gdb/m68hc11-tdep.c

   1 /* Target-dependent code for Motorola 68HC11 & 68HC12
   2    Copyright (C) 1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by Stephane Carrez, stcarrez@worldnet.fr
   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 2 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, write to the Free Software
  19 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  20
  21
  22 #include "defs.h"
  23 #include "frame.h"
  24 #include "obstack.h"
  25 #include "symtab.h"
  26 #include "gdbtypes.h"
  27 #include "gdbcmd.h"
  28 #include "gdbcore.h"
  29 #include "gdb_string.h"
  30 #include "value.h"
  31 #include "inferior.h"
  32 #include "dis-asm.h"
  33 #include "symfile.h"
  34 #include "objfiles.h"
  35 #include "arch-utils.h"
  36
  37 #include "target.h"
  38 #include "opcode/m68hc11.h"
  39
  40 /* Register numbers of various important registers.
  41    Note that some of these values are "real" register numbers,
  42    and correspond to the general registers of the machine,
  43    and some are "phony" register numbers which are too large
  44    to be actual register numbers as far as the user is concerned
  45    but do serve to get the desired values when passed to read_register.  */
  46
  47 #define HARD_X_REGNUM   0
  48 #define HARD_D_REGNUM   1
  49 #define HARD_Y_REGNUM   2
  50 #define HARD_SP_REGNUM  3
  51 #define HARD_PC_REGNUM  4
  52
  53 #define HARD_A_REGNUM   5
  54 #define HARD_B_REGNUM   6
  55 #define HARD_CCR_REGNUM 7
  56 #define M68HC11_LAST_HARD_REG (HARD_CCR_REGNUM)
  57
  58 /* Z is replaced by X or Y by gcc during machine reorg.
  59    ??? There is no way to get it and even know whether
  60    it's in X or Y or in ZS.  */
  61 #define SOFT_Z_REGNUM        8
  62
  63 /* Soft registers.  These registers are special.  There are treated
  64    like normal hard registers by gcc and gdb (ie, within dwarf2 info).
  65    They are physically located in memory.  */
  66 #define SOFT_FP_REGNUM       9
  67 #define SOFT_TMP_REGNUM     10
  68 #define SOFT_ZS_REGNUM      11
  69 #define SOFT_XY_REGNUM      12
  70 #define SOFT_UNUSED_REGNUM  13
  71 #define SOFT_D1_REGNUM      14
  72 #define SOFT_D32_REGNUM     (SOFT_D1_REGNUM+31)
  73 #define M68HC11_MAX_SOFT_REGS 32
  74
  75 #define M68HC11_NUM_REGS        (8)
  76 #define M68HC11_NUM_PSEUDO_REGS (M68HC11_MAX_SOFT_REGS+5)
  77 #define M68HC11_ALL_REGS        (M68HC11_NUM_REGS+M68HC11_NUM_PSEUDO_REGS)
  78
  79 #define M68HC11_REG_SIZE    (2)
  80
  81 struct insn_sequence;
  82 struct gdbarch_tdep
  83   {
  84     /* Stack pointer correction value.  For 68hc11, the stack pointer points
  85        to the next push location.  An offset of 1 must be applied to obtain
  86        the address where the last value is saved.  For 68hc12, the stack
  87        pointer points to the last value pushed.  No offset is necessary.  */
  88     int stack_correction;
  89
  90     /* Description of instructions in the prologue.  */
  91     struct insn_sequence *prologue;
  92   };
  93
  94 #define M6811_TDEP gdbarch_tdep (current_gdbarch)
  95 #define STACK_CORRECTION (M6811_TDEP->stack_correction)
  96
  97 struct frame_extra_info
  98 {
  99   int frame_reg;
 100   CORE_ADDR return_pc;
 101   CORE_ADDR dummy;
 102   int frameless;
 103   int size;
 104 };
 105
 106 /* Table of registers for 68HC11.  This includes the hard registers
 107    and the soft registers used by GCC.  */
 108 static char *
 109 m68hc11_register_names[] =
 110 {
 111   "x",    "d",    "y",    "sp",   "pc",   "a",    "b",
 112   "ccr",  "z",    "frame","tmp",  "zs",   "xy",   0,
 113   "d1",   "d2",   "d3",   "d4",   "d5",   "d6",   "d7",
 114   "d8",   "d9",   "d10",  "d11",  "d12",  "d13",  "d14",
 115   "d15",  "d16",  "d17",  "d18",  "d19",  "d20",  "d21",
 116   "d22",  "d23",  "d24",  "d25",  "d26",  "d27",  "d28",
 117   "d29",  "d30",  "d31",  "d32"
 118 };
 119
 120 struct m68hc11_soft_reg
 121 {
 122   const char *name;
 123   CORE_ADDR   addr;
 124 };
 125
 126 static struct m68hc11_soft_reg soft_regs[M68HC11_ALL_REGS];
 127
 128 #define M68HC11_FP_ADDR soft_regs[SOFT_FP_REGNUM].addr
 129
 130 static int soft_min_addr;
 131 static int soft_max_addr;
 132 static int soft_reg_initialized = 0;
 133
 134 /* Look in the symbol table for the address of a pseudo register
 135    in memory.  If we don't find it, pretend the register is not used
 136    and not available.  */
 137 static void
 138 m68hc11_get_register_info (struct m68hc11_soft_reg *reg, const char *name)
 139 {
 140   struct minimal_symbol *msymbol;
 141
 142   msymbol = lookup_minimal_symbol (name, NULL, NULL);
 143   if (msymbol)
 144     {
 145       reg->addr = SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msymbol);
 146       reg->name = xstrdup (name);
 147
 148       /* Keep track of the address range for soft registers.  */
 149       if (reg->addr < (CORE_ADDR) soft_min_addr)
 150         soft_min_addr = reg->addr;
 151       if (reg->addr > (CORE_ADDR) soft_max_addr)
 152         soft_max_addr = reg->addr;
 153     }
 154   else
 155     {
 156       reg->name = 0;
 157       reg->addr = 0;
 158     }
 159 }
 160
 161 /* Initialize the table of soft register addresses according
 162    to the symbol table.  */
 163   static void
 164 m68hc11_initialize_register_info (void)
 165 {
 166   int i;
 167
 168   if (soft_reg_initialized)
 169     return;
 170
 171   soft_min_addr = INT_MAX;
 172   soft_max_addr = 0;
 173   for (i = 0; i < M68HC11_ALL_REGS; i++)
 174     {
 175       soft_regs[i].name = 0;
 176     }
 177
 178   m68hc11_get_register_info (&soft_regs[SOFT_FP_REGNUM], "_.frame");
 179   m68hc11_get_register_info (&soft_regs[SOFT_TMP_REGNUM], "_.tmp");
 180   m68hc11_get_register_info (&soft_regs[SOFT_ZS_REGNUM], "_.z");
 181   soft_regs[SOFT_Z_REGNUM] = soft_regs[SOFT_ZS_REGNUM];
 182   m68hc11_get_register_info (&soft_regs[SOFT_XY_REGNUM], "_.xy");
 183
 184   for (i = SOFT_D1_REGNUM; i < M68HC11_MAX_SOFT_REGS; i++)
 185     {
 186       char buf[10];
 187
 188       sprintf (buf, "_.d%d", i - SOFT_D1_REGNUM + 1);
 189       m68hc11_get_register_info (&soft_regs[i], buf);
 190     }
 191
 192   if (soft_regs[SOFT_FP_REGNUM].name == 0)
 193     {
 194       warning ("No frame soft register found in the symbol table.\n");
 195       warning ("Stack backtrace will not work.\n");
 196     }
 197   soft_reg_initialized = 1;
 198 }
 199
 200 /* Given an address in memory, return the soft register number if
 201    that address corresponds to a soft register.  Returns -1 if not.  */
 202 static int
 203 m68hc11_which_soft_register (CORE_ADDR addr)
 204 {
 205   int i;
 206
 207   if (addr < soft_min_addr || addr > soft_max_addr)
 208     return -1;
 209
 210   for (i = SOFT_FP_REGNUM; i < M68HC11_ALL_REGS; i++)
 211     {
 212       if (soft_regs[i].name && soft_regs[i].addr == addr)
 213         return i;
 214     }
 215   return -1;
 216 }
 217
 218 /* Fetch a pseudo register.  The 68hc11 soft registers are treated like
 219    pseudo registers.  They are located in memory.  Translate the register
 220    fetch into a memory read.  */
 221 void
 222 m68hc11_fetch_pseudo_register (int regno)
 223 {
 224   char buf[MAX_REGISTER_RAW_SIZE];
 225
 226   m68hc11_initialize_register_info ();
 227
 228   /* Fetch a soft register: translate into a memory read.  */
 229   if (soft_regs[regno].name)
 230     {
 231       target_read_memory (soft_regs[regno].addr, buf, 2);
 232     }
 233   else
 234     {
 235       memset (buf, 0, 2);
 236     }
 237   supply_register (regno, buf);
 238 }
 239
 240 /* Store a pseudo register.  Translate the register store
 241    into a memory write.  */
 242 static void
 243 m68hc11_store_pseudo_register (int regno)
 244 {
 245   m68hc11_initialize_register_info ();
 246
 247   /* Store a soft register: translate into a memory write.  */
 248   if (soft_regs[regno].name)
 249     {
 250       char buf[MAX_REGISTER_RAW_SIZE];
 251
 252       read_register_gen (regno, buf);
 253       target_write_memory (soft_regs[regno].addr, buf, 2);
 254     }
 255 }
 256
 257 static char *
 258 m68hc11_register_name (int reg_nr)
 259 {
 260   if (reg_nr < 0)
 261     return NULL;
 262   if (reg_nr >= M68HC11_ALL_REGS)
 263     return NULL;
 264
 265   /* If we don't know the address of a soft register, pretend it
 266      does not exist.  */
 267   if (reg_nr > M68HC11_LAST_HARD_REG && soft_regs[reg_nr].name == 0)
 268     return NULL;
 269   return m68hc11_register_names[reg_nr];
 270 }
 271
 272 static unsigned char *
 273 m68hc11_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
 274 {
 275   static unsigned char breakpoint[] = {0x0};
 276
 277   *lenptr = sizeof (breakpoint);
 278   return breakpoint;
 279 }
 280
 281 /* Immediately after a function call, return the saved pc before the frame
 282    is setup.  */
 283
 284 static CORE_ADDR
 285 m68hc11_saved_pc_after_call (struct frame_info *frame)
 286 {
 287   CORE_ADDR addr;
 288
 289   addr = read_register (HARD_SP_REGNUM) + STACK_CORRECTION;
 290   addr &= 0x0ffff;
 291   return read_memory_integer (addr, 2) & 0x0FFFF;
 292 }
 293
 294 static CORE_ADDR
 295 m68hc11_frame_saved_pc (struct frame_info *frame)
 296 {
 297   return frame->extra_info->return_pc;
 298 }
 299
 300 static CORE_ADDR
 301 m68hc11_frame_args_address (struct frame_info *frame)
 302 {
 303   return frame->frame + frame->extra_info->size + STACK_CORRECTION + 2;
 304 }
 305
 306 static CORE_ADDR
 307 m68hc11_frame_locals_address (struct frame_info *frame)
 308 {
 309   return frame->frame;
 310 }
 311
 312 /* Discard from the stack the innermost frame, restoring all saved
 313    registers.  */
 314
 315 static void
 316 m68hc11_pop_frame (void)
 317 {
 318   register struct frame_info *frame = get_current_frame ();
 319   register CORE_ADDR fp, sp;
 320   register int regnum;
 321
 322   if (PC_IN_CALL_DUMMY (frame->pc, frame->frame, frame->frame))
 323     generic_pop_dummy_frame ();
 324   else
 325     {
 326       fp = FRAME_FP (frame);
 327       FRAME_INIT_SAVED_REGS (frame);
 328
 329       /* Copy regs from where they were saved in the frame.  */
 330       for (regnum = 0; regnum < M68HC11_ALL_REGS; regnum++)
 331         if (frame->saved_regs[regnum])
 332           write_register (regnum,
 333                           read_memory_integer (frame->saved_regs[regnum], 2));
 334
 335       write_register (HARD_PC_REGNUM, frame->extra_info->return_pc);
 336       sp = fp + frame->extra_info->size;
 337       write_register (HARD_SP_REGNUM, sp);
 338     }
 339   flush_cached_frames ();
 340 }
 341
 342 \f
 343 /* 68HC11 & 68HC12 prologue analysis.
 344
 345  */
 346 #define MAX_CODES 12
 347
 348 /* 68HC11 opcodes.  */
 349 #undef M6811_OP_PAGE2
 350 #define M6811_OP_PAGE2 (0x18)
 351 #define M6811_OP_LDX   (0xde)
 352 #define M6811_OP_PSHX  (0x3c)
 353 #define M6811_OP_STS   (0x9f)
 354 #define M6811_OP_TSX   (0x30)
 355 #define M6811_OP_XGDX  (0x8f)
 356 #define M6811_OP_ADDD  (0xc3)
 357 #define M6811_OP_TXS   (0x35)
 358 #define M6811_OP_DES   (0x34)
 359
 360 /* 68HC12 opcodes.  */
 361 #define M6812_OP_PAGE2 (0x18)
 362 #define M6812_OP_MOVW  (0x01)
 363 #define M6812_PB_PSHW  (0xae)
 364 #define M6812_OP_STS   (0x7f)
 365 #define M6812_OP_LEAS  (0x1b)
 366
 367 /* Operand extraction.  */
 368 #define OP_DIRECT      (0x100) /* 8-byte direct addressing.  */
 369 #define OP_IMM_LOW     (0x200) /* Low part of 16-bit constant/address.  */
 370 #define OP_IMM_HIGH    (0x300) /* High part of 16-bit constant/address.  */
 371 #define OP_PBYTE       (0x400) /* 68HC12 indexed operand.  */
 372
 373 /* Identification of the sequence.  */
 374 enum m6811_seq_type
 375 {
 376   P_LAST = 0,
 377   P_SAVE_REG,  /* Save a register on the stack.  */
 378   P_SET_FRAME, /* Setup the frame pointer.  */
 379   P_LOCAL_1,   /* Allocate 1 byte for locals.  */
 380   P_LOCAL_2,   /* Allocate 2 bytes for locals.  */
 381   P_LOCAL_N    /* Allocate N bytes for locals.  */
 382 };
 383
 384 struct insn_sequence {
 385   enum m6811_seq_type type;
 386   unsigned length;
 387   unsigned short code[MAX_CODES];
 388 };
 389
 390 /* Sequence of instructions in the 68HC11 function prologue.  */
 391 static struct insn_sequence m6811_prologue[] = {
 392   /* Sequences to save a soft-register.  */
 393   { P_SAVE_REG, 3, { M6811_OP_LDX, OP_DIRECT,
 394                      M6811_OP_PSHX } },
 395   { P_SAVE_REG, 5, { M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_LDX, OP_DIRECT,
 396                      M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_PSHX } },
 397
 398   /* Sequences to allocate local variables.  */
 399   { P_LOCAL_N,  7, { M6811_OP_TSX,
 400                      M6811_OP_XGDX,
 401                      M6811_OP_ADDD, OP_IMM_HIGH, OP_IMM_LOW,
 402                      M6811_OP_XGDX,
 403                      M6811_OP_TXS } },
 404   { P_LOCAL_N, 11, { M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_TSX,
 405                      M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_XGDX,
 406                      M6811_OP_ADDD, OP_IMM_HIGH, OP_IMM_LOW,
 407                      M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_XGDX,
 408                      M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_TXS } },
 409   { P_LOCAL_1,  1, { M6811_OP_DES } },
 410   { P_LOCAL_2,  1, { M6811_OP_PSHX } },
 411   { P_LOCAL_2,  2, { M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_PSHX } },
 412
 413   /* Initialize the frame pointer.  */
 414   { P_SET_FRAME, 2, { M6811_OP_STS, OP_DIRECT } },
 415   { P_LAST, 0, { 0 } }
 416 };
 417
 418
 419 /* Sequence of instructions in the 68HC12 function prologue.  */
 420 static struct insn_sequence m6812_prologue[] = {
 421   { P_SAVE_REG,  5, { M6812_OP_PAGE2, M6812_OP_MOVW, M6812_PB_PSHW,
 422                       OP_IMM_HIGH, OP_IMM_LOW } },
 423   { P_SET_FRAME, 3, { M6812_OP_STS, OP_IMM_HIGH, OP_IMM_LOW } },
 424   { P_LOCAL_N,   2, { M6812_OP_LEAS, OP_PBYTE } },
 425   { P_LAST, 0 }
 426 };
 427
 428
 429 /* Analyze the sequence of instructions starting at the given address.
 430    Returns a pointer to the sequence when it is recognized and
 431    the optional value (constant/address) associated with it.
 432    Advance the pc for the next sequence.  */
 433 static struct insn_sequence *
 434 m68hc11_analyze_instruction (struct insn_sequence *seq, CORE_ADDR *pc,
 435                              CORE_ADDR *val)
 436 {
 437   unsigned char buffer[MAX_CODES];
 438   unsigned bufsize;
 439   unsigned j;
 440   CORE_ADDR cur_val;
 441   short v = 0;
 442
 443   bufsize = 0;
 444   for (; seq->type != P_LAST; seq++)
 445     {
 446       cur_val = 0;
 447       for (j = 0; j < seq->length; j++)
 448         {
 449           if (bufsize < j + 1)
 450             {
 451               buffer[bufsize] = read_memory_unsigned_integer (*pc + bufsize,
 452                                                               1);
 453               bufsize++;
 454             }
 455           /* Continue while we match the opcode.  */
 456           if (seq->code[j] == buffer[j])
 457             continue;
 458
 459           if ((seq->code[j] & 0xf00) == 0)
 460             break;
 461
 462           /* Extract a sequence parameter (address or constant).  */
 463           switch (seq->code[j])
 464             {
 465             case OP_DIRECT:
 466               cur_val = (CORE_ADDR) buffer[j];
 467               break;
 468
 469             case OP_IMM_HIGH:
 470               cur_val = cur_val & 0x0ff;
 471               cur_val |= (buffer[j] << 8);
 472               break;
 473
 474             case OP_IMM_LOW:
 475               cur_val &= 0x0ff00;
 476               cur_val |= buffer[j];
 477               break;
 478
 479             case OP_PBYTE:
 480               if ((buffer[j] & 0xE0) == 0x80)
 481                 {
 482                   v = buffer[j] & 0x1f;
 483                   if (v & 0x10)
 484                     v |= 0xfff0;
 485                 }
 486               else if ((buffer[j] & 0xfe) == 0xf0)
 487                 {
 488                   v = read_memory_unsigned_integer (*pc + j + 1, 1);
 489                   if (buffer[j] & 1)
 490                     v |= 0xff00;
 491                 }
 492               else if (buffer[j] == 0xf2)
 493                 {
 494                   v = read_memory_unsigned_integer (*pc + j + 1, 2);
 495                 }
 496               cur_val = v;
 497               break;
 498             }
 499         }
 500
 501       /* We have a full match.  */
 502       if (j == seq->length)
 503         {
 504           *val = cur_val;
 505           *pc = *pc + j;
 506           return seq;
 507         }
 508     }
 509   return 0;
 510 }
 511
 512 /* Analyze the function prologue to find some information
 513    about the function:
 514     - the PC of the first line (for m68hc11_skip_prologue)
 515     - the offset of the previous frame saved address (from current frame)
 516     - the soft registers which are pushed.  */
 517 static void
 518 m68hc11_guess_from_prologue (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR fp,
 519                              CORE_ADDR *first_line,
 520                              int *frame_offset, CORE_ADDR *pushed_regs)
 521 {
 522   CORE_ADDR save_addr;
 523   CORE_ADDR func_end;
 524   int size;
 525   int found_frame_point;
 526   int saved_reg;
 527   CORE_ADDR first_pc;
 528   int done = 0;
 529   struct insn_sequence *seq_table;
 530
 531   first_pc = get_pc_function_start (pc);
 532   size = 0;
 533
 534   m68hc11_initialize_register_info ();
 535   if (first_pc == 0)
 536     {
 537       *frame_offset = 0;
 538       *first_line   = pc;
 539       return;
 540     }
 541
 542   seq_table = gdbarch_tdep (current_gdbarch)->prologue;
 543
 544   /* The 68hc11 stack is as follows:
 545
 546
 547      |           |
 548      +-----------+
 549      |           |
 550      | args      |
 551      |           |
 552      +-----------+
 553      | PC-return |
 554      +-----------+
 555      | Old frame |
 556      +-----------+
 557      |           |
 558      | Locals    |
 559      |           |
 560      +-----------+ <--- current frame
 561      |           |
 562
 563      With most processors (like 68K) the previous frame can be computed
 564      easily because it is always at a fixed offset (see link/unlink).
 565      That is, locals are accessed with negative offsets, arguments are
 566      accessed with positive ones.  Since 68hc11 only supports offsets
 567      in the range [0..255], the frame is defined at the bottom of
 568      locals (see picture).
 569
 570      The purpose of the analysis made here is to find out the size
 571      of locals in this function.  An alternative to this is to use
 572      DWARF2 info.  This would be better but I don't know how to
 573      access dwarf2 debug from this function.
 574
 575      Walk from the function entry point to the point where we save
 576      the frame.  While walking instructions, compute the size of bytes
 577      which are pushed.  This gives us the index to access the previous
 578      frame.
 579
 580      We limit the search to 128 bytes so that the algorithm is bounded
 581      in case of random and wrong code.  We also stop and abort if
 582      we find an instruction which is not supposed to appear in the
 583      prologue (as generated by gcc 2.95, 2.96).
 584   */
 585   pc = first_pc;
 586   func_end = pc + 128;
 587   found_frame_point = 0;
 588   *frame_offset = 0;
 589   save_addr = fp;
 590   while (!done && pc + 2 < func_end)
 591     {
 592       struct insn_sequence *seq;
 593       CORE_ADDR val;
 594
 595       seq = m68hc11_analyze_instruction (seq_table, &pc, &val);
 596       if (seq == 0)
 597         break;
 598
 599       if (seq->type == P_SAVE_REG)
 600         {
 601           if (found_frame_point)
 602             {
 603               saved_reg = m68hc11_which_soft_register (val);
 604               if (saved_reg < 0)
 605                 break;
 606
 607               save_addr -= 2;
 608               if (pushed_regs)
 609                 pushed_regs[saved_reg] = save_addr;
 610             }
 611           else
 612             {
 613               size += 2;
 614             }
 615         }
 616       else if (seq->type == P_SET_FRAME)
 617         {
 618           found_frame_point = 1;
 619           *frame_offset = size;
 620         }
 621       else if (seq->type == P_LOCAL_1)
 622         {
 623           size += 1;
 624         }
 625       else if (seq->type == P_LOCAL_2)
 626         {
 627           size += 2;
 628         }
 629       else if (seq->type == P_LOCAL_N)
 630         {
 631           /* Stack pointer is decremented for the allocation.  */
 632           if (val & 0x8000)
 633             size -= (int) (val) | 0xffff0000;
 634           else
 635             size -= val;
 636         }
 637     }
 638   *first_line  = pc;
 639 }
 640
 641 static CORE_ADDR
 642 m68hc11_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
 643 {
 644   CORE_ADDR func_addr, func_end;
 645   struct symtab_and_line sal;
 646   int frame_offset;
 647
 648   /* If we have line debugging information, then the end of the
 649      prologue should be the first assembly instruction of the
 650      first source line.  */
 651   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
 652     {
 653       sal = find_pc_line (func_addr, 0);
 654       if (sal.end && sal.end < func_end)
 655         return sal.end;
 656     }
 657
 658   m68hc11_guess_from_prologue (pc, 0, &pc, &frame_offset, 0);
 659   return pc;
 660 }
 661
 662 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's frame.
 663    This will be used to create a new GDB frame struct, and then
 664    INIT_EXTRA_FRAME_INFO and INIT_FRAME_PC will be called for the new frame.
 665 */
 666
 667 static CORE_ADDR
 668 m68hc11_frame_chain (struct frame_info *frame)
 669 {
 670   CORE_ADDR addr;
 671
 672   if (PC_IN_CALL_DUMMY (frame->pc, frame->frame, frame->frame))
 673     return frame->frame;        /* dummy frame same as caller's frame */
 674
 675   if (frame->extra_info->return_pc == 0
 676       || inside_entry_file (frame->extra_info->return_pc))
 677     return (CORE_ADDR) 0;
 678
 679   if (frame->frame == 0)
 680     {
 681       return (CORE_ADDR) 0;
 682     }
 683
 684   addr = frame->frame + frame->extra_info->size + STACK_CORRECTION - 2;
 685   addr = read_memory_unsigned_integer (addr, 2) & 0x0FFFF;
 686   if (addr == 0)
 687     {
 688       return (CORE_ADDR) 0;
 689     }
 690
 691   return addr;
 692 }
 693
 694 /* Put here the code to store, into a struct frame_saved_regs, the
 695    addresses of the saved registers of frame described by FRAME_INFO.
 696    This includes special registers such as pc and fp saved in special
 697    ways in the stack frame.   sp is even more special: the address we
 698    return for it IS the sp for the next frame.  */
 699 static void
 700 m68hc11_frame_init_saved_regs (struct frame_info *fi)
 701 {
 702   CORE_ADDR pc;
 703   CORE_ADDR addr;
 704
 705   if (fi->saved_regs == NULL)
 706     frame_saved_regs_zalloc (fi);
 707   else
 708     memset (fi->saved_regs, 0, sizeof (fi->saved_regs));
 709
 710   pc = fi->pc;
 711   m68hc11_guess_from_prologue (pc, fi->frame, &pc, &fi->extra_info->size,
 712                                fi->saved_regs);
 713
 714   addr = fi->frame + fi->extra_info->size + STACK_CORRECTION;
 715   if (soft_regs[SOFT_FP_REGNUM].name)
 716     fi->saved_regs[SOFT_FP_REGNUM] = addr - 2;
 717   fi->saved_regs[HARD_SP_REGNUM] = addr;
 718   fi->saved_regs[HARD_PC_REGNUM] = fi->saved_regs[HARD_SP_REGNUM];
 719 }
 720
 721 static void
 722 m68hc11_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
 723 {
 724   CORE_ADDR addr;
 725
 726   fi->extra_info = (struct frame_extra_info *)
 727     frame_obstack_alloc (sizeof (struct frame_extra_info));
 728
 729   if (fi->next)
 730     fi->pc = FRAME_SAVED_PC (fi->next);
 731
 732   m68hc11_frame_init_saved_regs (fi);
 733
 734   if (fromleaf)
 735     {
 736       fi->extra_info->return_pc = m68hc11_saved_pc_after_call (fi);
 737     }
 738   else
 739     {
 740       addr = fi->frame + fi->extra_info->size + STACK_CORRECTION;
 741       addr = read_memory_unsigned_integer (addr, 2) & 0x0ffff;
 742       fi->extra_info->return_pc = addr;
 743 #if 0
 744       printf ("Pc@0x%04x, FR 0x%04x, size %d, read ret @0x%04x -> 0x%04x\n",
 745               fi->pc,
 746               fi->frame, fi->size,
 747               addr & 0x0ffff,
 748               fi->return_pc);
 749 #endif
 750     }
 751 }
 752
 753 /* Same as 'info reg' but prints the registers in a different way.  */
 754 static void
 755 show_regs (char *args, int from_tty)
 756 {
 757   int ccr = read_register (HARD_CCR_REGNUM);
 758   int i;
 759   int nr;
 760
 761   printf_filtered ("PC=%04x SP=%04x FP=%04x CCR=%02x %c%c%c%c%c%c%c%c\n",
 762                    (int) read_register (HARD_PC_REGNUM),
 763                    (int) read_register (HARD_SP_REGNUM),
 764                    (int) read_register (SOFT_FP_REGNUM),
 765                    ccr,
 766                    ccr & M6811_S_BIT ? 'S' : '-',
 767                    ccr & M6811_X_BIT ? 'X' : '-',
 768                    ccr & M6811_H_BIT ? 'H' : '-',
 769                    ccr & M6811_I_BIT ? 'I' : '-',
 770                    ccr & M6811_N_BIT ? 'N' : '-',
 771                    ccr & M6811_Z_BIT ? 'Z' : '-',
 772                    ccr & M6811_V_BIT ? 'V' : '-',
 773                    ccr & M6811_C_BIT ? 'C' : '-');
 774
 775   printf_filtered ("D=%04x IX=%04x IY=%04x\n",
 776                    (int) read_register (HARD_D_REGNUM),
 777                    (int) read_register (HARD_X_REGNUM),
 778                    (int) read_register (HARD_Y_REGNUM));
 779
 780   nr = 0;
 781   for (i = SOFT_D1_REGNUM; i < M68HC11_ALL_REGS; i++)
 782     {
 783       /* Skip registers which are not defined in the symbol table.  */
 784       if (soft_regs[i].name == 0)
 785         continue;
 786
 787       printf_filtered ("D%d=%04x",
 788                        i - SOFT_D1_REGNUM + 1,
 789                        (int) read_register (i));
 790       nr++;
 791       if ((nr % 8) == 7)
 792         printf_filtered ("\n");
 793       else
 794         printf_filtered (" ");
 795     }
 796   if (nr && (nr % 8) != 7)
 797     printf_filtered ("\n");
 798 }
 799
 800 static CORE_ADDR
 801 m68hc11_stack_align (CORE_ADDR addr)
 802 {
 803   return ((addr + 1) & -2);
 804 }
 805
 806 static CORE_ADDR
 807 m68hc11_push_arguments (int nargs,
 808                         value_ptr *args,
 809                         CORE_ADDR sp,
 810                         int struct_return,
 811                         CORE_ADDR struct_addr)
 812 {
 813   int stack_alloc;
 814   int argnum;
 815   int first_stack_argnum;
 816   int stack_offset;
 817   struct type *type;
 818   char *val;
 819   int len;
 820
 821   stack_alloc = 0;
 822   first_stack_argnum = 0;
 823   if (struct_return)
 824     {
 825       /* The struct is allocated on the stack and gdb used the stack
 826          pointer for the address of that struct.  We must apply the
 827          stack offset on the address.  */
 828       write_register (HARD_D_REGNUM, struct_addr + STACK_CORRECTION);
 829     }
 830   else if (nargs > 0)
 831     {
 832       type = VALUE_TYPE (args[0]);
 833       len = TYPE_LENGTH (type);
 834
 835       /* First argument is passed in D and X registers.  */
 836       if (len <= 4)
 837         {
 838           LONGEST v = extract_unsigned_integer (VALUE_CONTENTS (args[0]), len);
 839           first_stack_argnum = 1;
 840           write_register (HARD_D_REGNUM, v);
 841           if (len > 2)
 842             {
 843               v >>= 16;
 844               write_register (HARD_X_REGNUM, v);
 845             }
 846         }
 847     }
 848   for (argnum = first_stack_argnum; argnum < nargs; argnum++)
 849     {
 850       type = VALUE_TYPE (args[argnum]);
 851       stack_alloc += (TYPE_LENGTH (type) + 1) & -2;
 852     }
 853   sp -= stack_alloc;
 854
 855   stack_offset = STACK_CORRECTION;
 856   for (argnum = first_stack_argnum; argnum < nargs; argnum++)
 857     {
 858       type = VALUE_TYPE (args[argnum]);
 859       len = TYPE_LENGTH (type);
 860
 861       val = (char*) VALUE_CONTENTS (args[argnum]);
 862       write_memory (sp + stack_offset, val, len);
 863       stack_offset += len;
 864       if (len & 1)
 865         {
 866           static char zero = 0;
 867
 868           write_memory (sp + stack_offset, &zero, 1);
 869           stack_offset++;
 870         }
 871     }
 872   return sp;
 873 }
 874
 875
 876 /* Return a location where we can set a breakpoint that will be hit
 877    when an inferior function call returns.  */
 878 CORE_ADDR
 879 m68hc11_call_dummy_address (void)
 880 {
 881   return entry_point_address ();
 882 }
 883
 884 static struct type *
 885 m68hc11_register_virtual_type (int reg_nr)
 886 {
 887   return builtin_type_uint16;
 888 }
 889
 890 static void
 891 m68hc11_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
 892 {
 893   /* The struct address computed by gdb is on the stack.
 894      It uses the stack pointer so we must apply the stack
 895      correction offset.  */
 896   write_register (HARD_D_REGNUM, addr + STACK_CORRECTION);
 897 }
 898
 899 static void
 900 m68hc11_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
 901 {
 902   int len;
 903
 904   len = TYPE_LENGTH (type);
 905
 906   /* First argument is passed in D and X registers.  */
 907   if (len <= 4)
 908     {
 909       LONGEST v = extract_unsigned_integer (valbuf, len);
 910
 911       write_register (HARD_D_REGNUM, v);
 912       if (len > 2)
 913         {
 914           v >>= 16;
 915           write_register (HARD_X_REGNUM, v);
 916         }
 917     }
 918   else
 919     error ("return of value > 4 is not supported.");
 920 }
 921
 922
 923 /* Given a return value in `regbuf' with a type `type',
 924    extract and copy its value into `valbuf'.  */
 925
 926 static void
 927 m68hc11_extract_return_value (struct type *type,
 928                               char *regbuf,
 929                               char *valbuf)
 930 {
 931   int len = TYPE_LENGTH (type);
 932
 933   switch (len)
 934     {
 935     case 1:
 936       memcpy (valbuf, &regbuf[HARD_D_REGNUM * 2 + 1], len);
 937       break;
 938
 939     case 2:
 940       memcpy (valbuf, &regbuf[HARD_D_REGNUM * 2], len);
 941       break;
 942
 943     case 3:
 944       memcpy (&valbuf[0], &regbuf[HARD_X_REGNUM * 2 + 1], 1);
 945       memcpy (&valbuf[1], &regbuf[HARD_D_REGNUM * 2], 2);
 946       break;
 947
 948     case 4:
 949       memcpy (&valbuf[0], &regbuf[HARD_X_REGNUM * 2], 2);
 950       memcpy (&valbuf[2], &regbuf[HARD_D_REGNUM * 2], 2);
 951       break;
 952
 953     default:
 954       error ("bad size for return value");
 955     }
 956 }
 957
 958 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
 959 static int
 960 m68hc11_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
 961 {
 962   return (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
 963           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION
 964           || TYPE_LENGTH (type) > 4);
 965 }
 966
 967 static int
 968 m68hc11_return_value_on_stack (struct type *type)
 969 {
 970   return TYPE_LENGTH (type) > 4;
 971 }
 972
 973 /* Extract from an array REGBUF containing the (raw) register state
 974    the address in which a function should return its structure value,
 975    as a CORE_ADDR (or an expression that can be used as one).  */
 976 static CORE_ADDR
 977 m68hc11_extract_struct_value_address (char *regbuf)
 978 {
 979   return extract_address (&regbuf[HARD_D_REGNUM * 2],
 980                           REGISTER_RAW_SIZE (HARD_D_REGNUM));
 981 }
 982
 983 /* Function: push_return_address (pc)
 984    Set up the return address for the inferior function call.
 985    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
 986
 987 static CORE_ADDR
 988 m68hc11_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
 989 {
 990   char valbuf[2];
 991
 992   pc = CALL_DUMMY_ADDRESS ();
 993   sp -= 2;
 994   store_unsigned_integer (valbuf, 2, pc);
 995   write_memory (sp + STACK_CORRECTION, valbuf, 2);
 996   return sp;
 997 }
 998
 999 /* Index within `registers' of the first byte of the space for
1000    register N.  */
1001 static int
1002 m68hc11_register_byte (int reg_nr)
1003 {
1004   return (reg_nr * M68HC11_REG_SIZE);
1005 }
1006
1007 static int
1008 m68hc11_register_raw_size (int reg_nr)
1009 {
1010   return M68HC11_REG_SIZE;
1011 }
1012
1013 static int
1014 gdb_print_insn_m68hc11 (bfd_vma memaddr, disassemble_info *info)
1015 {
1016   if (TARGET_ARCHITECTURE->arch == bfd_arch_m68hc11)
1017     return print_insn_m68hc11 (memaddr, info);
1018   else
1019     return print_insn_m68hc12 (memaddr, info);
1020 }
1021
1022 static struct gdbarch *
1023 m68hc11_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1024                       struct gdbarch_list *arches)
1025 {
1026   static LONGEST m68hc11_call_dummy_words[] =
1027   {0};
1028   struct gdbarch *gdbarch;
1029   struct gdbarch_tdep *tdep;
1030
1031   soft_reg_initialized = 0;
1032
1033   /* try to find a pre-existing architecture */
1034   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1035        arches != NULL;
1036        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
1037     {
1038       return arches->gdbarch;
1039     }
1040
1041   /* Need a new architecture. Fill in a target specific vector.  */
1042   tdep = (struct gdbarch_tdep *) xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1043   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1044
1045   switch (info.bfd_arch_info->arch)
1046     {
1047     case bfd_arch_m68hc11:
1048       tdep->stack_correction = 1;
1049       tdep->prologue = m6811_prologue;
1050       break;
1051
1052     case bfd_arch_m68hc12:
1053       tdep->stack_correction = 0;
1054       tdep->prologue = m6812_prologue;
1055       break;
1056
1057     default:
1058       break;
1059     }
1060
1061   /* Initially set everything according to the ABI.  */
1062   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1063   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1064   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1065   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1066   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1067   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1068   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 16);
1069   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1070
1071   /* Set register info.  */
1072   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, -1);
1073   set_gdbarch_max_register_raw_size (gdbarch, 2);
1074   set_gdbarch_max_register_virtual_size (gdbarch, 2);
1075   set_gdbarch_register_raw_size (gdbarch, m68hc11_register_raw_size);
1076   set_gdbarch_register_virtual_size (gdbarch, m68hc11_register_raw_size);
1077   set_gdbarch_register_byte (gdbarch, m68hc11_register_byte);
1078   set_gdbarch_frame_init_saved_regs (gdbarch, m68hc11_frame_init_saved_regs);
1079   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1080
1081   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, generic_target_read_pc);
1082   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, generic_target_write_pc);
1083   set_gdbarch_read_fp (gdbarch, generic_target_read_fp);
1084   set_gdbarch_write_fp (gdbarch, generic_target_write_fp);
1085   set_gdbarch_read_sp (gdbarch, generic_target_read_sp);
1086   set_gdbarch_write_sp (gdbarch, generic_target_write_sp);
1087
1088   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, M68HC11_NUM_REGS);
1089   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, M68HC11_NUM_PSEUDO_REGS);
1090   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, HARD_SP_REGNUM);
1091   set_gdbarch_fp_regnum (gdbarch, SOFT_FP_REGNUM);
1092   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, HARD_PC_REGNUM);
1093   set_gdbarch_register_name (gdbarch, m68hc11_register_name);
1094   set_gdbarch_register_size (gdbarch, 2);
1095   set_gdbarch_register_bytes (gdbarch, M68HC11_ALL_REGS * 2);
1096   set_gdbarch_register_virtual_type (gdbarch, m68hc11_register_virtual_type);
1097   set_gdbarch_fetch_pseudo_register (gdbarch, m68hc11_fetch_pseudo_register);
1098   set_gdbarch_store_pseudo_register (gdbarch, m68hc11_store_pseudo_register);
1099
1100   set_gdbarch_use_generic_dummy_frames (gdbarch, 1);
1101   set_gdbarch_call_dummy_length (gdbarch, 0);
1102   set_gdbarch_call_dummy_location (gdbarch, AT_ENTRY_POINT);
1103   set_gdbarch_call_dummy_address (gdbarch, m68hc11_call_dummy_address);
1104   set_gdbarch_call_dummy_breakpoint_offset_p (gdbarch, 1); /*???*/
1105   set_gdbarch_call_dummy_breakpoint_offset (gdbarch, 0);
1106   set_gdbarch_call_dummy_start_offset (gdbarch, 0);
1107   set_gdbarch_pc_in_call_dummy (gdbarch, generic_pc_in_call_dummy);
1108   set_gdbarch_call_dummy_words (gdbarch, m68hc11_call_dummy_words);
1109   set_gdbarch_sizeof_call_dummy_words (gdbarch,
1110                                        sizeof (m68hc11_call_dummy_words));
1111   set_gdbarch_call_dummy_p (gdbarch, 1);
1112   set_gdbarch_call_dummy_stack_adjust_p (gdbarch, 0);
1113   set_gdbarch_get_saved_register (gdbarch, generic_get_saved_register);
1114   set_gdbarch_fix_call_dummy (gdbarch, generic_fix_call_dummy);
1115   set_gdbarch_extract_return_value (gdbarch, m68hc11_extract_return_value);
1116   set_gdbarch_push_arguments (gdbarch, m68hc11_push_arguments);
1117   set_gdbarch_push_dummy_frame (gdbarch, generic_push_dummy_frame);
1118   set_gdbarch_push_return_address (gdbarch, m68hc11_push_return_address);
1119   set_gdbarch_return_value_on_stack (gdbarch, m68hc11_return_value_on_stack);
1120
1121   set_gdbarch_store_struct_return (gdbarch, m68hc11_store_struct_return);
1122   set_gdbarch_store_return_value (gdbarch, m68hc11_store_return_value);
1123   set_gdbarch_extract_struct_value_address (gdbarch,
1124                                             m68hc11_extract_struct_value_address);
1125   set_gdbarch_register_convertible (gdbarch, generic_register_convertible_not);
1126
1127
1128   set_gdbarch_frame_chain (gdbarch, m68hc11_frame_chain);
1129   set_gdbarch_frame_chain_valid (gdbarch, generic_file_frame_chain_valid);
1130   set_gdbarch_frame_saved_pc (gdbarch, m68hc11_frame_saved_pc);
1131   set_gdbarch_frame_args_address (gdbarch, m68hc11_frame_args_address);
1132   set_gdbarch_frame_locals_address (gdbarch, m68hc11_frame_locals_address);
1133   set_gdbarch_saved_pc_after_call (gdbarch, m68hc11_saved_pc_after_call);
1134   set_gdbarch_frame_num_args (gdbarch, frame_num_args_unknown);
1135
1136   set_gdbarch_frame_chain_valid (gdbarch, func_frame_chain_valid);
1137   set_gdbarch_get_saved_register (gdbarch, generic_get_saved_register);
1138
1139   set_gdbarch_store_struct_return (gdbarch, m68hc11_store_struct_return);
1140   set_gdbarch_store_return_value (gdbarch, m68hc11_store_return_value);
1141   set_gdbarch_extract_struct_value_address
1142     (gdbarch, m68hc11_extract_struct_value_address);
1143   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, m68hc11_use_struct_convention);
1144   set_gdbarch_init_extra_frame_info (gdbarch, m68hc11_init_extra_frame_info);
1145   set_gdbarch_pop_frame (gdbarch, m68hc11_pop_frame);
1146   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, m68hc11_skip_prologue);
1147   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1148   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1149   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1150   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, m68hc11_breakpoint_from_pc);
1151   set_gdbarch_stack_align (gdbarch, m68hc11_stack_align);
1152
1153   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
1154   set_gdbarch_ieee_float (gdbarch, 1);
1155
1156   return gdbarch;
1157 }
1158
1159 void
1160 _initialize_m68hc11_tdep (void)
1161 {
1162   register_gdbarch_init (bfd_arch_m68hc11, m68hc11_gdbarch_init);
1163   register_gdbarch_init (bfd_arch_m68hc12, m68hc11_gdbarch_init);
1164   if (!tm_print_insn)           /* Someone may have already set it */
1165     tm_print_insn = gdb_print_insn_m68hc11;
1166
1167   add_com ("regs", class_vars, show_regs, "Print all registers");
1168 }
1169