* frv-tdep.c (frv_register_byte): Delete.
[platform/upstream/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_frameless_function_invocation_ftype frv_frameless_function_invocation;
47 static gdbarch_deprecated_push_arguments_ftype frv_push_arguments;
48 static gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call_ftype frv_saved_pc_after_call;
49
50 /* Register numbers.  The order in which these appear define the
51    remote protocol, so take care in changing them.  */
52 enum {
53   /* Register numbers 0 -- 63 are always reserved for general-purpose
54      registers.  The chip at hand may have less.  */
55   first_gpr_regnum = 0,
56   sp_regnum = 1,
57   fp_regnum = 2,
58   struct_return_regnum = 3,
59   last_gpr_regnum = 63,
60
61   /* Register numbers 64 -- 127 are always reserved for floating-point
62      registers.  The chip at hand may have less.  */
63   first_fpr_regnum = 64,
64   last_fpr_regnum = 127,
65
66   /* The PC register.  */
67   pc_regnum = 128,
68
69   /* Register numbers 129 on up are always reserved for special-purpose
70      registers.  */
71   first_spr_regnum = 129,
72   psr_regnum = 129,
73   ccr_regnum = 130,
74   cccr_regnum = 131,
75   tbr_regnum = 135,
76   brr_regnum = 136,
77   dbar0_regnum = 137,
78   dbar1_regnum = 138,
79   dbar2_regnum = 139,
80   dbar3_regnum = 140,
81   lr_regnum = 145,
82   lcr_regnum = 146,
83   iacc0h_regnum = 147,
84   iacc0l_regnum = 148,
85   last_spr_regnum = 148,
86
87   /* The total number of registers we know exist.  */
88   frv_num_regs = last_spr_regnum + 1
89 };
90
91 static LONGEST frv_call_dummy_words[] =
92 {0};
93
94
95 struct frv_unwind_cache         /* was struct frame_extra_info */
96   {
97     /* The previous frame's inner-most stack address.  Used as this
98        frame ID's stack_addr.  */
99     CORE_ADDR prev_sp;
100
101     /* The frame's base, optionally used by the high-level debug info.  */
102     CORE_ADDR base;
103
104     /* Table indicating the location of each and every register.  */
105     struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
106   };
107
108
109 /* A structure describing a particular variant of the FRV.
110    We allocate and initialize one of these structures when we create
111    the gdbarch object for a variant.
112
113    At the moment, all the FR variants we support differ only in which
114    registers are present; the portable code of GDB knows that
115    registers whose names are the empty string don't exist, so the
116    `register_names' array captures all the per-variant information we
117    need.
118
119    in the future, if we need to have per-variant maps for raw size,
120    virtual type, etc., we should replace register_names with an array
121    of structures, each of which gives all the necessary info for one
122    register.  Don't stick parallel arrays in here --- that's so
123    Fortran.  */
124 struct gdbarch_tdep
125 {
126   /* How many general-purpose registers does this variant have?  */
127   int num_gprs;
128
129   /* How many floating-point registers does this variant have?  */
130   int num_fprs;
131
132   /* How many hardware watchpoints can it support?  */
133   int num_hw_watchpoints;
134
135   /* How many hardware breakpoints can it support?  */
136   int num_hw_breakpoints;
137
138   /* Register names.  */
139   char **register_names;
140 };
141
142 #define CURRENT_VARIANT (gdbarch_tdep (current_gdbarch))
143
144
145 /* Allocate a new variant structure, and set up default values for all
146    the fields.  */
147 static struct gdbarch_tdep *
148 new_variant (void)
149 {
150   struct gdbarch_tdep *var;
151   int r;
152   char buf[20];
153
154   var = xmalloc (sizeof (*var));
155   memset (var, 0, sizeof (*var));
156   
157   var->num_gprs = 64;
158   var->num_fprs = 64;
159   var->num_hw_watchpoints = 0;
160   var->num_hw_breakpoints = 0;
161
162   /* By default, don't supply any general-purpose or floating-point
163      register names.  */
164   var->register_names = (char **) xmalloc (frv_num_regs * sizeof (char *));
165   for (r = 0; r < frv_num_regs; r++)
166     var->register_names[r] = "";
167
168   /* Do, however, supply default names for the known special-purpose
169      registers.  */
170
171   var->register_names[pc_regnum] = "pc";
172   var->register_names[lr_regnum] = "lr";
173   var->register_names[lcr_regnum] = "lcr";
174      
175   var->register_names[psr_regnum] = "psr";
176   var->register_names[ccr_regnum] = "ccr";
177   var->register_names[cccr_regnum] = "cccr";
178   var->register_names[tbr_regnum] = "tbr";
179
180   /* Debug registers.  */
181   var->register_names[brr_regnum] = "brr";
182   var->register_names[dbar0_regnum] = "dbar0";
183   var->register_names[dbar1_regnum] = "dbar1";
184   var->register_names[dbar2_regnum] = "dbar2";
185   var->register_names[dbar3_regnum] = "dbar3";
186
187   /* iacc0 (Only found on MB93405.)  */
188   var->register_names[iacc0h_regnum] = "iacc0h";
189   var->register_names[iacc0l_regnum] = "iacc0l";
190
191   return var;
192 }
193
194
195 /* Indicate that the variant VAR has NUM_GPRS general-purpose
196    registers, and fill in the names array appropriately.  */
197 static void
198 set_variant_num_gprs (struct gdbarch_tdep *var, int num_gprs)
199 {
200   int r;
201
202   var->num_gprs = num_gprs;
203
204   for (r = 0; r < num_gprs; ++r)
205     {
206       char buf[20];
207
208       sprintf (buf, "gr%d", r);
209       var->register_names[first_gpr_regnum + r] = xstrdup (buf);
210     }
211 }
212
213
214 /* Indicate that the variant VAR has NUM_FPRS floating-point
215    registers, and fill in the names array appropriately.  */
216 static void
217 set_variant_num_fprs (struct gdbarch_tdep *var, int num_fprs)
218 {
219   int r;
220
221   var->num_fprs = num_fprs;
222
223   for (r = 0; r < num_fprs; ++r)
224     {
225       char buf[20];
226
227       sprintf (buf, "fr%d", r);
228       var->register_names[first_fpr_regnum + r] = xstrdup (buf);
229     }
230 }
231
232
233 static const char *
234 frv_register_name (int reg)
235 {
236   if (reg < 0)
237     return "?toosmall?";
238   if (reg >= frv_num_regs)
239     return "?toolarge?";
240
241   return CURRENT_VARIANT->register_names[reg];
242 }
243
244
245 static struct type *
246 frv_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
247 {
248   if (reg >= first_fpr_regnum && reg <= last_fpr_regnum)
249     return builtin_type_float;
250   else
251     return builtin_type_int32;
252 }
253
254 static int
255 frv_register_sim_regno (int reg)
256 {
257   static const int spr_map[] =
258     {
259       H_SPR_PSR,                /* psr_regnum */
260       H_SPR_CCR,                /* ccr_regnum */
261       H_SPR_CCCR,               /* cccr_regnum */
262       -1,                       /* 132 */
263       -1,                       /* 133 */
264       -1,                       /* 134 */
265       H_SPR_TBR,                /* tbr_regnum */
266       H_SPR_BRR,                /* brr_regnum */
267       H_SPR_DBAR0,              /* dbar0_regnum */
268       H_SPR_DBAR1,              /* dbar1_regnum */
269       H_SPR_DBAR2,              /* dbar2_regnum */
270       H_SPR_DBAR3,              /* dbar3_regnum */
271       -1,                       /* 141 */
272       -1,                       /* 142 */
273       -1,                       /* 143 */
274       -1,                       /* 144 */
275       H_SPR_LR,                 /* lr_regnum */
276       H_SPR_LCR,                /* lcr_regnum */
277       H_SPR_IACC0H,             /* iacc0h_regnum */
278       H_SPR_IACC0L              /* iacc0l_regnum */
279     };
280
281   gdb_assert (reg >= 0 && reg < NUM_REGS);
282
283   if (first_gpr_regnum <= reg && reg <= last_gpr_regnum)
284     return reg - first_gpr_regnum + SIM_FRV_GR0_REGNUM;
285   else if (first_fpr_regnum <= reg && reg <= last_fpr_regnum)
286     return reg - first_fpr_regnum + SIM_FRV_FR0_REGNUM;
287   else if (pc_regnum == reg)
288     return SIM_FRV_PC_REGNUM;
289   else if (reg >= first_spr_regnum
290            && reg < first_spr_regnum + sizeof (spr_map) / sizeof (spr_map[0]))
291     {
292       int spr_reg_offset = spr_map[reg - first_spr_regnum];
293
294       if (spr_reg_offset < 0)
295         return SIM_REGNO_DOES_NOT_EXIST;
296       else
297         return SIM_FRV_SPR0_REGNUM + spr_reg_offset;
298     }
299
300   internal_error (__FILE__, __LINE__, "Bad register number %d", reg);
301 }
302
303 static const unsigned char *
304 frv_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *pcptr, int *lenp)
305 {
306   static unsigned char breakpoint[] = {0xc0, 0x70, 0x00, 0x01};
307   *lenp = sizeof (breakpoint);
308   return breakpoint;
309 }
310
311 /* Define the maximum number of instructions which may be packed into a
312    bundle (VLIW instruction).  */
313 static const int max_instrs_per_bundle = 8;
314
315 /* Define the size (in bytes) of an FR-V instruction.  */
316 static const int frv_instr_size = 4;
317
318 /* Adjust a breakpoint's address to account for the FR-V architecture's
319    constraint that a break instruction must not appear as any but the
320    first instruction in the bundle.  */
321 static CORE_ADDR
322 frv_gdbarch_adjust_breakpoint_address (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR bpaddr)
323 {
324   int count = max_instrs_per_bundle;
325   CORE_ADDR addr = bpaddr - frv_instr_size;
326   CORE_ADDR func_start = get_pc_function_start (bpaddr);
327
328   /* Find the end of the previous packing sequence.  This will be indicated
329      by either attempting to access some inaccessible memory or by finding
330      an instruction word whose packing bit is set to one. */
331   while (count-- > 0 && addr >= func_start)
332     {
333       char instr[frv_instr_size];
334       int status;
335
336       status = read_memory_nobpt (addr, instr, sizeof instr);
337
338       if (status != 0)
339         break;
340
341       /* This is a big endian architecture, so byte zero will have most
342          significant byte.  The most significant bit of this byte is the
343          packing bit.  */
344       if (instr[0] & 0x80)
345         break;
346
347       addr -= frv_instr_size;
348     }
349
350   if (count > 0)
351     bpaddr = addr + frv_instr_size;
352
353   return bpaddr;
354 }
355
356
357 /* Return true if REG is a caller-saves ("scratch") register,
358    false otherwise.  */
359 static int
360 is_caller_saves_reg (int reg)
361 {
362   return ((4 <= reg && reg <= 7)
363           || (14 <= reg && reg <= 15)
364           || (32 <= reg && reg <= 47));
365 }
366
367
368 /* Return true if REG is a callee-saves register, false otherwise.  */
369 static int
370 is_callee_saves_reg (int reg)
371 {
372   return ((16 <= reg && reg <= 31)
373           || (48 <= reg && reg <= 63));
374 }
375
376
377 /* Return true if REG is an argument register, false otherwise.  */
378 static int
379 is_argument_reg (int reg)
380 {
381   return (8 <= reg && reg <= 13);
382 }
383
384
385 /* Scan an FR-V prologue, starting at PC, until frame->PC.
386    If FRAME is non-zero, fill in its saved_regs with appropriate addresses.
387    We assume FRAME's saved_regs array has already been allocated and cleared.
388    Return the first PC value after the prologue.
389
390    Note that, for unoptimized code, we almost don't need this function
391    at all; all arguments and locals live on the stack, so we just need
392    the FP to find everything.  The catch: structures passed by value
393    have their addresses living in registers; they're never spilled to
394    the stack.  So if you ever want to be able to get to these
395    arguments in any frame but the top, you'll need to do this serious
396    prologue analysis.  */
397 static CORE_ADDR
398 frv_analyze_prologue (CORE_ADDR pc, struct frame_info *next_frame,
399                       struct frv_unwind_cache *info)
400 {
401   /* When writing out instruction bitpatterns, we use the following
402      letters to label instruction fields:
403      P - The parallel bit.  We don't use this.
404      J - The register number of GRj in the instruction description.
405      K - The register number of GRk in the instruction description.
406      I - The register number of GRi.
407      S - a signed imediate offset.
408      U - an unsigned immediate offset.
409
410      The dots below the numbers indicate where hex digit boundaries
411      fall, to make it easier to check the numbers.  */
412
413   /* Non-zero iff we've seen the instruction that initializes the
414      frame pointer for this function's frame.  */
415   int fp_set = 0;
416
417   /* If fp_set is non_zero, then this is the distance from
418      the stack pointer to frame pointer: fp = sp + fp_offset.  */
419   int fp_offset = 0;
420
421   /* Total size of frame prior to any alloca operations. */
422   int framesize = 0;
423
424   /* Flag indicating if lr has been saved on the stack.  */
425   int lr_saved_on_stack = 0;
426
427   /* The number of the general-purpose register we saved the return
428      address ("link register") in, or -1 if we haven't moved it yet.  */
429   int lr_save_reg = -1;
430
431   /* Offset (from sp) at which lr has been saved on the stack.  */
432
433   int lr_sp_offset = 0;
434
435   /* If gr_saved[i] is non-zero, then we've noticed that general
436      register i has been saved at gr_sp_offset[i] from the stack
437      pointer.  */
438   char gr_saved[64];
439   int gr_sp_offset[64];
440
441   memset (gr_saved, 0, sizeof (gr_saved));
442
443   while (! next_frame || pc < frame_pc_unwind (next_frame))
444     {
445       LONGEST op = read_memory_integer (pc, 4);
446
447       /* The tests in this chain of ifs should be in order of
448          decreasing selectivity, so that more particular patterns get
449          to fire before less particular patterns.  */
450
451       /* Setting the FP from the SP:
452          ori sp, 0, fp
453          P 000010 0100010 000001 000000000000 = 0x04881000
454          0 111111 1111111 111111 111111111111 = 0x7fffffff
455              .    .   .    .   .    .   .   .
456          We treat this as part of the prologue.  */
457       if ((op & 0x7fffffff) == 0x04881000)
458         {
459           fp_set = 1;
460           fp_offset = 0;
461         }
462
463       /* Move the link register to the scratch register grJ, before saving:
464          movsg lr, grJ
465          P 000100 0000011 010000 000111 JJJJJJ = 0x080d01c0
466          0 111111 1111111 111111 111111 000000 = 0x7fffffc0
467              .    .   .    .   .    .    .   .
468          We treat this as part of the prologue.  */
469       else if ((op & 0x7fffffc0) == 0x080d01c0)
470         {
471           int gr_j = op & 0x3f;
472
473           /* If we're moving it to a scratch register, that's fine.  */
474           if (is_caller_saves_reg (gr_j))
475             lr_save_reg = gr_j;
476           /* Otherwise it's not a prologue instruction that we
477              recognize.  */
478           else
479             break;
480         }
481
482       /* To save multiple callee-saves registers on the stack, at
483          offset zero:
484
485          std grK,@(sp,gr0)
486          P KKKKKK 0000011 000001 000011 000000 = 0x000c10c0
487          0 000000 1111111 111111 111111 111111 = 0x01ffffff
488
489          stq grK,@(sp,gr0)
490          P KKKKKK 0000011 000001 000100 000000 = 0x000c1100
491          0 000000 1111111 111111 111111 111111 = 0x01ffffff
492              .    .   .    .   .    .    .   .
493          We treat this as part of the prologue, and record the register's
494          saved address in the frame structure.  */
495       else if ((op & 0x01ffffff) == 0x000c10c0
496             || (op & 0x01ffffff) == 0x000c1100)
497         {
498           int gr_k = ((op >> 25) & 0x3f);
499           int ope  = ((op >> 6)  & 0x3f);
500           int count;
501           int i;
502
503           /* Is it an std or an stq?  */
504           if (ope == 0x03)
505             count = 2;
506           else
507             count = 4;
508
509           /* Is it really a callee-saves register?  */
510           if (is_callee_saves_reg (gr_k))
511             {
512               for (i = 0; i < count; i++)
513                 {
514                   gr_saved[gr_k + i] = 1;
515                   gr_sp_offset[gr_k + i] = 4 * i;
516                 }
517             }
518           else
519             /* It's not a prologue instruction.  */
520             break;
521         }
522
523       /* Adjusting the stack pointer.  (The stack pointer is GR1.)
524          addi sp, S, sp
525          P 000001 0010000 000001 SSSSSSSSSSSS = 0x02401000
526          0 111111 1111111 111111 000000000000 = 0x7ffff000
527              .    .   .    .   .    .   .   .
528          We treat this as part of the prologue.  */
529       else if ((op & 0x7ffff000) == 0x02401000)
530         {
531           /* Sign-extend the twelve-bit field.
532              (Isn't there a better way to do this?)  */
533           int s = (((op & 0xfff) - 0x800) & 0xfff) - 0x800;
534
535           framesize -= s;
536         }
537
538       /* Setting the FP to a constant distance from the SP:
539          addi sp, S, fp
540          P 000010 0010000 000001 SSSSSSSSSSSS = 0x04401000
541          0 111111 1111111 111111 000000000000 = 0x7ffff000
542              .    .   .    .   .    .   .   .
543          We treat this as part of the prologue.  */
544       else if ((op & 0x7ffff000) == 0x04401000)
545         {
546           /* Sign-extend the twelve-bit field.
547              (Isn't there a better way to do this?)  */
548           int s = (((op & 0xfff) - 0x800) & 0xfff) - 0x800;
549           fp_set = 1;
550           fp_offset = s;
551         }
552
553       /* To spill an argument register to a scratch register:
554             ori GRi, 0, GRk
555          P KKKKKK 0100010 IIIIII 000000000000 = 0x00880000
556          0 000000 1111111 000000 111111111111 = 0x01fc0fff
557              .    .   .    .   .    .   .   .
558          For the time being, we treat this as a prologue instruction,
559          assuming that GRi is an argument register.  This one's kind
560          of suspicious, because it seems like it could be part of a
561          legitimate body instruction.  But we only come here when the
562          source info wasn't helpful, so we have to do the best we can.
563          Hopefully once GCC and GDB agree on how to emit line number
564          info for prologues, then this code will never come into play.  */
565       else if ((op & 0x01fc0fff) == 0x00880000)
566         {
567           int gr_i = ((op >> 12) & 0x3f);
568
569           /* If the source isn't an arg register, then this isn't a
570              prologue instruction.  */
571           if (! is_argument_reg (gr_i))
572             break;
573         }
574
575       /* To spill 16-bit values to the stack:
576              sthi GRk, @(fp, s)
577          P KKKKKK 1010001 000010 SSSSSSSSSSSS = 0x01442000
578          0 000000 1111111 111111 000000000000 = 0x01fff000
579              .    .   .    .   .    .   .   . 
580          And for 8-bit values, we use STB instructions.
581              stbi GRk, @(fp, s)
582          P KKKKKK 1010000 000010 SSSSSSSSSSSS = 0x01402000
583          0 000000 1111111 111111 000000000000 = 0x01fff000
584              .    .   .    .   .    .   .   .
585          We check that GRk is really an argument register, and treat
586          all such as part of the prologue.  */
587       else if (   (op & 0x01fff000) == 0x01442000
588                || (op & 0x01fff000) == 0x01402000)
589         {
590           int gr_k = ((op >> 25) & 0x3f);
591
592           if (! is_argument_reg (gr_k))
593             break;              /* Source isn't an arg register.  */
594         }
595
596       /* To save multiple callee-saves register on the stack, at a
597          non-zero offset:
598
599          stdi GRk, @(sp, s)
600          P KKKKKK 1010011 000001 SSSSSSSSSSSS = 0x014c1000
601          0 000000 1111111 111111 000000000000 = 0x01fff000
602              .    .   .    .   .    .   .   .
603          stqi GRk, @(sp, s)
604          P KKKKKK 1010100 000001 SSSSSSSSSSSS = 0x01501000
605          0 000000 1111111 111111 000000000000 = 0x01fff000
606              .    .   .    .   .    .   .   .
607          We treat this as part of the prologue, and record the register's
608          saved address in the frame structure.  */
609       else if ((op & 0x01fff000) == 0x014c1000
610             || (op & 0x01fff000) == 0x01501000)
611         {
612           int gr_k = ((op >> 25) & 0x3f);
613           int count;
614           int i;
615
616           /* Is it a stdi or a stqi?  */
617           if ((op & 0x01fff000) == 0x014c1000)
618             count = 2;
619           else
620             count = 4;
621
622           /* Is it really a callee-saves register?  */
623           if (is_callee_saves_reg (gr_k))
624             {
625               /* Sign-extend the twelve-bit field.
626                  (Isn't there a better way to do this?)  */
627               int s = (((op & 0xfff) - 0x800) & 0xfff) - 0x800;
628
629               for (i = 0; i < count; i++)
630                 {
631                   gr_saved[gr_k + i] = 1;
632                   gr_sp_offset[gr_k + i] = s + (4 * i);
633                 }
634             }
635           else
636             /* It's not a prologue instruction.  */
637             break;
638         }
639
640       /* Storing any kind of integer register at any constant offset
641          from any other register.
642
643          st GRk, @(GRi, gr0)
644          P KKKKKK 0000011 IIIIII 000010 000000 = 0x000c0080
645          0 000000 1111111 000000 111111 111111 = 0x01fc0fff
646              .    .   .    .   .    .    .   .
647          sti GRk, @(GRi, d12)
648          P KKKKKK 1010010 IIIIII SSSSSSSSSSSS = 0x01480000
649          0 000000 1111111 000000 000000000000 = 0x01fc0000
650              .    .   .    .   .    .   .   .
651          These could be almost anything, but a lot of prologue
652          instructions fall into this pattern, so let's decode the
653          instruction once, and then work at a higher level.  */
654       else if (((op & 0x01fc0fff) == 0x000c0080)
655             || ((op & 0x01fc0000) == 0x01480000))
656         {
657           int gr_k = ((op >> 25) & 0x3f);
658           int gr_i = ((op >> 12) & 0x3f);
659           int offset;
660
661           /* Are we storing with gr0 as an offset, or using an
662              immediate value?  */
663           if ((op & 0x01fc0fff) == 0x000c0080)
664             offset = 0;
665           else
666             offset = (((op & 0xfff) - 0x800) & 0xfff) - 0x800;
667
668           /* If the address isn't relative to the SP or FP, it's not a
669              prologue instruction.  */
670           if (gr_i != sp_regnum && gr_i != fp_regnum)
671             break;
672
673           /* Saving the old FP in the new frame (relative to the SP).  */
674           if (gr_k == fp_regnum && gr_i == sp_regnum)
675             {
676               gr_saved[fp_regnum] = 1;
677               gr_sp_offset[fp_regnum] = offset;
678             }
679
680           /* Saving callee-saves register(s) on the stack, relative to
681              the SP.  */
682           else if (gr_i == sp_regnum
683                    && is_callee_saves_reg (gr_k))
684             {
685               gr_saved[gr_k] = 1;
686               if (gr_i == sp_regnum)
687                 gr_sp_offset[gr_k] = offset;
688               else
689                 gr_sp_offset[gr_k] = offset + fp_offset;
690             }
691
692           /* Saving the scratch register holding the return address.  */
693           else if (lr_save_reg != -1
694                    && gr_k == lr_save_reg)
695             {
696               lr_saved_on_stack = 1;
697               if (gr_i == sp_regnum)
698                 lr_sp_offset = offset;
699               else
700                 lr_sp_offset = offset + fp_offset;
701             }
702
703           /* Spilling int-sized arguments to the stack.  */
704           else if (is_argument_reg (gr_k))
705             ;
706
707           /* It's not a store instruction we recognize, so this must
708              be the end of the prologue.  */
709           else
710             break;
711         }
712
713       /* It's not any instruction we recognize, so this must be the end
714          of the prologue.  */
715       else
716         break;
717
718       pc += 4;
719     }
720
721   if (next_frame && info)
722     {
723       int i;
724       ULONGEST this_base;
725
726       /* If we know the relationship between the stack and frame
727          pointers, record the addresses of the registers we noticed.
728          Note that we have to do this as a separate step at the end,
729          because instructions may save relative to the SP, but we need
730          their addresses relative to the FP.  */
731       if (fp_set)
732           frame_unwind_unsigned_register (next_frame, fp_regnum, &this_base);
733       else
734           frame_unwind_unsigned_register (next_frame, sp_regnum, &this_base);
735
736       for (i = 0; i < 64; i++)
737         if (gr_saved[i])
738           info->saved_regs[i].addr = this_base - fp_offset + gr_sp_offset[i];
739
740       info->prev_sp = this_base - fp_offset + framesize;
741       info->base = this_base;
742
743       /* If LR was saved on the stack, record its location.  */
744       if (lr_saved_on_stack)
745         info->saved_regs[lr_regnum].addr = this_base - fp_offset + lr_sp_offset;
746
747       /* The call instruction moves the caller's PC in the callee's LR.
748          Since this is an unwind, do the reverse.  Copy the location of LR
749          into PC (the address / regnum) so that a request for PC will be
750          converted into a request for the LR.  */
751       info->saved_regs[pc_regnum] = info->saved_regs[lr_regnum];
752
753       /* Save the previous frame's computed SP value.  */
754       trad_frame_set_value (info->saved_regs, sp_regnum, info->prev_sp);
755     }
756
757   return pc;
758 }
759
760
761 static CORE_ADDR
762 frv_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
763 {
764   CORE_ADDR func_addr, func_end, new_pc;
765
766   new_pc = pc;
767
768   /* If the line table has entry for a line *within* the function
769      (i.e., not in the prologue, and not past the end), then that's
770      our location.  */
771   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
772     {
773       struct symtab_and_line sal;
774
775       sal = find_pc_line (func_addr, 0);
776
777       if (sal.line != 0 && sal.end < func_end)
778         {
779           new_pc = sal.end;
780         }
781     }
782
783   /* The FR-V prologue is at least five instructions long (twenty bytes).
784      If we didn't find a real source location past that, then
785      do a full analysis of the prologue.  */
786   if (new_pc < pc + 20)
787     new_pc = frv_analyze_prologue (pc, 0, 0);
788
789   return new_pc;
790 }
791
792
793 static struct frv_unwind_cache *
794 frv_frame_unwind_cache (struct frame_info *next_frame,
795                          void **this_prologue_cache)
796 {
797   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (next_frame);
798   CORE_ADDR pc;
799   ULONGEST prev_sp;
800   ULONGEST this_base;
801   struct frv_unwind_cache *info;
802
803   if ((*this_prologue_cache))
804     return (*this_prologue_cache);
805
806   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct frv_unwind_cache);
807   (*this_prologue_cache) = info;
808   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (next_frame);
809
810   /* Prologue analysis does the rest...  */
811   frv_analyze_prologue (frame_func_unwind (next_frame), next_frame, info);
812
813   return info;
814 }
815
816 static void
817 frv_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
818                           void *valbuf)
819 {
820   int len = TYPE_LENGTH (type);
821
822   if (len <= 4)
823     {
824       ULONGEST gpr8_val;
825       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, 8, &gpr8_val);
826       store_unsigned_integer (valbuf, len, gpr8_val);
827     }
828   else if (len == 8)
829     {
830       ULONGEST regval;
831       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, 8, &regval);
832       store_unsigned_integer (valbuf, 4, regval);
833       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, 9, &regval);
834       store_unsigned_integer ((bfd_byte *) valbuf + 4, 4, regval);
835     }
836   else
837     internal_error (__FILE__, __LINE__, "Illegal return value length: %d", len);
838 }
839
840 static CORE_ADDR
841 frv_extract_struct_value_address (struct regcache *regcache)
842 {
843   ULONGEST addr;
844   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, struct_return_regnum, &addr);
845   return addr;
846 }
847
848 static void
849 frv_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
850 {
851   write_register (struct_return_regnum, addr);
852 }
853
854 static int
855 frv_frameless_function_invocation (struct frame_info *frame)
856 {
857   return frameless_look_for_prologue (frame);
858 }
859
860 static CORE_ADDR
861 frv_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
862 {
863   /* Require dword alignment.  */
864   return align_down (sp, 8);
865 }
866
867 static CORE_ADDR
868 frv_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR func_addr,
869                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
870                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
871                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
872 {
873   int argreg;
874   int argnum;
875   char *val;
876   char valbuf[4];
877   struct value *arg;
878   struct type *arg_type;
879   int len;
880   enum type_code typecode;
881   CORE_ADDR regval;
882   int stack_space;
883   int stack_offset;
884
885 #if 0
886   printf("Push %d args at sp = %x, struct_return=%d (%x)\n",
887          nargs, (int) sp, struct_return, struct_addr);
888 #endif
889
890   stack_space = 0;
891   for (argnum = 0; argnum < nargs; ++argnum)
892     stack_space += align_up (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])), 4);
893
894   stack_space -= (6 * 4);
895   if (stack_space > 0)
896     sp -= stack_space;
897
898   /* Make sure stack is dword aligned. */
899   sp = align_down (sp, 8);
900
901   stack_offset = 0;
902
903   argreg = 8;
904
905   if (struct_return)
906     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, struct_return_regnum,
907                                     struct_addr);
908
909   for (argnum = 0; argnum < nargs; ++argnum)
910     {
911       arg = args[argnum];
912       arg_type = check_typedef (VALUE_TYPE (arg));
913       len = TYPE_LENGTH (arg_type);
914       typecode = TYPE_CODE (arg_type);
915
916       if (typecode == TYPE_CODE_STRUCT || typecode == TYPE_CODE_UNION)
917         {
918           store_unsigned_integer (valbuf, 4, VALUE_ADDRESS (arg));
919           typecode = TYPE_CODE_PTR;
920           len = 4;
921           val = valbuf;
922         }
923       else
924         {
925           val = (char *) VALUE_CONTENTS (arg);
926         }
927
928       while (len > 0)
929         {
930           int partial_len = (len < 4 ? len : 4);
931
932           if (argreg < 14)
933             {
934               regval = extract_unsigned_integer (val, partial_len);
935 #if 0
936               printf("  Argnum %d data %x -> reg %d\n",
937                      argnum, (int) regval, argreg);
938 #endif
939               regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg, regval);
940               ++argreg;
941             }
942           else
943             {
944 #if 0
945               printf("  Argnum %d data %x -> offset %d (%x)\n",
946                      argnum, *((int *)val), stack_offset, (int) (sp + stack_offset));
947 #endif
948               write_memory (sp + stack_offset, val, partial_len);
949               stack_offset += align_up (partial_len, 4);
950             }
951           len -= partial_len;
952           val += partial_len;
953         }
954     }
955
956   /* Set the return address.  For the frv, the return breakpoint is
957      always at BP_ADDR.  */
958   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, lr_regnum, bp_addr);
959
960   /* Finally, update the SP register.  */
961   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, sp_regnum, sp);
962
963   return sp;
964 }
965
966 static void
967 frv_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
968                         const void *valbuf)
969 {
970   int len = TYPE_LENGTH (type);
971
972   if (len <= 4)
973     {
974       bfd_byte val[4];
975       memset (val, 0, sizeof (val));
976       memcpy (val + (4 - len), valbuf, len);
977       regcache_cooked_write (regcache, 8, val);
978     }
979   else if (len == 8)
980     {
981       regcache_cooked_write (regcache, 8, valbuf);
982       regcache_cooked_write (regcache, 9, (bfd_byte *) valbuf + 4);
983     }
984   else
985     internal_error (__FILE__, __LINE__,
986                     "Don't know how to return a %d-byte value.", len);
987 }
988
989
990 /* Hardware watchpoint / breakpoint support for the FR500
991    and FR400.  */
992
993 int
994 frv_check_watch_resources (int type, int cnt, int ot)
995 {
996   struct gdbarch_tdep *var = CURRENT_VARIANT;
997
998   /* Watchpoints not supported on simulator.  */
999   if (strcmp (target_shortname, "sim") == 0)
1000     return 0;
1001
1002   if (type == bp_hardware_breakpoint)
1003     {
1004       if (var->num_hw_breakpoints == 0)
1005         return 0;
1006       else if (cnt <= var->num_hw_breakpoints)
1007         return 1;
1008     }
1009   else
1010     {
1011       if (var->num_hw_watchpoints == 0)
1012         return 0;
1013       else if (ot)
1014         return -1;
1015       else if (cnt <= var->num_hw_watchpoints)
1016         return 1;
1017     }
1018   return -1;
1019 }
1020
1021
1022 CORE_ADDR
1023 frv_stopped_data_address (void)
1024 {
1025   CORE_ADDR brr, dbar0, dbar1, dbar2, dbar3;
1026
1027   brr = read_register (brr_regnum);
1028   dbar0 = read_register (dbar0_regnum);
1029   dbar1 = read_register (dbar1_regnum);
1030   dbar2 = read_register (dbar2_regnum);
1031   dbar3 = read_register (dbar3_regnum);
1032
1033   if (brr & (1<<11))
1034     return dbar0;
1035   else if (brr & (1<<10))
1036     return dbar1;
1037   else if (brr & (1<<9))
1038     return dbar2;
1039   else if (brr & (1<<8))
1040     return dbar3;
1041   else
1042     return 0;
1043 }
1044
1045 static CORE_ADDR
1046 frv_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1047 {
1048   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, pc_regnum);
1049 }
1050
1051 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
1052    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
1053
1054 static void
1055 frv_frame_this_id (struct frame_info *next_frame,
1056                     void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
1057 {
1058   struct frv_unwind_cache *info
1059     = frv_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
1060   CORE_ADDR base;
1061   CORE_ADDR func;
1062   struct minimal_symbol *msym_stack;
1063   struct frame_id id;
1064
1065   /* The FUNC is easy.  */
1066   func = frame_func_unwind (next_frame);
1067
1068   /* This is meant to halt the backtrace at "_start".  Make sure we
1069      don't halt it at a generic dummy frame. */
1070   if (inside_entry_func (func))
1071     return;
1072
1073   /* Check if the stack is empty.  */
1074   msym_stack = lookup_minimal_symbol ("_stack", NULL, NULL);
1075   if (msym_stack && info->base == SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msym_stack))
1076     return;
1077
1078   /* Hopefully the prologue analysis either correctly determined the
1079      frame's base (which is the SP from the previous frame), or set
1080      that base to "NULL".  */
1081   base = info->prev_sp;
1082   if (base == 0)
1083     return;
1084
1085   id = frame_id_build (base, func);
1086
1087   /* Check that we're not going round in circles with the same frame
1088      ID (but avoid applying the test to sentinel frames which do go
1089      round in circles).  Can't use frame_id_eq() as that doesn't yet
1090      compare the frame's PC value.  */
1091   if (frame_relative_level (next_frame) >= 0
1092       && get_frame_type (next_frame) != DUMMY_FRAME
1093       && frame_id_eq (get_frame_id (next_frame), id))
1094     return;
1095
1096   (*this_id) = id;
1097 }
1098
1099 static void
1100 frv_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame,
1101                           void **this_prologue_cache,
1102                           int regnum, int *optimizedp,
1103                           enum lval_type *lvalp, CORE_ADDR *addrp,
1104                           int *realnump, void *bufferp)
1105 {
1106   struct frv_unwind_cache *info
1107     = frv_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
1108   trad_frame_prev_register (next_frame, info->saved_regs, regnum,
1109                             optimizedp, lvalp, addrp, realnump, bufferp);
1110 }
1111
1112 static const struct frame_unwind frv_frame_unwind = {
1113   NORMAL_FRAME,
1114   frv_frame_this_id,
1115   frv_frame_prev_register
1116 };
1117
1118 static const struct frame_unwind *
1119 frv_frame_sniffer (struct frame_info *next_frame)
1120 {
1121   return &frv_frame_unwind;
1122 }
1123
1124 static CORE_ADDR
1125 frv_frame_base_address (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
1126 {
1127   struct frv_unwind_cache *info
1128     = frv_frame_unwind_cache (next_frame, this_cache);
1129   return info->base;
1130 }
1131
1132 static const struct frame_base frv_frame_base = {
1133   &frv_frame_unwind,
1134   frv_frame_base_address,
1135   frv_frame_base_address,
1136   frv_frame_base_address
1137 };
1138
1139 static CORE_ADDR
1140 frv_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1141 {
1142   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, sp_regnum);
1143 }
1144
1145
1146 /* Assuming NEXT_FRAME->prev is a dummy, return the frame ID of that
1147    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
1148    saved by save_dummy_frame_tos(), and the PC match the dummy frame's
1149    breakpoint.  */
1150
1151 static struct frame_id
1152 frv_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1153 {
1154   return frame_id_build (frv_unwind_sp (gdbarch, next_frame),
1155                          frame_pc_unwind (next_frame));
1156 }
1157
1158
1159 static struct gdbarch *
1160 frv_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1161 {
1162   struct gdbarch *gdbarch;
1163   struct gdbarch_tdep *var;
1164
1165   /* Check to see if we've already built an appropriate architecture
1166      object for this executable.  */
1167   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1168   if (arches)
1169     return arches->gdbarch;
1170
1171   /* Select the right tdep structure for this variant.  */
1172   var = new_variant ();
1173   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1174     {
1175     case bfd_mach_frv:
1176     case bfd_mach_frvsimple:
1177     case bfd_mach_fr500:
1178     case bfd_mach_frvtomcat:
1179       set_variant_num_gprs (var, 64);
1180       set_variant_num_fprs (var, 64);
1181       break;
1182
1183     case bfd_mach_fr400:
1184       set_variant_num_gprs (var, 32);
1185       set_variant_num_fprs (var, 32);
1186       break;
1187
1188     default:
1189       /* Never heard of this variant.  */
1190       return 0;
1191     }
1192   
1193   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, var);
1194
1195   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1196   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1197   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1198   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1199   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1200   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1201   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1202   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
1203
1204   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, frv_num_regs);
1205   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, sp_regnum);
1206   set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, fp_regnum);
1207   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, pc_regnum);
1208
1209   set_gdbarch_register_name (gdbarch, frv_register_name);
1210   set_gdbarch_register_type (gdbarch, frv_register_type);
1211   set_gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, frv_register_sim_regno);
1212
1213   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, frv_skip_prologue);
1214   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, frv_breakpoint_from_pc);
1215   set_gdbarch_adjust_breakpoint_address (gdbarch, frv_gdbarch_adjust_breakpoint_address);
1216
1217   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1218   set_gdbarch_frameless_function_invocation (gdbarch, frv_frameless_function_invocation);
1219
1220   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, always_use_struct_convention);
1221   set_gdbarch_extract_return_value (gdbarch, frv_extract_return_value);
1222
1223   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, frv_store_struct_return);
1224   set_gdbarch_store_return_value (gdbarch, frv_store_return_value);
1225   set_gdbarch_extract_struct_value_address (gdbarch, frv_extract_struct_value_address);
1226
1227   /* Frame stuff.  */
1228   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, frv_unwind_pc);
1229   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, frv_unwind_sp);
1230   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, frv_frame_align);
1231   frame_unwind_append_sniffer (gdbarch, frv_frame_sniffer);
1232   frame_base_set_default (gdbarch, &frv_frame_base);
1233
1234   /* Settings for calling functions in the inferior.  */
1235   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, frv_push_dummy_call);
1236   set_gdbarch_unwind_dummy_id (gdbarch, frv_unwind_dummy_id);
1237
1238   /* Settings that should be unnecessary.  */
1239   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1240
1241   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, generic_target_write_pc);
1242
1243   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1244   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1245
1246   set_gdbarch_remote_translate_xfer_address
1247     (gdbarch, generic_remote_translate_xfer_address);
1248
1249   /* Hardware watchpoint / breakpoint support.  */
1250   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1251     {
1252     case bfd_mach_frv:
1253     case bfd_mach_frvsimple:
1254     case bfd_mach_fr500:
1255     case bfd_mach_frvtomcat:
1256       /* fr500-style hardware debugging support.  */
1257       var->num_hw_watchpoints = 4;
1258       var->num_hw_breakpoints = 4;
1259       break;
1260
1261     case bfd_mach_fr400:
1262       /* fr400-style hardware debugging support.  */
1263       var->num_hw_watchpoints = 2;
1264       var->num_hw_breakpoints = 4;
1265       break;
1266
1267     default:
1268       /* Otherwise, assume we don't have hardware debugging support.  */
1269       var->num_hw_watchpoints = 0;
1270       var->num_hw_breakpoints = 0;
1271       break;
1272     }
1273
1274   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_frv);
1275
1276   return gdbarch;
1277 }
1278
1279 void
1280 _initialize_frv_tdep (void)
1281 {
1282   register_gdbarch_init (bfd_arch_frv, frv_gdbarch_init);
1283 }