 0000011 IIIIII 000010 000000 = 0x000c0080
653          0 000000 1111111 000000 111111 111111 = 0x01fc0fff
654              .    .   .    .   .    .    .   .
655          sti GRk, @(GRi, d12)
656          P KKKKKK 1010010 IIIIII SSSSSSSSSSSS = 0x01480000
657          0 000000 1111111 000000 000000000000 = 0x01fc0000
658              .    .   .    .   .    .   .   .
659          These could be almost anything, but a lot of prologue
660          instructions fall into this pattern, so let's decode the
661          instruction once, and then work at a higher level.  */
662       else if (((op & 0x01fc0fff) == 0x000c0080)
663             || ((op & 0x01fc0000) == 0x01480000))
664         {
665           int gr_k = ((op >> 25) & 0x3f);
666           int gr_i = ((op >> 12) & 0x3f);
667           int offset;
668
669           /* Are we storing with gr0 as an offset, or using an
670              immediate value?  */
671           if ((op & 0x01fc0fff) == 0x000c0080)
672             offset = 0;
673           else
674             offset = (((op & 0xfff) - 0x800) & 0xfff) - 0x800;
675
676           /* If the address isn't relative to the SP or FP, it's not a
677              prologue instruction.  */
678           if (gr_i != sp_regnum && gr_i != fp_regnum)
679             break;
680
681           /* Saving the old FP in the new frame (relative to the SP).  */
682           if (gr_k == fp_regnum && gr_i == sp_regnum)
683             {
684               gr_saved[fp_regnum] = 1;
685               gr_sp_offset[fp_regnum] = offset;
686             }
687
688           /* Saving callee-saves register(s) on the stack, relative to
689              the SP.  */
690           else if (gr_i == sp_regnum
691                    && is_callee_saves_reg (gr_k))
692             {
693               gr_saved[gr_k] = 1;
694               if (gr_i == sp_regnum)
695                 gr_sp_offset[gr_k] = offset;
696               else
697                 gr_sp_offset[gr_k] = offset + fp_offset;
698             }
699
700           /* Saving the scratch register holding the return address.  */
701           else if (lr_save_reg != -1
702                    && gr_k == lr_save_reg)
703             {
704               lr_saved_on_stack = 1;
705               if (gr_i == sp_regnum)
706                 lr_sp_offset = offset;
707               else
708                 lr_sp_offset = offset + fp_offset;
709             }
710
711           /* Spilling int-sized arguments to the stack.  */
712           else if (is_argument_reg (gr_k))
713             ;
714
715           /* It's not a store instruction we recognize, so this must
716              be the end of the prologue.  */
717           else
718             break;
719         }
720
721       /* It's not any instruction we recognize, so this must be the end
722          of the prologue.  */
723       else
724         break;
725
726       pc += 4;
727     }
728
729   if (next_frame && info)
730     {
731       int i;
732       ULONGEST this_base;
733
734       /* If we know the relationship between the stack and frame
735          pointers, record the addresses of the registers we noticed.
736          Note that we have to do this as a separate step at the end,
737          because instructions may save relative to the SP, but we need
738          their addresses relative to the FP.  */
739       if (fp_set)
740           frame_unwind_unsigned_register (next_frame, fp_regnum, &this_base);
741       else
742           frame_unwind_unsigned_register (next_frame, sp_regnum, &this_base);
743
744       for (i = 0; i < 64; i++)
745         if (gr_saved[i])
746           info->saved_regs[i].addr = this_base - fp_offset + gr_sp_offset[i];
747
748       info->prev_sp = this_base - fp_offset + framesize;
749       info->base = this_base;
750
751       /* If LR was saved on the stack, record its location.  */
752       if (lr_saved_on_stack)
753         info->saved_regs[lr_regnum].addr = this_base - fp_offset + lr_sp_offset;
754
755       /* The call instruction moves the caller's PC in the callee's LR.
756          Since this is an unwind, do the reverse.  Copy the location of LR
757          into PC (the address / regnum) so that a request for PC will be
758          converted into a request for the LR.  */
759       info->saved_regs[pc_regnum] = info->saved_regs[lr_regnum];
760
761       /* Save the previous frame's computed SP value.  */
762       trad_frame_set_value (info->saved_regs, sp_regnum, info->prev_sp);
763     }
764
765   return pc;
766 }
767
768
769 static CORE_ADDR
770 frv_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
771 {
772   CORE_ADDR func_addr, func_end, new_pc;
773
774   new_pc = pc;
775
776   /* If the line table has entry for a line *within* the function
777      (i.e., not in the prologue, and not past the end), then that's
778      our location.  */
779   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
780     {
781       struct symtab_and_line sal;
782
783       sal = find_pc_line (func_addr, 0);
784
785       if (sal.line != 0 && sal.end < func_end)
786         {
787           new_pc = sal.end;
788         }
789     }
790
791   /* The FR-V prologue is at least five instructions long (twenty bytes).
792      If we didn't find a real source location past that, then
793      do a full analysis of the prologue.  */
794   if (new_pc < pc + 20)
795     new_pc = frv_analyze_prologue (pc, 0, 0);
796
797   return new_pc;
798 }
799
800
801 static struct frv_unwind_cache *
802 frv_frame_unwind_cache (struct frame_info *next_frame,
803                          void **this_prologue_cache)
804 {
805   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
806   CORE_ADDR pc;
807   ULONGEST prev_sp;
808   ULONGEST this_base;
809   struct frv_unwind_cache *info;
810
811   if ((*this_prologue_cache))
812     return (*this_prologue_cache);
813
814   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct frv_unwind_cache);
815   (*this_prologue_cache) = info;
816   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (next_frame);
817
818   /* Prologue analysis does the rest...  */
819   frv_analyze_prologue (frame_func_unwind (next_frame), next_frame, info);
820
821   return info;
822 }
823
824 static void
825 frv_extract_return_value (struct type *type, char *regbuf, char *valbuf)
826 {
827   memcpy (valbuf, (regbuf
828                    + frv_register_byte (8)
829                    + (TYPE_LENGTH (type) < 4 ? 4 - TYPE_LENGTH (type) : 0)),
830                    TYPE_LENGTH (type));
831 }
832
833 static CORE_ADDR
834 frv_extract_struct_value_address (char *regbuf)
835 {
836   return extract_unsigned_integer (regbuf + 
837                                    frv_register_byte (struct_return_regnum),
838                                    4);
839 }
840
841 static void
842 frv_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
843 {
844   write_register (struct_return_regnum, addr);
845 }
846
847 static int
848 frv_frameless_function_invocation (struct frame_info *frame)
849 {
850   return frameless_look_for_prologue (frame);
851 }
852
853 static CORE_ADDR
854 frv_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
855 {
856   /* Require dword alignment.  */
857   return align_down (sp, 8);
858 }
859
860 static CORE_ADDR
861 frv_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR func_addr,
862                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
863                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
864                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
865 {
866   int argreg;
867   int argnum;
868   char *val;
869   char valbuf[4];
870   struct value *arg;
871   struct type *arg_type;
872   int len;
873   enum type_code typecode;
874   CORE_ADDR regval;
875   int stack_space;
876   int stack_offset;
877
878 #if 0
879   printf("Push %d args at sp = %x, struct_return=%d (%x)\n",
880          nargs, (int) sp, struct_return, struct_addr);
881 #endif
882
883   stack_space = 0;
884   for (argnum = 0; argnum < nargs; ++argnum)
885     stack_space += align_up (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])), 4);
886
887   stack_space -= (6 * 4);
888   if (stack_space > 0)
889     sp -= stack_space;
890
891   /* Make sure stack is dword aligned. */
892   sp = align_down (sp, 8);
893
894   stack_offset = 0;
895
896   argreg = 8;
897
898   if (struct_return)
899     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, struct_return_regnum,
900                                     struct_addr);
901
902   for (argnum = 0; argnum < nargs; ++argnum)
903     {
904       arg = args[argnum];
905       arg_type = check_typedef (VALUE_TYPE (arg));
906       len = TYPE_LENGTH (arg_type);
907       typecode = TYPE_CODE (arg_type);
908
909       if (typecode == TYPE_CODE_STRUCT || typecode == TYPE_CODE_UNION)
910         {
911           store_unsigned_integer (valbuf, 4, VALUE_ADDRESS (arg));
912           typecode = TYPE_CODE_PTR;
913           len = 4;
914           val = valbuf;
915         }
916       else
917         {
918           val = (char *) VALUE_CONTENTS (arg);
919         }
920
921       while (len > 0)
922         {
923           int partial_len = (len < 4 ? len : 4);
924
925           if (argreg < 14)
926             {
927               regval = extract_unsigned_integer (val, partial_len);
928 #if 0
929               printf("  Argnum %d data %x -> reg %d\n",
930                      argnum, (int) regval, argreg);
931 #endif
932               regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg, regval);
933               ++argreg;
934             }
935           else
936             {
937 #if 0
938               printf("  Argnum %d data %x -> offset %d (%x)\n",
939                      argnum, *((int *)val), stack_offset, (int) (sp + stack_offset));
940 #endif
941               write_memory (sp + stack_offset, val, partial_len);
942               stack_offset += align_up (partial_len, 4);
943             }
944           len -= partial_len;
945           val += partial_len;
946         }
947     }
948
949   /* Set the return address.  For the frv, the return breakpoint is
950      always at BP_ADDR.  */
951   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, lr_regnum, bp_addr);
952
953   /* Finally, update the SP register.  */
954   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, sp_regnum, sp);
955
956   return sp;
957 }
958
959 static void
960 frv_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
961 {
962   int length = TYPE_LENGTH (type);
963   int reg8_offset = frv_register_byte (8);
964
965   if (length <= 4)
966     deprecated_write_register_bytes (reg8_offset + (4 - length), valbuf,
967                                      length);
968   else if (length == 8)
969     deprecated_write_register_bytes (reg8_offset, valbuf, length);
970   else
971     internal_error (__FILE__, __LINE__,
972                     "Don't know how to return a %d-byte value.", length);
973 }
974
975
976 /* Hardware watchpoint / breakpoint support for the FR500
977    and FR400.  */
978
979 int
980 frv_check_watch_resources (int type, int cnt, int ot)
981 {
982   struct gdbarch_tdep *var = CURRENT_VARIANT;
983
984   /* Watchpoints not supported on simulator.  */
985   if (strcmp (target_shortname, "sim") == 0)
986     return 0;
987
988   if (type == bp_hardware_breakpoint)
989     {
990       if (var->num_hw_breakpoints == 0)
991         return 0;
992       else if (cnt <= var->num_hw_breakpoints)
993         return 1;
994     }
995   else
996     {
997       if (var->num_hw_watchpoints == 0)
998         return 0;
999       else if (ot)
1000         return -1;
1001       else if (cnt <= var->num_hw_watchpoints)
1002         return 1;
1003     }
1004   return -1;
1005 }
1006
1007
1008 CORE_ADDR
1009 frv_stopped_data_address (void)
1010 {
1011   CORE_ADDR brr, dbar0, dbar1, dbar2, dbar3;
1012
1013   brr = read_register (brr_regnum);
1014   dbar0 = read_register (dbar0_regnum);
1015   dbar1 = read_register (dbar1_regnum);
1016   dbar2 = read_register (dbar2_regnum);
1017   dbar3 = read_register (dbar3_regnum);
1018
1019   if (brr & (1<<11))
1020     return dbar0;
1021   else if (brr & (1<<10))
1022     return dbar1;
1023   else if (brr & (1<<9))
1024     return dbar2;
1025   else if (brr & (1<<8))
1026     return dbar3;
1027   else
1028     return 0;
1029 }
1030
1031 static CORE_ADDR
1032 frv_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1033 {
1034   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, pc_regnum);
1035 }
1036
1037 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1038    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1039
1040 static void
1041 frv_frame_this_id (struct frame_info *next_frame,
1042                     void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
1043 {
1044   struct frv_unwind_cache *info
1045     = frv_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
1046   CORE_ADDR base;
1047   CORE_ADDR func;
1048   struct minimal_symbol *msym_stack;
1049   struct frame_id id;
1050
1051   /* The FUNC is easy.  */
1052   func = frame_func_unwind (next_frame);
1053
1054   /* This is meant to halt the backtrace at "_start".  Make sure we
1055      don't halt it at a generic dummy frame. */
1056   if (inside_entry_func (func))
1057     return;
1058
1059   /* Check if the stack is empty.  */
1060   msym_stack = lookup_minimal_symbol ("_stack", NULL, NULL);
1061   if (msym_stack && info->base == SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msym_stack))
1062     return;
1063
1064   /* Hopefully the prologue analysis either correctly determined the
1065      frame's base (which is the SP from the previous frame), or set
1066      that base to "NULL".  */
1067   base = info->prev_sp;
1068   if (base == 0)
1069     return;
1070
1071   id = frame_id_build (base, func);
1072
1073   /* Check that we're not going round in circles with the same frame
1074      ID (but avoid applying the test to sentinel frames which do go
1075      round in circles).  Can't use frame_id_eq() as that doesn't yet
1076      compare the frame's PC value.  */
1077   if (frame_relative_level (next_frame) >= 0
1078       && get_frame_type (next_frame) != DUMMY_FRAME
1079       && frame_id_eq (get_frame_id (next_frame), id))
1080     return;
1081
1082   (*this_id) = id;
1083 }
1084
1085 static void
1086 frv_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame,
1087                           void **this_prologue_cache,
1088                           int regnum, int *optimizedp,
1089                           enum lval_type *lvalp, CORE_ADDR *addrp,
1090                           int *realnump, void *bufferp)
1091 {
1092   struct frv_unwind_cache *info
1093     = frv_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
1094   trad_frame_prev_register (next_frame, info->saved_regs, regnum,
1095                             optimizedp, lvalp, addrp, realnump, bufferp);
1096 }
1097
1098 static const struct frame_unwind frv_frame_unwind = {
1099   NORMAL_FRAME,
1100   frv_frame_this_id,
1101   frv_frame_prev_register
1102 };
1103
1104 static const struct frame_unwind *
1105 frv_frame_sniffer (struct frame_info *next_frame)
1106 {
1107   return &frv_frame_unwind;
1108 }
1109
1110 static CORE_ADDR
1111 frv_frame_base_address (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
1112 {
1113   struct frv_unwind_cache *info
1114     = frv_frame_unwind_cache (next_frame, this_cache);
1115   return info->base;
1116 }
1117
1118 static const struct frame_base frv_frame_base = {
1119   &frv_frame_unwind,
1120   frv_frame_base_address,
1121   frv_frame_base_address,
1122   frv_frame_base_address
1123 };
1124
1125 static CORE_ADDR
1126 frv_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1127 {
1128   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, sp_regnum);
1129 }
1130
1131
1132 /* Assuming NEXT_FRAME->prev is a dummy, return the frame ID of that
1133    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
1134    saved by save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's
1135    breakpoint.  */
1136
1137 static struct frame_id
1138 frv_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1139 {
1140   return frame_id_build (frv_unwind_sp (gdbarch, next_frame),
1141                          frame_pc_unwind (next_frame));
1142 }
1143
1144
1145 static struct gdbarch *
1146 frv_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1147 {
1148   struct gdbarch *gdbarch;
1149   struct gdbarch_tdep *var;
1150
1151   /* Check to see if we've already built an appropriate architecture
1152      object for this executable.  */
1153   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1154   if (arches)
1155     return arches->gdbarch;
1156
1157   /* Select the right tdep structure for this variant.  */
1158   var = new_variant ();
1159   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1160     {
1161     case bfd_mach_frv:
1162     case bfd_mach_frvsimple:
1163     case bfd_mach_fr500:
1164     case bfd_mach_frvtomcat:
1165       set_variant_num_gprs (var, 64);
1166       set_variant_num_fprs (var, 64);
1167       break;
1168
1169     case bfd_mach_fr400:
1170       set_variant_num_gprs (var, 32);
1171       set_variant_num_fprs (var, 32);
1172       break;
1173
1174     default:
1175       /* Never heard of this variant.  */
1176       return 0;
1177     }
1178   
1179   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, var);
1180
1181   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1182   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1183   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1184   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1185   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1186   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1187   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1188   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
1189
1190   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, frv_num_regs);
1191   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, sp_regnum);
1192   set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, fp_regnum);
1193   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, pc_regnum);
1194
1195   set_gdbarch_register_name (gdbarch, frv_register_name);
1196   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, frv_register_byte);
1197   set_gdbarch_register_type (gdbarch, frv_register_type);
1198   set_gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, frv_register_sim_regno);
1199
1200   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, frv_skip_prologue);
1201   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, frv_breakpoint_from_pc);
1202   set_gdbarch_adjust_breakpoint_address (gdbarch, frv_gdbarch_adjust_breakpoint_address);
1203
1204   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1205   set_gdbarch_frameless_function_invocation (gdbarch, frv_frameless_function_invocation);
1206
1207   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, always_use_struct_convention);
1208   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, frv_extract_return_value);
1209
1210   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, frv_store_struct_return);
1211   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, frv_store_return_value);
1212   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address (gdbarch, frv_extract_struct_value_address);
1213
1214   /* Frame stuff.  */
1215   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, frv_unwind_pc);
1216   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, frv_unwind_sp);
1217   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, frv_frame_align);
1218   frame_unwind_append_sniffer (gdbarch, frv_frame_sniffer);
1219   frame_base_set_default (gdbarch, &frv_frame_base);
1220
1221   /* Settings for calling functions in the inferior.  */
1222   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, frv_push_dummy_call);
1223   set_gdbarch_unwind_dummy_id (gdbarch, frv_unwind_dummy_id);
1224
1225   /* Settings that should be unnecessary.  */
1226   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1227
1228   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, generic_target_write_pc);
1229
1230   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1231   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1232
1233   set_gdbarch_remote_translate_xfer_address
1234     (gdbarch, generic_remote_translate_xfer_address);
1235
1236   /* Hardware watchpoint / breakpoint support.  */
1237   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1238     {
1239     case bfd_mach_frv:
1240     case bfd_mach_frvsimple:
1241     case bfd_mach_fr500:
1242     case bfd_mach_frvtomcat:
1243       /* fr500-style hardware debugging support.  */
1244       var->num_hw_watchpoints = 4;
1245       var->num_hw_breakpoints = 4;
1246       break;
1247
1248     case bfd_mach_fr400:
1249       /* fr400-style hardware debugging support.  */
1250       var->num_hw_watchpoints = 2;
1251       var->num_hw_breakpoints = 4;
1252       break;
1253
1254     default:
1255       /* Otherwise, assume we don't have hardware debugging support.  */
1256       var->num_hw_watchpoints = 0;
1257       var->num_hw_breakpoints = 0;
1258       break;
1259     }
1260
1261   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_frv);
1262
1263   return gdbarch;
1264 }
1265
1266 void
1267 _initialize_frv_tdep (void)
1268 {
1269   register_gdbarch_init (bfd_arch_frv, frv_gdbarch_init);
1270 }