ld/testsuite/
[external/binutils.git] / gdb / ia64-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the IA-64 for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 1999-2012 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "inferior.h"
22 #include "gdbcore.h"
23 #include "arch-utils.h"
24 #include "floatformat.h"
25 #include "gdbtypes.h"
26 #include "regcache.h"
27 #include "reggroups.h"
28 #include "frame.h"
29 #include "frame-base.h"
30 #include "frame-unwind.h"
31 #include "doublest.h"
32 #include "value.h"
33 #include "gdb_assert.h"
34 #include "objfiles.h"
35 #include "elf/common.h"         /* for DT_PLTGOT value */
36 #include "elf-bfd.h"
37 #include "dis-asm.h"
38 #include "infcall.h"
39 #include "osabi.h"
40 #include "ia64-tdep.h"
41 #include "cp-abi.h"
42
43 #ifdef HAVE_LIBUNWIND_IA64_H
44 #include "elf/ia64.h"           /* for PT_IA_64_UNWIND value */
45 #include "ia64-libunwind-tdep.h"
46
47 /* Note: KERNEL_START is supposed to be an address which is not going
48          to ever contain any valid unwind info.  For ia64 linux, the choice
49          of 0xc000000000000000 is fairly safe since that's uncached space.
50  
51          We use KERNEL_START as follows: after obtaining the kernel's
52          unwind table via getunwind(), we project its unwind data into
53          address-range KERNEL_START-(KERNEL_START+ktab_size) and then
54          when ia64_access_mem() sees a memory access to this
55          address-range, we redirect it to ktab instead.
56
57          None of this hackery is needed with a modern kernel/libcs
58          which uses the kernel virtual DSO to provide access to the
59          kernel's unwind info.  In that case, ktab_size remains 0 and
60          hence the value of KERNEL_START doesn't matter.  */
61
62 #define KERNEL_START 0xc000000000000000ULL
63
64 static size_t ktab_size = 0;
65 struct ia64_table_entry
66   {
67     uint64_t start_offset;
68     uint64_t end_offset;
69     uint64_t info_offset;
70   };
71
72 static struct ia64_table_entry *ktab = NULL;
73
74 #endif
75
76 /* An enumeration of the different IA-64 instruction types.  */
77
78 typedef enum instruction_type
79 {
80   A,                    /* Integer ALU ;    I-unit or M-unit */
81   I,                    /* Non-ALU integer; I-unit */
82   M,                    /* Memory ;         M-unit */
83   F,                    /* Floating-point ; F-unit */
84   B,                    /* Branch ;         B-unit */
85   L,                    /* Extended (L+X) ; I-unit */
86   X,                    /* Extended (L+X) ; I-unit */
87   undefined             /* undefined or reserved */
88 } instruction_type;
89
90 /* We represent IA-64 PC addresses as the value of the instruction
91    pointer or'd with some bit combination in the low nibble which
92    represents the slot number in the bundle addressed by the
93    instruction pointer.  The problem is that the Linux kernel
94    multiplies its slot numbers (for exceptions) by one while the
95    disassembler multiplies its slot numbers by 6.  In addition, I've
96    heard it said that the simulator uses 1 as the multiplier.
97    
98    I've fixed the disassembler so that the bytes_per_line field will
99    be the slot multiplier.  If bytes_per_line comes in as zero, it
100    is set to six (which is how it was set up initially). -- objdump
101    displays pretty disassembly dumps with this value.  For our purposes,
102    we'll set bytes_per_line to SLOT_MULTIPLIER. This is okay since we
103    never want to also display the raw bytes the way objdump does.  */
104
105 #define SLOT_MULTIPLIER 1
106
107 /* Length in bytes of an instruction bundle.  */
108
109 #define BUNDLE_LEN 16
110
111 /* See the saved memory layout comment for ia64_memory_insert_breakpoint.  */
112
113 #if BREAKPOINT_MAX < BUNDLE_LEN - 2
114 # error "BREAKPOINT_MAX < BUNDLE_LEN - 2"
115 #endif
116
117 static gdbarch_init_ftype ia64_gdbarch_init;
118
119 static gdbarch_register_name_ftype ia64_register_name;
120 static gdbarch_register_type_ftype ia64_register_type;
121 static gdbarch_breakpoint_from_pc_ftype ia64_breakpoint_from_pc;
122 static gdbarch_skip_prologue_ftype ia64_skip_prologue;
123 static struct type *is_float_or_hfa_type (struct type *t);
124 static CORE_ADDR ia64_find_global_pointer (struct gdbarch *gdbarch,
125                                            CORE_ADDR faddr);
126
127 #define NUM_IA64_RAW_REGS 462
128
129 static int sp_regnum = IA64_GR12_REGNUM;
130 static int fp_regnum = IA64_VFP_REGNUM;
131 static int lr_regnum = IA64_VRAP_REGNUM;
132
133 /* NOTE: we treat the register stack registers r32-r127 as
134    pseudo-registers because they may not be accessible via the ptrace
135    register get/set interfaces.  */
136
137 enum pseudo_regs { FIRST_PSEUDO_REGNUM = NUM_IA64_RAW_REGS,
138                    VBOF_REGNUM = IA64_NAT127_REGNUM + 1, V32_REGNUM, 
139                    V127_REGNUM = V32_REGNUM + 95, 
140                    VP0_REGNUM, VP16_REGNUM = VP0_REGNUM + 16,
141                    VP63_REGNUM = VP0_REGNUM + 63, LAST_PSEUDO_REGNUM };
142
143 /* Array of register names; There should be ia64_num_regs strings in
144    the initializer.  */
145
146 static char *ia64_register_names[] = 
147 { "r0",   "r1",   "r2",   "r3",   "r4",   "r5",   "r6",   "r7",
148   "r8",   "r9",   "r10",  "r11",  "r12",  "r13",  "r14",  "r15",
149   "r16",  "r17",  "r18",  "r19",  "r20",  "r21",  "r22",  "r23",
150   "r24",  "r25",  "r26",  "r27",  "r28",  "r29",  "r30",  "r31",
151   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
152   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
153   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
154   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
155   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
156   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
157   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
158   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
159   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
160   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
161   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
162   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
163
164   "f0",   "f1",   "f2",   "f3",   "f4",   "f5",   "f6",   "f7",
165   "f8",   "f9",   "f10",  "f11",  "f12",  "f13",  "f14",  "f15",
166   "f16",  "f17",  "f18",  "f19",  "f20",  "f21",  "f22",  "f23",
167   "f24",  "f25",  "f26",  "f27",  "f28",  "f29",  "f30",  "f31",
168   "f32",  "f33",  "f34",  "f35",  "f36",  "f37",  "f38",  "f39",
169   "f40",  "f41",  "f42",  "f43",  "f44",  "f45",  "f46",  "f47",
170   "f48",  "f49",  "f50",  "f51",  "f52",  "f53",  "f54",  "f55",
171   "f56",  "f57",  "f58",  "f59",  "f60",  "f61",  "f62",  "f63",
172   "f64",  "f65",  "f66",  "f67",  "f68",  "f69",  "f70",  "f71",
173   "f72",  "f73",  "f74",  "f75",  "f76",  "f77",  "f78",  "f79",
174   "f80",  "f81",  "f82",  "f83",  "f84",  "f85",  "f86",  "f87",
175   "f88",  "f89",  "f90",  "f91",  "f92",  "f93",  "f94",  "f95",
176   "f96",  "f97",  "f98",  "f99",  "f100", "f101", "f102", "f103",
177   "f104", "f105", "f106", "f107", "f108", "f109", "f110", "f111",
178   "f112", "f113", "f114", "f115", "f116", "f117", "f118", "f119",
179   "f120", "f121", "f122", "f123", "f124", "f125", "f126", "f127",
180
181   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
182   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
183   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
184   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
185   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
186   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
187   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
188   "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",     "",
189
190   "b0",   "b1",   "b2",   "b3",   "b4",   "b5",   "b6",   "b7",
191
192   "vfp", "vrap",
193
194   "pr", "ip", "psr", "cfm",
195
196   "kr0",   "kr1",   "kr2",   "kr3",   "kr4",   "kr5",   "kr6",   "kr7",
197   "", "", "", "", "", "", "", "",
198   "rsc", "bsp", "bspstore", "rnat",
199   "", "fcr", "", "",
200   "eflag", "csd", "ssd", "cflg", "fsr", "fir", "fdr",  "",
201   "ccv", "", "", "", "unat", "", "", "",
202   "fpsr", "", "", "", "itc",
203   "", "", "", "", "", "", "", "", "", "",
204   "", "", "", "", "", "", "", "", "",
205   "pfs", "lc", "ec",
206   "", "", "", "", "", "", "", "", "", "",
207   "", "", "", "", "", "", "", "", "", "",
208   "", "", "", "", "", "", "", "", "", "",
209   "", "", "", "", "", "", "", "", "", "",
210   "", "", "", "", "", "", "", "", "", "",
211   "", "", "", "", "", "", "", "", "", "",
212   "",
213   "nat0",  "nat1",  "nat2",  "nat3",  "nat4",  "nat5",  "nat6",  "nat7",
214   "nat8",  "nat9",  "nat10", "nat11", "nat12", "nat13", "nat14", "nat15",
215   "nat16", "nat17", "nat18", "nat19", "nat20", "nat21", "nat22", "nat23",
216   "nat24", "nat25", "nat26", "nat27", "nat28", "nat29", "nat30", "nat31",
217   "nat32", "nat33", "nat34", "nat35", "nat36", "nat37", "nat38", "nat39",
218   "nat40", "nat41", "nat42", "nat43", "nat44", "nat45", "nat46", "nat47",
219   "nat48", "nat49", "nat50", "nat51", "nat52", "nat53", "nat54", "nat55",
220   "nat56", "nat57", "nat58", "nat59", "nat60", "nat61", "nat62", "nat63",
221   "nat64", "nat65", "nat66", "nat67", "nat68", "nat69", "nat70", "nat71",
222   "nat72", "nat73", "nat74", "nat75", "nat76", "nat77", "nat78", "nat79",
223   "nat80", "nat81", "nat82", "nat83", "nat84", "nat85", "nat86", "nat87",
224   "nat88", "nat89", "nat90", "nat91", "nat92", "nat93", "nat94", "nat95",
225   "nat96", "nat97", "nat98", "nat99", "nat100","nat101","nat102","nat103",
226   "nat104","nat105","nat106","nat107","nat108","nat109","nat110","nat111",
227   "nat112","nat113","nat114","nat115","nat116","nat117","nat118","nat119",
228   "nat120","nat121","nat122","nat123","nat124","nat125","nat126","nat127",
229
230   "bof",
231   
232   "r32",  "r33",  "r34",  "r35",  "r36",  "r37",  "r38",  "r39",   
233   "r40",  "r41",  "r42",  "r43",  "r44",  "r45",  "r46",  "r47",
234   "r48",  "r49",  "r50",  "r51",  "r52",  "r53",  "r54",  "r55",
235   "r56",  "r57",  "r58",  "r59",  "r60",  "r61",  "r62",  "r63",
236   "r64",  "r65",  "r66",  "r67",  "r68",  "r69",  "r70",  "r71",
237   "r72",  "r73",  "r74",  "r75",  "r76",  "r77",  "r78",  "r79",
238   "r80",  "r81",  "r82",  "r83",  "r84",  "r85",  "r86",  "r87",
239   "r88",  "r89",  "r90",  "r91",  "r92",  "r93",  "r94",  "r95",
240   "r96",  "r97",  "r98",  "r99",  "r100", "r101", "r102", "r103",
241   "r104", "r105", "r106", "r107", "r108", "r109", "r110", "r111",
242   "r112", "r113", "r114", "r115", "r116", "r117", "r118", "r119",
243   "r120", "r121", "r122", "r123", "r124", "r125", "r126", "r127",
244
245   "p0",   "p1",   "p2",   "p3",   "p4",   "p5",   "p6",   "p7",
246   "p8",   "p9",   "p10",  "p11",  "p12",  "p13",  "p14",  "p15",
247   "p16",  "p17",  "p18",  "p19",  "p20",  "p21",  "p22",  "p23",
248   "p24",  "p25",  "p26",  "p27",  "p28",  "p29",  "p30",  "p31",
249   "p32",  "p33",  "p34",  "p35",  "p36",  "p37",  "p38",  "p39",
250   "p40",  "p41",  "p42",  "p43",  "p44",  "p45",  "p46",  "p47",
251   "p48",  "p49",  "p50",  "p51",  "p52",  "p53",  "p54",  "p55",
252   "p56",  "p57",  "p58",  "p59",  "p60",  "p61",  "p62",  "p63",
253 };
254
255 struct ia64_frame_cache
256 {
257   CORE_ADDR base;       /* frame pointer base for frame */
258   CORE_ADDR pc;         /* function start pc for frame */
259   CORE_ADDR saved_sp;   /* stack pointer for frame */
260   CORE_ADDR bsp;        /* points at r32 for the current frame */
261   CORE_ADDR cfm;        /* cfm value for current frame */
262   CORE_ADDR prev_cfm;   /* cfm value for previous frame */
263   int   frameless;
264   int   sof;            /* Size of frame  (decoded from cfm value).  */
265   int   sol;            /* Size of locals (decoded from cfm value).  */
266   int   sor;            /* Number of rotating registers (decoded from
267                            cfm value).  */
268   CORE_ADDR after_prologue;
269   /* Address of first instruction after the last
270      prologue instruction;  Note that there may
271      be instructions from the function's body
272      intermingled with the prologue.  */
273   int mem_stack_frame_size;
274   /* Size of the memory stack frame (may be zero),
275      or -1 if it has not been determined yet.  */
276   int   fp_reg;         /* Register number (if any) used a frame pointer
277                            for this frame.  0 if no register is being used
278                            as the frame pointer.  */
279   
280   /* Saved registers.  */
281   CORE_ADDR saved_regs[NUM_IA64_RAW_REGS];
282
283 };
284
285 static int
286 floatformat_valid (const struct floatformat *fmt, const void *from)
287 {
288   return 1;
289 }
290
291 static const struct floatformat floatformat_ia64_ext_little =
292 {
293   floatformat_little, 82, 0, 1, 17, 65535, 0x1ffff, 18, 64,
294   floatformat_intbit_yes, "floatformat_ia64_ext_little", floatformat_valid, NULL
295 };
296
297 static const struct floatformat floatformat_ia64_ext_big =
298 {
299   floatformat_big, 82, 46, 47, 17, 65535, 0x1ffff, 64, 64,
300   floatformat_intbit_yes, "floatformat_ia64_ext_big", floatformat_valid
301 };
302
303 static const struct floatformat *floatformats_ia64_ext[2] =
304 {
305   &floatformat_ia64_ext_big,
306   &floatformat_ia64_ext_little
307 };
308
309 static struct type *
310 ia64_ext_type (struct gdbarch *gdbarch)
311 {
312   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
313
314   if (!tdep->ia64_ext_type)
315     tdep->ia64_ext_type
316       = arch_float_type (gdbarch, 128, "builtin_type_ia64_ext",
317                          floatformats_ia64_ext);
318
319   return tdep->ia64_ext_type;
320 }
321
322 static int
323 ia64_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
324                           struct reggroup *group)
325 {
326   int vector_p;
327   int float_p;
328   int raw_p;
329   if (group == all_reggroup)
330     return 1;
331   vector_p = TYPE_VECTOR (register_type (gdbarch, regnum));
332   float_p = TYPE_CODE (register_type (gdbarch, regnum)) == TYPE_CODE_FLT;
333   raw_p = regnum < NUM_IA64_RAW_REGS;
334   if (group == float_reggroup)
335     return float_p;
336   if (group == vector_reggroup)
337     return vector_p;
338   if (group == general_reggroup)
339     return (!vector_p && !float_p);
340   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
341     return raw_p; 
342   return 0;
343 }
344
345 static const char *
346 ia64_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
347 {
348   return ia64_register_names[reg];
349 }
350
351 struct type *
352 ia64_register_type (struct gdbarch *arch, int reg)
353 {
354   if (reg >= IA64_FR0_REGNUM && reg <= IA64_FR127_REGNUM)
355     return ia64_ext_type (arch);
356   else
357     return builtin_type (arch)->builtin_long;
358 }
359
360 static int
361 ia64_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
362 {
363   if (reg >= IA64_GR32_REGNUM && reg <= IA64_GR127_REGNUM)
364     return V32_REGNUM + (reg - IA64_GR32_REGNUM);
365   return reg;
366 }
367
368
369 /* Extract ``len'' bits from an instruction bundle starting at
370    bit ``from''.  */
371
372 static long long
373 extract_bit_field (const char *bundle, int from, int len)
374 {
375   long long result = 0LL;
376   int to = from + len;
377   int from_byte = from / 8;
378   int to_byte = to / 8;
379   unsigned char *b = (unsigned char *) bundle;
380   unsigned char c;
381   int lshift;
382   int i;
383
384   c = b[from_byte];
385   if (from_byte == to_byte)
386     c = ((unsigned char) (c << (8 - to % 8))) >> (8 - to % 8);
387   result = c >> (from % 8);
388   lshift = 8 - (from % 8);
389
390   for (i = from_byte+1; i < to_byte; i++)
391     {
392       result |= ((long long) b[i]) << lshift;
393       lshift += 8;
394     }
395
396   if (from_byte < to_byte && (to % 8 != 0))
397     {
398       c = b[to_byte];
399       c = ((unsigned char) (c << (8 - to % 8))) >> (8 - to % 8);
400       result |= ((long long) c) << lshift;
401     }
402
403   return result;
404 }
405
406 /* Replace the specified bits in an instruction bundle.  */
407
408 static void
409 replace_bit_field (char *bundle, long long val, int from, int len)
410 {
411   int to = from + len;
412   int from_byte = from / 8;
413   int to_byte = to / 8;
414   unsigned char *b = (unsigned char *) bundle;
415   unsigned char c;
416
417   if (from_byte == to_byte)
418     {
419       unsigned char left, right;
420       c = b[from_byte];
421       left = (c >> (to % 8)) << (to % 8);
422       right = ((unsigned char) (c << (8 - from % 8))) >> (8 - from % 8);
423       c = (unsigned char) (val & 0xff);
424       c = (unsigned char) (c << (from % 8 + 8 - to % 8)) >> (8 - to % 8);
425       c |= right | left;
426       b[from_byte] = c;
427     }
428   else
429     {
430       int i;
431       c = b[from_byte];
432       c = ((unsigned char) (c << (8 - from % 8))) >> (8 - from % 8);
433       c = c | (val << (from % 8));
434       b[from_byte] = c;
435       val >>= 8 - from % 8;
436
437       for (i = from_byte+1; i < to_byte; i++)
438         {
439           c = val & 0xff;
440           val >>= 8;
441           b[i] = c;
442         }
443
444       if (to % 8 != 0)
445         {
446           unsigned char cv = (unsigned char) val;
447           c = b[to_byte];
448           c = c >> (to % 8) << (to % 8);
449           c |= ((unsigned char) (cv << (8 - to % 8))) >> (8 - to % 8);
450           b[to_byte] = c;
451         }
452     }
453 }
454
455 /* Return the contents of slot N (for N = 0, 1, or 2) in
456    and instruction bundle.  */
457
458 static long long
459 slotN_contents (char *bundle, int slotnum)
460 {
461   return extract_bit_field (bundle, 5+41*slotnum, 41);
462 }
463
464 /* Store an instruction in an instruction bundle.  */
465
466 static void
467 replace_slotN_contents (char *bundle, long long instr, int slotnum)
468 {
469   replace_bit_field (bundle, instr, 5+41*slotnum, 41);
470 }
471
472 static const enum instruction_type template_encoding_table[32][3] =
473 {
474   { M, I, I },                          /* 00 */
475   { M, I, I },                          /* 01 */
476   { M, I, I },                          /* 02 */
477   { M, I, I },                          /* 03 */
478   { M, L, X },                          /* 04 */
479   { M, L, X },                          /* 05 */
480   { undefined, undefined, undefined },  /* 06 */
481   { undefined, undefined, undefined },  /* 07 */
482   { M, M, I },                          /* 08 */
483   { M, M, I },                          /* 09 */
484   { M, M, I },                          /* 0A */
485   { M, M, I },                          /* 0B */
486   { M, F, I },                          /* 0C */
487   { M, F, I },                          /* 0D */
488   { M, M, F },                          /* 0E */
489   { M, M, F },                          /* 0F */
490   { M, I, B },                          /* 10 */
491   { M, I, B },                          /* 11 */
492   { M, B, B },                          /* 12 */
493   { M, B, B },                          /* 13 */
494   { undefined, undefined, undefined },  /* 14 */
495   { undefined, undefined, undefined },  /* 15 */
496   { B, B, B },                          /* 16 */
497   { B, B, B },                          /* 17 */
498   { M, M, B },                          /* 18 */
499   { M, M, B },                          /* 19 */
500   { undefined, undefined, undefined },  /* 1A */
501   { undefined, undefined, undefined },  /* 1B */
502   { M, F, B },                          /* 1C */
503   { M, F, B },                          /* 1D */
504   { undefined, undefined, undefined },  /* 1E */
505   { undefined, undefined, undefined },  /* 1F */
506 };
507
508 /* Fetch and (partially) decode an instruction at ADDR and return the
509    address of the next instruction to fetch.  */
510
511 static CORE_ADDR
512 fetch_instruction (CORE_ADDR addr, instruction_type *it, long long *instr)
513 {
514   char bundle[BUNDLE_LEN];
515   int slotnum = (int) (addr & 0x0f) / SLOT_MULTIPLIER;
516   long long template;
517   int val;
518
519   /* Warn about slot numbers greater than 2.  We used to generate
520      an error here on the assumption that the user entered an invalid
521      address.  But, sometimes GDB itself requests an invalid address.
522      This can (easily) happen when execution stops in a function for
523      which there are no symbols.  The prologue scanner will attempt to
524      find the beginning of the function - if the nearest symbol
525      happens to not be aligned on a bundle boundary (16 bytes), the
526      resulting starting address will cause GDB to think that the slot
527      number is too large.
528
529      So we warn about it and set the slot number to zero.  It is
530      not necessarily a fatal condition, particularly if debugging
531      at the assembly language level.  */
532   if (slotnum > 2)
533     {
534       warning (_("Can't fetch instructions for slot numbers greater than 2.\n"
535                "Using slot 0 instead"));
536       slotnum = 0;
537     }
538
539   addr &= ~0x0f;
540
541   val = target_read_memory (addr, bundle, BUNDLE_LEN);
542
543   if (val != 0)
544     return 0;
545
546   *instr = slotN_contents (bundle, slotnum);
547   template = extract_bit_field (bundle, 0, 5);
548   *it = template_encoding_table[(int)template][slotnum];
549
550   if (slotnum == 2 || (slotnum == 1 && *it == L))
551     addr += 16;
552   else
553     addr += (slotnum + 1) * SLOT_MULTIPLIER;
554
555   return addr;
556 }
557
558 /* There are 5 different break instructions (break.i, break.b,
559    break.m, break.f, and break.x), but they all have the same
560    encoding.  (The five bit template in the low five bits of the
561    instruction bundle distinguishes one from another.)
562    
563    The runtime architecture manual specifies that break instructions
564    used for debugging purposes must have the upper two bits of the 21
565    bit immediate set to a 0 and a 1 respectively.  A breakpoint
566    instruction encodes the most significant bit of its 21 bit
567    immediate at bit 36 of the 41 bit instruction.  The penultimate msb
568    is at bit 25 which leads to the pattern below.  
569    
570    Originally, I had this set up to do, e.g, a "break.i 0x80000"  But
571    it turns out that 0x80000 was used as the syscall break in the early
572    simulators.  So I changed the pattern slightly to do "break.i 0x080001"
573    instead.  But that didn't work either (I later found out that this
574    pattern was used by the simulator that I was using.)  So I ended up
575    using the pattern seen below.
576
577    SHADOW_CONTENTS has byte-based addressing (PLACED_ADDRESS and SHADOW_LEN)
578    while we need bit-based addressing as the instructions length is 41 bits and
579    we must not modify/corrupt the adjacent slots in the same bundle.
580    Fortunately we may store larger memory incl. the adjacent bits with the
581    original memory content (not the possibly already stored breakpoints there).
582    We need to be careful in ia64_memory_remove_breakpoint to always restore
583    only the specific bits of this instruction ignoring any adjacent stored
584    bits.
585
586    We use the original addressing with the low nibble in the range <0..2> which
587    gets incorrectly interpreted by generic non-ia64 breakpoint_restore_shadows
588    as the direct byte offset of SHADOW_CONTENTS.  We store whole BUNDLE_LEN
589    bytes just without these two possibly skipped bytes to not to exceed to the
590    next bundle.
591
592    If we would like to store the whole bundle to SHADOW_CONTENTS we would have
593    to store already the base address (`address & ~0x0f') into PLACED_ADDRESS.
594    In such case there is no other place where to store
595    SLOTNUM (`adress & 0x0f', value in the range <0..2>).  We need to know
596    SLOTNUM in ia64_memory_remove_breakpoint.
597
598    There is one special case where we need to be extra careful:
599    L-X instructions, which are instructions that occupy 2 slots
600    (The L part is always in slot 1, and the X part is always in
601    slot 2).  We must refuse to insert breakpoints for an address
602    that points at slot 2 of a bundle where an L-X instruction is
603    present, since there is logically no instruction at that address.
604    However, to make things more interesting, the opcode of L-X
605    instructions is located in slot 2.  This means that, to insert
606    a breakpoint at an address that points to slot 1, we actually
607    need to write the breakpoint in slot 2!  Slot 1 is actually
608    the extended operand, so writing the breakpoint there would not
609    have the desired effect.  Another side-effect of this issue
610    is that we need to make sure that the shadow contents buffer
611    does save byte 15 of our instruction bundle (this is the tail
612    end of slot 2, which wouldn't be saved if we were to insert
613    the breakpoint in slot 1).
614    
615    ia64 16-byte bundle layout:
616    | 5 bits | slot 0 with 41 bits | slot 1 with 41 bits | slot 2 with 41 bits |
617    
618    The current addressing used by the code below:
619    original PC   placed_address   placed_size             required    covered
620                                   == bp_tgt->shadow_len   reqd \subset covered
621    0xABCDE0      0xABCDE0         0x10                    <0x0...0x5> <0x0..0xF>
622    0xABCDE1      0xABCDE1         0xF                     <0x5...0xA> <0x1..0xF>
623    0xABCDE2      0xABCDE2         0xE                     <0xA...0xF> <0x2..0xF>
624
625    L-X instructions are treated a little specially, as explained above:
626    0xABCDE1      0xABCDE1         0xF                     <0xA...0xF> <0x1..0xF>
627
628    `objdump -d' and some other tools show a bit unjustified offsets:
629    original PC   byte where starts the instruction   objdump offset
630    0xABCDE0      0xABCDE0                            0xABCDE0
631    0xABCDE1      0xABCDE5                            0xABCDE6
632    0xABCDE2      0xABCDEA                            0xABCDEC
633    */
634
635 #define IA64_BREAKPOINT 0x00003333300LL
636
637 static int
638 ia64_memory_insert_breakpoint (struct gdbarch *gdbarch,
639                                struct bp_target_info *bp_tgt)
640 {
641   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
642   gdb_byte bundle[BUNDLE_LEN];
643   int slotnum = (int) (addr & 0x0f) / SLOT_MULTIPLIER, shadow_slotnum;
644   long long instr_breakpoint;
645   int val;
646   int template;
647   struct cleanup *cleanup;
648
649   if (slotnum > 2)
650     error (_("Can't insert breakpoint for slot numbers greater than 2."));
651
652   addr &= ~0x0f;
653
654   /* Enable the automatic memory restoration from breakpoints while
655      we read our instruction bundle for the purpose of SHADOW_CONTENTS.
656      Otherwise, we could possibly store into the shadow parts of the adjacent
657      placed breakpoints.  It is due to our SHADOW_CONTENTS overlapping the real
658      breakpoint instruction bits region.  */
659   cleanup = make_show_memory_breakpoints_cleanup (0);
660   val = target_read_memory (addr, bundle, BUNDLE_LEN);
661   if (val != 0)
662     {
663       do_cleanups (cleanup);
664       return val;
665     }
666
667   /* SHADOW_SLOTNUM saves the original slot number as expected by the caller
668      for addressing the SHADOW_CONTENTS placement.  */
669   shadow_slotnum = slotnum;
670
671   /* Always cover the last byte of the bundle in case we are inserting
672      a breakpoint on an L-X instruction.  */
673   bp_tgt->shadow_len = BUNDLE_LEN - shadow_slotnum;
674
675   template = extract_bit_field (bundle, 0, 5);
676   if (template_encoding_table[template][slotnum] == X)
677     {
678       /* X unit types can only be used in slot 2, and are actually
679          part of a 2-slot L-X instruction.  We cannot break at this
680          address, as this is the second half of an instruction that
681          lives in slot 1 of that bundle.  */
682       gdb_assert (slotnum == 2);
683       error (_("Can't insert breakpoint for non-existing slot X"));
684     }
685   if (template_encoding_table[template][slotnum] == L)
686     {
687       /* L unit types can only be used in slot 1.  But the associated
688          opcode for that instruction is in slot 2, so bump the slot number
689          accordingly.  */
690       gdb_assert (slotnum == 1);
691       slotnum = 2;
692     }
693
694   /* Store the whole bundle, except for the initial skipped bytes by the slot
695      number interpreted as bytes offset in PLACED_ADDRESS.  */
696   memcpy (bp_tgt->shadow_contents, bundle + shadow_slotnum,
697           bp_tgt->shadow_len);
698
699   /* Re-read the same bundle as above except that, this time, read it in order
700      to compute the new bundle inside which we will be inserting the
701      breakpoint.  Therefore, disable the automatic memory restoration from
702      breakpoints while we read our instruction bundle.  Otherwise, the general
703      restoration mechanism kicks in and we would possibly remove parts of the
704      adjacent placed breakpoints.  It is due to our SHADOW_CONTENTS overlapping
705      the real breakpoint instruction bits region.  */
706   make_show_memory_breakpoints_cleanup (1);
707   val = target_read_memory (addr, bundle, BUNDLE_LEN);
708   if (val != 0)
709     {
710       do_cleanups (cleanup);
711       return val;
712     }
713
714   /* Breakpoints already present in the code will get deteacted and not get
715      reinserted by bp_loc_is_permanent.  Multiple breakpoints at the same
716      location cannot induce the internal error as they are optimized into
717      a single instance by update_global_location_list.  */
718   instr_breakpoint = slotN_contents (bundle, slotnum);
719   if (instr_breakpoint == IA64_BREAKPOINT)
720     internal_error (__FILE__, __LINE__,
721                     _("Address %s already contains a breakpoint."),
722                     paddress (gdbarch, bp_tgt->placed_address));
723   replace_slotN_contents (bundle, IA64_BREAKPOINT, slotnum);
724
725   bp_tgt->placed_size = bp_tgt->shadow_len;
726
727   val = target_write_memory (addr + shadow_slotnum, bundle + shadow_slotnum,
728                              bp_tgt->shadow_len);
729
730   do_cleanups (cleanup);
731   return val;
732 }
733
734 static int
735 ia64_memory_remove_breakpoint (struct gdbarch *gdbarch,
736                                struct bp_target_info *bp_tgt)
737 {
738   CORE_ADDR addr = bp_tgt->placed_address;
739   gdb_byte bundle_mem[BUNDLE_LEN], bundle_saved[BUNDLE_LEN];
740   int slotnum = (addr & 0x0f) / SLOT_MULTIPLIER, shadow_slotnum;
741   long long instr_breakpoint, instr_saved;
742   int val;
743   int template;
744   struct cleanup *cleanup;
745
746   addr &= ~0x0f;
747
748   /* Disable the automatic memory restoration from breakpoints while
749      we read our instruction bundle.  Otherwise, the general restoration
750      mechanism kicks in and we would possibly remove parts of the adjacent
751      placed breakpoints.  It is due to our SHADOW_CONTENTS overlapping the real
752      breakpoint instruction bits region.  */
753   cleanup = make_show_memory_breakpoints_cleanup (1);
754   val = target_read_memory (addr, bundle_mem, BUNDLE_LEN);
755   if (val != 0)
756     {
757       do_cleanups (cleanup);
758       return val;
759     }
760
761   /* SHADOW_SLOTNUM saves the original slot number as expected by the caller
762      for addressing the SHADOW_CONTENTS placement.  */
763   shadow_slotnum = slotnum;
764
765   template = extract_bit_field (bundle_mem, 0, 5);
766   if (template_encoding_table[template][slotnum] == X)
767     {
768       /* X unit types can only be used in slot 2, and are actually
769          part of a 2-slot L-X instruction.  We refuse to insert
770          breakpoints at this address, so there should be no reason
771          for us attempting to remove one there, except if the program's
772          code somehow got modified in memory.  */
773       gdb_assert (slotnum == 2);
774       warning (_("Cannot remove breakpoint at address %s from non-existing "
775                  "X-type slot, memory has changed underneath"),
776                paddress (gdbarch, bp_tgt->placed_address));
777       do_cleanups (cleanup);
778       return -1;
779     }
780   if (template_encoding_table[template][slotnum] == L)
781     {
782       /* L unit types can only be used in slot 1.  But the breakpoint
783          was actually saved using slot 2, so update the slot number
784          accordingly.  */
785       gdb_assert (slotnum == 1);
786       slotnum = 2;
787     }
788
789   gdb_assert (bp_tgt->placed_size == BUNDLE_LEN - shadow_slotnum);
790   gdb_assert (bp_tgt->placed_size == bp_tgt->shadow_len);
791
792   instr_breakpoint = slotN_contents (bundle_mem, slotnum);
793   if (instr_breakpoint != IA64_BREAKPOINT)
794     {
795       warning (_("Cannot remove breakpoint at address %s, "
796                  "no break instruction at such address."),
797                paddress (gdbarch, bp_tgt->placed_address));
798       do_cleanups (cleanup);
799       return -1;
800     }
801
802   /* Extract the original saved instruction from SLOTNUM normalizing its
803      bit-shift for INSTR_SAVED.  */
804   memcpy (bundle_saved, bundle_mem, BUNDLE_LEN);
805   memcpy (bundle_saved + shadow_slotnum, bp_tgt->shadow_contents,
806           bp_tgt->shadow_len);
807   instr_saved = slotN_contents (bundle_saved, slotnum);
808
809   /* In BUNDLE_MEM, be careful to modify only the bits belonging to SLOTNUM
810      and not any of the other ones that are stored in SHADOW_CONTENTS.  */
811   replace_slotN_contents (bundle_mem, instr_saved, slotnum);
812   val = target_write_raw_memory (addr, bundle_mem, BUNDLE_LEN);
813
814   do_cleanups (cleanup);
815   return val;
816 }
817
818 /* As gdbarch_breakpoint_from_pc ranges have byte granularity and ia64
819    instruction slots ranges are bit-granular (41 bits) we have to provide an
820    extended range as described for ia64_memory_insert_breakpoint.  We also take
821    care of preserving the `break' instruction 21-bit (or 62-bit) parameter to
822    make a match for permanent breakpoints.  */
823
824 static const gdb_byte *
825 ia64_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
826                          CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
827 {
828   CORE_ADDR addr = *pcptr;
829   static gdb_byte bundle[BUNDLE_LEN];
830   int slotnum = (int) (*pcptr & 0x0f) / SLOT_MULTIPLIER, shadow_slotnum;
831   long long instr_fetched;
832   int val;
833   int template;
834   struct cleanup *cleanup;
835
836   if (slotnum > 2)
837     error (_("Can't insert breakpoint for slot numbers greater than 2."));
838
839   addr &= ~0x0f;
840
841   /* Enable the automatic memory restoration from breakpoints while
842      we read our instruction bundle to match bp_loc_is_permanent.  */
843   cleanup = make_show_memory_breakpoints_cleanup (0);
844   val = target_read_memory (addr, bundle, BUNDLE_LEN);
845   do_cleanups (cleanup);
846
847   /* The memory might be unreachable.  This can happen, for instance,
848      when the user inserts a breakpoint at an invalid address.  */
849   if (val != 0)
850     return NULL;
851
852   /* SHADOW_SLOTNUM saves the original slot number as expected by the caller
853      for addressing the SHADOW_CONTENTS placement.  */
854   shadow_slotnum = slotnum;
855
856   /* Cover always the last byte of the bundle for the L-X slot case.  */
857   *lenptr = BUNDLE_LEN - shadow_slotnum;
858
859   /* Check for L type instruction in slot 1, if present then bump up the slot
860      number to the slot 2.  */
861   template = extract_bit_field (bundle, 0, 5);
862   if (template_encoding_table[template][slotnum] == X)
863     {
864       gdb_assert (slotnum == 2);
865       error (_("Can't insert breakpoint for non-existing slot X"));
866     }
867   if (template_encoding_table[template][slotnum] == L)
868     {
869       gdb_assert (slotnum == 1);
870       slotnum = 2;
871     }
872
873   /* A break instruction has its all its opcode bits cleared except for
874      the parameter value.  For L+X slot pair we are at the X slot (slot 2) so
875      we should not touch the L slot - the upper 41 bits of the parameter.  */
876   instr_fetched = slotN_contents (bundle, slotnum);
877   instr_fetched &= 0x1003ffffc0LL;
878   replace_slotN_contents (bundle, instr_fetched, slotnum);
879
880   return bundle + shadow_slotnum;
881 }
882
883 static CORE_ADDR
884 ia64_read_pc (struct regcache *regcache)
885 {
886   ULONGEST psr_value, pc_value;
887   int slot_num;
888
889   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_PSR_REGNUM, &psr_value);
890   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_IP_REGNUM, &pc_value);
891   slot_num = (psr_value >> 41) & 3;
892
893   return pc_value | (slot_num * SLOT_MULTIPLIER);
894 }
895
896 void
897 ia64_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR new_pc)
898 {
899   int slot_num = (int) (new_pc & 0xf) / SLOT_MULTIPLIER;
900   ULONGEST psr_value;
901
902   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_PSR_REGNUM, &psr_value);
903   psr_value &= ~(3LL << 41);
904   psr_value |= (ULONGEST)(slot_num & 0x3) << 41;
905
906   new_pc &= ~0xfLL;
907
908   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_PSR_REGNUM, psr_value);
909   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_IP_REGNUM, new_pc);
910 }
911
912 #define IS_NaT_COLLECTION_ADDR(addr) ((((addr) >> 3) & 0x3f) == 0x3f)
913
914 /* Returns the address of the slot that's NSLOTS slots away from
915    the address ADDR.  NSLOTS may be positive or negative.  */
916 static CORE_ADDR
917 rse_address_add(CORE_ADDR addr, int nslots)
918 {
919   CORE_ADDR new_addr;
920   int mandatory_nat_slots = nslots / 63;
921   int direction = nslots < 0 ? -1 : 1;
922
923   new_addr = addr + 8 * (nslots + mandatory_nat_slots);
924
925   if ((new_addr >> 9)  != ((addr + 8 * 64 * mandatory_nat_slots) >> 9))
926     new_addr += 8 * direction;
927
928   if (IS_NaT_COLLECTION_ADDR(new_addr))
929     new_addr += 8 * direction;
930
931   return new_addr;
932 }
933
934 static enum register_status
935 ia64_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
936                            int regnum, gdb_byte *buf)
937 {
938   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
939   enum register_status status;
940
941   if (regnum >= V32_REGNUM && regnum <= V127_REGNUM)
942     {
943 #ifdef HAVE_LIBUNWIND_IA64_H
944       /* First try and use the libunwind special reg accessor,
945          otherwise fallback to standard logic.  */
946       if (!libunwind_is_initialized ()
947           || libunwind_get_reg_special (gdbarch, regcache, regnum, buf) != 0)
948 #endif
949         {
950           /* The fallback position is to assume that r32-r127 are
951              found sequentially in memory starting at $bof.  This
952              isn't always true, but without libunwind, this is the
953              best we can do.  */
954           enum register_status status;
955           ULONGEST cfm;
956           ULONGEST bsp;
957           CORE_ADDR reg;
958
959           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
960                                                   IA64_BSP_REGNUM, &bsp);
961           if (status != REG_VALID)
962             return status;
963
964           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
965                                                   IA64_CFM_REGNUM, &cfm);
966           if (status != REG_VALID)
967             return status;
968
969           /* The bsp points at the end of the register frame so we
970              subtract the size of frame from it to get start of
971              register frame.  */
972           bsp = rse_address_add (bsp, -(cfm & 0x7f));
973           
974           if ((cfm & 0x7f) > regnum - V32_REGNUM) 
975             {
976               ULONGEST reg_addr = rse_address_add (bsp, (regnum - V32_REGNUM));
977               reg = read_memory_integer ((CORE_ADDR)reg_addr, 8, byte_order);
978               store_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch, regnum),
979                                       byte_order, reg);
980             }
981           else
982             store_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch, regnum),
983                                     byte_order, 0);
984         }
985     }
986   else if (IA64_NAT0_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_NAT31_REGNUM)
987     {
988       ULONGEST unatN_val;
989       ULONGEST unat;
990       status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_UNAT_REGNUM, &unat);
991       if (status != REG_VALID)
992         return status;
993       unatN_val = (unat & (1LL << (regnum - IA64_NAT0_REGNUM))) != 0;
994       store_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch, regnum),
995                               byte_order, unatN_val);
996     }
997   else if (IA64_NAT32_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_NAT127_REGNUM)
998     {
999       ULONGEST natN_val = 0;
1000       ULONGEST bsp;
1001       ULONGEST cfm;
1002       CORE_ADDR gr_addr = 0;
1003       status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_BSP_REGNUM, &bsp);
1004       if (status != REG_VALID)
1005         return status;
1006       status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_CFM_REGNUM, &cfm);
1007       if (status != REG_VALID)
1008         return status;
1009
1010       /* The bsp points at the end of the register frame so we
1011          subtract the size of frame from it to get start of register frame.  */
1012       bsp = rse_address_add (bsp, -(cfm & 0x7f));
1013  
1014       if ((cfm & 0x7f) > regnum - V32_REGNUM) 
1015         gr_addr = rse_address_add (bsp, (regnum - V32_REGNUM));
1016       
1017       if (gr_addr != 0)
1018         {
1019           /* Compute address of nat collection bits.  */
1020           CORE_ADDR nat_addr = gr_addr | 0x1f8;
1021           CORE_ADDR nat_collection;
1022           int nat_bit;
1023           /* If our nat collection address is bigger than bsp, we have to get
1024              the nat collection from rnat.  Otherwise, we fetch the nat
1025              collection from the computed address.  */
1026           if (nat_addr >= bsp)
1027             regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_RNAT_REGNUM,
1028                                            &nat_collection);
1029           else
1030             nat_collection = read_memory_integer (nat_addr, 8, byte_order);
1031           nat_bit = (gr_addr >> 3) & 0x3f;
1032           natN_val = (nat_collection >> nat_bit) & 1;
1033         }
1034       
1035       store_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch, regnum),
1036                               byte_order, natN_val);
1037     }
1038   else if (regnum == VBOF_REGNUM)
1039     {
1040       /* A virtual register frame start is provided for user convenience.
1041          It can be calculated as the bsp - sof (sizeof frame).  */
1042       ULONGEST bsp, vbsp;
1043       ULONGEST cfm;
1044       status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_BSP_REGNUM, &bsp);
1045       if (status != REG_VALID)
1046         return status;
1047       status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_CFM_REGNUM, &cfm);
1048       if (status != REG_VALID)
1049         return status;
1050
1051       /* The bsp points at the end of the register frame so we
1052          subtract the size of frame from it to get beginning of frame.  */
1053       vbsp = rse_address_add (bsp, -(cfm & 0x7f));
1054       store_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch, regnum),
1055                               byte_order, vbsp);
1056     }
1057   else if (VP0_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
1058     {
1059       ULONGEST pr;
1060       ULONGEST cfm;
1061       ULONGEST prN_val;
1062       status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_PR_REGNUM, &pr);
1063       if (status != REG_VALID)
1064         return status;
1065       status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_CFM_REGNUM, &cfm);
1066       if (status != REG_VALID)
1067         return status;
1068
1069       if (VP16_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
1070         {
1071           /* Fetch predicate register rename base from current frame
1072              marker for this frame.  */
1073           int rrb_pr = (cfm >> 32) & 0x3f;
1074
1075           /* Adjust the register number to account for register rotation.  */
1076           regnum = VP16_REGNUM 
1077                  + ((regnum - VP16_REGNUM) + rrb_pr) % 48;
1078         }
1079       prN_val = (pr & (1LL << (regnum - VP0_REGNUM))) != 0;
1080       store_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch, regnum),
1081                               byte_order, prN_val);
1082     }
1083   else
1084     memset (buf, 0, register_size (gdbarch, regnum));
1085
1086   return REG_VALID;
1087 }
1088
1089 static void
1090 ia64_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
1091                             int regnum, const gdb_byte *buf)
1092 {
1093   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1094
1095   if (regnum >= V32_REGNUM && regnum <= V127_REGNUM)
1096     {
1097       ULONGEST bsp;
1098       ULONGEST cfm;
1099       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_BSP_REGNUM, &bsp);
1100       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_CFM_REGNUM, &cfm);
1101
1102       bsp = rse_address_add (bsp, -(cfm & 0x7f));
1103  
1104       if ((cfm & 0x7f) > regnum - V32_REGNUM) 
1105         {
1106           ULONGEST reg_addr = rse_address_add (bsp, (regnum - V32_REGNUM));
1107           write_memory (reg_addr, (void *) buf, 8);
1108         }
1109     }
1110   else if (IA64_NAT0_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_NAT31_REGNUM)
1111     {
1112       ULONGEST unatN_val, unat, unatN_mask;
1113       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_UNAT_REGNUM, &unat);
1114       unatN_val = extract_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch,
1115                                                                 regnum),
1116                                             byte_order);
1117       unatN_mask = (1LL << (regnum - IA64_NAT0_REGNUM));
1118       if (unatN_val == 0)
1119         unat &= ~unatN_mask;
1120       else if (unatN_val == 1)
1121         unat |= unatN_mask;
1122       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_UNAT_REGNUM, unat);
1123     }
1124   else if (IA64_NAT32_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_NAT127_REGNUM)
1125     {
1126       ULONGEST natN_val;
1127       ULONGEST bsp;
1128       ULONGEST cfm;
1129       CORE_ADDR gr_addr = 0;
1130       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_BSP_REGNUM, &bsp);
1131       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_CFM_REGNUM, &cfm);
1132
1133       /* The bsp points at the end of the register frame so we
1134          subtract the size of frame from it to get start of register frame.  */
1135       bsp = rse_address_add (bsp, -(cfm & 0x7f));
1136  
1137       if ((cfm & 0x7f) > regnum - V32_REGNUM) 
1138         gr_addr = rse_address_add (bsp, (regnum - V32_REGNUM));
1139       
1140       natN_val = extract_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch,
1141                                                                regnum),
1142                                            byte_order);
1143
1144       if (gr_addr != 0 && (natN_val == 0 || natN_val == 1))
1145         {
1146           /* Compute address of nat collection bits.  */
1147           CORE_ADDR nat_addr = gr_addr | 0x1f8;
1148           CORE_ADDR nat_collection;
1149           int natN_bit = (gr_addr >> 3) & 0x3f;
1150           ULONGEST natN_mask = (1LL << natN_bit);
1151           /* If our nat collection address is bigger than bsp, we have to get
1152              the nat collection from rnat.  Otherwise, we fetch the nat
1153              collection from the computed address.  */
1154           if (nat_addr >= bsp)
1155             {
1156               regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
1157                                              IA64_RNAT_REGNUM,
1158                                              &nat_collection);
1159               if (natN_val)
1160                 nat_collection |= natN_mask;
1161               else
1162                 nat_collection &= ~natN_mask;
1163               regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_RNAT_REGNUM,
1164                                               nat_collection);
1165             }
1166           else
1167             {
1168               char nat_buf[8];
1169               nat_collection = read_memory_integer (nat_addr, 8, byte_order);
1170               if (natN_val)
1171                 nat_collection |= natN_mask;
1172               else
1173                 nat_collection &= ~natN_mask;
1174               store_unsigned_integer (nat_buf, register_size (gdbarch, regnum),
1175                                       byte_order, nat_collection);
1176               write_memory (nat_addr, nat_buf, 8);
1177             }
1178         }
1179     }
1180   else if (VP0_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
1181     {
1182       ULONGEST pr;
1183       ULONGEST cfm;
1184       ULONGEST prN_val;
1185       ULONGEST prN_mask;
1186
1187       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_PR_REGNUM, &pr);
1188       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_CFM_REGNUM, &cfm);
1189
1190       if (VP16_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
1191         {
1192           /* Fetch predicate register rename base from current frame
1193              marker for this frame.  */
1194           int rrb_pr = (cfm >> 32) & 0x3f;
1195
1196           /* Adjust the register number to account for register rotation.  */
1197           regnum = VP16_REGNUM 
1198                  + ((regnum - VP16_REGNUM) + rrb_pr) % 48;
1199         }
1200       prN_val = extract_unsigned_integer (buf, register_size (gdbarch, regnum),
1201                                           byte_order);
1202       prN_mask = (1LL << (regnum - VP0_REGNUM));
1203       if (prN_val == 0)
1204         pr &= ~prN_mask;
1205       else if (prN_val == 1)
1206         pr |= prN_mask;
1207       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_PR_REGNUM, pr);
1208     }
1209 }
1210
1211 /* The ia64 needs to convert between various ieee floating-point formats
1212    and the special ia64 floating point register format.  */
1213
1214 static int
1215 ia64_convert_register_p (struct gdbarch *gdbarch, int regno, struct type *type)
1216 {
1217   return (regno >= IA64_FR0_REGNUM && regno <= IA64_FR127_REGNUM
1218           && type != ia64_ext_type (gdbarch));
1219 }
1220
1221 static int
1222 ia64_register_to_value (struct frame_info *frame, int regnum,
1223                         struct type *valtype, gdb_byte *out,
1224                         int *optimizedp, int *unavailablep)
1225 {
1226   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
1227   char in[MAX_REGISTER_SIZE];
1228
1229   /* Convert to TYPE.  */
1230   if (!get_frame_register_bytes (frame, regnum, 0,
1231                                  register_size (gdbarch, regnum),
1232                                  in, optimizedp, unavailablep))
1233     return 0;
1234
1235   convert_typed_floating (in, ia64_ext_type (gdbarch), out, valtype);
1236   *optimizedp = *unavailablep = 0;
1237   return 1;
1238 }
1239
1240 static void
1241 ia64_value_to_register (struct frame_info *frame, int regnum,
1242                          struct type *valtype, const gdb_byte *in)
1243 {
1244   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
1245   char out[MAX_REGISTER_SIZE];
1246   convert_typed_floating (in, valtype, out, ia64_ext_type (gdbarch));
1247   put_frame_register (frame, regnum, out);
1248 }
1249
1250
1251 /* Limit the number of skipped non-prologue instructions since examining
1252    of the prologue is expensive.  */
1253 static int max_skip_non_prologue_insns = 40;
1254
1255 /* Given PC representing the starting address of a function, and
1256    LIM_PC which is the (sloppy) limit to which to scan when looking
1257    for a prologue, attempt to further refine this limit by using
1258    the line data in the symbol table.  If successful, a better guess
1259    on where the prologue ends is returned, otherwise the previous
1260    value of lim_pc is returned.  TRUST_LIMIT is a pointer to a flag
1261    which will be set to indicate whether the returned limit may be
1262    used with no further scanning in the event that the function is
1263    frameless.  */
1264
1265 /* FIXME: cagney/2004-02-14: This function and logic have largely been
1266    superseded by skip_prologue_using_sal.  */
1267
1268 static CORE_ADDR
1269 refine_prologue_limit (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR lim_pc, int *trust_limit)
1270 {
1271   struct symtab_and_line prologue_sal;
1272   CORE_ADDR start_pc = pc;
1273   CORE_ADDR end_pc;
1274
1275   /* The prologue can not possibly go past the function end itself,
1276      so we can already adjust LIM_PC accordingly.  */
1277   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, NULL, &end_pc) && end_pc < lim_pc)
1278     lim_pc = end_pc;
1279
1280   /* Start off not trusting the limit.  */
1281   *trust_limit = 0;
1282
1283   prologue_sal = find_pc_line (pc, 0);
1284   if (prologue_sal.line != 0)
1285     {
1286       int i;
1287       CORE_ADDR addr = prologue_sal.end;
1288
1289       /* Handle the case in which compiler's optimizer/scheduler
1290          has moved instructions into the prologue.  We scan ahead
1291          in the function looking for address ranges whose corresponding
1292          line number is less than or equal to the first one that we
1293          found for the function.  (It can be less than when the
1294          scheduler puts a body instruction before the first prologue
1295          instruction.)  */
1296       for (i = 2 * max_skip_non_prologue_insns; 
1297            i > 0 && (lim_pc == 0 || addr < lim_pc);
1298            i--)
1299         {
1300           struct symtab_and_line sal;
1301
1302           sal = find_pc_line (addr, 0);
1303           if (sal.line == 0)
1304             break;
1305           if (sal.line <= prologue_sal.line 
1306               && sal.symtab == prologue_sal.symtab)
1307             {
1308               prologue_sal = sal;
1309             }
1310           addr = sal.end;
1311         }
1312
1313       if (lim_pc == 0 || prologue_sal.end < lim_pc)
1314         {
1315           lim_pc = prologue_sal.end;
1316           if (start_pc == get_pc_function_start (lim_pc))
1317             *trust_limit = 1;
1318         }
1319     }
1320   return lim_pc;
1321 }
1322
1323 #define isScratch(_regnum_) ((_regnum_) == 2 || (_regnum_) == 3 \
1324   || (8 <= (_regnum_) && (_regnum_) <= 11) \
1325   || (14 <= (_regnum_) && (_regnum_) <= 31))
1326 #define imm9(_instr_) \
1327   ( ((((_instr_) & 0x01000000000LL) ? -1 : 0) << 8) \
1328    | (((_instr_) & 0x00008000000LL) >> 20) \
1329    | (((_instr_) & 0x00000001fc0LL) >> 6))
1330
1331 /* Allocate and initialize a frame cache.  */
1332
1333 static struct ia64_frame_cache *
1334 ia64_alloc_frame_cache (void)
1335 {
1336   struct ia64_frame_cache *cache;
1337   int i;
1338
1339   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct ia64_frame_cache);
1340
1341   /* Base address.  */
1342   cache->base = 0;
1343   cache->pc = 0;
1344   cache->cfm = 0;
1345   cache->prev_cfm = 0;
1346   cache->sof = 0;
1347   cache->sol = 0;
1348   cache->sor = 0;
1349   cache->bsp = 0;
1350   cache->fp_reg = 0;
1351   cache->frameless = 1;
1352
1353   for (i = 0; i < NUM_IA64_RAW_REGS; i++)
1354     cache->saved_regs[i] = 0;
1355
1356   return cache;
1357 }
1358
1359 static CORE_ADDR
1360 examine_prologue (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR lim_pc,
1361                   struct frame_info *this_frame,
1362                   struct ia64_frame_cache *cache)
1363 {
1364   CORE_ADDR next_pc;
1365   CORE_ADDR last_prologue_pc = pc;
1366   instruction_type it;
1367   long long instr;
1368   int cfm_reg  = 0;
1369   int ret_reg  = 0;
1370   int fp_reg   = 0;
1371   int unat_save_reg = 0;
1372   int pr_save_reg = 0;
1373   int mem_stack_frame_size = 0;
1374   int spill_reg   = 0;
1375   CORE_ADDR spill_addr = 0;
1376   char instores[8];
1377   char infpstores[8];
1378   char reg_contents[256];
1379   int trust_limit;
1380   int frameless = 1;
1381   int i;
1382   CORE_ADDR addr;
1383   char buf[8];
1384   CORE_ADDR bof, sor, sol, sof, cfm, rrb_gr;
1385
1386   memset (instores, 0, sizeof instores);
1387   memset (infpstores, 0, sizeof infpstores);
1388   memset (reg_contents, 0, sizeof reg_contents);
1389
1390   if (cache->after_prologue != 0
1391       && cache->after_prologue <= lim_pc)
1392     return cache->after_prologue;
1393
1394   lim_pc = refine_prologue_limit (pc, lim_pc, &trust_limit);
1395   next_pc = fetch_instruction (pc, &it, &instr);
1396
1397   /* We want to check if we have a recognizable function start before we
1398      look ahead for a prologue.  */
1399   if (pc < lim_pc && next_pc 
1400       && it == M && ((instr & 0x1ee0000003fLL) == 0x02c00000000LL))
1401     {
1402       /* alloc - start of a regular function.  */
1403       int sor = (int) ((instr & 0x00078000000LL) >> 27);
1404       int sol = (int) ((instr & 0x00007f00000LL) >> 20);
1405       int sof = (int) ((instr & 0x000000fe000LL) >> 13);
1406       int rN = (int) ((instr & 0x00000001fc0LL) >> 6);
1407
1408       /* Verify that the current cfm matches what we think is the
1409          function start.  If we have somehow jumped within a function,
1410          we do not want to interpret the prologue and calculate the
1411          addresses of various registers such as the return address.
1412          We will instead treat the frame as frameless.  */
1413       if (!this_frame ||
1414           (sof == (cache->cfm & 0x7f) &&
1415            sol == ((cache->cfm >> 7) & 0x7f)))
1416         frameless = 0;
1417
1418       cfm_reg = rN;
1419       last_prologue_pc = next_pc;
1420       pc = next_pc;
1421     }
1422   else
1423     {
1424       /* Look for a leaf routine.  */
1425       if (pc < lim_pc && next_pc
1426           && (it == I || it == M) 
1427           && ((instr & 0x1ee00000000LL) == 0x10800000000LL))
1428         {
1429           /* adds rN = imm14, rM   (or mov rN, rM  when imm14 is 0) */
1430           int imm = (int) ((((instr & 0x01000000000LL) ? -1 : 0) << 13) 
1431                            | ((instr & 0x001f8000000LL) >> 20)
1432                            | ((instr & 0x000000fe000LL) >> 13));
1433           int rM = (int) ((instr & 0x00007f00000LL) >> 20);
1434           int rN = (int) ((instr & 0x00000001fc0LL) >> 6);
1435           int qp = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1436           if (qp == 0 && rN == 2 && imm == 0 && rM == 12 && fp_reg == 0)
1437             {
1438               /* mov r2, r12 - beginning of leaf routine.  */
1439               fp_reg = rN;
1440               last_prologue_pc = next_pc;
1441             }
1442         } 
1443
1444       /* If we don't recognize a regular function or leaf routine, we are
1445          done.  */
1446       if (!fp_reg)
1447         {
1448           pc = lim_pc;  
1449           if (trust_limit)
1450             last_prologue_pc = lim_pc;
1451         }
1452     }
1453
1454   /* Loop, looking for prologue instructions, keeping track of
1455      where preserved registers were spilled.  */
1456   while (pc < lim_pc)
1457     {
1458       next_pc = fetch_instruction (pc, &it, &instr);
1459       if (next_pc == 0)
1460         break;
1461
1462       if (it == B && ((instr & 0x1e1f800003fLL) != 0x04000000000LL))
1463         {
1464           /* Exit loop upon hitting a non-nop branch instruction.  */ 
1465           if (trust_limit)
1466             lim_pc = pc;
1467           break;
1468         }
1469       else if (((instr & 0x3fLL) != 0LL) && 
1470                (frameless || ret_reg != 0))
1471         {
1472           /* Exit loop upon hitting a predicated instruction if
1473              we already have the return register or if we are frameless.  */ 
1474           if (trust_limit)
1475             lim_pc = pc;
1476           break;
1477         }
1478       else if (it == I && ((instr & 0x1eff8000000LL) == 0x00188000000LL))
1479         {
1480           /* Move from BR */
1481           int b2 = (int) ((instr & 0x0000000e000LL) >> 13);
1482           int rN = (int) ((instr & 0x00000001fc0LL) >> 6);
1483           int qp = (int) (instr & 0x0000000003f);
1484
1485           if (qp == 0 && b2 == 0 && rN >= 32 && ret_reg == 0)
1486             {
1487               ret_reg = rN;
1488               last_prologue_pc = next_pc;
1489             }
1490         }
1491       else if ((it == I || it == M) 
1492           && ((instr & 0x1ee00000000LL) == 0x10800000000LL))
1493         {
1494           /* adds rN = imm14, rM   (or mov rN, rM  when imm14 is 0) */
1495           int imm = (int) ((((instr & 0x01000000000LL) ? -1 : 0) << 13) 
1496                            | ((instr & 0x001f8000000LL) >> 20)
1497                            | ((instr & 0x000000fe000LL) >> 13));
1498           int rM = (int) ((instr & 0x00007f00000LL) >> 20);
1499           int rN = (int) ((instr & 0x00000001fc0LL) >> 6);
1500           int qp = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1501
1502           if (qp == 0 && rN >= 32 && imm == 0 && rM == 12 && fp_reg == 0)
1503             {
1504               /* mov rN, r12 */
1505               fp_reg = rN;
1506               last_prologue_pc = next_pc;
1507             }
1508           else if (qp == 0 && rN == 12 && rM == 12)
1509             {
1510               /* adds r12, -mem_stack_frame_size, r12 */
1511               mem_stack_frame_size -= imm;
1512               last_prologue_pc = next_pc;
1513             }
1514           else if (qp == 0 && rN == 2 
1515                 && ((rM == fp_reg && fp_reg != 0) || rM == 12))
1516             {
1517               char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
1518               CORE_ADDR saved_sp = 0;
1519               /* adds r2, spilloffset, rFramePointer 
1520                    or
1521                  adds r2, spilloffset, r12
1522
1523                  Get ready for stf.spill or st8.spill instructions.
1524                  The address to start spilling at is loaded into r2.
1525                  FIXME:  Why r2?  That's what gcc currently uses; it
1526                  could well be different for other compilers.  */
1527
1528               /* Hmm...  whether or not this will work will depend on
1529                  where the pc is.  If it's still early in the prologue
1530                  this'll be wrong.  FIXME */
1531               if (this_frame)
1532                 {
1533                   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1534                   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1535                   get_frame_register (this_frame, sp_regnum, buf);
1536                   saved_sp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
1537                 }
1538               spill_addr  = saved_sp
1539                           + (rM == 12 ? 0 : mem_stack_frame_size) 
1540                           + imm;
1541               spill_reg   = rN;
1542               last_prologue_pc = next_pc;
1543             }
1544           else if (qp == 0 && rM >= 32 && rM < 40 && !instores[rM-32] && 
1545                    rN < 256 && imm == 0)
1546             {
1547               /* mov rN, rM where rM is an input register.  */
1548               reg_contents[rN] = rM;
1549               last_prologue_pc = next_pc;
1550             }
1551           else if (frameless && qp == 0 && rN == fp_reg && imm == 0 && 
1552                    rM == 2)
1553             {
1554               /* mov r12, r2 */
1555               last_prologue_pc = next_pc;
1556               break;
1557             }
1558         }
1559       else if (it == M 
1560             && (   ((instr & 0x1efc0000000LL) == 0x0eec0000000LL)
1561                 || ((instr & 0x1ffc8000000LL) == 0x0cec0000000LL) ))
1562         {
1563           /* stf.spill [rN] = fM, imm9
1564              or
1565              stf.spill [rN] = fM  */
1566
1567           int imm = imm9(instr);
1568           int rN = (int) ((instr & 0x00007f00000LL) >> 20);
1569           int fM = (int) ((instr & 0x000000fe000LL) >> 13);
1570           int qp = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1571           if (qp == 0 && rN == spill_reg && spill_addr != 0
1572               && ((2 <= fM && fM <= 5) || (16 <= fM && fM <= 31)))
1573             {
1574               cache->saved_regs[IA64_FR0_REGNUM + fM] = spill_addr;
1575
1576               if ((instr & 0x1efc0000000LL) == 0x0eec0000000LL)
1577                 spill_addr += imm;
1578               else
1579                 spill_addr = 0;         /* last one; must be done.  */
1580               last_prologue_pc = next_pc;
1581             }
1582         }
1583       else if ((it == M && ((instr & 0x1eff8000000LL) == 0x02110000000LL))
1584             || (it == I && ((instr & 0x1eff8000000LL) == 0x00050000000LL)) )
1585         {
1586           /* mov.m rN = arM   
1587                or 
1588              mov.i rN = arM */
1589
1590           int arM = (int) ((instr & 0x00007f00000LL) >> 20);
1591           int rN  = (int) ((instr & 0x00000001fc0LL) >> 6);
1592           int qp  = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1593           if (qp == 0 && isScratch (rN) && arM == 36 /* ar.unat */)
1594             {
1595               /* We have something like "mov.m r3 = ar.unat".  Remember the
1596                  r3 (or whatever) and watch for a store of this register...  */
1597               unat_save_reg = rN;
1598               last_prologue_pc = next_pc;
1599             }
1600         }
1601       else if (it == I && ((instr & 0x1eff8000000LL) == 0x00198000000LL))
1602         {
1603           /* mov rN = pr */
1604           int rN  = (int) ((instr & 0x00000001fc0LL) >> 6);
1605           int qp  = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1606           if (qp == 0 && isScratch (rN))
1607             {
1608               pr_save_reg = rN;
1609               last_prologue_pc = next_pc;
1610             }
1611         }
1612       else if (it == M 
1613             && (   ((instr & 0x1ffc8000000LL) == 0x08cc0000000LL)
1614                 || ((instr & 0x1efc0000000LL) == 0x0acc0000000LL)))
1615         {
1616           /* st8 [rN] = rM 
1617               or
1618              st8 [rN] = rM, imm9 */
1619           int rN = (int) ((instr & 0x00007f00000LL) >> 20);
1620           int rM = (int) ((instr & 0x000000fe000LL) >> 13);
1621           int qp = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1622           int indirect = rM < 256 ? reg_contents[rM] : 0;
1623           if (qp == 0 && rN == spill_reg && spill_addr != 0
1624               && (rM == unat_save_reg || rM == pr_save_reg))
1625             {
1626               /* We've found a spill of either the UNAT register or the PR
1627                  register.  (Well, not exactly; what we've actually found is
1628                  a spill of the register that UNAT or PR was moved to).
1629                  Record that fact and move on...  */
1630               if (rM == unat_save_reg)
1631                 {
1632                   /* Track UNAT register.  */
1633                   cache->saved_regs[IA64_UNAT_REGNUM] = spill_addr;
1634                   unat_save_reg = 0;
1635                 }
1636               else
1637                 {
1638                   /* Track PR register.  */
1639                   cache->saved_regs[IA64_PR_REGNUM] = spill_addr;
1640                   pr_save_reg = 0;
1641                 }
1642               if ((instr & 0x1efc0000000LL) == 0x0acc0000000LL)
1643                 /* st8 [rN] = rM, imm9 */
1644                 spill_addr += imm9(instr);
1645               else
1646                 spill_addr = 0;         /* Must be done spilling.  */
1647               last_prologue_pc = next_pc;
1648             }
1649           else if (qp == 0 && 32 <= rM && rM < 40 && !instores[rM-32])
1650             {
1651               /* Allow up to one store of each input register.  */
1652               instores[rM-32] = 1;
1653               last_prologue_pc = next_pc;
1654             }
1655           else if (qp == 0 && 32 <= indirect && indirect < 40 && 
1656                    !instores[indirect-32])
1657             {
1658               /* Allow an indirect store of an input register.  */
1659               instores[indirect-32] = 1;
1660               last_prologue_pc = next_pc;
1661             }
1662         }
1663       else if (it == M && ((instr & 0x1ff08000000LL) == 0x08c00000000LL))
1664         {
1665           /* One of
1666                st1 [rN] = rM
1667                st2 [rN] = rM
1668                st4 [rN] = rM
1669                st8 [rN] = rM
1670              Note that the st8 case is handled in the clause above.
1671              
1672              Advance over stores of input registers.  One store per input
1673              register is permitted.  */
1674           int rM = (int) ((instr & 0x000000fe000LL) >> 13);
1675           int qp = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1676           int indirect = rM < 256 ? reg_contents[rM] : 0;
1677           if (qp == 0 && 32 <= rM && rM < 40 && !instores[rM-32])
1678             {
1679               instores[rM-32] = 1;
1680               last_prologue_pc = next_pc;
1681             }
1682           else if (qp == 0 && 32 <= indirect && indirect < 40 && 
1683                    !instores[indirect-32])
1684             {
1685               /* Allow an indirect store of an input register.  */
1686               instores[indirect-32] = 1;
1687               last_prologue_pc = next_pc;
1688             }
1689         }
1690       else if (it == M && ((instr & 0x1ff88000000LL) == 0x0cc80000000LL))
1691         {
1692           /* Either
1693                stfs [rN] = fM
1694              or
1695                stfd [rN] = fM
1696
1697              Advance over stores of floating point input registers.  Again
1698              one store per register is permitted.  */
1699           int fM = (int) ((instr & 0x000000fe000LL) >> 13);
1700           int qp = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1701           if (qp == 0 && 8 <= fM && fM < 16 && !infpstores[fM - 8])
1702             {
1703               infpstores[fM-8] = 1;
1704               last_prologue_pc = next_pc;
1705             }
1706         }
1707       else if (it == M
1708             && (   ((instr & 0x1ffc8000000LL) == 0x08ec0000000LL)
1709                 || ((instr & 0x1efc0000000LL) == 0x0aec0000000LL)))
1710         {
1711           /* st8.spill [rN] = rM
1712                or
1713              st8.spill [rN] = rM, imm9 */
1714           int rN = (int) ((instr & 0x00007f00000LL) >> 20);
1715           int rM = (int) ((instr & 0x000000fe000LL) >> 13);
1716           int qp = (int) (instr & 0x0000000003fLL);
1717           if (qp == 0 && rN == spill_reg && 4 <= rM && rM <= 7)
1718             {
1719               /* We've found a spill of one of the preserved general purpose
1720                  regs.  Record the spill address and advance the spill
1721                  register if appropriate.  */
1722               cache->saved_regs[IA64_GR0_REGNUM + rM] = spill_addr;
1723               if ((instr & 0x1efc0000000LL) == 0x0aec0000000LL)
1724                 /* st8.spill [rN] = rM, imm9 */
1725                 spill_addr += imm9(instr);
1726               else
1727                 spill_addr = 0;         /* Done spilling.  */
1728               last_prologue_pc = next_pc;
1729             }
1730         }
1731
1732       pc = next_pc;
1733     }
1734
1735   /* If not frameless and we aren't called by skip_prologue, then we need
1736      to calculate registers for the previous frame which will be needed
1737      later.  */
1738
1739   if (!frameless && this_frame)
1740     {
1741       struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1742       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1743
1744       /* Extract the size of the rotating portion of the stack
1745          frame and the register rename base from the current
1746          frame marker.  */
1747       cfm = cache->cfm;
1748       sor = cache->sor;
1749       sof = cache->sof;
1750       sol = cache->sol;
1751       rrb_gr = (cfm >> 18) & 0x7f;
1752
1753       /* Find the bof (beginning of frame).  */
1754       bof = rse_address_add (cache->bsp, -sof);
1755       
1756       for (i = 0, addr = bof;
1757            i < sof;
1758            i++, addr += 8)
1759         {
1760           if (IS_NaT_COLLECTION_ADDR (addr))
1761             {
1762               addr += 8;
1763             }
1764           if (i+32 == cfm_reg)
1765             cache->saved_regs[IA64_CFM_REGNUM] = addr;
1766           if (i+32 == ret_reg)
1767             cache->saved_regs[IA64_VRAP_REGNUM] = addr;
1768           if (i+32 == fp_reg)
1769             cache->saved_regs[IA64_VFP_REGNUM] = addr;
1770         }
1771
1772       /* For the previous argument registers we require the previous bof.
1773          If we can't find the previous cfm, then we can do nothing.  */
1774       cfm = 0;
1775       if (cache->saved_regs[IA64_CFM_REGNUM] != 0)
1776         {
1777           cfm = read_memory_integer (cache->saved_regs[IA64_CFM_REGNUM],
1778                                      8, byte_order);
1779         }
1780       else if (cfm_reg != 0)
1781         {
1782           get_frame_register (this_frame, cfm_reg, buf);
1783           cfm = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
1784         }
1785       cache->prev_cfm = cfm;
1786       
1787       if (cfm != 0)
1788         {
1789           sor = ((cfm >> 14) & 0xf) * 8;
1790           sof = (cfm & 0x7f);
1791           sol = (cfm >> 7) & 0x7f;
1792           rrb_gr = (cfm >> 18) & 0x7f;
1793
1794           /* The previous bof only requires subtraction of the sol (size of
1795              locals) due to the overlap between output and input of
1796              subsequent frames.  */
1797           bof = rse_address_add (bof, -sol);
1798           
1799           for (i = 0, addr = bof;
1800                i < sof;
1801                i++, addr += 8)
1802             {
1803               if (IS_NaT_COLLECTION_ADDR (addr))
1804                 {
1805                   addr += 8;
1806                 }
1807               if (i < sor)
1808                 cache->saved_regs[IA64_GR32_REGNUM
1809                                   + ((i + (sor - rrb_gr)) % sor)] 
1810                   = addr;
1811               else
1812                 cache->saved_regs[IA64_GR32_REGNUM + i] = addr;
1813             }
1814           
1815         }
1816     }
1817       
1818   /* Try and trust the lim_pc value whenever possible.  */
1819   if (trust_limit && lim_pc >= last_prologue_pc)
1820     last_prologue_pc = lim_pc;
1821
1822   cache->frameless = frameless;
1823   cache->after_prologue = last_prologue_pc;
1824   cache->mem_stack_frame_size = mem_stack_frame_size;
1825   cache->fp_reg = fp_reg;
1826
1827   return last_prologue_pc;
1828 }
1829
1830 CORE_ADDR
1831 ia64_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1832 {
1833   struct ia64_frame_cache cache;
1834   cache.base = 0;
1835   cache.after_prologue = 0;
1836   cache.cfm = 0;
1837   cache.bsp = 0;
1838
1839   /* Call examine_prologue with - as third argument since we don't
1840      have a next frame pointer to send.  */
1841   return examine_prologue (pc, pc+1024, 0, &cache);
1842 }
1843
1844
1845 /* Normal frames.  */
1846
1847 static struct ia64_frame_cache *
1848 ia64_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1849 {
1850   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1851   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1852   struct ia64_frame_cache *cache;
1853   char buf[8];
1854   CORE_ADDR cfm, psr;
1855
1856   if (*this_cache)
1857     return *this_cache;
1858
1859   cache = ia64_alloc_frame_cache ();
1860   *this_cache = cache;
1861
1862   get_frame_register (this_frame, sp_regnum, buf);
1863   cache->saved_sp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
1864
1865   /* We always want the bsp to point to the end of frame.
1866      This way, we can always get the beginning of frame (bof)
1867      by subtracting frame size.  */
1868   get_frame_register (this_frame, IA64_BSP_REGNUM, buf);
1869   cache->bsp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
1870   
1871   get_frame_register (this_frame, IA64_PSR_REGNUM, buf);
1872   psr = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
1873
1874   get_frame_register (this_frame, IA64_CFM_REGNUM, buf);
1875   cfm = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
1876
1877   cache->sof = (cfm & 0x7f);
1878   cache->sol = (cfm >> 7) & 0x7f;
1879   cache->sor = ((cfm >> 14) & 0xf) * 8;
1880
1881   cache->cfm = cfm;
1882
1883   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1884
1885   if (cache->pc != 0)
1886     examine_prologue (cache->pc, get_frame_pc (this_frame), this_frame, cache);
1887   
1888   cache->base = cache->saved_sp + cache->mem_stack_frame_size;
1889
1890   return cache;
1891 }
1892
1893 static void
1894 ia64_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
1895                     struct frame_id *this_id)
1896 {
1897   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1898   struct ia64_frame_cache *cache =
1899     ia64_frame_cache (this_frame, this_cache);
1900
1901   /* If outermost frame, mark with null frame id.  */
1902   if (cache->base != 0)
1903     (*this_id) = frame_id_build_special (cache->base, cache->pc, cache->bsp);
1904   if (gdbarch_debug >= 1)
1905     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1906                         "regular frame id: code %s, stack %s, "
1907                         "special %s, this_frame %s\n",
1908                         paddress (gdbarch, this_id->code_addr),
1909                         paddress (gdbarch, this_id->stack_addr),
1910                         paddress (gdbarch, cache->bsp),
1911                         host_address_to_string (this_frame));
1912 }
1913
1914 static struct value *
1915 ia64_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
1916                           int regnum)
1917 {
1918   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1919   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1920   struct ia64_frame_cache *cache = ia64_frame_cache (this_frame, this_cache);
1921   char buf[8];
1922
1923   gdb_assert (regnum >= 0);
1924
1925   if (!target_has_registers)
1926     error (_("No registers."));
1927
1928   if (regnum == gdbarch_sp_regnum (gdbarch))
1929     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, cache->base);
1930
1931   else if (regnum == IA64_BSP_REGNUM)
1932     {
1933       struct value *val;
1934       CORE_ADDR prev_cfm, bsp, prev_bsp;
1935
1936       /* We want to calculate the previous bsp as the end of the previous
1937          register stack frame.  This corresponds to what the hardware bsp
1938          register will be if we pop the frame back which is why we might
1939          have been called.  We know the beginning of the current frame is
1940          cache->bsp - cache->sof.  This value in the previous frame points
1941          to the start of the output registers.  We can calculate the end of
1942          that frame by adding the size of output:
1943             (sof (size of frame) - sol (size of locals)).  */
1944       val = ia64_frame_prev_register (this_frame, this_cache, IA64_CFM_REGNUM);
1945       prev_cfm = extract_unsigned_integer (value_contents_all (val),
1946                                            8, byte_order);
1947       bsp = rse_address_add (cache->bsp, -(cache->sof));
1948       prev_bsp =
1949         rse_address_add (bsp, (prev_cfm & 0x7f) - ((prev_cfm >> 7) & 0x7f));
1950
1951       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, prev_bsp);
1952     }
1953
1954   else if (regnum == IA64_CFM_REGNUM)
1955     {
1956       CORE_ADDR addr = cache->saved_regs[IA64_CFM_REGNUM];
1957       
1958       if (addr != 0)
1959         return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
1960
1961       if (cache->prev_cfm)
1962         return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, cache->prev_cfm);
1963
1964       if (cache->frameless)
1965         return frame_unwind_got_register (this_frame, IA64_PFS_REGNUM,
1966                                           IA64_PFS_REGNUM);
1967       return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, 0);
1968     }
1969
1970   else if (regnum == IA64_VFP_REGNUM)
1971     {
1972       /* If the function in question uses an automatic register (r32-r127)
1973          for the frame pointer, it'll be found by ia64_find_saved_register()
1974          above.  If the function lacks one of these frame pointers, we can
1975          still provide a value since we know the size of the frame.  */
1976       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, cache->base);
1977     }
1978
1979   else if (VP0_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
1980     {
1981       struct value *pr_val;
1982       ULONGEST prN;
1983       
1984       pr_val = ia64_frame_prev_register (this_frame, this_cache,
1985                                          IA64_PR_REGNUM);
1986       if (VP16_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
1987         {
1988           /* Fetch predicate register rename base from current frame
1989              marker for this frame.  */
1990           int rrb_pr = (cache->cfm >> 32) & 0x3f;
1991
1992           /* Adjust the register number to account for register rotation.  */
1993           regnum = VP16_REGNUM + ((regnum - VP16_REGNUM) + rrb_pr) % 48;
1994         }
1995       prN = extract_bit_field (value_contents_all (pr_val),
1996                                regnum - VP0_REGNUM, 1);
1997       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, prN);
1998     }
1999
2000   else if (IA64_NAT0_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_NAT31_REGNUM)
2001     {
2002       struct value *unat_val;
2003       ULONGEST unatN;
2004       unat_val = ia64_frame_prev_register (this_frame, this_cache,
2005                                            IA64_UNAT_REGNUM);
2006       unatN = extract_bit_field (value_contents_all (unat_val),
2007                                  regnum - IA64_NAT0_REGNUM, 1);
2008       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, unatN);
2009     }
2010
2011   else if (IA64_NAT32_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_NAT127_REGNUM)
2012     {
2013       int natval = 0;
2014       /* Find address of general register corresponding to nat bit we're
2015          interested in.  */
2016       CORE_ADDR gr_addr;
2017
2018       gr_addr = cache->saved_regs[regnum - IA64_NAT0_REGNUM + IA64_GR0_REGNUM];
2019
2020       if (gr_addr != 0)
2021         {
2022           /* Compute address of nat collection bits.  */
2023           CORE_ADDR nat_addr = gr_addr | 0x1f8;
2024           CORE_ADDR bsp;
2025           CORE_ADDR nat_collection;
2026           int nat_bit;
2027
2028           /* If our nat collection address is bigger than bsp, we have to get
2029              the nat collection from rnat.  Otherwise, we fetch the nat
2030              collection from the computed address.  */
2031           get_frame_register (this_frame, IA64_BSP_REGNUM, buf);
2032           bsp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2033           if (nat_addr >= bsp)
2034             {
2035               get_frame_register (this_frame, IA64_RNAT_REGNUM, buf);
2036               nat_collection = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2037             }
2038           else
2039             nat_collection = read_memory_integer (nat_addr, 8, byte_order);
2040           nat_bit = (gr_addr >> 3) & 0x3f;
2041           natval = (nat_collection >> nat_bit) & 1;
2042         }
2043
2044       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, natval);
2045     }
2046
2047   else if (regnum == IA64_IP_REGNUM)
2048     {
2049       CORE_ADDR pc = 0;
2050       CORE_ADDR addr = cache->saved_regs[IA64_VRAP_REGNUM];
2051
2052       if (addr != 0)
2053         {
2054           read_memory (addr, buf, register_size (gdbarch, IA64_IP_REGNUM));
2055           pc = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2056         }
2057       else if (cache->frameless)
2058         {
2059           get_frame_register (this_frame, IA64_BR0_REGNUM, buf);
2060           pc = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2061         }
2062       pc &= ~0xf;
2063       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
2064     }
2065
2066   else if (regnum == IA64_PSR_REGNUM)
2067     {
2068       /* We don't know how to get the complete previous PSR, but we need it
2069          for the slot information when we unwind the pc (pc is formed of IP
2070          register plus slot information from PSR).  To get the previous
2071          slot information, we mask it off the return address.  */
2072       ULONGEST slot_num = 0;
2073       CORE_ADDR pc = 0;
2074       CORE_ADDR psr = 0;
2075       CORE_ADDR addr = cache->saved_regs[IA64_VRAP_REGNUM];
2076
2077       get_frame_register (this_frame, IA64_PSR_REGNUM, buf);
2078       psr = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2079
2080       if (addr != 0)
2081         {
2082           read_memory (addr, buf, register_size (gdbarch, IA64_IP_REGNUM));
2083           pc = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2084         }
2085       else if (cache->frameless)
2086         {
2087           get_frame_register (this_frame, IA64_BR0_REGNUM, buf);
2088           pc = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2089         }
2090       psr &= ~(3LL << 41);
2091       slot_num = pc & 0x3LL;
2092       psr |= (CORE_ADDR)slot_num << 41;
2093       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, psr);
2094     }
2095
2096   else if (regnum == IA64_BR0_REGNUM)
2097     {
2098       CORE_ADDR addr = cache->saved_regs[IA64_BR0_REGNUM];
2099
2100       if (addr != 0)
2101         return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
2102
2103       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, 0);
2104     }
2105
2106   else if ((regnum >= IA64_GR32_REGNUM && regnum <= IA64_GR127_REGNUM)
2107            || (regnum >= V32_REGNUM && regnum <= V127_REGNUM))
2108     {
2109       CORE_ADDR addr = 0;
2110
2111       if (regnum >= V32_REGNUM)
2112         regnum = IA64_GR32_REGNUM + (regnum - V32_REGNUM);
2113       addr = cache->saved_regs[regnum];
2114       if (addr != 0)
2115         return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
2116
2117       if (cache->frameless)
2118         {
2119           struct value *reg_val;
2120           CORE_ADDR prev_cfm, prev_bsp, prev_bof;
2121
2122           /* FIXME: brobecker/2008-05-01: Doesn't this seem redundant
2123              with the same code above?  */
2124           if (regnum >= V32_REGNUM)
2125             regnum = IA64_GR32_REGNUM + (regnum - V32_REGNUM);
2126           reg_val = ia64_frame_prev_register (this_frame, this_cache,
2127                                               IA64_CFM_REGNUM);
2128           prev_cfm = extract_unsigned_integer (value_contents_all (reg_val),
2129                                                8, byte_order);
2130           reg_val = ia64_frame_prev_register (this_frame, this_cache,
2131                                               IA64_BSP_REGNUM);
2132           prev_bsp = extract_unsigned_integer (value_contents_all (reg_val),
2133                                                8, byte_order);
2134           prev_bof = rse_address_add (prev_bsp, -(prev_cfm & 0x7f));
2135
2136           addr = rse_address_add (prev_bof, (regnum - IA64_GR32_REGNUM));
2137           return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
2138         }
2139       
2140       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, 0);
2141     }
2142
2143   else /* All other registers.  */
2144     {
2145       CORE_ADDR addr = 0;
2146
2147       if (IA64_FR32_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_FR127_REGNUM)
2148         {
2149           /* Fetch floating point register rename base from current
2150              frame marker for this frame.  */
2151           int rrb_fr = (cache->cfm >> 25) & 0x7f;
2152
2153           /* Adjust the floating point register number to account for
2154              register rotation.  */
2155           regnum = IA64_FR32_REGNUM
2156                  + ((regnum - IA64_FR32_REGNUM) + rrb_fr) % 96;
2157         }
2158
2159       /* If we have stored a memory address, access the register.  */
2160       addr = cache->saved_regs[regnum];
2161       if (addr != 0)
2162         return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
2163       /* Otherwise, punt and get the current value of the register.  */
2164       else 
2165         return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
2166     }
2167 }
2168  
2169 static const struct frame_unwind ia64_frame_unwind =
2170 {
2171   NORMAL_FRAME,
2172   default_frame_unwind_stop_reason,
2173   &ia64_frame_this_id,
2174   &ia64_frame_prev_register,
2175   NULL,
2176   default_frame_sniffer
2177 };
2178
2179 /* Signal trampolines.  */
2180
2181 static void
2182 ia64_sigtramp_frame_init_saved_regs (struct frame_info *this_frame,
2183                                      struct ia64_frame_cache *cache)
2184 {
2185   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2186   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2187
2188   if (tdep->sigcontext_register_address)
2189     {
2190       int regno;
2191
2192       cache->saved_regs[IA64_VRAP_REGNUM]
2193         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2194                                              IA64_IP_REGNUM);
2195       cache->saved_regs[IA64_CFM_REGNUM]
2196         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2197                                              IA64_CFM_REGNUM);
2198       cache->saved_regs[IA64_PSR_REGNUM]
2199         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2200                                              IA64_PSR_REGNUM);
2201       cache->saved_regs[IA64_BSP_REGNUM]
2202         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2203                                              IA64_BSP_REGNUM);
2204       cache->saved_regs[IA64_RNAT_REGNUM]
2205         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2206                                              IA64_RNAT_REGNUM);
2207       cache->saved_regs[IA64_CCV_REGNUM]
2208         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2209                                              IA64_CCV_REGNUM);
2210       cache->saved_regs[IA64_UNAT_REGNUM]
2211         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2212                                              IA64_UNAT_REGNUM);
2213       cache->saved_regs[IA64_FPSR_REGNUM]
2214         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2215                                              IA64_FPSR_REGNUM);
2216       cache->saved_regs[IA64_PFS_REGNUM]
2217         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2218                                              IA64_PFS_REGNUM);
2219       cache->saved_regs[IA64_LC_REGNUM]
2220         = tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base,
2221                                              IA64_LC_REGNUM);
2222
2223       for (regno = IA64_GR1_REGNUM; regno <= IA64_GR31_REGNUM; regno++)
2224         cache->saved_regs[regno] =
2225           tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base, regno);
2226       for (regno = IA64_BR0_REGNUM; regno <= IA64_BR7_REGNUM; regno++)
2227         cache->saved_regs[regno] =
2228           tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base, regno);
2229       for (regno = IA64_FR2_REGNUM; regno <= IA64_FR31_REGNUM; regno++)
2230         cache->saved_regs[regno] =
2231           tdep->sigcontext_register_address (gdbarch, cache->base, regno);
2232     }
2233 }
2234
2235 static struct ia64_frame_cache *
2236 ia64_sigtramp_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2237 {
2238   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2239   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2240   struct ia64_frame_cache *cache;
2241   char buf[8];
2242
2243   if (*this_cache)
2244     return *this_cache;
2245
2246   cache = ia64_alloc_frame_cache ();
2247
2248   get_frame_register (this_frame, sp_regnum, buf);
2249   /* Note that frame size is hard-coded below.  We cannot calculate it
2250      via prologue examination.  */
2251   cache->base = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order) + 16;
2252
2253   get_frame_register (this_frame, IA64_BSP_REGNUM, buf);
2254   cache->bsp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2255
2256   get_frame_register (this_frame, IA64_CFM_REGNUM, buf);
2257   cache->cfm = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2258   cache->sof = cache->cfm & 0x7f;
2259
2260   ia64_sigtramp_frame_init_saved_regs (this_frame, cache);
2261
2262   *this_cache = cache;
2263   return cache;
2264 }
2265
2266 static void
2267 ia64_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2268                              void **this_cache, struct frame_id *this_id)
2269 {
2270   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2271   struct ia64_frame_cache *cache =
2272     ia64_sigtramp_frame_cache (this_frame, this_cache);
2273
2274   (*this_id) = frame_id_build_special (cache->base,
2275                                        get_frame_pc (this_frame),
2276                                        cache->bsp);
2277   if (gdbarch_debug >= 1)
2278     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
2279                         "sigtramp frame id: code %s, stack %s, "
2280                         "special %s, this_frame %s\n",
2281                         paddress (gdbarch, this_id->code_addr),
2282                         paddress (gdbarch, this_id->stack_addr),
2283                         paddress (gdbarch, cache->bsp),
2284                         host_address_to_string (this_frame));
2285 }
2286
2287 static struct value *
2288 ia64_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2289                                    void **this_cache, int regnum)
2290 {
2291   char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
2292
2293   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2294   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2295   struct ia64_frame_cache *cache =
2296     ia64_sigtramp_frame_cache (this_frame, this_cache);
2297
2298   gdb_assert (regnum >= 0);
2299
2300   if (!target_has_registers)
2301     error (_("No registers."));
2302
2303   if (regnum == IA64_IP_REGNUM)
2304     {
2305       CORE_ADDR pc = 0;
2306       CORE_ADDR addr = cache->saved_regs[IA64_VRAP_REGNUM];
2307
2308       if (addr != 0)
2309         {
2310           read_memory (addr, buf, register_size (gdbarch, IA64_IP_REGNUM));
2311           pc = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2312         }
2313       pc &= ~0xf;
2314       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
2315     }
2316
2317   else if ((regnum >= IA64_GR32_REGNUM && regnum <= IA64_GR127_REGNUM)
2318            || (regnum >= V32_REGNUM && regnum <= V127_REGNUM))
2319     {
2320       CORE_ADDR addr = 0;
2321
2322       if (regnum >= V32_REGNUM)
2323         regnum = IA64_GR32_REGNUM + (regnum - V32_REGNUM);
2324       addr = cache->saved_regs[regnum];
2325       if (addr != 0)
2326         return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
2327
2328       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, 0);
2329     }
2330
2331   else  /* All other registers not listed above.  */
2332     {
2333       CORE_ADDR addr = cache->saved_regs[regnum];
2334
2335       if (addr != 0)
2336         return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum, addr);
2337
2338       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, 0);
2339     }
2340 }
2341
2342 static int
2343 ia64_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2344                              struct frame_info *this_frame,
2345                              void **this_cache)
2346 {
2347   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (get_frame_arch (this_frame));
2348   if (tdep->pc_in_sigtramp)
2349     {
2350       CORE_ADDR pc = get_frame_pc (this_frame);
2351
2352       if (tdep->pc_in_sigtramp (pc))
2353         return 1;
2354     }
2355
2356   return 0;
2357 }
2358
2359 static const struct frame_unwind ia64_sigtramp_frame_unwind =
2360 {
2361   SIGTRAMP_FRAME,
2362   default_frame_unwind_stop_reason,
2363   ia64_sigtramp_frame_this_id,
2364   ia64_sigtramp_frame_prev_register,
2365   NULL,
2366   ia64_sigtramp_frame_sniffer
2367 };
2368
2369 \f
2370
2371 static CORE_ADDR
2372 ia64_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2373 {
2374   struct ia64_frame_cache *cache = ia64_frame_cache (this_frame, this_cache);
2375
2376   return cache->base;
2377 }
2378
2379 static const struct frame_base ia64_frame_base =
2380 {
2381   &ia64_frame_unwind,
2382   ia64_frame_base_address,
2383   ia64_frame_base_address,
2384   ia64_frame_base_address
2385 };
2386
2387 #ifdef HAVE_LIBUNWIND_IA64_H
2388
2389 struct ia64_unwind_table_entry
2390   {
2391     unw_word_t start_offset;
2392     unw_word_t end_offset;
2393     unw_word_t info_offset;
2394   };
2395
2396 static __inline__ uint64_t
2397 ia64_rse_slot_num (uint64_t addr)
2398 {
2399   return (addr >> 3) & 0x3f;
2400 }
2401
2402 /* Skip over a designated number of registers in the backing
2403    store, remembering every 64th position is for NAT.  */
2404 static __inline__ uint64_t
2405 ia64_rse_skip_regs (uint64_t addr, long num_regs)
2406 {
2407   long delta = ia64_rse_slot_num(addr) + num_regs;
2408
2409   if (num_regs < 0)
2410     delta -= 0x3e;
2411   return addr + ((num_regs + delta/0x3f) << 3);
2412 }
2413   
2414 /* Gdb ia64-libunwind-tdep callback function to convert from an ia64 gdb
2415    register number to a libunwind register number.  */
2416 static int
2417 ia64_gdb2uw_regnum (int regnum)
2418 {
2419   if (regnum == sp_regnum)
2420     return UNW_IA64_SP;
2421   else if (regnum == IA64_BSP_REGNUM)
2422     return UNW_IA64_BSP;
2423   else if ((unsigned) (regnum - IA64_GR0_REGNUM) < 128)
2424     return UNW_IA64_GR + (regnum - IA64_GR0_REGNUM);
2425   else if ((unsigned) (regnum - V32_REGNUM) < 95)
2426     return UNW_IA64_GR + 32 + (regnum - V32_REGNUM);
2427   else if ((unsigned) (regnum - IA64_FR0_REGNUM) < 128)
2428     return UNW_IA64_FR + (regnum - IA64_FR0_REGNUM);
2429   else if ((unsigned) (regnum - IA64_PR0_REGNUM) < 64)
2430     return -1;
2431   else if ((unsigned) (regnum - IA64_BR0_REGNUM) < 8)
2432     return UNW_IA64_BR + (regnum - IA64_BR0_REGNUM);
2433   else if (regnum == IA64_PR_REGNUM)
2434     return UNW_IA64_PR;
2435   else if (regnum == IA64_IP_REGNUM)
2436     return UNW_REG_IP;
2437   else if (regnum == IA64_CFM_REGNUM)
2438     return UNW_IA64_CFM;
2439   else if ((unsigned) (regnum - IA64_AR0_REGNUM) < 128)
2440     return UNW_IA64_AR + (regnum - IA64_AR0_REGNUM);
2441   else if ((unsigned) (regnum - IA64_NAT0_REGNUM) < 128)
2442     return UNW_IA64_NAT + (regnum - IA64_NAT0_REGNUM);
2443   else
2444     return -1;
2445 }
2446   
2447 /* Gdb ia64-libunwind-tdep callback function to convert from a libunwind
2448    register number to a ia64 gdb register number.  */
2449 static int
2450 ia64_uw2gdb_regnum (int uw_regnum)
2451 {
2452   if (uw_regnum == UNW_IA64_SP)
2453     return sp_regnum;
2454   else if (uw_regnum == UNW_IA64_BSP)
2455     return IA64_BSP_REGNUM;
2456   else if ((unsigned) (uw_regnum - UNW_IA64_GR) < 32)
2457     return IA64_GR0_REGNUM + (uw_regnum - UNW_IA64_GR);
2458   else if ((unsigned) (uw_regnum - UNW_IA64_GR) < 128)
2459     return V32_REGNUM + (uw_regnum - (IA64_GR0_REGNUM + 32));
2460   else if ((unsigned) (uw_regnum - UNW_IA64_FR) < 128)
2461     return IA64_FR0_REGNUM + (uw_regnum - UNW_IA64_FR);
2462   else if ((unsigned) (uw_regnum - UNW_IA64_BR) < 8)
2463     return IA64_BR0_REGNUM + (uw_regnum - UNW_IA64_BR);
2464   else if (uw_regnum == UNW_IA64_PR)
2465     return IA64_PR_REGNUM;
2466   else if (uw_regnum == UNW_REG_IP)
2467     return IA64_IP_REGNUM;
2468   else if (uw_regnum == UNW_IA64_CFM)
2469     return IA64_CFM_REGNUM;
2470   else if ((unsigned) (uw_regnum - UNW_IA64_AR) < 128)
2471     return IA64_AR0_REGNUM + (uw_regnum - UNW_IA64_AR);
2472   else if ((unsigned) (uw_regnum - UNW_IA64_NAT) < 128)
2473     return IA64_NAT0_REGNUM + (uw_regnum - UNW_IA64_NAT);
2474   else
2475     return -1;
2476 }
2477
2478 /* Gdb ia64-libunwind-tdep callback function to reveal if register is
2479    a float register or not.  */
2480 static int
2481 ia64_is_fpreg (int uw_regnum)
2482 {
2483   return unw_is_fpreg (uw_regnum);
2484 }
2485
2486 /* Libunwind callback accessor function for general registers.  */
2487 static int
2488 ia64_access_reg (unw_addr_space_t as, unw_regnum_t uw_regnum, unw_word_t *val, 
2489                  int write, void *arg)
2490 {
2491   int regnum = ia64_uw2gdb_regnum (uw_regnum);
2492   unw_word_t bsp, sof, sol, cfm, psr, ip;
2493   struct frame_info *this_frame = arg;
2494   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2495   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2496   long new_sof, old_sof;
2497   char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
2498   
2499   /* We never call any libunwind routines that need to write registers.  */
2500   gdb_assert (!write);
2501
2502   switch (uw_regnum)
2503     {
2504       case UNW_REG_IP:
2505         /* Libunwind expects to see the pc value which means the slot number
2506            from the psr must be merged with the ip word address.  */
2507         get_frame_register (this_frame, IA64_IP_REGNUM, buf);
2508         ip = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2509         get_frame_register (this_frame, IA64_PSR_REGNUM, buf);
2510         psr = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2511         *val = ip | ((psr >> 41) & 0x3);
2512         break;
2513  
2514       case UNW_IA64_AR_BSP:
2515         /* Libunwind expects to see the beginning of the current
2516            register frame so we must account for the fact that
2517            ptrace() will return a value for bsp that points *after*
2518            the current register frame.  */
2519         get_frame_register (this_frame, IA64_BSP_REGNUM, buf);
2520         bsp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2521         get_frame_register (this_frame, IA64_CFM_REGNUM, buf);
2522         cfm = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2523         sof = gdbarch_tdep (gdbarch)->size_of_register_frame (this_frame, cfm);
2524         *val = ia64_rse_skip_regs (bsp, -sof);
2525         break;
2526
2527       case UNW_IA64_AR_BSPSTORE:
2528         /* Libunwind wants bspstore to be after the current register frame.
2529            This is what ptrace() and gdb treats as the regular bsp value.  */
2530         get_frame_register (this_frame, IA64_BSP_REGNUM, buf);
2531         *val = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2532         break;
2533
2534       default:
2535         /* For all other registers, just unwind the value directly.  */
2536         get_frame_register (this_frame, regnum, buf);
2537         *val = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2538         break;
2539     }
2540       
2541   if (gdbarch_debug >= 1)
2542     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, 
2543                         "  access_reg: from cache: %4s=%s\n",
2544                         (((unsigned) regnum <= IA64_NAT127_REGNUM)
2545                         ? ia64_register_names[regnum] : "r??"), 
2546                         paddress (gdbarch, *val));
2547   return 0;
2548 }
2549
2550 /* Libunwind callback accessor function for floating-point registers.  */
2551 static int
2552 ia64_access_fpreg (unw_addr_space_t as, unw_regnum_t uw_regnum,
2553                    unw_fpreg_t *val, int write, void *arg)
2554 {
2555   int regnum = ia64_uw2gdb_regnum (uw_regnum);
2556   struct frame_info *this_frame = arg;
2557   
2558   /* We never call any libunwind routines that need to write registers.  */
2559   gdb_assert (!write);
2560
2561   get_frame_register (this_frame, regnum, (char *) val);
2562
2563   return 0;
2564 }
2565
2566 /* Libunwind callback accessor function for top-level rse registers.  */
2567 static int
2568 ia64_access_rse_reg (unw_addr_space_t as, unw_regnum_t uw_regnum,
2569                      unw_word_t *val, int write, void *arg)
2570 {
2571   int regnum = ia64_uw2gdb_regnum (uw_regnum);
2572   unw_word_t bsp, sof, sol, cfm, psr, ip;
2573   struct regcache *regcache = arg;
2574   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
2575   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2576   long new_sof, old_sof;
2577   char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
2578   
2579   /* We never call any libunwind routines that need to write registers.  */
2580   gdb_assert (!write);
2581
2582   switch (uw_regnum)
2583     {
2584       case UNW_REG_IP:
2585         /* Libunwind expects to see the pc value which means the slot number
2586            from the psr must be merged with the ip word address.  */
2587         regcache_cooked_read (regcache, IA64_IP_REGNUM, buf);
2588         ip = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2589         regcache_cooked_read (regcache, IA64_PSR_REGNUM, buf);
2590         psr = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2591         *val = ip | ((psr >> 41) & 0x3);
2592         break;
2593           
2594       case UNW_IA64_AR_BSP:
2595         /* Libunwind expects to see the beginning of the current
2596            register frame so we must account for the fact that
2597            ptrace() will return a value for bsp that points *after*
2598            the current register frame.  */
2599         regcache_cooked_read (regcache, IA64_BSP_REGNUM, buf);
2600         bsp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2601         regcache_cooked_read (regcache, IA64_CFM_REGNUM, buf);
2602         cfm = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2603         sof = (cfm & 0x7f);
2604         *val = ia64_rse_skip_regs (bsp, -sof);
2605         break;
2606           
2607       case UNW_IA64_AR_BSPSTORE:
2608         /* Libunwind wants bspstore to be after the current register frame.
2609            This is what ptrace() and gdb treats as the regular bsp value.  */
2610         regcache_cooked_read (regcache, IA64_BSP_REGNUM, buf);
2611         *val = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2612         break;
2613
2614       default:
2615         /* For all other registers, just unwind the value directly.  */
2616         regcache_cooked_read (regcache, regnum, buf);
2617         *val = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2618         break;
2619     }
2620       
2621   if (gdbarch_debug >= 1)
2622     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, 
2623                         "  access_rse_reg: from cache: %4s=%s\n",
2624                         (((unsigned) regnum <= IA64_NAT127_REGNUM)
2625                          ? ia64_register_names[regnum] : "r??"), 
2626                         paddress (gdbarch, *val));
2627
2628   return 0;
2629 }
2630
2631 /* Libunwind callback accessor function for top-level fp registers.  */
2632 static int
2633 ia64_access_rse_fpreg (unw_addr_space_t as, unw_regnum_t uw_regnum,
2634                        unw_fpreg_t *val, int write, void *arg)
2635 {
2636   int regnum = ia64_uw2gdb_regnum (uw_regnum);
2637   struct regcache *regcache = arg;
2638   
2639   /* We never call any libunwind routines that need to write registers.  */
2640   gdb_assert (!write);
2641
2642   regcache_cooked_read (regcache, regnum, (char *) val);
2643
2644   return 0;
2645 }
2646
2647 /* Libunwind callback accessor function for accessing memory.  */
2648 static int
2649 ia64_access_mem (unw_addr_space_t as,
2650                  unw_word_t addr, unw_word_t *val,
2651                  int write, void *arg)
2652 {
2653   if (addr - KERNEL_START < ktab_size)
2654     {
2655       unw_word_t *laddr = (unw_word_t*) ((char *) ktab
2656                           + (addr - KERNEL_START));
2657                 
2658       if (write)
2659         *laddr = *val; 
2660       else 
2661         *val = *laddr;
2662       return 0;
2663     }
2664
2665   /* XXX do we need to normalize byte-order here?  */
2666   if (write)
2667     return target_write_memory (addr, (char *) val, sizeof (unw_word_t));
2668   else
2669     return target_read_memory (addr, (char *) val, sizeof (unw_word_t));
2670 }
2671
2672 /* Call low-level function to access the kernel unwind table.  */
2673 static LONGEST
2674 getunwind_table (gdb_byte **buf_p)
2675 {
2676   LONGEST x;
2677
2678   /* FIXME drow/2005-09-10: This code used to call
2679      ia64_linux_xfer_unwind_table directly to fetch the unwind table
2680      for the currently running ia64-linux kernel.  That data should
2681      come from the core file and be accessed via the auxv vector; if
2682      we want to preserve fall back to the running kernel's table, then
2683      we should find a way to override the corefile layer's
2684      xfer_partial method.  */
2685
2686   x = target_read_alloc (&current_target, TARGET_OBJECT_UNWIND_TABLE,
2687                          NULL, buf_p);
2688
2689   return x;
2690 }
2691
2692 /* Get the kernel unwind table.  */                              
2693 static int
2694 get_kernel_table (unw_word_t ip, unw_dyn_info_t *di)
2695 {
2696   static struct ia64_table_entry *etab;
2697
2698   if (!ktab) 
2699     {
2700       gdb_byte *ktab_buf;
2701       LONGEST size;
2702
2703       size = getunwind_table (&ktab_buf);
2704       if (size <= 0)
2705         return -UNW_ENOINFO;
2706
2707       ktab = (struct ia64_table_entry *) ktab_buf;
2708       ktab_size = size;
2709
2710       for (etab = ktab; etab->start_offset; ++etab)
2711         etab->info_offset += KERNEL_START;
2712     }
2713   
2714   if (ip < ktab[0].start_offset || ip >= etab[-1].end_offset)
2715     return -UNW_ENOINFO;
2716   
2717   di->format = UNW_INFO_FORMAT_TABLE;
2718   di->gp = 0;
2719   di->start_ip = ktab[0].start_offset;
2720   di->end_ip = etab[-1].end_offset;
2721   di->u.ti.name_ptr = (unw_word_t) "<kernel>";
2722   di->u.ti.segbase = 0;
2723   di->u.ti.table_len = ((char *) etab - (char *) ktab) / sizeof (unw_word_t);
2724   di->u.ti.table_data = (unw_word_t *) ktab;
2725   
2726   if (gdbarch_debug >= 1)
2727     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "get_kernel_table: found table `%s': "
2728                         "segbase=%s, length=%s, gp=%s\n",
2729                         (char *) di->u.ti.name_ptr, 
2730                         hex_string (di->u.ti.segbase),
2731                         pulongest (di->u.ti.table_len), 
2732                         hex_string (di->gp));
2733   return 0;
2734 }
2735
2736 /* Find the unwind table entry for a specified address.  */
2737 static int
2738 ia64_find_unwind_table (struct objfile *objfile, unw_word_t ip,
2739                         unw_dyn_info_t *dip, void **buf)
2740 {
2741   Elf_Internal_Phdr *phdr, *p_text = NULL, *p_unwind = NULL;
2742   Elf_Internal_Ehdr *ehdr;
2743   unw_word_t segbase = 0;
2744   CORE_ADDR load_base;
2745   bfd *bfd;
2746   int i;
2747
2748   bfd = objfile->obfd;
2749   
2750   ehdr = elf_tdata (bfd)->elf_header;
2751   phdr = elf_tdata (bfd)->phdr;
2752
2753   load_base = ANOFFSET (objfile->section_offsets, SECT_OFF_TEXT (objfile));
2754
2755   for (i = 0; i < ehdr->e_phnum; ++i)
2756     {
2757       switch (phdr[i].p_type)
2758         {
2759         case PT_LOAD:
2760           if ((unw_word_t) (ip - load_base - phdr[i].p_vaddr)
2761               < phdr[i].p_memsz)
2762             p_text = phdr + i;
2763           break;
2764
2765         case PT_IA_64_UNWIND:
2766           p_unwind = phdr + i;
2767           break;
2768
2769         default:
2770           break;
2771         }
2772     }
2773
2774   if (!p_text || !p_unwind)
2775     return -UNW_ENOINFO;
2776
2777   /* Verify that the segment that contains the IP also contains
2778      the static unwind table.  If not, we may be in the Linux kernel's
2779      DSO gate page in which case the unwind table is another segment.
2780      Otherwise, we are dealing with runtime-generated code, for which we 
2781      have no info here.  */
2782   segbase = p_text->p_vaddr + load_base;
2783
2784   if ((p_unwind->p_vaddr - p_text->p_vaddr) >= p_text->p_memsz)
2785     {
2786       int ok = 0;
2787       for (i = 0; i < ehdr->e_phnum; ++i)
2788         {
2789           if (phdr[i].p_type == PT_LOAD
2790               && (p_unwind->p_vaddr - phdr[i].p_vaddr) < phdr[i].p_memsz)
2791             {
2792               ok = 1;
2793               /* Get the segbase from the section containing the
2794                  libunwind table.  */
2795               segbase = phdr[i].p_vaddr + load_base;
2796             }
2797         }
2798       if (!ok)
2799         return -UNW_ENOINFO;
2800     }
2801
2802   dip->start_ip = p_text->p_vaddr + load_base;
2803   dip->end_ip = dip->start_ip + p_text->p_memsz;
2804   dip->gp = ia64_find_global_pointer (get_objfile_arch (objfile), ip);
2805   dip->format = UNW_INFO_FORMAT_REMOTE_TABLE;
2806   dip->u.rti.name_ptr = (unw_word_t) bfd_get_filename (bfd);
2807   dip->u.rti.segbase = segbase;
2808   dip->u.rti.table_len = p_unwind->p_memsz / sizeof (unw_word_t);
2809   dip->u.rti.table_data = p_unwind->p_vaddr + load_base;
2810
2811   return 0;
2812 }
2813
2814 /* Libunwind callback accessor function to acquire procedure unwind-info.  */
2815 static int
2816 ia64_find_proc_info_x (unw_addr_space_t as, unw_word_t ip, unw_proc_info_t *pi,
2817                        int need_unwind_info, void *arg)
2818 {
2819   struct obj_section *sec = find_pc_section (ip);
2820   unw_dyn_info_t di;
2821   int ret;
2822   void *buf = NULL;
2823
2824   if (!sec)
2825     {
2826       /* XXX This only works if the host and the target architecture are
2827          both ia64 and if the have (more or less) the same kernel
2828          version.  */
2829       if (get_kernel_table (ip, &di) < 0)
2830         return -UNW_ENOINFO;
2831
2832       if (gdbarch_debug >= 1)
2833         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "ia64_find_proc_info_x: %s -> "
2834                             "(name=`%s',segbase=%s,start=%s,end=%s,gp=%s,"
2835                             "length=%s,data=%s)\n",
2836                             hex_string (ip), (char *)di.u.ti.name_ptr,
2837                             hex_string (di.u.ti.segbase),
2838                             hex_string (di.start_ip), hex_string (di.end_ip),
2839                             hex_string (di.gp),
2840                             pulongest (di.u.ti.table_len), 
2841                             hex_string ((CORE_ADDR)di.u.ti.table_data));
2842     }
2843   else
2844     {
2845       ret = ia64_find_unwind_table (sec->objfile, ip, &di, &buf);
2846       if (ret < 0)
2847         return ret;
2848
2849       if (gdbarch_debug >= 1)
2850         fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "ia64_find_proc_info_x: %s -> "
2851                             "(name=`%s',segbase=%s,start=%s,end=%s,gp=%s,"
2852                             "length=%s,data=%s)\n",
2853                             hex_string (ip), (char *)di.u.rti.name_ptr,
2854                             hex_string (di.u.rti.segbase),
2855                             hex_string (di.start_ip), hex_string (di.end_ip),
2856                             hex_string (di.gp),
2857                             pulongest (di.u.rti.table_len), 
2858                             hex_string (di.u.rti.table_data));
2859     }
2860
2861   ret = libunwind_search_unwind_table (&as, ip, &di, pi, need_unwind_info,
2862                                        arg);
2863
2864   /* We no longer need the dyn info storage so free it.  */
2865   xfree (buf);
2866
2867   return ret;
2868 }
2869
2870 /* Libunwind callback accessor function for cleanup.  */
2871 static void
2872 ia64_put_unwind_info (unw_addr_space_t as,
2873                       unw_proc_info_t *pip, void *arg)
2874 {
2875   /* Nothing required for now.  */
2876 }
2877
2878 /* Libunwind callback accessor function to get head of the dynamic 
2879    unwind-info registration list.  */ 
2880 static int
2881 ia64_get_dyn_info_list (unw_addr_space_t as,
2882                         unw_word_t *dilap, void *arg)
2883 {
2884   struct obj_section *text_sec;
2885   struct objfile *objfile;
2886   unw_word_t ip, addr;
2887   unw_dyn_info_t di;
2888   int ret;
2889
2890   if (!libunwind_is_initialized ())
2891     return -UNW_ENOINFO;
2892
2893   for (objfile = object_files; objfile; objfile = objfile->next)
2894     {
2895       void *buf = NULL;
2896
2897       text_sec = objfile->sections + SECT_OFF_TEXT (objfile);
2898       ip = obj_section_addr (text_sec);
2899       ret = ia64_find_unwind_table (objfile, ip, &di, &buf);
2900       if (ret >= 0)
2901         {
2902           addr = libunwind_find_dyn_list (as, &di, arg);
2903           /* We no longer need the dyn info storage so free it.  */
2904           xfree (buf);
2905
2906           if (addr)
2907             {
2908               if (gdbarch_debug >= 1)
2909                 fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
2910                                     "dynamic unwind table in objfile %s "
2911                                     "at %s (gp=%s)\n",
2912                                     bfd_get_filename (objfile->obfd),
2913                                     hex_string (addr), hex_string (di.gp));
2914               *dilap = addr;
2915               return 0;
2916             }
2917         }
2918     }
2919   return -UNW_ENOINFO;
2920 }
2921
2922
2923 /* Frame interface functions for libunwind.  */
2924
2925 static void
2926 ia64_libunwind_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
2927                               struct frame_id *this_id)
2928 {
2929   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2930   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2931   struct frame_id id = outer_frame_id;
2932   char buf[8];
2933   CORE_ADDR bsp;
2934
2935   libunwind_frame_this_id (this_frame, this_cache, &id);
2936   if (frame_id_eq (id, outer_frame_id))
2937     {
2938       (*this_id) = outer_frame_id;
2939       return;
2940     }
2941
2942   /* We must add the bsp as the special address for frame comparison 
2943      purposes.  */
2944   get_frame_register (this_frame, IA64_BSP_REGNUM, buf);
2945   bsp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2946
2947   (*this_id) = frame_id_build_special (id.stack_addr, id.code_addr, bsp);
2948
2949   if (gdbarch_debug >= 1)
2950     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
2951                         "libunwind frame id: code %s, stack %s, "
2952                         "special %s, this_frame %s\n",
2953                         paddress (gdbarch, id.code_addr),
2954                         paddress (gdbarch, id.stack_addr),
2955                         paddress (gdbarch, bsp),
2956                         host_address_to_string (this_frame));
2957 }
2958
2959 static struct value *
2960 ia64_libunwind_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2961                                     void **this_cache, int regnum)
2962 {
2963   int reg = regnum;
2964   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2965   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2966   struct value *val;
2967
2968   if (VP0_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
2969     reg = IA64_PR_REGNUM;
2970   else if (IA64_NAT0_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_NAT127_REGNUM)
2971     reg = IA64_UNAT_REGNUM;
2972
2973   /* Let libunwind do most of the work.  */
2974   val = libunwind_frame_prev_register (this_frame, this_cache, reg);
2975
2976   if (VP0_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
2977     {
2978       ULONGEST prN_val;
2979
2980       if (VP16_REGNUM <= regnum && regnum <= VP63_REGNUM)
2981         {
2982           int rrb_pr = 0;
2983           ULONGEST cfm;
2984           unsigned char buf[MAX_REGISTER_SIZE];
2985
2986           /* Fetch predicate register rename base from current frame
2987              marker for this frame.  */
2988           get_frame_register (this_frame, IA64_CFM_REGNUM, buf);
2989           cfm = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
2990           rrb_pr = (cfm >> 32) & 0x3f;
2991           
2992           /* Adjust the register number to account for register rotation.  */
2993           regnum = VP16_REGNUM + ((regnum - VP16_REGNUM) + rrb_pr) % 48;
2994         }
2995       prN_val = extract_bit_field (value_contents_all (val),
2996                                    regnum - VP0_REGNUM, 1);
2997       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, prN_val);
2998     }
2999
3000   else if (IA64_NAT0_REGNUM <= regnum && regnum <= IA64_NAT127_REGNUM)
3001     {
3002       ULONGEST unatN_val;
3003
3004       unatN_val = extract_bit_field (value_contents_all (val),
3005                                      regnum - IA64_NAT0_REGNUM, 1);
3006       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, unatN_val);
3007     }
3008
3009   else if (regnum == IA64_BSP_REGNUM)
3010     {
3011       struct value *cfm_val;
3012       CORE_ADDR prev_bsp, prev_cfm;
3013
3014       /* We want to calculate the previous bsp as the end of the previous
3015          register stack frame.  This corresponds to what the hardware bsp
3016          register will be if we pop the frame back which is why we might
3017          have been called.  We know that libunwind will pass us back the
3018          beginning of the current frame so we should just add sof to it.  */
3019       prev_bsp = extract_unsigned_integer (value_contents_all (val),
3020                                            8, byte_order);
3021       cfm_val = libunwind_frame_prev_register (this_frame, this_cache,
3022                                                IA64_CFM_REGNUM);
3023       prev_cfm = extract_unsigned_integer (value_contents_all (cfm_val),
3024                                            8, byte_order);
3025       prev_bsp = rse_address_add (prev_bsp, (prev_cfm & 0x7f));
3026
3027       return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, prev_bsp);
3028     }
3029   else
3030     return val;
3031 }
3032
3033 static int
3034 ia64_libunwind_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
3035                               struct frame_info *this_frame,
3036                               void **this_cache)
3037 {
3038   if (libunwind_is_initialized ()
3039       && libunwind_frame_sniffer (self, this_frame, this_cache))
3040     return 1;
3041
3042   return 0;
3043 }
3044
3045 static const struct frame_unwind ia64_libunwind_frame_unwind =
3046 {
3047   NORMAL_FRAME,
3048   default_frame_unwind_stop_reason,
3049   ia64_libunwind_frame_this_id,
3050   ia64_libunwind_frame_prev_register,
3051   NULL,
3052   ia64_libunwind_frame_sniffer,
3053   libunwind_frame_dealloc_cache
3054 };
3055
3056 static void
3057 ia64_libunwind_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
3058                                        void **this_cache,
3059                                        struct frame_id *this_id)
3060 {
3061   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
3062   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3063   char buf[8];
3064   CORE_ADDR bsp;
3065   struct frame_id id = outer_frame_id;
3066   CORE_ADDR prev_ip;
3067
3068   libunwind_frame_this_id (this_frame, this_cache, &id);
3069   if (frame_id_eq (id, outer_frame_id))
3070     {
3071       (*this_id) = outer_frame_id;
3072       return;
3073     }
3074
3075   /* We must add the bsp as the special address for frame comparison 
3076      purposes.  */
3077   get_frame_register (this_frame, IA64_BSP_REGNUM, buf);
3078   bsp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
3079
3080   /* For a sigtramp frame, we don't make the check for previous ip being 0.  */
3081   (*this_id) = frame_id_build_special (id.stack_addr, id.code_addr, bsp);
3082
3083   if (gdbarch_debug >= 1)
3084     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
3085                         "libunwind sigtramp frame id: code %s, "
3086                         "stack %s, special %s, this_frame %s\n",
3087                         paddress (gdbarch, id.code_addr),
3088                         paddress (gdbarch, id.stack_addr),
3089                         paddress (gdbarch, bsp),
3090                         host_address_to_string (this_frame));
3091 }
3092
3093 static struct value *
3094 ia64_libunwind_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
3095                                              void **this_cache, int regnum)
3096 {
3097   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
3098   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3099   struct value *prev_ip_val;
3100   CORE_ADDR prev_ip;
3101
3102   /* If the previous frame pc value is 0, then we want to use the SIGCONTEXT
3103      method of getting previous registers.  */
3104   prev_ip_val = libunwind_frame_prev_register (this_frame, this_cache,
3105                                                IA64_IP_REGNUM);
3106   prev_ip = extract_unsigned_integer (value_contents_all (prev_ip_val),
3107                                       8, byte_order);
3108
3109   if (prev_ip == 0)
3110     {
3111       void *tmp_cache = NULL;
3112       return ia64_sigtramp_frame_prev_register (this_frame, &tmp_cache,
3113                                                 regnum);
3114     }
3115   else
3116     return ia64_libunwind_frame_prev_register (this_frame, this_cache, regnum);
3117 }
3118
3119 static int
3120 ia64_libunwind_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
3121                                        struct frame_info *this_frame,
3122                                        void **this_cache)
3123 {
3124   if (libunwind_is_initialized ())
3125     {
3126       if (libunwind_sigtramp_frame_sniffer (self, this_frame, this_cache))
3127         return 1;
3128       return 0;
3129     }
3130   else
3131     return ia64_sigtramp_frame_sniffer (self, this_frame, this_cache);
3132 }
3133
3134 static const struct frame_unwind ia64_libunwind_sigtramp_frame_unwind =
3135 {
3136   SIGTRAMP_FRAME,
3137   default_frame_unwind_stop_reason,
3138   ia64_libunwind_sigtramp_frame_this_id,
3139   ia64_libunwind_sigtramp_frame_prev_register,
3140   NULL,
3141   ia64_libunwind_sigtramp_frame_sniffer
3142 };
3143
3144 /* Set of libunwind callback acccessor functions.  */
3145 unw_accessors_t ia64_unw_accessors =
3146 {
3147   ia64_find_proc_info_x,
3148   ia64_put_unwind_info,
3149   ia64_get_dyn_info_list,
3150   ia64_access_mem,
3151   ia64_access_reg,
3152   ia64_access_fpreg,
3153   /* resume */
3154   /* get_proc_name */
3155 };
3156
3157 /* Set of special libunwind callback acccessor functions specific for accessing
3158    the rse registers.  At the top of the stack, we want libunwind to figure out
3159    how to read r32 - r127.  Though usually they are found sequentially in
3160    memory starting from $bof, this is not always true.  */
3161 unw_accessors_t ia64_unw_rse_accessors =
3162 {
3163   ia64_find_proc_info_x,
3164   ia64_put_unwind_info,
3165   ia64_get_dyn_info_list,
3166   ia64_access_mem,
3167   ia64_access_rse_reg,
3168   ia64_access_rse_fpreg,
3169   /* resume */
3170   /* get_proc_name */
3171 };
3172
3173 /* Set of ia64-libunwind-tdep gdb callbacks and data for generic
3174    ia64-libunwind-tdep code to use.  */
3175 struct libunwind_descr ia64_libunwind_descr =
3176 {
3177   ia64_gdb2uw_regnum, 
3178   ia64_uw2gdb_regnum, 
3179   ia64_is_fpreg, 
3180   &ia64_unw_accessors,
3181   &ia64_unw_rse_accessors,
3182 };
3183
3184 #endif /* HAVE_LIBUNWIND_IA64_H  */
3185
3186 static int
3187 ia64_use_struct_convention (struct type *type)
3188 {
3189   struct type *float_elt_type;
3190
3191   /* Don't use the struct convention for anything but structure,
3192      union, or array types.  */
3193   if (!(TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
3194         || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION
3195         || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY))
3196     return 0;
3197
3198   /* HFAs are structures (or arrays) consisting entirely of floating
3199      point values of the same length.  Up to 8 of these are returned
3200      in registers.  Don't use the struct convention when this is the
3201      case.  */
3202   float_elt_type = is_float_or_hfa_type (type);
3203   if (float_elt_type != NULL
3204       && TYPE_LENGTH (type) / TYPE_LENGTH (float_elt_type) <= 8)
3205     return 0;
3206
3207   /* Other structs of length 32 or less are returned in r8-r11.
3208      Don't use the struct convention for those either.  */
3209   return TYPE_LENGTH (type) > 32;
3210 }
3211
3212 /* Return non-zero if TYPE is a structure or union type.  */
3213
3214 static int
3215 ia64_struct_type_p (const struct type *type)
3216 {
3217   return (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
3218           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION);
3219 }
3220
3221 static void
3222 ia64_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
3223                            gdb_byte *valbuf)
3224 {
3225   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
3226   struct type *float_elt_type;
3227
3228   float_elt_type = is_float_or_hfa_type (type);
3229   if (float_elt_type != NULL)
3230     {
3231       char from[MAX_REGISTER_SIZE];
3232       int offset = 0;
3233       int regnum = IA64_FR8_REGNUM;
3234       int n = TYPE_LENGTH (type) / TYPE_LENGTH (float_elt_type);
3235
3236       while (n-- > 0)
3237         {
3238           regcache_cooked_read (regcache, regnum, from);
3239           convert_typed_floating (from, ia64_ext_type (gdbarch),
3240                                   (char *)valbuf + offset, float_elt_type);
3241           offset += TYPE_LENGTH (float_elt_type);
3242           regnum++;
3243         }
3244     }
3245   else if (!ia64_struct_type_p (type) && TYPE_LENGTH (type) < 8)
3246     {
3247       /* This is an integral value, and its size is less than 8 bytes.
3248          These values are LSB-aligned, so extract the relevant bytes,
3249          and copy them into VALBUF.  */
3250       /* brobecker/2005-12-30: Actually, all integral values are LSB aligned,
3251          so I suppose we should also add handling here for integral values
3252          whose size is greater than 8.  But I wasn't able to create such
3253          a type, neither in C nor in Ada, so not worrying about these yet.  */
3254       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3255       ULONGEST val;
3256
3257       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_GR8_REGNUM, &val);
3258       store_unsigned_integer (valbuf, TYPE_LENGTH (type), byte_order, val);
3259     }
3260   else
3261     {
3262       ULONGEST val;
3263       int offset = 0;
3264       int regnum = IA64_GR8_REGNUM;
3265       int reglen = TYPE_LENGTH (register_type (gdbarch, IA64_GR8_REGNUM));
3266       int n = TYPE_LENGTH (type) / reglen;
3267       int m = TYPE_LENGTH (type) % reglen;
3268
3269       while (n-- > 0)
3270         {
3271           ULONGEST val;
3272           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, regnum, &val);
3273           memcpy ((char *)valbuf + offset, &val, reglen);
3274           offset += reglen;
3275           regnum++;
3276         }
3277
3278       if (m)
3279         {
3280           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, regnum, &val);
3281           memcpy ((char *)valbuf + offset, &val, m);
3282         }
3283     }
3284 }
3285
3286 static void
3287 ia64_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache, 
3288                          const gdb_byte *valbuf)
3289 {
3290   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
3291   struct type *float_elt_type;
3292
3293   float_elt_type = is_float_or_hfa_type (type);
3294   if (float_elt_type != NULL)
3295     {
3296       char to[MAX_REGISTER_SIZE];
3297       int offset = 0;
3298       int regnum = IA64_FR8_REGNUM;
3299       int n = TYPE_LENGTH (type) / TYPE_LENGTH (float_elt_type);
3300
3301       while (n-- > 0)
3302         {
3303           convert_typed_floating ((char *)valbuf + offset, float_elt_type,
3304                                   to, ia64_ext_type (gdbarch));
3305           regcache_cooked_write (regcache, regnum, to);
3306           offset += TYPE_LENGTH (float_elt_type);
3307           regnum++;
3308         }
3309     }
3310   else
3311     {
3312       ULONGEST val;
3313       int offset = 0;
3314       int regnum = IA64_GR8_REGNUM;
3315       int reglen = TYPE_LENGTH (register_type (gdbarch, IA64_GR8_REGNUM));
3316       int n = TYPE_LENGTH (type) / reglen;
3317       int m = TYPE_LENGTH (type) % reglen;
3318
3319       while (n-- > 0)
3320         {
3321           ULONGEST val;
3322           memcpy (&val, (char *)valbuf + offset, reglen);
3323           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, regnum, val);
3324           offset += reglen;
3325           regnum++;
3326         }
3327
3328       if (m)
3329         {
3330           memcpy (&val, (char *)valbuf + offset, m);
3331           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, regnum, val);
3332         }
3333     }
3334 }
3335   
3336 static enum return_value_convention
3337 ia64_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
3338                    struct type *valtype, struct regcache *regcache,
3339                    gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
3340 {
3341   int struct_return = ia64_use_struct_convention (valtype);
3342
3343   if (writebuf != NULL)
3344     {
3345       gdb_assert (!struct_return);
3346       ia64_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
3347     }
3348
3349   if (readbuf != NULL)
3350     {
3351       gdb_assert (!struct_return);
3352       ia64_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
3353     }
3354
3355   if (struct_return)
3356     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
3357   else
3358     return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
3359 }
3360
3361 static int
3362 is_float_or_hfa_type_recurse (struct type *t, struct type **etp)
3363 {
3364   switch (TYPE_CODE (t))
3365     {
3366     case TYPE_CODE_FLT:
3367       if (*etp)
3368         return TYPE_LENGTH (*etp) == TYPE_LENGTH (t);
3369       else
3370         {
3371           *etp = t;
3372           return 1;
3373         }
3374       break;
3375     case TYPE_CODE_ARRAY:
3376       return
3377         is_float_or_hfa_type_recurse (check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (t)),
3378                                       etp);
3379       break;
3380     case TYPE_CODE_STRUCT:
3381       {
3382         int i;
3383
3384         for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (t); i++)
3385           if (!is_float_or_hfa_type_recurse
3386               (check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (t, i)), etp))
3387             return 0;
3388         return 1;
3389       }
3390       break;
3391     default:
3392       return 0;
3393       break;
3394     }
3395 }
3396
3397 /* Determine if the given type is one of the floating point types or
3398    and HFA (which is a struct, array, or combination thereof whose
3399    bottom-most elements are all of the same floating point type).  */
3400
3401 static struct type *
3402 is_float_or_hfa_type (struct type *t)
3403 {
3404   struct type *et = 0;
3405
3406   return is_float_or_hfa_type_recurse (t, &et) ? et : 0;
3407 }
3408
3409
3410 /* Return 1 if the alignment of T is such that the next even slot
3411    should be used.  Return 0, if the next available slot should
3412    be used.  (See section 8.5.1 of the IA-64 Software Conventions
3413    and Runtime manual).  */
3414
3415 static int
3416 slot_alignment_is_next_even (struct type *t)
3417 {
3418   switch (TYPE_CODE (t))
3419     {
3420     case TYPE_CODE_INT:
3421     case TYPE_CODE_FLT:
3422       if (TYPE_LENGTH (t) > 8)
3423         return 1;
3424       else
3425         return 0;
3426     case TYPE_CODE_ARRAY:
3427       return
3428         slot_alignment_is_next_even (check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (t)));
3429     case TYPE_CODE_STRUCT:
3430       {
3431         int i;
3432
3433         for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (t); i++)
3434           if (slot_alignment_is_next_even
3435               (check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (t, i))))
3436             return 1;
3437         return 0;
3438       }
3439     default:
3440       return 0;
3441     }
3442 }
3443
3444 /* Attempt to find (and return) the global pointer for the given
3445    function.
3446
3447    This is a rather nasty bit of code searchs for the .dynamic section
3448    in the objfile corresponding to the pc of the function we're trying
3449    to call.  Once it finds the addresses at which the .dynamic section
3450    lives in the child process, it scans the Elf64_Dyn entries for a
3451    DT_PLTGOT tag.  If it finds one of these, the corresponding
3452    d_un.d_ptr value is the global pointer.  */
3453
3454 static CORE_ADDR
3455 ia64_find_global_pointer_from_dynamic_section (struct gdbarch *gdbarch,
3456                                                CORE_ADDR faddr)
3457 {
3458   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3459   struct obj_section *faddr_sect;
3460      
3461   faddr_sect = find_pc_section (faddr);
3462   if (faddr_sect != NULL)
3463     {
3464       struct obj_section *osect;
3465
3466       ALL_OBJFILE_OSECTIONS (faddr_sect->objfile, osect)
3467         {
3468           if (strcmp (osect->the_bfd_section->name, ".dynamic") == 0)
3469             break;
3470         }
3471
3472       if (osect < faddr_sect->objfile->sections_end)
3473         {
3474           CORE_ADDR addr, endaddr;
3475
3476           addr = obj_section_addr (osect);
3477           endaddr = obj_section_endaddr (osect);
3478
3479           while (addr < endaddr)
3480             {
3481               int status;
3482               LONGEST tag;
3483               char buf[8];
3484
3485               status = target_read_memory (addr, buf, sizeof (buf));
3486               if (status != 0)
3487                 break;
3488               tag = extract_signed_integer (buf, sizeof (buf), byte_order);
3489
3490               if (tag == DT_PLTGOT)
3491                 {
3492                   CORE_ADDR global_pointer;
3493
3494                   status = target_read_memory (addr + 8, buf, sizeof (buf));
3495                   if (status != 0)
3496                     break;
3497                   global_pointer = extract_unsigned_integer (buf, sizeof (buf),
3498                                                              byte_order);
3499
3500                   /* The payoff...  */
3501                   return global_pointer;
3502                 }
3503
3504               if (tag == DT_NULL)
3505                 break;
3506
3507               addr += 16;
3508             }
3509         }
3510     }
3511   return 0;
3512 }
3513
3514 /* Attempt to find (and return) the global pointer for the given
3515    function.  We first try the find_global_pointer_from_solib routine
3516    from the gdbarch tdep vector, if provided.  And if that does not
3517    work, then we try ia64_find_global_pointer_from_dynamic_section.  */
3518
3519 static CORE_ADDR
3520 ia64_find_global_pointer (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR faddr)
3521 {
3522   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3523   CORE_ADDR addr = 0;
3524
3525   if (tdep->find_global_pointer_from_solib)
3526     addr = tdep->find_global_pointer_from_solib (gdbarch, faddr);
3527   if (addr == 0)
3528     addr = ia64_find_global_pointer_from_dynamic_section (gdbarch, faddr);
3529   return addr;
3530 }
3531
3532 /* Given a function's address, attempt to find (and return) the
3533    corresponding (canonical) function descriptor.  Return 0 if
3534    not found.  */
3535 static CORE_ADDR
3536 find_extant_func_descr (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR faddr)
3537 {
3538   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3539   struct obj_section *faddr_sect;
3540
3541   /* Return early if faddr is already a function descriptor.  */
3542   faddr_sect = find_pc_section (faddr);
3543   if (faddr_sect && strcmp (faddr_sect->the_bfd_section->name, ".opd") == 0)
3544     return faddr;
3545
3546   if (faddr_sect != NULL)
3547     {
3548       struct obj_section *osect;
3549       ALL_OBJFILE_OSECTIONS (faddr_sect->objfile, osect)
3550         {
3551           if (strcmp (osect->the_bfd_section->name, ".opd") == 0)
3552             break;
3553         }
3554
3555       if (osect < faddr_sect->objfile->sections_end)
3556         {
3557           CORE_ADDR addr, endaddr;
3558
3559           addr = obj_section_addr (osect);
3560           endaddr = obj_section_endaddr (osect);
3561
3562           while (addr < endaddr)
3563             {
3564               int status;
3565               LONGEST faddr2;
3566               char buf[8];
3567
3568               status = target_read_memory (addr, buf, sizeof (buf));
3569               if (status != 0)
3570                 break;
3571               faddr2 = extract_signed_integer (buf, sizeof (buf), byte_order);
3572
3573               if (faddr == faddr2)
3574                 return addr;
3575
3576               addr += 16;
3577             }
3578         }
3579     }
3580   return 0;
3581 }
3582
3583 /* Attempt to find a function descriptor corresponding to the
3584    given address.  If none is found, construct one on the
3585    stack using the address at fdaptr.  */
3586
3587 static CORE_ADDR
3588 find_func_descr (struct regcache *regcache, CORE_ADDR faddr, CORE_ADDR *fdaptr)
3589 {
3590   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
3591   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3592   CORE_ADDR fdesc;
3593
3594   fdesc = find_extant_func_descr (gdbarch, faddr);
3595
3596   if (fdesc == 0)
3597     {
3598       ULONGEST global_pointer;
3599       char buf[16];
3600
3601       fdesc = *fdaptr;
3602       *fdaptr += 16;
3603
3604       global_pointer = ia64_find_global_pointer (gdbarch, faddr);
3605
3606       if (global_pointer == 0)
3607         regcache_cooked_read_unsigned (regcache,
3608                                        IA64_GR1_REGNUM, &global_pointer);
3609
3610       store_unsigned_integer (buf, 8, byte_order, faddr);
3611       store_unsigned_integer (buf + 8, 8, byte_order, global_pointer);
3612
3613       write_memory (fdesc, buf, 16);
3614     }
3615
3616   return fdesc; 
3617 }
3618
3619 /* Use the following routine when printing out function pointers
3620    so the user can see the function address rather than just the
3621    function descriptor.  */
3622 static CORE_ADDR
3623 ia64_convert_from_func_ptr_addr (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr,
3624                                  struct target_ops *targ)
3625 {
3626   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3627   struct obj_section *s;
3628   gdb_byte buf[8];
3629
3630   s = find_pc_section (addr);
3631
3632   /* check if ADDR points to a function descriptor.  */
3633   if (s && strcmp (s->the_bfd_section->name, ".opd") == 0)
3634     return read_memory_unsigned_integer (addr, 8, byte_order);
3635
3636   /* Normally, functions live inside a section that is executable.
3637      So, if ADDR points to a non-executable section, then treat it
3638      as a function descriptor and return the target address iff
3639      the target address itself points to a section that is executable.
3640      Check first the memory of the whole length of 8 bytes is readable.  */
3641   if (s && (s->the_bfd_section->flags & SEC_CODE) == 0
3642       && target_read_memory (addr, buf, 8) == 0)
3643     {
3644       CORE_ADDR pc = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
3645       struct obj_section *pc_section = find_pc_section (pc);
3646
3647       if (pc_section && (pc_section->the_bfd_section->flags & SEC_CODE))
3648         return pc;
3649     }
3650
3651   /* There are also descriptors embedded in vtables.  */
3652   if (s)
3653     {
3654       struct minimal_symbol *minsym;
3655
3656       minsym = lookup_minimal_symbol_by_pc (addr);
3657
3658       if (minsym && is_vtable_name (SYMBOL_LINKAGE_NAME (minsym)))
3659         return read_memory_unsigned_integer (addr, 8, byte_order);
3660     }
3661
3662   return addr;
3663 }
3664
3665 static CORE_ADDR
3666 ia64_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
3667 {
3668   return sp & ~0xfLL;
3669 }
3670
3671 /* The default "allocate_new_rse_frame" ia64_infcall_ops routine for ia64.  */
3672
3673 static void
3674 ia64_allocate_new_rse_frame (struct regcache *regcache, ULONGEST bsp, int sof)
3675 {
3676   ULONGEST cfm, pfs, new_bsp;
3677
3678   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_CFM_REGNUM, &cfm);
3679
3680   new_bsp = rse_address_add (bsp, sof);
3681   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_BSP_REGNUM, new_bsp);
3682
3683   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_PFS_REGNUM, &pfs);
3684   pfs &= 0xc000000000000000LL;
3685   pfs |= (cfm & 0xffffffffffffLL);
3686   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_PFS_REGNUM, pfs);
3687
3688   cfm &= 0xc000000000000000LL;
3689   cfm |= sof;
3690   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_CFM_REGNUM, cfm);
3691 }
3692
3693 /* The default "store_argument_in_slot" ia64_infcall_ops routine for
3694    ia64.  */
3695
3696 static void
3697 ia64_store_argument_in_slot (struct regcache *regcache, CORE_ADDR bsp,
3698                              int slotnum, gdb_byte *buf)
3699 {
3700   write_memory (rse_address_add (bsp, slotnum), buf, 8);
3701 }
3702
3703 /* The default "set_function_addr" ia64_infcall_ops routine for ia64.  */
3704
3705 static void
3706 ia64_set_function_addr (struct regcache *regcache, CORE_ADDR func_addr)
3707 {
3708   /* Nothing needed.  */
3709 }
3710
3711 static CORE_ADDR
3712 ia64_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
3713                       struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
3714                       int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
3715                       int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
3716 {
3717   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3718   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3719   int argno;
3720   struct value *arg;
3721   struct type *type;
3722   int len, argoffset;
3723   int nslots, rseslots, memslots, slotnum, nfuncargs;
3724   int floatreg;
3725   ULONGEST bsp;
3726   CORE_ADDR funcdescaddr, pc, global_pointer;
3727   CORE_ADDR func_addr = find_function_addr (function, NULL);
3728
3729   nslots = 0;
3730   nfuncargs = 0;
3731   /* Count the number of slots needed for the arguments.  */
3732   for (argno = 0; argno < nargs; argno++)
3733     {
3734       arg = args[argno];
3735       type = check_typedef (value_type (arg));
3736       len = TYPE_LENGTH (type);
3737
3738       if ((nslots & 1) && slot_alignment_is_next_even (type))
3739         nslots++;
3740
3741       if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FUNC)
3742         nfuncargs++;
3743
3744       nslots += (len + 7) / 8;
3745     }
3746
3747   /* Divvy up the slots between the RSE and the memory stack.  */
3748   rseslots = (nslots > 8) ? 8 : nslots;
3749   memslots = nslots - rseslots;
3750
3751   /* Allocate a new RSE frame.  */
3752   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, IA64_BSP_REGNUM, &bsp);
3753   tdep->infcall_ops.allocate_new_rse_frame (regcache, bsp, rseslots);
3754   
3755   /* We will attempt to find function descriptors in the .opd segment,
3756      but if we can't we'll construct them ourselves.  That being the
3757      case, we'll need to reserve space on the stack for them.  */
3758   funcdescaddr = sp - nfuncargs * 16;
3759   funcdescaddr &= ~0xfLL;
3760
3761   /* Adjust the stack pointer to it's new value.  The calling conventions
3762      require us to have 16 bytes of scratch, plus whatever space is
3763      necessary for the memory slots and our function descriptors.  */
3764   sp = sp - 16 - (memslots + nfuncargs) * 8;
3765   sp &= ~0xfLL;                         /* Maintain 16 byte alignment.  */
3766
3767   /* Place the arguments where they belong.  The arguments will be
3768      either placed in the RSE backing store or on the memory stack.
3769      In addition, floating point arguments or HFAs are placed in
3770      floating point registers.  */
3771   slotnum = 0;
3772   floatreg = IA64_FR8_REGNUM;
3773   for (argno = 0; argno < nargs; argno++)
3774     {
3775       struct type *float_elt_type;
3776
3777       arg = args[argno];
3778       type = check_typedef (value_type (arg));
3779       len = TYPE_LENGTH (type);
3780
3781       /* Special handling for function parameters.  */
3782       if (len == 8 
3783           && TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR 
3784           && TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC)
3785         {
3786           char val_buf[8];
3787           ULONGEST faddr = extract_unsigned_integer (value_contents (arg),
3788                                                      8, byte_order);
3789           store_unsigned_integer (val_buf, 8, byte_order,
3790                                   find_func_descr (regcache, faddr,
3791                                                    &funcdescaddr));
3792           if (slotnum < rseslots)
3793             tdep->infcall_ops.store_argument_in_slot (regcache, bsp,
3794                                                       slotnum, val_buf);
3795           else
3796             write_memory (sp + 16 + 8 * (slotnum - rseslots), val_buf, 8);
3797           slotnum++;
3798           continue;
3799         }
3800
3801       /* Normal slots.  */
3802
3803       /* Skip odd slot if necessary...  */
3804       if ((slotnum & 1) && slot_alignment_is_next_even (type))
3805         slotnum++;
3806
3807       argoffset = 0;
3808       while (len > 0)
3809         {
3810           char val_buf[8];
3811
3812           memset (val_buf, 0, 8);
3813           if (!ia64_struct_type_p (type) && len < 8)
3814             {
3815               /* Integral types are LSB-aligned, so we have to be careful
3816                  to insert the argument on the correct side of the buffer.
3817                  This is why we use store_unsigned_integer.  */
3818               store_unsigned_integer
3819                 (val_buf, 8, byte_order,
3820                  extract_unsigned_integer (value_contents (arg), len,
3821                                            byte_order));
3822             }
3823           else
3824             {
3825               /* This is either an 8bit integral type, or an aggregate.
3826                  For 8bit integral type, there is no problem, we just
3827                  copy the value over.
3828
3829                  For aggregates, the only potentially tricky portion
3830                  is to write the last one if it is less than 8 bytes.
3831                  In this case, the data is Byte0-aligned.  Happy news,
3832                  this means that we don't need to differentiate the
3833                  handling of 8byte blocks and less-than-8bytes blocks.  */
3834               memcpy (val_buf, value_contents (arg) + argoffset,
3835                       (len > 8) ? 8 : len);
3836             }
3837
3838           if (slotnum < rseslots)
3839             tdep->infcall_ops.store_argument_in_slot (regcache, bsp,
3840                                                       slotnum, val_buf);
3841           else
3842             write_memory (sp + 16 + 8 * (slotnum - rseslots), val_buf, 8);
3843
3844           argoffset += 8;
3845           len -= 8;
3846           slotnum++;
3847         }
3848
3849       /* Handle floating point types (including HFAs).  */
3850       float_elt_type = is_float_or_hfa_type (type);
3851       if (float_elt_type != NULL)
3852         {
3853           argoffset = 0;
3854           len = TYPE_LENGTH (type);
3855           while (len > 0 && floatreg < IA64_FR16_REGNUM)
3856             {
3857               char to[MAX_REGISTER_SIZE];
3858               convert_typed_floating (value_contents (arg) + argoffset,
3859                                       float_elt_type, to,
3860                                       ia64_ext_type (gdbarch));
3861               regcache_cooked_write (regcache, floatreg, (void *)to);
3862               floatreg++;
3863               argoffset += TYPE_LENGTH (float_elt_type);
3864               len -= TYPE_LENGTH (float_elt_type);
3865             }
3866         }
3867     }
3868
3869   /* Store the struct return value in r8 if necessary.  */
3870   if (struct_return)
3871     {
3872       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_GR8_REGNUM,
3873                                       (ULONGEST) struct_addr);
3874     }
3875
3876   global_pointer = ia64_find_global_pointer (gdbarch, func_addr);
3877
3878   if (global_pointer != 0)
3879     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_GR1_REGNUM, global_pointer);
3880
3881   /* The following is not necessary on HP-UX, because we're using
3882      a dummy code sequence pushed on the stack to make the call, and
3883      this sequence doesn't need b0 to be set in order for our dummy
3884      breakpoint to be hit.  Nonetheless, this doesn't interfere, and
3885      it's needed for other OSes, so we do this unconditionaly.  */
3886   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, IA64_BR0_REGNUM, bp_addr);
3887
3888   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, sp_regnum, sp);
3889
3890   tdep->infcall_ops.set_function_addr (regcache, func_addr);
3891
3892   return sp;
3893 }
3894
3895 static const struct ia64_infcall_ops ia64_infcall_ops =
3896 {
3897   ia64_allocate_new_rse_frame,
3898   ia64_store_argument_in_slot,
3899   ia64_set_function_addr
3900 };
3901
3902 static struct frame_id
3903 ia64_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
3904 {
3905   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3906   char buf[8];
3907   CORE_ADDR sp, bsp;
3908
3909   get_frame_register (this_frame, sp_regnum, buf);
3910   sp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
3911
3912   get_frame_register (this_frame, IA64_BSP_REGNUM, buf);
3913   bsp = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
3914
3915   if (gdbarch_debug >= 1)
3916     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
3917                         "dummy frame id: code %s, stack %s, special %s\n",
3918                         paddress (gdbarch, get_frame_pc (this_frame)),
3919                         paddress (gdbarch, sp), paddress (gdbarch, bsp));
3920
3921   return frame_id_build_special (sp, get_frame_pc (this_frame), bsp);
3922 }
3923
3924 static CORE_ADDR 
3925 ia64_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
3926 {
3927   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
3928   char buf[8];
3929   CORE_ADDR ip, psr, pc;
3930
3931   frame_unwind_register (next_frame, IA64_IP_REGNUM, buf);
3932   ip = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
3933   frame_unwind_register (next_frame, IA64_PSR_REGNUM, buf);
3934   psr = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
3935  
3936   pc = (ip & ~0xf) | ((psr >> 41) & 3);
3937   return pc;
3938 }
3939
3940 static int
3941 ia64_print_insn (bfd_vma memaddr, struct disassemble_info *info)
3942 {
3943   info->bytes_per_line = SLOT_MULTIPLIER;
3944   return print_insn_ia64 (memaddr, info);
3945 }
3946
3947 /* The default "size_of_register_frame" gdbarch_tdep routine for ia64.  */
3948
3949 static int
3950 ia64_size_of_register_frame (struct frame_info *this_frame, ULONGEST cfm)
3951 {
3952   return (cfm & 0x7f);
3953 }
3954
3955 static struct gdbarch *
3956 ia64_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3957 {
3958   struct gdbarch *gdbarch;
3959   struct gdbarch_tdep *tdep;
3960
3961   /* If there is already a candidate, use it.  */
3962   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
3963   if (arches != NULL)
3964     return arches->gdbarch;
3965
3966   tdep = xzalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
3967   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3968
3969   tdep->size_of_register_frame = ia64_size_of_register_frame;
3970
3971   /* According to the ia64 specs, instructions that store long double
3972      floats in memory use a long-double format different than that
3973      used in the floating registers.  The memory format matches the
3974      x86 extended float format which is 80 bits.  An OS may choose to
3975      use this format (e.g. GNU/Linux) or choose to use a different
3976      format for storing long doubles (e.g. HPUX).  In the latter case,
3977      the setting of the format may be moved/overridden in an
3978      OS-specific tdep file.  */
3979   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_i387_ext);
3980
3981   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
3982   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
3983   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
3984   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
3985   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
3986   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
3987   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 128);
3988   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
3989
3990   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NUM_IA64_RAW_REGS);
3991   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch,
3992                                LAST_PSEUDO_REGNUM - FIRST_PSEUDO_REGNUM);
3993   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, sp_regnum);
3994   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, IA64_FR0_REGNUM);
3995
3996   set_gdbarch_register_name (gdbarch, ia64_register_name);
3997   set_gdbarch_register_type (gdbarch, ia64_register_type);
3998
3999   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, ia64_pseudo_register_read);
4000   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, ia64_pseudo_register_write);
4001   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, ia64_dwarf_reg_to_regnum);
4002   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, ia64_register_reggroup_p);
4003   set_gdbarch_convert_register_p (gdbarch, ia64_convert_register_p);
4004   set_gdbarch_register_to_value (gdbarch, ia64_register_to_value);
4005   set_gdbarch_value_to_register (gdbarch, ia64_value_to_register);
4006
4007   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, ia64_skip_prologue);
4008
4009   set_gdbarch_return_value (gdbarch, ia64_return_value);
4010
4011   set_gdbarch_memory_insert_breakpoint (gdbarch,
4012                                         ia64_memory_insert_breakpoint);
4013   set_gdbarch_memory_remove_breakpoint (gdbarch,
4014                                         ia64_memory_remove_breakpoint);
4015   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, ia64_breakpoint_from_pc);
4016   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, ia64_read_pc);
4017   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, ia64_write_pc);
4018
4019   /* Settings for calling functions in the inferior.  */
4020   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, ia64_push_dummy_call);
4021   tdep->infcall_ops = ia64_infcall_ops;
4022   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, ia64_frame_align);
4023   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, ia64_dummy_id);
4024
4025   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, ia64_unwind_pc);
4026 #ifdef HAVE_LIBUNWIND_IA64_H
4027   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch,
4028                                 &ia64_libunwind_sigtramp_frame_unwind);
4029   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &ia64_libunwind_frame_unwind);
4030   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &ia64_sigtramp_frame_unwind);
4031   libunwind_frame_set_descr (gdbarch, &ia64_libunwind_descr);
4032 #else
4033   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &ia64_sigtramp_frame_unwind);
4034 #endif
4035   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &ia64_frame_unwind);
4036   frame_base_set_default (gdbarch, &ia64_frame_base);
4037
4038   /* Settings that should be unnecessary.  */
4039   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
4040
4041   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, ia64_print_insn);
4042   set_gdbarch_convert_from_func_ptr_addr (gdbarch,
4043                                           ia64_convert_from_func_ptr_addr);
4044
4045   /* The virtual table contains 16-byte descriptors, not pointers to
4046      descriptors.  */
4047   set_gdbarch_vtable_function_descriptors (gdbarch, 1);
4048
4049   /* Hook in ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
4050   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
4051
4052   return gdbarch;
4053 }
4054
4055 extern initialize_file_ftype _initialize_ia64_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
4056
4057 void
4058 _initialize_ia64_tdep (void)
4059 {
4060   gdbarch_register (bfd_arch_ia64, ia64_gdbarch_init, NULL);
4061 }