* h8300-tdep.c (h8300_examine_prologue): Match saved regs location
[external/binutils.git] / gdb / h8300-tdep.c
1 /* Target-machine dependent code for Hitachi H8/300, for GDB.
2
3    Copyright 1988, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1998,
4    1999, 2000, 2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; if not, write to the Free Software
20    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
21    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 /*
24    Contributed by Steve Chamberlain
25    sac@cygnus.com
26  */
27
28 #include "defs.h"
29 #include "value.h"
30 #include "inferior.h"
31 #include "symfile.h"
32 #include "arch-utils.h"
33 #include "regcache.h"
34 #include "gdbcore.h"
35 #include "objfiles.h"
36 #include "gdbcmd.h"
37
38 /* Extra info which is saved in each frame_info. */
39 struct frame_extra_info
40 {
41   CORE_ADDR from_pc;
42   CORE_ADDR args_pointer;
43   CORE_ADDR locals_pointer;
44 };
45
46 #define E_NUM_REGS (h8300smode ? 14 : 13)
47
48 enum
49 {
50   h8300_reg_size = 2,
51   h8300h_reg_size = 4,
52   h8300_max_reg_size = 4,
53 };
54 #define BINWORD (h8300hmode ? h8300h_reg_size : h8300_reg_size)
55
56 enum gdb_regnum
57 {
58   E_R0_REGNUM, E_ER0_REGNUM = E_R0_REGNUM, E_ARG0_REGNUM = E_R0_REGNUM,
59   E_R1_REGNUM, E_ER1_REGNUM = E_R1_REGNUM,
60   E_R2_REGNUM, E_ER2_REGNUM = E_R2_REGNUM, E_ARGLAST_REGNUM = E_R2_REGNUM,
61   E_R3_REGNUM, E_ER3_REGNUM = E_R3_REGNUM,
62   E_R4_REGNUM, E_ER4_REGNUM = E_R4_REGNUM,
63   E_R5_REGNUM, E_ER5_REGNUM = E_R5_REGNUM,
64   E_R6_REGNUM, E_ER6_REGNUM = E_R6_REGNUM, E_FP_REGNUM = E_R6_REGNUM,
65   E_SP_REGNUM,
66   E_CCR_REGNUM,
67   E_PC_REGNUM,
68   E_CYCLES_REGNUM,
69   E_TICK_REGNUM, E_EXR_REGNUM = E_TICK_REGNUM,
70   E_INST_REGNUM, E_TICKS_REGNUM = E_INST_REGNUM,
71   E_INSTS_REGNUM
72 };
73
74 #define UNSIGNED_SHORT(X) ((X) & 0xffff)
75
76 #define IS_PUSH(x) ((x & 0xfff0)==0x6df0)
77 #define IS_PUSH_FP(x) (x == 0x6df6)
78 #define IS_MOVE_FP(x) (x == 0x0d76 || x == 0x0ff6)
79 #define IS_MOV_SP_FP(x) (x == 0x0d76 || x == 0x0ff6)
80 #define IS_SUB2_SP(x) (x==0x1b87)
81 #define IS_SUB4_SP(x) (x==0x1b97)
82 #define IS_SUBL_SP(x) (x==0x7a37)
83 #define IS_MOVK_R5(x) (x==0x7905)
84 #define IS_SUB_R5SP(x) (x==0x1957)
85
86 /* If the instruction at PC is an argument register spill, return its
87    length.  Otherwise, return zero.
88
89    An argument register spill is an instruction that moves an argument
90    from the register in which it was passed to the stack slot in which
91    it really lives.  It is a byte, word, or longword move from an
92    argument register to a negative offset from the frame pointer.  */
93
94 static int
95 h8300_is_argument_spill (CORE_ADDR pc)
96 {
97   int w = read_memory_unsigned_integer (pc, 2);
98
99   if ((w & 0xfff0) == 0x6ee0                  /* mov.b Rs,@(d:16,er6) */
100       && 8 <= (w & 0xf) && (w & 0xf) <= 10)   /* Rs is R0L, R1L, or R2L  */
101     {
102       int w2 = read_memory_integer (pc + 2, 2);
103
104       /* ... and d:16 is negative.  */
105       if (w2 < 0)
106         return 4;
107     }
108   else if (w == 0x7860)
109     {
110       int w2 = read_memory_integer (pc + 2, 2);
111
112       if ((w2 & 0xfff0) == 0x6aa0)              /* mov.b Rs, @(d:24,er6) */
113         {
114           LONGEST disp = read_memory_integer (pc + 4, 4);
115
116           /* ... and d:24 is negative.  */
117           if (disp < 0 && disp > 0xffffff)
118             return 8;
119         }
120     }
121   else if ((w & 0xfff0) == 0x6fe0             /* mov.w Rs,@(d:16,er6) */
122            && (w & 0xf) <= 2)                 /* Rs is R0, R1, or R2 */
123     {
124       int w2 = read_memory_integer (pc + 2, 2);
125
126       /* ... and d:16 is negative.  */
127       if (w2 < 0)
128         return 4;
129     }
130   else if (w == 0x78e0)
131     {
132       int w2 = read_memory_integer (pc + 2, 2);
133
134       if ((w2 & 0xfff0) == 0x6ba0)              /* mov.b Rs, @(d:24,er6) */
135         {
136           LONGEST disp = read_memory_integer (pc + 4, 4);
137
138           /* ... and d:24 is negative.  */
139           if (disp < 0 && disp > 0xffffff)
140             return 8;
141         }
142     }
143   else if (w == 0x0100)
144     {
145       int w2 = read_memory_integer (pc + 2, 2);
146
147       if ((w2 & 0xfff0) == 0x6fe0             /* mov.l Rs,@(d:16,er6) */
148           && (w2 & 0xf) <= 2)                /* Rs is ER0, ER1, or ER2 */
149         {
150           int w3 = read_memory_integer (pc + 4, 2);
151
152           /* ... and d:16 is negative.  */
153           if (w3 < 0)
154             return 6;
155         }
156       else if (w2 == 0x78e0)
157         {
158           int w3 = read_memory_integer (pc + 4, 2);
159
160           if ((w3 & 0xfff0) == 0x6ba0)          /* mov.l Rs, @(d:24,er6) */
161             {
162               LONGEST disp = read_memory_integer (pc + 6, 4);
163
164               /* ... and d:24 is negative.  */
165               if (disp < 0 && disp > 0xffffff)
166                 return 10;
167             }
168         }
169     }
170
171   return 0;
172 }
173
174 static CORE_ADDR
175 h8300_skip_prologue (CORE_ADDR start_pc)
176 {
177   short int w;
178   int adjust = 0;
179
180   /* Skip past all push and stm insns.  */
181   while (1)
182     {
183       w = read_memory_unsigned_integer (start_pc, 2);
184       /* First look for push insns.  */
185       if (w == 0x0100 || w == 0x0110 || w == 0x0120 || w == 0x0130)
186         {
187           w = read_memory_unsigned_integer (start_pc + 2, 2);
188           adjust = 2;
189         }
190
191       if (IS_PUSH (w))
192         {
193           start_pc += 2 + adjust;
194           w = read_memory_unsigned_integer (start_pc, 2);
195           continue;
196         }
197       adjust = 0;
198       break;
199     }
200
201   /* Skip past a move to FP, either word or long sized */
202   w = read_memory_unsigned_integer (start_pc, 2);
203   if (w == 0x0100)
204     {
205       w = read_memory_unsigned_integer (start_pc + 2, 2);
206       adjust += 2;
207     }
208
209   if (IS_MOVE_FP (w))
210     {
211       start_pc += 2 + adjust;
212       w = read_memory_unsigned_integer (start_pc, 2);
213     }
214
215   /* Check for loading either a word constant into r5;
216      long versions are handled by the SUBL_SP below.  */
217   if (IS_MOVK_R5 (w))
218     {
219       start_pc += 2;
220       w = read_memory_unsigned_integer (start_pc, 2);
221     }
222
223   /* Now check for subtracting r5 from sp, word sized only.  */
224   if (IS_SUB_R5SP (w))
225     {
226       start_pc += 2 + adjust;
227       w = read_memory_unsigned_integer (start_pc, 2);
228     }
229
230   /* Check for subs #2 and subs #4. */
231   while (IS_SUB2_SP (w) || IS_SUB4_SP (w))
232     {
233       start_pc += 2 + adjust;
234       w = read_memory_unsigned_integer (start_pc, 2);
235     }
236
237   /* Check for a 32bit subtract.  */
238   if (IS_SUBL_SP (w))
239     start_pc += 6 + adjust;
240
241   /* Check for spilling an argument register to the stack frame.
242      This could also be an initializing store from non-prologue code,
243      but I don't think there's any harm in skipping that.  */
244   for (;;)
245     {
246       int spill_size = h8300_is_argument_spill (start_pc);
247       if (spill_size == 0)
248         break;
249       start_pc += spill_size;
250     }
251
252   return start_pc;
253 }
254
255 static int
256 gdb_print_insn_h8300 (bfd_vma memaddr, disassemble_info * info)
257 {
258   if (h8300smode)
259     return print_insn_h8300s (memaddr, info);
260   else if (h8300hmode)
261     return print_insn_h8300h (memaddr, info);
262   else
263     return print_insn_h8300 (memaddr, info);
264 }
265
266 /* Fetch the instruction at ADDR, returning 0 if ADDR is beyond LIM or
267    is not the address of a valid instruction, the address of the next
268    instruction beyond ADDR otherwise.  *PWORD1 receives the first word
269    of the instruction. */
270
271 static CORE_ADDR
272 h8300_next_prologue_insn (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR lim, unsigned short* pword1)
273 {
274   char buf[2];
275   if (addr < lim + 8)
276     {
277       read_memory (addr, buf, 2);
278       *pword1 = extract_signed_integer (buf, 2);
279
280       return addr + 2;
281     }
282   return 0;
283 }
284
285 /* Examine the prologue of a function.  `ip' points to the first instruction.
286    `limit' is the limit of the prologue (e.g. the addr of the first
287    linenumber, or perhaps the program counter if we're stepping through).
288    `frame_sp' is the stack pointer value in use in this frame.
289    `fsr' is a pointer to a frame_saved_regs structure into which we put
290    info about the registers saved by this frame.
291    `fi' is a struct frame_info pointer; we fill in various fields in it
292    to reflect the offsets of the arg pointer and the locals pointer.  */
293
294 /* Any function with a frame looks like this
295    SECOND ARG
296    FIRST ARG
297    RET PC
298    SAVED R2
299    SAVED R3
300    SAVED FP   <-FP POINTS HERE
301    LOCALS0
302    LOCALS1    <-SP POINTS HERE
303  */
304
305 static CORE_ADDR
306 h8300_examine_prologue (register CORE_ADDR ip, register CORE_ADDR limit,
307                         CORE_ADDR after_prolog_fp, CORE_ADDR *fsr,
308                         struct frame_info *fi)
309 {
310   register CORE_ADDR next_ip;
311   int r;
312   int have_fp = 0;
313   unsigned short insn_word;
314   /* Number of things pushed onto stack, starts at 2/4, 'cause the
315      PC is already there */
316   unsigned int reg_save_depth = BINWORD;
317
318   unsigned int auto_depth = 0;  /* Number of bytes of autos */
319
320   char in_frame[11];            /* One for each reg */
321
322   int adjust = 0;
323
324   memset (in_frame, 1, 11);
325   for (r = 0; r < 8; r++)
326     {
327       fsr[r] = 0;
328     }
329   if (after_prolog_fp == 0)
330     {
331       after_prolog_fp = read_register (E_SP_REGNUM);
332     }
333
334   /* If the PC isn't valid, quit now.  */
335   if (ip == 0 || ip & (h8300hmode ? ~0xffffff : ~0xffff))
336     return 0;
337
338   next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
339
340   if (insn_word == 0x0100)
341     {
342       insn_word = read_memory_unsigned_integer (ip + 2, 2);
343       adjust = 2;
344     }
345
346   /* Skip over any fp push instructions */
347   fsr[E_FP_REGNUM] = after_prolog_fp;
348   while (next_ip && IS_PUSH_FP (insn_word))
349     {
350       ip = next_ip + adjust;
351
352       in_frame[insn_word & 0x7] = reg_save_depth;
353       next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
354       reg_save_depth += 2 + adjust;
355     }
356
357   /* Is this a move into the fp */
358   if (next_ip && IS_MOV_SP_FP (insn_word))
359     {
360       ip = next_ip;
361       next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
362       have_fp = 1;
363     }
364
365   /* Skip over any stack adjustment, happens either with a number of
366      sub#2,sp or a mov #x,r5 sub r5,sp */
367
368   if (next_ip && (IS_SUB2_SP (insn_word) || IS_SUB4_SP (insn_word)))
369     {
370       while (next_ip && (IS_SUB2_SP (insn_word) || IS_SUB4_SP (insn_word)))
371         {
372           auto_depth += IS_SUB2_SP (insn_word) ? 2 : 4;
373           ip = next_ip;
374           next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
375         }
376     }
377   else
378     {
379       if (next_ip && IS_MOVK_R5 (insn_word))
380         {
381           ip = next_ip;
382           next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
383           auto_depth += insn_word;
384
385           next_ip = h8300_next_prologue_insn (next_ip, limit, &insn_word);
386           auto_depth += insn_word;
387         }
388       if (next_ip && IS_SUBL_SP (insn_word))
389         {
390           ip = next_ip;
391           auto_depth += read_memory_unsigned_integer (ip, 4);
392           ip += 4;
393
394           next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
395         }
396     }
397
398   /* Now examine the push insns to determine where everything lives
399      on the stack.  */
400   while (1)
401     {
402       adjust = 0;
403       if (!next_ip)
404         break;
405
406       if (insn_word == 0x0100)
407         {
408           ip = next_ip;
409           next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
410           adjust = 2;
411         }
412
413       if (IS_PUSH (insn_word))
414         {
415           auto_depth += 2 + adjust;
416           fsr[insn_word & 0x7] = after_prolog_fp - auto_depth;
417           ip = next_ip;
418           next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
419           continue;
420         }
421
422       /* Now check for push multiple insns.  */
423       if (insn_word == 0x0110 || insn_word == 0x0120 || insn_word == 0x0130)
424         {
425           int count = ((insn_word >> 4) & 0xf) + 1;
426           int start, i;
427
428           ip = next_ip;
429           next_ip = h8300_next_prologue_insn (ip, limit, &insn_word);
430           start = insn_word & 0x7;
431
432           for (i = start; i < start + count; i++)
433             {
434               auto_depth += 4;
435               fsr[i] = after_prolog_fp - auto_depth;
436             }
437         }
438       break;
439     }
440
441   /* The args are always reffed based from the stack pointer */
442   fi->extra_info->args_pointer = after_prolog_fp;
443   /* Locals are always reffed based from the fp */
444   fi->extra_info->locals_pointer = after_prolog_fp;
445   /* The PC is at a known place */
446   fi->extra_info->from_pc =
447     read_memory_unsigned_integer (after_prolog_fp + BINWORD, BINWORD);
448
449   /* Rememeber any others too */
450   in_frame[E_PC_REGNUM] = 0;
451
452   if (have_fp)
453     /* We keep the old FP in the SP spot */
454     fsr[E_SP_REGNUM] = read_memory_unsigned_integer (fsr[E_FP_REGNUM], BINWORD);
455   else
456     fsr[E_SP_REGNUM] = after_prolog_fp + auto_depth;
457
458   return (ip);
459 }
460
461 static void
462 h8300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *fi)
463 {
464   CORE_ADDR func_addr, func_end;
465
466   if (!fi->saved_regs)
467     {
468       frame_saved_regs_zalloc (fi);
469
470       /* Find the beginning of this function, so we can analyze its
471          prologue. */
472       if (find_pc_partial_function (fi->pc, NULL, &func_addr, &func_end))
473         {
474           struct symtab_and_line sal = find_pc_line (func_addr, 0);
475           CORE_ADDR limit = (sal.end && sal.end < fi->pc) ? sal.end : fi->pc;
476           /* This will fill in fields in fi. */
477           h8300_examine_prologue (func_addr, limit, fi->frame, fi->saved_regs, fi);
478         }
479       /* Else we're out of luck (can't debug completely stripped code). 
480          FIXME. */
481     }
482 }
483
484 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's frame.
485    This will be used to create a new GDB frame struct, and then
486    INIT_EXTRA_FRAME_INFO and INIT_FRAME_PC will be called for the new frame.
487
488    For us, the frame address is its stack pointer value, so we look up
489    the function prologue to determine the caller's sp value, and return it.  */
490
491 static CORE_ADDR
492 h8300_frame_chain (struct frame_info *thisframe)
493 {
494   if (PC_IN_CALL_DUMMY (thisframe->pc, thisframe->frame, thisframe->frame))
495     {                           /* initialize the from_pc now */
496       thisframe->extra_info->from_pc =
497         deprecated_read_register_dummy (thisframe->pc, thisframe->frame,
498                                         E_PC_REGNUM);
499       return thisframe->frame;
500     }
501   return thisframe->saved_regs[E_SP_REGNUM];
502 }
503
504 /* Return the saved PC from this frame.
505
506    If the frame has a memory copy of SRP_REGNUM, use that.  If not,
507    just use the register SRP_REGNUM itself.  */
508
509 static CORE_ADDR
510 h8300_frame_saved_pc (struct frame_info *frame)
511 {
512   if (PC_IN_CALL_DUMMY (frame->pc, frame->frame, frame->frame))
513     return deprecated_read_register_dummy (frame->pc, frame->frame,
514                                            E_PC_REGNUM);
515   else
516     return frame->extra_info->from_pc;
517 }
518
519 static void
520 h8300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
521 {
522   if (!fi->extra_info)
523     {
524       fi->extra_info = (struct frame_extra_info *)
525         frame_obstack_alloc (sizeof (struct frame_extra_info));
526       fi->extra_info->from_pc = 0;
527       fi->extra_info->args_pointer = 0;         /* Unknown */
528       fi->extra_info->locals_pointer = 0;       /* Unknown */
529       
530       if (!fi->pc)
531         {
532           if (fi->next)
533             fi->pc = h8300_frame_saved_pc (fi->next);
534         }
535       h8300_frame_init_saved_regs (fi);
536     }
537 }
538
539 static CORE_ADDR
540 h8300_frame_locals_address (struct frame_info *fi)
541 {
542   if (PC_IN_CALL_DUMMY (fi->pc, fi->frame, fi->frame))
543     return (CORE_ADDR) 0;       /* Not sure what else to do... */
544   return fi->extra_info->locals_pointer;
545 }
546
547 /* Return the address of the argument block for the frame
548    described by FI.  Returns 0 if the address is unknown.  */
549
550 static CORE_ADDR
551 h8300_frame_args_address (struct frame_info *fi)
552 {
553   if (PC_IN_CALL_DUMMY (fi->pc, fi->frame, fi->frame))
554     return (CORE_ADDR) 0;       /* Not sure what else to do... */
555   return fi->extra_info->args_pointer;
556 }
557
558 /* Round N up or down to the nearest multiple of UNIT.
559    Evaluate N only once, UNIT several times.
560    UNIT must be a power of two.  */
561 #define round_up(n, unit)   (((n) + (unit) - 1) & -(unit))
562 #define round_down(n, unit) ((n) & -(unit))
563
564 /* Function: push_arguments
565    Setup the function arguments for calling a function in the inferior.
566    In this discussion, a `word' is 16 bits on the H8/300s, and 32 bits
567    on the H8/300H.
568
569    There are actually two ABI's here: -mquickcall (the default) and
570    -mno-quickcall.  With -mno-quickcall, all arguments are passed on
571    the stack after the return address, word-aligned.  With
572    -mquickcall, GCC tries to use r0 -- r2 to pass registers.  Since
573    GCC doesn't indicate in the object file which ABI was used to
574    compile it, GDB only supports the default --- -mquickcall.
575
576    Here are the rules for -mquickcall, in detail:
577
578    Each argument, whether scalar or aggregate, is padded to occupy a
579    whole number of words.  Arguments smaller than a word are padded at
580    the most significant end; those larger than a word are padded at
581    the least significant end.
582
583    The initial arguments are passed in r0 -- r2.  Earlier arguments go in
584    lower-numbered registers.  Multi-word arguments are passed in
585    consecutive registers, with the most significant end in the
586    lower-numbered register.
587
588    If an argument doesn't fit entirely in the remaining registers, it
589    is passed entirely on the stack.  Stack arguments begin just after
590    the return address.  Once an argument has overflowed onto the stack
591    this way, all subsequent arguments are passed on the stack.
592
593    The above rule has odd consequences.  For example, on the h8/300s,
594    if a function takes two longs and an int as arguments:
595    - the first long will be passed in r0/r1,
596    - the second long will be passed entirely on the stack, since it
597      doesn't fit in r2,
598    - and the int will be passed on the stack, even though it could fit
599      in r2.
600
601    A weird exception: if an argument is larger than a word, but not a
602    whole number of words in length (before padding), it is passed on
603    the stack following the rules for stack arguments above, even if
604    there are sufficient registers available to hold it.  Stranger
605    still, the argument registers are still `used up' --- even though
606    there's nothing in them.
607
608    So, for example, on the h8/300s, if a function expects a three-byte
609    structure and an int, the structure will go on the stack, and the
610    int will go in r2, not r0.
611   
612    If the function returns an aggregate type (struct, union, or class)
613    by value, the caller must allocate space to hold the return value,
614    and pass the callee a pointer to this space as an invisible first
615    argument, in R0.
616
617    For varargs functions, the last fixed argument and all the variable
618    arguments are always passed on the stack.  This means that calls to
619    varargs functions don't work properly unless there is a prototype
620    in scope.
621
622    Basically, this ABI is not good, for the following reasons:
623    - You can't call vararg functions properly unless a prototype is in scope.
624    - Structure passing is inconsistent, to no purpose I can see.
625    - It often wastes argument registers, of which there are only three
626      to begin with.  */
627
628 static CORE_ADDR
629 h8300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
630                       int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
631 {
632   int stack_align, stack_alloc, stack_offset;
633   int wordsize = BINWORD;
634   int reg;
635   int argument;
636
637   /* First, make sure the stack is properly aligned.  */
638   sp = round_down (sp, wordsize);
639
640   /* Now make sure there's space on the stack for the arguments.  We
641      may over-allocate a little here, but that won't hurt anything.  */
642   stack_alloc = 0;
643   for (argument = 0; argument < nargs; argument++)
644     stack_alloc += round_up (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argument])),
645                              wordsize);
646   sp -= stack_alloc;
647
648   /* Now load as many arguments as possible into registers, and push
649      the rest onto the stack.  */
650   reg = E_ARG0_REGNUM;
651   stack_offset = 0;
652
653   /* If we're returning a structure by value, then we must pass a
654      pointer to the buffer for the return value as an invisible first
655      argument.  */
656   if (struct_return)
657     write_register (reg++, struct_addr);
658
659   for (argument = 0; argument < nargs; argument++)
660     {
661       struct type *type = VALUE_TYPE (args[argument]);
662       int len = TYPE_LENGTH (type);
663       char *contents = (char *) VALUE_CONTENTS (args[argument]);
664
665       /* Pad the argument appropriately.  */
666       int padded_len = round_up (len, wordsize);
667       char *padded = alloca (padded_len);
668
669       memset (padded, 0, padded_len);
670       memcpy (len < wordsize ? padded + padded_len - len : padded,
671               contents, len);
672
673       /* Could the argument fit in the remaining registers?  */
674       if (padded_len <= (E_ARGLAST_REGNUM - reg + 1) * wordsize)
675         {
676           /* Are we going to pass it on the stack anyway, for no good
677              reason?  */
678           if (len > wordsize && len % wordsize)
679             {
680               /* I feel so unclean.  */
681               write_memory (sp + stack_offset, padded, padded_len);
682               stack_offset += padded_len;
683
684               /* That's right --- even though we passed the argument
685                  on the stack, we consume the registers anyway!  Love
686                  me, love my dog.  */
687               reg += padded_len / wordsize;
688             }
689           else
690             {
691               /* Heavens to Betsy --- it's really going in registers!
692                  It would be nice if we could use write_register_bytes
693                  here, but on the h8/300s, there are gaps between
694                  the registers in the register file.  */
695               int offset;
696
697               for (offset = 0; offset < padded_len; offset += wordsize)
698                 {
699                   ULONGEST word = extract_address (padded + offset, wordsize);
700                   write_register (reg++, word);
701                 }
702             }
703         }
704       else
705         {
706           /* It doesn't fit in registers!  Onto the stack it goes.  */
707           write_memory (sp + stack_offset, padded, padded_len);
708           stack_offset += padded_len;
709
710           /* Once one argument has spilled onto the stack, all
711              subsequent arguments go on the stack.  */
712           reg = E_ARGLAST_REGNUM + 1;
713         }
714     }
715
716   return sp;
717 }
718
719 /* Function: push_return_address
720    Setup the return address for a dummy frame, as called by
721    call_function_by_hand.  Only necessary when you are using an
722    empty CALL_DUMMY, ie. the target will not actually be executing
723    a JSR/BSR instruction.  */
724
725 static CORE_ADDR
726 h8300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
727 {
728   unsigned char buf[4];
729   int wordsize = BINWORD;
730
731   sp -= wordsize;
732   store_unsigned_integer (buf, wordsize, CALL_DUMMY_ADDRESS ());
733   write_memory (sp, buf, wordsize);
734   return sp;
735 }
736
737 /* Function: h8300_pop_frame
738    Restore the machine to the state it had before the current frame 
739    was created.  Usually used either by the "RETURN" command, or by
740    call_function_by_hand after the dummy_frame is finished. */
741
742 static void
743 h8300_pop_frame (void)
744 {
745   unsigned regno;
746   struct frame_info *frame = get_current_frame ();
747
748   if (PC_IN_CALL_DUMMY (frame->pc, frame->frame, frame->frame))
749     {
750       generic_pop_dummy_frame ();
751     }
752   else
753     {
754       for (regno = 0; regno < 8; regno++)
755         {
756           /* Don't forget E_SP_REGNUM is a frame_saved_regs struct is the
757              actual value we want, not the address of the value we want.  */
758           if (frame->saved_regs[regno] && regno != E_SP_REGNUM)
759             write_register (regno,
760                             read_memory_integer (frame->saved_regs[regno],
761                                                  BINWORD));
762           else if (frame->saved_regs[regno] && regno == E_SP_REGNUM)
763             write_register (regno, frame->frame + 2 * BINWORD);
764         }
765
766       /* Don't forget to update the PC too!  */
767       write_register (E_PC_REGNUM, frame->extra_info->from_pc);
768     }
769   flush_cached_frames ();
770 }
771
772 /* Function: extract_return_value
773    Figure out where in REGBUF the called function has left its return value.
774    Copy that into VALBUF.  Be sure to account for CPU type.   */
775
776 static void
777 h8300_extract_return_value (struct type *type, char *regbuf, char *valbuf)
778 {
779   int wordsize = BINWORD;
780   int len = TYPE_LENGTH (type);
781
782   switch (len)
783     {
784     case 1:                     /* (char) */
785     case 2:                     /* (short), (int) */
786       memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (0) + (wordsize - len), len);
787       break;
788     case 4:                     /* (long), (float) */
789       if (wordsize == 4)
790         {
791           memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (0), 4);
792         }
793       else
794         {
795           memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (0), 2);
796           memcpy (valbuf + 2, regbuf + REGISTER_BYTE (1), 2);
797         }
798       break;
799     case 8:                     /* (double) (doesn't seem to happen, which is good,
800                                    because this almost certainly isn't right.  */
801       error ("I don't know how a double is returned.");
802       break;
803     }
804 }
805
806 /* Function: store_return_value
807    Place the appropriate value in the appropriate registers.
808    Primarily used by the RETURN command.  */
809
810 static void
811 h8300_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
812 {
813   int regval;
814   int wordsize = BINWORD;
815   int len = TYPE_LENGTH (type);
816
817   switch (len)
818     {
819     case 1:                     /* char */
820     case 2:                     /* short, int */
821       regval = extract_address (valbuf, len);
822       write_register (0, regval);
823       break;
824     case 4:                     /* long, float */
825       regval = extract_address (valbuf, len);
826       if (wordsize == 4)
827         {
828           write_register (0, regval);
829         }
830       else
831         {
832           write_register (0, regval >> 16);
833           write_register (1, regval & 0xffff);
834         }
835       break;
836     case 8:                     /* presumeably double, but doesn't seem to happen */
837       error ("I don't know how to return a double.");
838       break;
839     }
840 }
841
842 static struct cmd_list_element *setmachinelist;
843
844 static const char *
845 h8300_register_name (int regno)
846 {
847   /* The register names change depending on whether the h8300h processor
848      type is selected. */
849   static char *h8300_register_names[] = {
850     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6",
851     "sp", "ccr","pc","cycles", "tick", "inst", ""
852   };
853   static char *h8300s_register_names[] = {
854     "er0", "er1", "er2", "er3", "er4", "er5", "er6",
855     "sp", "ccr", "pc", "cycles", "exr", "tick", "inst"
856   };
857   char **register_names =
858                 h8300smode ? h8300s_register_names : h8300_register_names;
859   if (regno < 0 || regno >= E_NUM_REGS)
860     internal_error (__FILE__, __LINE__,
861                     "h8300_register_name: illegal register number %d", regno);
862   else
863     return register_names[regno];
864 }
865
866 static void
867 h8300_print_register (int regno)
868 {
869   long val = read_register (regno);
870   const char *name = h8300_register_name (regno);
871
872   if (!name || !*name)
873     return;
874
875   printf_filtered ("%-14s ", name);
876   if (h8300hmode)
877     {
878       if (val)
879         printf_filtered ("0x%08lx   %-8ld", val, val);
880       else
881         printf_filtered ("0x%-8lx   %-8ld", val, val);
882     }
883   else
884     {
885       if (val)
886         printf_filtered ("0x%04lx   %-4ld", val, val);
887       else
888         printf_filtered ("0x%-4lx   %-4ld", val, val);
889     }
890   if (regno == E_CCR_REGNUM)
891     {
892       /* CCR register */
893       int C, Z, N, V;
894       unsigned char b[h8300h_reg_size];
895       unsigned char l;
896       frame_register_read (selected_frame, regno, b);
897       l = b[REGISTER_VIRTUAL_SIZE (E_CCR_REGNUM) - 1];
898       printf_unfiltered ("\t");
899       printf_unfiltered ("I-%d ", (l & 0x80) != 0);
900       printf_unfiltered ("UI-%d ", (l & 0x40) != 0);
901       printf_unfiltered ("H-%d ", (l & 0x20) != 0);
902       printf_unfiltered ("U-%d ", (l & 0x10) != 0);
903       N = (l & 0x8) != 0;
904       Z = (l & 0x4) != 0;
905       V = (l & 0x2) != 0;
906       C = (l & 0x1) != 0;
907       printf_unfiltered ("N-%d ", N);
908       printf_unfiltered ("Z-%d ", Z);
909       printf_unfiltered ("V-%d ", V);
910       printf_unfiltered ("C-%d ", C);
911       if ((C | Z) == 0)
912         printf_unfiltered ("u> ");
913       if ((C | Z) == 1)
914         printf_unfiltered ("u<= ");
915       if ((C == 0))
916         printf_unfiltered ("u>= ");
917       if (C == 1)
918         printf_unfiltered ("u< ");
919       if (Z == 0)
920         printf_unfiltered ("!= ");
921       if (Z == 1)
922         printf_unfiltered ("== ");
923       if ((N ^ V) == 0)
924         printf_unfiltered (">= ");
925       if ((N ^ V) == 1)
926         printf_unfiltered ("< ");
927       if ((Z | (N ^ V)) == 0)
928         printf_unfiltered ("> ");
929       if ((Z | (N ^ V)) == 1)
930         printf_unfiltered ("<= ");
931     }
932   else if (regno == E_EXR_REGNUM && h8300smode)
933     {
934       /* EXR register */
935       unsigned char b[h8300h_reg_size];
936       unsigned char l;
937       frame_register_read (selected_frame, regno, b);
938       l = b[REGISTER_VIRTUAL_SIZE (E_EXR_REGNUM) - 1];
939       printf_unfiltered ("\t");
940       printf_unfiltered ("T-%d - - - ", (l & 0x80) != 0);
941       printf_unfiltered ("I2-%d ", (l & 4) != 0);
942       printf_unfiltered ("I1-%d ", (l & 2) != 0);
943       printf_unfiltered ("I0-%d", (l & 1) != 0);
944     }
945   printf_filtered ("\n");
946 }
947
948 static void
949 h8300_do_registers_info (int regno, int cpregs)
950 {
951   if (regno < 0)
952     for (regno = 0; regno < E_NUM_REGS; ++regno)
953       h8300_print_register (regno);
954   else
955     h8300_print_register (regno);
956 }
957
958 static CORE_ADDR
959 h8300_saved_pc_after_call (struct frame_info *ignore)
960 {
961   return read_memory_unsigned_integer (read_register (E_SP_REGNUM), BINWORD);
962 }
963
964 static int
965 h8300_register_byte (int regno)
966 {
967   if (regno < 0 || regno >= E_NUM_REGS)
968     internal_error (__FILE__, __LINE__,
969                     "h8300_register_byte: illegal register number %d", regno);
970   else
971     return regno * BINWORD;
972 }
973
974 static int
975 h8300_register_raw_size (int regno)
976 {
977   if (regno < 0 || regno >= E_NUM_REGS)
978     internal_error (__FILE__, __LINE__,
979                     "h8300_register_raw_size: illegal register number %d",
980                     regno);
981   else
982     return BINWORD;
983 }
984
985 static struct type *
986 h8300_register_virtual_type (int regno)
987 {
988   if (regno < 0 || regno >= E_NUM_REGS)
989     internal_error (__FILE__, __LINE__,
990                     "h8300_register_virtual_type: illegal register number %d",
991                     regno);
992   else
993     return h8300hmode ?
994            builtin_type_unsigned_long : builtin_type_unsigned_short;
995 }
996
997 static void
998 h8300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
999
1000   write_register (0, addr);
1001 }
1002
1003 static int
1004 h8300_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
1005 {
1006   return 1;
1007 }
1008
1009 static CORE_ADDR
1010 h8300_extract_struct_value_address (char *regbuf)
1011 {
1012   return extract_address (regbuf + h8300_register_byte (E_ARG0_REGNUM),
1013                           h8300_register_raw_size (E_ARG0_REGNUM));
1014 }
1015
1016 const static unsigned char *
1017 h8300_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
1018 {
1019   /*static unsigned char breakpoint[] = { 0x7A, 0xFF };*/       /* ??? */
1020   static unsigned char breakpoint[] = { 0x01, 0x80 };           /* Sleep */
1021
1022   *lenptr = sizeof (breakpoint);
1023   return breakpoint;
1024 }
1025
1026 static void
1027 h8300_print_float_info (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file,
1028                         struct frame_info *frame, const char *args)
1029 {
1030   fprintf_filtered (file, "\
1031 No floating-point info available for this processor.\n");
1032 }
1033
1034 static struct gdbarch *
1035 h8300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1036 {
1037   static LONGEST call_dummy_words[1] = { 0 };
1038   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1039   struct gdbarch *gdbarch;
1040
1041   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1042   if (arches != NULL)
1043     return arches->gdbarch;
1044
1045 #if 0
1046   tdep = (struct gdbarch_tdep *) xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1047 #endif
1048
1049   if (info.bfd_arch_info->arch != bfd_arch_h8300)
1050     return NULL;
1051
1052   switch (info.bfd_arch_info->mach)
1053     {
1054       case bfd_mach_h8300:
1055         h8300smode = 0;
1056         h8300hmode = 0;
1057         break;
1058       case bfd_mach_h8300h:
1059         h8300smode = 0;
1060         h8300hmode = 1;
1061         break;
1062       case bfd_mach_h8300s:
1063         h8300smode = 1;
1064         h8300hmode = 1;
1065         break;
1066     }
1067
1068   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, 0);
1069
1070   /*
1071    * Basic register fields and methods.
1072    */
1073
1074   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, E_NUM_REGS);
1075   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, 0);
1076   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, E_SP_REGNUM);
1077   set_gdbarch_fp_regnum (gdbarch, E_FP_REGNUM);
1078   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, E_PC_REGNUM);
1079   set_gdbarch_register_name (gdbarch, h8300_register_name);
1080   set_gdbarch_register_size (gdbarch, BINWORD);
1081   set_gdbarch_register_bytes (gdbarch, E_NUM_REGS * BINWORD);
1082   set_gdbarch_register_byte (gdbarch, h8300_register_byte);
1083   set_gdbarch_register_raw_size (gdbarch, h8300_register_raw_size);
1084   set_gdbarch_max_register_raw_size (gdbarch, h8300h_reg_size);
1085   set_gdbarch_register_virtual_size (gdbarch, h8300_register_raw_size);
1086   set_gdbarch_max_register_virtual_size (gdbarch, h8300h_reg_size);
1087   set_gdbarch_register_virtual_type (gdbarch, h8300_register_virtual_type);
1088   set_gdbarch_do_registers_info (gdbarch, h8300_do_registers_info);
1089   set_gdbarch_print_float_info (gdbarch, h8300_print_float_info);
1090
1091   /*
1092    * Frame Info
1093    */
1094   set_gdbarch_init_extra_frame_info (gdbarch, h8300_init_extra_frame_info);
1095   set_gdbarch_frame_init_saved_regs (gdbarch, h8300_frame_init_saved_regs);
1096   set_gdbarch_frame_chain (gdbarch, h8300_frame_chain);
1097   set_gdbarch_get_saved_register (gdbarch, generic_unwind_get_saved_register);
1098   set_gdbarch_saved_pc_after_call (gdbarch, h8300_saved_pc_after_call);
1099   set_gdbarch_frame_saved_pc (gdbarch, h8300_frame_saved_pc);
1100   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, h8300_skip_prologue);
1101   set_gdbarch_frame_chain_valid (gdbarch, func_frame_chain_valid);
1102   set_gdbarch_frame_args_address (gdbarch, h8300_frame_args_address);
1103   set_gdbarch_frame_locals_address (gdbarch, h8300_frame_locals_address);
1104
1105   /* 
1106    * Miscelany
1107    */
1108   /* Stack grows up. */
1109   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1110   /* PC stops zero byte after a trap instruction
1111      (which means: exactly on trap instruction). */
1112   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1113   /* This value is almost never non-zero... */
1114   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1115   /* This value is almost never non-zero... */
1116   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1117   /* OK to default this value to 'unknown'. */
1118   set_gdbarch_frame_num_args (gdbarch, frame_num_args_unknown);
1119   set_gdbarch_frameless_function_invocation (gdbarch,
1120                                              frameless_look_for_prologue);
1121
1122   /* W/o prototype, coerce float args to double. */
1123   /* set_gdbarch_coerce_float_to_double (gdbarch, standard_coerce_float_to_double); */
1124
1125   /*
1126    * Call Dummies
1127    * 
1128    * These values and methods are used when gdb calls a target function.  */
1129   set_gdbarch_use_generic_dummy_frames (gdbarch, 1);
1130   set_gdbarch_push_dummy_frame (gdbarch, generic_push_dummy_frame);
1131   set_gdbarch_push_return_address (gdbarch, h8300_push_return_address);
1132   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, h8300_extract_return_value);
1133   set_gdbarch_push_arguments (gdbarch, h8300_push_arguments);
1134   set_gdbarch_pop_frame (gdbarch, h8300_pop_frame);
1135   set_gdbarch_store_struct_return (gdbarch, h8300_store_struct_return);
1136   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, h8300_store_return_value);
1137   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address (gdbarch, h8300_extract_struct_value_address);
1138   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, h8300_use_struct_convention);
1139   set_gdbarch_call_dummy_location (gdbarch, AT_ENTRY_POINT);
1140   set_gdbarch_call_dummy_address (gdbarch, entry_point_address);
1141   set_gdbarch_call_dummy_start_offset (gdbarch, 0);
1142   set_gdbarch_call_dummy_breakpoint_offset (gdbarch, 0);
1143   set_gdbarch_call_dummy_breakpoint_offset_p (gdbarch, 1);
1144   set_gdbarch_call_dummy_length (gdbarch, 0);
1145   set_gdbarch_pc_in_call_dummy (gdbarch, generic_pc_in_call_dummy);
1146   set_gdbarch_call_dummy_p (gdbarch, 1);
1147   set_gdbarch_call_dummy_words (gdbarch, call_dummy_words);
1148   set_gdbarch_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, 0);
1149   set_gdbarch_call_dummy_stack_adjust_p (gdbarch, 0);
1150   /* set_gdbarch_call_dummy_stack_adjust */
1151   set_gdbarch_fix_call_dummy (gdbarch, generic_fix_call_dummy);
1152   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, h8300_breakpoint_from_pc);
1153
1154   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1155   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1156   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, BINWORD * TARGET_CHAR_BIT);
1157   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, BINWORD * TARGET_CHAR_BIT);
1158
1159   /* set_gdbarch_stack_align (gdbarch, SOME_stack_align); */
1160   set_gdbarch_extra_stack_alignment_needed (gdbarch, 0);
1161   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
1162
1163   return gdbarch;
1164 }
1165
1166 void
1167 _initialize_h8300_tdep (void)
1168 {
1169   tm_print_insn = gdb_print_insn_h8300;
1170   register_gdbarch_init (bfd_arch_h8300, h8300_gdbarch_init);
1171 }