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_D1_REGNUM      13
  71 #define SOFT_D32_REGNUM     (SOFT_D1_REGNUM+31)
  72 #define M68HC11_MAX_SOFT_REGS 32
  73
  74 #define M68HC11_NUM_REGS        (8)
  75 #define M68HC11_NUM_PSEUDO_REGS (M68HC11_MAX_SOFT_REGS+5)
  76 #define M68HC11_ALL_REGS        (M68HC11_NUM_REGS+M68HC11_NUM_PSEUDO_REGS)
  77
  78 #define M68HC11_REG_SIZE    (2)
  79
  80 struct insn_sequence;
  81 struct gdbarch_tdep
  82   {
  83     /* from the elf header */
  84     int elf_flags;
  85
  86     /* Stack pointer correction value.  For 68hc11, the stack pointer points
  87        to the next push location.  An offset of 1 must be applied to obtain
  88        the address where the last value is saved.  For 68hc12, the stack
  89        pointer points to the last value pushed.  No offset is necessary.  */
  90     int stack_correction;
  91
  92     /* Description of instructions in the prologue.  */
  93     struct insn_sequence *prologue;
  94   };
  95
  96 #define M6811_TDEP gdbarch_tdep (current_gdbarch)
  97 #define STACK_CORRECTION (M6811_TDEP->stack_correction)
  98
  99 struct frame_extra_info
 100 {
 101   int frame_reg;
 102   CORE_ADDR return_pc;
 103   CORE_ADDR dummy;
 104   int frameless;
 105   int size;
 106 };
 107
 108 /* Table of registers for 68HC11.  This includes the hard registers
 109    and the soft registers used by GCC.  */
 110 static char *
 111 m68hc11_register_names[] =
 112 {
 113   "x",    "d",    "y",    "sp",   "pc",   "a",    "b",
 114   "ccr",  "z",    "frame","tmp",  "zs",   "xy",
 115   "d1",   "d2",   "d3",   "d4",   "d5",   "d6",   "d7",
 116   "d8",   "d9",   "d10",  "d11",  "d12",  "d13",  "d14",
 117   "d15",  "d16",  "d17",  "d18",  "d19",  "d20",  "d21",
 118   "d22",  "d23",  "d24",  "d25",  "d26",  "d27",  "d28",
 119   "d29",  "d30",  "d31",  "d32"
 120 };
 121
 122 struct m68hc11_soft_reg
 123 {
 124   const char *name;
 125   CORE_ADDR   addr;
 126 };
 127
 128 static struct m68hc11_soft_reg soft_regs[M68HC11_ALL_REGS];
 129
 130 #define M68HC11_FP_ADDR soft_regs[SOFT_FP_REGNUM].addr
 131
 132 static int soft_min_addr;
 133 static int soft_max_addr;
 134 static int soft_reg_initialized = 0;
 135
 136 /* Look in the symbol table for the address of a pseudo register
 137    in memory.  If we don't find it, pretend the register is not used
 138    and not available.  */
 139 static void
 140 m68hc11_get_register_info (struct m68hc11_soft_reg *reg, const char *name)
 141 {
 142   struct minimal_symbol *msymbol;
 143
 144   msymbol = lookup_minimal_symbol (name, NULL, NULL);
 145   if (msymbol)
 146     {
 147       reg->addr = SYMBOL_VALUE_ADDRESS (msymbol);
 148       reg->name = xstrdup (name);
 149
 150       /* Keep track of the address range for soft registers.  */
 151       if (reg->addr < (CORE_ADDR) soft_min_addr)
 152         soft_min_addr = reg->addr;
 153       if (reg->addr > (CORE_ADDR) soft_max_addr)
 154         soft_max_addr = reg->addr;
 155     }
 156   else
 157     {
 158       reg->name = 0;
 159       reg->addr = 0;
 160     }
 161 }
 162
 163 /* Initialize the table of soft register addresses according
 164    to the symbol table.  */
 165   static void
 166 m68hc11_initialize_register_info (void)
 167 {
 168   int i;
 169
 170   if (soft_reg_initialized)
 171     return;
 172
 173   soft_min_addr = INT_MAX;
 174   soft_max_addr = 0;
 175   for (i = 0; i < M68HC11_ALL_REGS; i++)
 176     {
 177       soft_regs[i].name = 0;
 178     }
 179
 180   m68hc11_get_register_info (&soft_regs[SOFT_FP_REGNUM], "_.frame");
 181   m68hc11_get_register_info (&soft_regs[SOFT_TMP_REGNUM], "_.tmp");
 182   m68hc11_get_register_info (&soft_regs[SOFT_ZS_REGNUM], "_.z");
 183   soft_regs[SOFT_Z_REGNUM] = soft_regs[SOFT_ZS_REGNUM];
 184   m68hc11_get_register_info (&soft_regs[SOFT_XY_REGNUM], "_.xy");
 185
 186   for (i = SOFT_D1_REGNUM; i < M68HC11_MAX_SOFT_REGS; i++)
 187     {
 188       char buf[10];
 189
 190       sprintf (buf, "_.d%d", i - SOFT_D1_REGNUM + 1);
 191       m68hc11_get_register_info (&soft_regs[i], buf);
 192     }
 193
 194   if (soft_regs[SOFT_FP_REGNUM].name == 0)
 195     {
 196       warning ("No frame soft register found in the symbol table.\n");
 197       warning ("Stack backtrace will not work.\n");
 198     }
 199   soft_reg_initialized = 1;
 200 }
 201
 202 /* Given an address in memory, return the soft register number if
 203    that address corresponds to a soft register.  Returns -1 if not.  */
 204 static int
 205 m68hc11_which_soft_register (CORE_ADDR addr)
 206 {
 207   int i;
 208
 209   if (addr < soft_min_addr || addr > soft_max_addr)
 210     return -1;
 211
 212   for (i = SOFT_FP_REGNUM; i < M68HC11_ALL_REGS; i++)
 213     {
 214       if (soft_regs[i].name && soft_regs[i].addr == addr)
 215         return i;
 216     }
 217   return -1;
 218 }
 219
 220 /* Fetch a pseudo register.  The 68hc11 soft registers are treated like
 221    pseudo registers.  They are located in memory.  Translate the register
 222    fetch into a memory read.  */
 223 void
 224 m68hc11_fetch_pseudo_register (int regno)
 225 {
 226   char buf[MAX_REGISTER_RAW_SIZE];
 227
 228   m68hc11_initialize_register_info ();
 229
 230   /* Fetch a soft register: translate into a memory read.  */
 231   if (soft_regs[regno].name)
 232     {
 233       target_read_memory (soft_regs[regno].addr, buf, 2);
 234     }
 235   else
 236     {
 237       memset (buf, 0, 2);
 238     }
 239   supply_register (regno, buf);
 240 }
 241
 242 /* Store a pseudo register.  Translate the register store
 243    into a memory write.  */
 244 static void
 245 m68hc11_store_pseudo_register (int regno)
 246 {
 247   m68hc11_initialize_register_info ();
 248
 249   /* Store a soft register: translate into a memory write.  */
 250   if (soft_regs[regno].name)
 251     {
 252       char buf[MAX_REGISTER_RAW_SIZE];
 253
 254       read_register_gen (regno, buf);
 255       target_write_memory (soft_regs[regno].addr, buf, 2);
 256     }
 257 }
 258
 259 static char *
 260 m68hc11_register_name (int reg_nr)
 261 {
 262   if (reg_nr < 0)
 263     return NULL;
 264   if (reg_nr >= M68HC11_ALL_REGS)
 265     return NULL;
 266
 267   /* If we don't know the address of a soft register, pretend it
 268      does not exist.  */
 269   if (reg_nr > M68HC11_LAST_HARD_REG && soft_regs[reg_nr].name == 0)
 270     return NULL;
 271   return m68hc11_register_names[reg_nr];
 272 }
 273
 274 static unsigned char *
 275 m68hc11_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
 276 {
 277   static unsigned char breakpoint[] = {0x0};
 278
 279   *lenptr = sizeof (breakpoint);
 280   return breakpoint;
 281 }
 282
 283 /* Immediately after a function call, return the saved pc before the frame
 284    is setup.  */
 285
 286 static CORE_ADDR
 287 m68hc11_saved_pc_after_call (struct frame_info *frame)
 288 {
 289   CORE_ADDR addr;
 290
 291   addr = read_register (HARD_SP_REGNUM) + STACK_CORRECTION;
 292   addr &= 0x0ffff;
 293   return read_memory_integer (addr, 2) & 0x0FFFF;
 294 }
 295
 296 static CORE_ADDR
 297 m68hc11_frame_saved_pc (struct frame_info *frame)
 298 {
 299   return frame->extra_info->return_pc;
 300 }
 301
 302 static CORE_ADDR
 303 m68hc11_frame_args_address (struct frame_info *frame)
 304 {
 305   return frame->frame + frame->extra_info->size + STACK_CORRECTION + 2;
 306 }
 307
 308 static CORE_ADDR
 309 m68hc11_frame_locals_address (struct frame_info *frame)
 310 {
 311   return frame->frame;
 312 }
 313
 314 /* Discard from the stack the innermost frame, restoring all saved
 315    registers.  */
 316
 317 static void
 318 m68hc11_pop_frame (void)
 319 {
 320   register struct frame_info *frame = get_current_frame ();
 321   register CORE_ADDR fp, sp;
 322   register int regnum;
 323
 324   if (PC_IN_CALL_DUMMY (frame->pc, frame->frame, frame->frame))
 325     generic_pop_dummy_frame ();
 326   else
 327     {
 328       fp = FRAME_FP (frame);
 329       FRAME_INIT_SAVED_REGS (frame);
 330
 331       /* Copy regs from where they were saved in the frame.  */
 332       for (regnum = 0; regnum < M68HC11_ALL_REGS; regnum++)
 333         if (frame->saved_regs[regnum])
 334           write_register (regnum,
 335                           read_memory_integer (frame->saved_regs[regnum], 2));
 336
 337       write_register (HARD_PC_REGNUM, frame->extra_info->return_pc);
 338       sp = fp + frame->extra_info->size;
 339       write_register (HARD_SP_REGNUM, sp);
 340     }
 341   flush_cached_frames ();
 342 }
 343
 344 \f
 345 /* 68HC11 & 68HC12 prologue analysis.
 346
 347  */
 348 #define MAX_CODES 12
 349
 350 /* 68HC11 opcodes.  */
 351 #undef M6811_OP_PAGE2
 352 #define M6811_OP_PAGE2 (0x18)
 353 #define M6811_OP_LDX   (0xde)
 354 #define M6811_OP_PSHX  (0x3c)
 355 #define M6811_OP_STS   (0x9f)
 356 #define M6811_OP_TSX   (0x30)
 357 #define M6811_OP_XGDX  (0x8f)
 358 #define M6811_OP_ADDD  (0xc3)
 359 #define M6811_OP_TXS   (0x35)
 360 #define M6811_OP_DES   (0x34)
 361
 362 /* 68HC12 opcodes.  */
 363 #define M6812_OP_PAGE2 (0x18)
 364 #define M6812_OP_MOVW  (0x01)
 365 #define M6812_PB_PSHW  (0xae)
 366 #define M6812_OP_STS   (0x7f)
 367 #define M6812_OP_LEAS  (0x1b)
 368
 369 /* Operand extraction.  */
 370 #define OP_DIRECT      (0x100) /* 8-byte direct addressing.  */
 371 #define OP_IMM_LOW     (0x200) /* Low part of 16-bit constant/address.  */
 372 #define OP_IMM_HIGH    (0x300) /* High part of 16-bit constant/address.  */
 373 #define OP_PBYTE       (0x400) /* 68HC12 indexed operand.  */
 374
 375 /* Identification of the sequence.  */
 376 enum m6811_seq_type
 377 {
 378   P_LAST = 0,
 379   P_SAVE_REG,  /* Save a register on the stack.  */
 380   P_SET_FRAME, /* Setup the frame pointer.  */
 381   P_LOCAL_1,   /* Allocate 1 byte for locals.  */
 382   P_LOCAL_2,   /* Allocate 2 bytes for locals.  */
 383   P_LOCAL_N    /* Allocate N bytes for locals.  */
 384 };
 385
 386 struct insn_sequence {
 387   enum m6811_seq_type type;
 388   unsigned length;
 389   unsigned short code[MAX_CODES];
 390 };
 391
 392 /* Sequence of instructions in the 68HC11 function prologue.  */
 393 static struct insn_sequence m6811_prologue[] = {
 394   /* Sequences to save a soft-register.  */
 395   { P_SAVE_REG, 3, { M6811_OP_LDX, OP_DIRECT,
 396                      M6811_OP_PSHX } },
 397   { P_SAVE_REG, 5, { M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_LDX, OP_DIRECT,
 398                      M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_PSHX } },
 399
 400   /* Sequences to allocate local variables.  */
 401   { P_LOCAL_N,  7, { M6811_OP_TSX,
 402                      M6811_OP_XGDX,
 403                      M6811_OP_ADDD, OP_IMM_HIGH, OP_IMM_LOW,
 404                      M6811_OP_XGDX,
 405                      M6811_OP_TXS } },
 406   { P_LOCAL_N, 11, { M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_TSX,
 407                      M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_XGDX,
 408                      M6811_OP_ADDD, OP_IMM_HIGH, OP_IMM_LOW,
 409                      M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_XGDX,
 410                      M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_TXS } },
 411   { P_LOCAL_1,  1, { M6811_OP_DES } },
 412   { P_LOCAL_2,  1, { M6811_OP_PSHX } },
 413   { P_LOCAL_2,  2, { M6811_OP_PAGE2, M6811_OP_PSHX } },
 414
 415   /* Initialize the frame pointer.  */
 416   { P_SET_FRAME, 2, { M6811_OP_STS, OP_DIRECT } },
 417   { P_LAST, 0, { 0 } }
 418 };
 419
 420
 421 /* Sequence of instructions in the 68HC12 function prologue.  */
 422 static struct insn_sequence m6812_prologue[] = {
 423   { P_SAVE_REG,  5, { M6812_OP_PAGE2, M6812_OP_MOVW, M6812_PB_PSHW,
 424                       OP_IMM_HIGH, OP_IMM_LOW } },
 425   { P_SET_FRAME, 3, { M6812_OP_STS, OP_IMM_HIGH, OP_IMM_LOW } },
 426   { P_LOCAL_N,   2, { M6812_OP_LEAS, OP_PBYTE } },
 427   { P_LAST, 0 }
 428 };
 429
 430
 431 /* Analyze the sequence of instructions starting at the given address.
 432    Returns a pointer to the sequence when it is recognized and
 433    the optional value (constant/address) associated with it.
 434    Advance the pc for the next sequence.  */
 435 static struct insn_sequence *
 436 m68hc11_analyze_instruction (struct insn_sequence *seq, CORE_ADDR *pc,
 437                              CORE_ADDR *val)
 438 {
 439   unsigned char buffer[MAX_CODES];
 440   unsigned bufsize;
 441   unsigned j;
 442   CORE_ADDR cur_val;
 443   short v = 0;
 444
 445   bufsize = 0;
 446   for (; seq->type != P_LAST; seq++)
 447     {
 448       cur_val = 0;
 449       for (j = 0; j < seq->length; j++)
 450         {
 451           if (bufsize < j + 1)
 452             {
 453               buffer[bufsize] = read_memory_unsigned_integer (*pc + bufsize,
 454                                                               1);
 455               bufsize++;
 456             }
 457           /* Continue while we match the opcode.  */
 458           if (seq->code[j] == buffer[j])
 459             continue;
 460
 461           if ((seq->code[j] & 0xf00) == 0)
 462             break;
 463
 464           /* Extract a sequence parameter (address or constant).  */
 465           switch (seq->code[j])
 466             {
 467             case OP_DIRECT:
 468               cur_val = (CORE_ADDR) buffer[j];
 469               break;
 470
 471             case OP_IMM_HIGH:
 472               cur_val = cur_val & 0x0ff;
 473               cur_val |= (buffer[j] << 8);
 474               break;
 475
 476             case OP_IMM_LOW:
 477               cur_val &= 0x0ff00;
 478               cur_val |= buffer[j];
 479               break;
 480
 481             case OP_PBYTE:
 482               if ((buffer[j] & 0xE0) == 0x80)
 483                 {
 484                   v = buffer[j] & 0x1f;
 485                   if (v & 0x10)
 486                     v |= 0xfff0;
 487                 }
 488               else if ((buffer[j] & 0xfe) == 0xf0)
 489                 {
 490                   v = read_memory_unsigned_integer (*pc + j + 1, 1);
 491                   if (buffer[j] & 1)
 492                     v |= 0xff00;
 493                 }
 494               else if (buffer[j] == 0xf2)
 495                 {
 496                   v = read_memory_unsigned_integer (*pc + j + 1, 2);
 497                 }
 498               cur_val = v;
 499               break;
 500             }
 501         }
 502
 503       /* We have a full match.  */
 504       if (j == seq->length)
 505         {
 506           *val = cur_val;
 507           *pc = *pc + j;
 508           return seq;
 509         }
 510     }
 511   return 0;
 512 }
 513
 514 /* Analyze the function prologue to find some information
 515    about the function:
 516     - the PC of the first line (for m68hc11_skip_prologue)
 517     - the offset of the previous frame saved address (from current frame)
 518     - the soft registers which are pushed.  */
 519 static void
 520 m68hc11_guess_from_prologue (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR fp,
 521                              CORE_ADDR *first_line,
 522                              int *frame_offset, CORE_ADDR *pushed_regs)
 523 {
 524   CORE_ADDR save_addr;
 525   CORE_ADDR func_end;
 526   int size;
 527   int found_frame_point;
 528   int saved_reg;
 529   CORE_ADDR first_pc;
 530   int done = 0;
 531   struct insn_sequence *seq_table;
 532
 533   first_pc = get_pc_function_start (pc);
 534   size = 0;
 535
 536   m68hc11_initialize_register_info ();
 537   if (first_pc == 0)
 538     {
 539       *frame_offset = 0;
 540       *first_line   = pc;
 541       return;
 542     }
 543
 544   seq_table = gdbarch_tdep (current_gdbarch)->prologue;
 545
 546   /* The 68hc11 stack is as follows:
 547
 548
 549      |           |
 550      +-----------+
 551      |           |
 552      | args      |
 553      |           |
 554      +-----------+
 555      | PC-return |
 556      +-----------+
 557      | Old frame |
 558      +-----------+
 559      |           |
 560      | Locals    |
 561      |           |
 562      +-----------+ <--- current frame
 563      |           |
 564
 565      With most processors (like 68K) the previous frame can be computed
 566      easily because it is always at a fixed offset (see link/unlink).
 567      That is, locals are accessed with negative offsets, arguments are
 568      accessed with positive ones.  Since 68hc11 only supports offsets
 569      in the range [0..255], the frame is defined at the bottom of
 570      locals (see picture).
 571
 572      The purpose of the analysis made here is to find out the size
 573      of locals in this function.  An alternative to this is to use
 574      DWARF2 info.  This would be better but I don't know how to
 575      access dwarf2 debug from this function.
 576
 577      Walk from the function entry point to the point where we save
 578      the frame.  While walking instructions, compute the size of bytes
 579      which are pushed.  This gives us the index to access the previous
 580      frame.
 581
 582      We limit the search to 128 bytes so that the algorithm is bounded
 583      in case of random and wrong code.  We also stop and abort if
 584      we find an instruction which is not supposed to appear in the
 585      prologue (as generated by gcc 2.95, 2.96).
 586   */
 587   pc = first_pc;
 588   func_end = pc + 128;
 589   found_frame_point = 0;
 590   *frame_offset = 0;
 591   save_addr = fp;
 592   while (!done && pc + 2 < func_end)
 593     {
 594       struct insn_sequence *seq;
 595       CORE_ADDR val;
 596
 597       seq = m68hc11_analyze_instruction (seq_table, &pc, &val);
 598       if (seq == 0)
 599         break;
 600
 601       if (seq->type == P_SAVE_REG)
 602         {
 603           if (found_frame_point)
 604             {
 605               saved_reg = m68hc11_which_soft_register (val);
 606               if (saved_reg < 0)
 607                 break;
 608
 609               save_addr -= 2;
 610               if (pushed_regs)
 611                 pushed_regs[saved_reg] = save_addr;
 612             }
 613           else
 614             {
 615               size += 2;
 616             }
 617         }
 618       else if (seq->type == P_SET_FRAME)
 619         {
 620           found_frame_point = 1;
 621           *frame_offset = size;
 622         }
 623       else if (seq->type == P_LOCAL_1)
 624         {
 625           size += 1;
 626         }
 627       else if (seq->type == P_LOCAL_2)
 628         {
 629           size += 2;
 630         }
 631       else if (seq->type == P_LOCAL_N)
 632         {
 633           /* Stack pointer is decremented for the allocation.  */
 634           if (val & 0x8000)
 635             size -= (int) (val) | 0xffff0000;
 636           else
 637             size -= val;
 638         }
 639     }
 640   *first_line  = pc;
 641 }
 642
 643 static CORE_ADDR
 644 m68hc11_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
 645 {
 646   CORE_ADDR func_addr, func_end;
 647   struct symtab_and_line sal;
 648   int frame_offset;
 649
 650   /* If we have line debugging information, then the end of the
 651      prologue should be the first assembly instruction of the
 652      first source line.  */
 653   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
 654     {
 655       sal = find_pc_line (func_addr, 0);
 656       if (sal.end && sal.end < func_end)
 657         return sal.end;
 658     }
 659
 660   m68hc11_guess_from_prologue (pc, 0, &pc, &frame_offset, 0);
 661   return pc;
 662 }
 663
 664 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's frame.
 665    This will be used to create a new GDB frame struct, and then
 666    INIT_EXTRA_FRAME_INFO and INIT_FRAME_PC will be called for the new frame.
 667 */
 668
 669 static CORE_ADDR
 670 m68hc11_frame_chain (struct frame_info *frame)
 671 {
 672   CORE_ADDR addr;
 673
 674   if (PC_IN_CALL_DUMMY (frame->pc, frame->frame, frame->frame))
 675     return frame->frame;        /* dummy frame same as caller's frame */
 676
 677   if (frame->extra_info->return_pc == 0
 678       || inside_entry_file (frame->extra_info->return_pc))
 679     return (CORE_ADDR) 0;
 680
 681   if (frame->frame == 0)
 682     {
 683       return (CORE_ADDR) 0;
 684     }
 685
 686   addr = frame->frame + frame->extra_info->size + STACK_CORRECTION - 2;
 687   addr = read_memory_unsigned_integer (addr, 2) & 0x0FFFF;
 688   if (addr == 0)
 689     {
 690       return (CORE_ADDR) 0;
 691     }
 692
 693   return addr;
 694 }
 695
 696 /* Put here the code to store, into a struct frame_saved_regs, the
 697    addresses of the saved registers of frame described by FRAME_INFO.
 698    This includes special registers such as pc and fp saved in special
 699    ways in the stack frame.   sp is even more special: the address we
 700    return for it IS the sp for the next frame.  */
 701 static void
 702 m68hc11_frame_init_saved_regs (struct frame_info *fi)
 703 {
 704   CORE_ADDR pc;
 705   CORE_ADDR addr;
 706
 707   if (fi->saved_regs == NULL)
 708     frame_saved_regs_zalloc (fi);
 709   else
 710     memset (fi->saved_regs, 0, sizeof (fi->saved_regs));
 711
 712   pc = fi->pc;
 713   m68hc11_guess_from_prologue (pc, fi->frame, &pc, &fi->extra_info->size,
 714                                fi->saved_regs);
 715
 716   addr = fi->frame + fi->extra_info->size + STACK_CORRECTION;
 717   if (soft_regs[SOFT_FP_REGNUM].name)
 718     fi->saved_regs[SOFT_FP_REGNUM] = addr - 2;
 719   fi->saved_regs[HARD_SP_REGNUM] = addr;
 720   fi->saved_regs[HARD_PC_REGNUM] = fi->saved_regs[HARD_SP_REGNUM];
 721 }
 722
 723 static void
 724 m68hc11_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
 725 {
 726   CORE_ADDR addr;
 727
 728   fi->extra_info = (struct frame_extra_info *)
 729     frame_obstack_alloc (sizeof (struct frame_extra_info));
 730
 731   if (fi->next)
 732     fi->pc = FRAME_SAVED_PC (fi->next);
 733
 734   m68hc11_frame_init_saved_regs (fi);
 735
 736   if (fromleaf)
 737     {
 738       fi->extra_info->return_pc = m68hc11_saved_pc_after_call (fi);
 739     }
 740   else
 741     {
 742       addr = fi->frame + fi->extra_info->size + STACK_CORRECTION;
 743       addr = read_memory_unsigned_integer (addr, 2) & 0x0ffff;
 744       fi->extra_info->return_pc = addr;
 745 #if 0
 746       printf ("Pc@0x%04x, FR 0x%04x, size %d, read ret @0x%04x -> 0x%04x\n",
 747               fi->pc,
 748               fi->frame, fi->size,
 749               addr & 0x0ffff,
 750               fi->return_pc);
 751 #endif
 752     }
 753 }
 754
 755 /* Same as 'info reg' but prints the registers in a different way.  */
 756 static void
 757 show_regs (char *args, int from_tty)
 758 {
 759   int ccr = read_register (HARD_CCR_REGNUM);
 760   int i;
 761   int nr;
 762
 763   printf_filtered ("PC=%04x SP=%04x FP=%04x CCR=%02x %c%c%c%c%c%c%c%c\n",
 764                    (int) read_register (HARD_PC_REGNUM),
 765                    (int) read_register (HARD_SP_REGNUM),
 766                    (int) read_register (SOFT_FP_REGNUM),
 767                    ccr,
 768                    ccr & M6811_S_BIT ? 'S' : '-',
 769                    ccr & M6811_X_BIT ? 'X' : '-',
 770                    ccr & M6811_H_BIT ? 'H' : '-',
 771                    ccr & M6811_I_BIT ? 'I' : '-',
 772                    ccr & M6811_N_BIT ? 'N' : '-',
 773                    ccr & M6811_Z_BIT ? 'Z' : '-',
 774                    ccr & M6811_V_BIT ? 'V' : '-',
 775                    ccr & M6811_C_BIT ? 'C' : '-');
 776
 777   printf_filtered ("D=%04x IX=%04x IY=%04x\n",
 778                    (int) read_register (HARD_D_REGNUM),
 779                    (int) read_register (HARD_X_REGNUM),
 780                    (int) read_register (HARD_Y_REGNUM));
 781
 782   nr = 0;
 783   for (i = SOFT_D1_REGNUM; i < M68HC11_ALL_REGS; i++)
 784     {
 785       /* Skip registers which are not defined in the symbol table.  */
 786       if (soft_regs[i].name == 0)
 787         continue;
 788
 789       printf_filtered ("D%d=%04x",
 790                        i - SOFT_D1_REGNUM + 1,
 791                        (int) read_register (i));
 792       nr++;
 793       if ((nr % 8) == 7)
 794         printf_filtered ("\n");
 795       else
 796         printf_filtered (" ");
 797     }
 798   if (nr && (nr % 8) != 7)
 799     printf_filtered ("\n");
 800 }
 801
 802 static CORE_ADDR
 803 m68hc11_stack_align (CORE_ADDR addr)
 804 {
 805   return ((addr + 1) & -2);
 806 }
 807
 808 static CORE_ADDR
 809 m68hc11_push_arguments (int nargs,
 810                         value_ptr *args,
 811                         CORE_ADDR sp,
 812                         int struct_return,
 813                         CORE_ADDR struct_addr)
 814 {
 815   int stack_alloc;
 816   int argnum;
 817   int first_stack_argnum;
 818   int stack_offset;
 819   struct type *type;
 820   char *val;
 821   int len;
 822
 823   stack_alloc = 0;
 824   first_stack_argnum = 0;
 825   if (struct_return)
 826     {
 827       /* The struct is allocated on the stack and gdb used the stack
 828          pointer for the address of that struct.  We must apply the
 829          stack offset on the address.  */
 830       write_register (HARD_D_REGNUM, struct_addr + STACK_CORRECTION);
 831     }
 832   else if (nargs > 0)
 833     {
 834       type = VALUE_TYPE (args[0]);
 835       len = TYPE_LENGTH (type);
 836
 837       /* First argument is passed in D and X registers.  */
 838       if (len <= 4)
 839         {
 840           LONGEST v = extract_unsigned_integer (VALUE_CONTENTS (args[0]), len);
 841           first_stack_argnum = 1;
 842           write_register (HARD_D_REGNUM, v);
 843           if (len > 2)
 844             {
 845               v >>= 16;
 846               write_register (HARD_X_REGNUM, v);
 847             }
 848         }
 849     }
 850   for (argnum = first_stack_argnum; argnum < nargs; argnum++)
 851     {
 852       type = VALUE_TYPE (args[argnum]);
 853       stack_alloc += (TYPE_LENGTH (type) + 1) & -2;
 854     }
 855   sp -= stack_alloc;
 856
 857   stack_offset = STACK_CORRECTION;
 858   for (argnum = first_stack_argnum; argnum < nargs; argnum++)
 859     {
 860       type = VALUE_TYPE (args[argnum]);
 861       len = TYPE_LENGTH (type);
 862
 863       val = (char*) VALUE_CONTENTS (args[argnum]);
 864       write_memory (sp + stack_offset, val, len);
 865       stack_offset += len;
 866       if (len & 1)
 867         {
 868           static char zero = 0;
 869
 870           write_memory (sp + stack_offset, &zero, 1);
 871           stack_offset++;
 872         }
 873     }
 874   return sp;
 875 }
 876
 877
 878 /* Return a location where we can set a breakpoint that will be hit
 879    when an inferior function call returns.  */
 880 CORE_ADDR
 881 m68hc11_call_dummy_address (void)
 882 {
 883   return entry_point_address ();
 884 }
 885
 886 static struct type *
 887 m68hc11_register_virtual_type (int reg_nr)
 888 {
 889   return builtin_type_uint16;
 890 }
 891
 892 static void
 893 m68hc11_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
 894 {
 895   /* The struct address computed by gdb is on the stack.
 896      It uses the stack pointer so we must apply the stack
 897      correction offset.  */
 898   write_register (HARD_D_REGNUM, addr + STACK_CORRECTION);
 899 }
 900
 901 static void
 902 m68hc11_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
 903 {
 904   int len;
 905
 906   len = TYPE_LENGTH (type);
 907
 908   /* First argument is passed in D and X registers.  */
 909   if (len <= 4)
 910     {
 911       LONGEST v = extract_unsigned_integer (valbuf, len);
 912
 913       write_register (HARD_D_REGNUM, v);
 914       if (len > 2)
 915         {
 916           v >>= 16;
 917           write_register (HARD_X_REGNUM, v);
 918         }
 919     }
 920   else
 921     error ("return of value > 4 is not supported.");
 922 }
 923
 924
 925 /* Given a return value in `regbuf' with a type `type',
 926    extract and copy its value into `valbuf'.  */
 927
 928 static void
 929 m68hc11_extract_return_value (struct type *type,
 930                               char *regbuf,
 931                               char *valbuf)
 932 {
 933   int len = TYPE_LENGTH (type);
 934
 935   switch (len)
 936     {
 937     case 1:
 938       memcpy (valbuf, &regbuf[HARD_D_REGNUM * 2 + 1], len);
 939       break;
 940
 941     case 2:
 942       memcpy (valbuf, &regbuf[HARD_D_REGNUM * 2], len);
 943       break;
 944
 945     case 3:
 946       memcpy (&valbuf[0], &regbuf[HARD_X_REGNUM * 2 + 1], 1);
 947       memcpy (&valbuf[1], &regbuf[HARD_D_REGNUM * 2], 2);
 948       break;
 949
 950     case 4:
 951       memcpy (&valbuf[0], &regbuf[HARD_X_REGNUM * 2], 2);
 952       memcpy (&valbuf[2], &regbuf[HARD_D_REGNUM * 2], 2);
 953       break;
 954
 955     default:
 956       error ("bad size for return value");
 957     }
 958 }
 959
 960 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
 961 static int
 962 m68hc11_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
 963 {
 964   return (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
 965           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION
 966           || TYPE_LENGTH (type) > 4);
 967 }
 968
 969 static int
 970 m68hc11_return_value_on_stack (struct type *type)
 971 {
 972   return TYPE_LENGTH (type) > 4;
 973 }
 974
 975 /* Extract from an array REGBUF containing the (raw) register state
 976    the address in which a function should return its structure value,
 977    as a CORE_ADDR (or an expression that can be used as one).  */
 978 static CORE_ADDR
 979 m68hc11_extract_struct_value_address (char *regbuf)
 980 {
 981   return extract_address (&regbuf[HARD_D_REGNUM * 2],
 982                           REGISTER_RAW_SIZE (HARD_D_REGNUM));
 983 }
 984
 985 /* Function: push_return_address (pc)
 986    Set up the return address for the inferior function call.
 987    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
 988
 989 static CORE_ADDR
 990 m68hc11_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
 991 {
 992   char valbuf[2];
 993
 994   pc = CALL_DUMMY_ADDRESS ();
 995   sp -= 2;
 996   store_unsigned_integer (valbuf, 2, pc);
 997   write_memory (sp + STACK_CORRECTION, valbuf, 2);
 998   return sp;
 999 }
1000
1001 /* Index within `registers' of the first byte of the space for
1002    register N.  */
1003 static int
1004 m68hc11_register_byte (int reg_nr)
1005 {
1006   return (reg_nr * M68HC11_REG_SIZE);
1007 }
1008
1009 static int
1010 m68hc11_register_raw_size (int reg_nr)
1011 {
1012   return M68HC11_REG_SIZE;
1013 }
1014
1015 static int
1016 gdb_print_insn_m68hc11 (bfd_vma memaddr, disassemble_info *info)
1017 {
1018   if (TARGET_ARCHITECTURE->arch == bfd_arch_m68hc11)
1019     return print_insn_m68hc11 (memaddr, info);
1020   else
1021     return print_insn_m68hc12 (memaddr, info);
1022 }
1023
1024 static struct gdbarch *
1025 m68hc11_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1026                       struct gdbarch_list *arches)
1027 {
1028   static LONGEST m68hc11_call_dummy_words[] =
1029   {0};
1030   struct gdbarch *gdbarch;
1031   struct gdbarch_tdep *tdep;
1032   int elf_flags;
1033
1034   /* Extract the elf_flags if available */
1035   elf_flags = 0;
1036
1037   soft_reg_initialized = 0;
1038
1039   /* try to find a pre-existing architecture */
1040   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1041        arches != NULL;
1042        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
1043     {
1044       /* MIPS needs to be pedantic about which ABI the object is
1045          using. */
1046       if (gdbarch_tdep (current_gdbarch)->elf_flags != elf_flags)
1047         continue;
1048       return arches->gdbarch;
1049     }
1050
1051   /* Need a new architecture. Fill in a target specific vector.  */
1052   tdep = (struct gdbarch_tdep *) xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1053   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1054   tdep->elf_flags = elf_flags;
1055   switch (info.bfd_arch_info->arch)
1056     {
1057     case bfd_arch_m68hc11:
1058       tdep->stack_correction = 1;
1059       tdep->prologue = m6811_prologue;
1060       break;
1061
1062     case bfd_arch_m68hc12:
1063       tdep->stack_correction = 0;
1064       tdep->prologue = m6812_prologue;
1065       break;
1066
1067     default:
1068       break;
1069     }
1070
1071   /* Initially set everything according to the ABI.  */
1072   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1073   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1074   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1075   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1076   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1077   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1078   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 16);
1079   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1080
1081   /* Set register info.  */
1082   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, -1);
1083   set_gdbarch_max_register_raw_size (gdbarch, 2);
1084   set_gdbarch_max_register_virtual_size (gdbarch, 2);
1085   set_gdbarch_register_raw_size (gdbarch, m68hc11_register_raw_size);
1086   set_gdbarch_register_virtual_size (gdbarch, m68hc11_register_raw_size);
1087   set_gdbarch_register_byte (gdbarch, m68hc11_register_byte);
1088   set_gdbarch_frame_init_saved_regs (gdbarch, m68hc11_frame_init_saved_regs);
1089   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1090
1091   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, generic_target_read_pc);
1092   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, generic_target_write_pc);
1093   set_gdbarch_read_fp (gdbarch, generic_target_read_fp);
1094   set_gdbarch_write_fp (gdbarch, generic_target_write_fp);
1095   set_gdbarch_read_sp (gdbarch, generic_target_read_sp);
1096   set_gdbarch_write_sp (gdbarch, generic_target_write_sp);
1097
1098   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, M68HC11_NUM_REGS);
1099   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, M68HC11_NUM_PSEUDO_REGS);
1100   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, HARD_SP_REGNUM);
1101   set_gdbarch_fp_regnum (gdbarch, SOFT_FP_REGNUM);
1102   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, HARD_PC_REGNUM);
1103   set_gdbarch_register_name (gdbarch, m68hc11_register_name);
1104   set_gdbarch_register_size (gdbarch, 2);
1105   set_gdbarch_register_bytes (gdbarch, M68HC11_ALL_REGS * 2);
1106   set_gdbarch_register_virtual_type (gdbarch, m68hc11_register_virtual_type);
1107   set_gdbarch_fetch_pseudo_register (gdbarch, m68hc11_fetch_pseudo_register);
1108   set_gdbarch_store_pseudo_register (gdbarch, m68hc11_store_pseudo_register);
1109
1110   set_gdbarch_use_generic_dummy_frames (gdbarch, 1);
1111   set_gdbarch_call_dummy_length (gdbarch, 0);
1112   set_gdbarch_call_dummy_location (gdbarch, AT_ENTRY_POINT);
1113   set_gdbarch_call_dummy_address (gdbarch, m68hc11_call_dummy_address);
1114   set_gdbarch_call_dummy_breakpoint_offset_p (gdbarch, 1); /*???*/
1115   set_gdbarch_call_dummy_breakpoint_offset (gdbarch, 0);
1116   set_gdbarch_call_dummy_start_offset (gdbarch, 0);
1117   set_gdbarch_pc_in_call_dummy (gdbarch, generic_pc_in_call_dummy);
1118   set_gdbarch_call_dummy_words (gdbarch, m68hc11_call_dummy_words);
1119   set_gdbarch_sizeof_call_dummy_words (gdbarch,
1120                                        sizeof (m68hc11_call_dummy_words));
1121   set_gdbarch_call_dummy_p (gdbarch, 1);
1122   set_gdbarch_call_dummy_stack_adjust_p (gdbarch, 0);
1123   set_gdbarch_get_saved_register (gdbarch, generic_get_saved_register);
1124   set_gdbarch_fix_call_dummy (gdbarch, generic_fix_call_dummy);
1125   set_gdbarch_extract_return_value (gdbarch, m68hc11_extract_return_value);
1126   set_gdbarch_push_arguments (gdbarch, m68hc11_push_arguments);
1127   set_gdbarch_push_dummy_frame (gdbarch, generic_push_dummy_frame);
1128   set_gdbarch_push_return_address (gdbarch, m68hc11_push_return_address);
1129   set_gdbarch_return_value_on_stack (gdbarch, m68hc11_return_value_on_stack);
1130
1131   set_gdbarch_store_struct_return (gdbarch, m68hc11_store_struct_return);
1132   set_gdbarch_store_return_value (gdbarch, m68hc11_store_return_value);
1133   set_gdbarch_extract_struct_value_address (gdbarch,
1134                                             m68hc11_extract_struct_value_address);
1135   set_gdbarch_register_convertible (gdbarch, generic_register_convertible_not);
1136
1137
1138   set_gdbarch_frame_chain (gdbarch, m68hc11_frame_chain);
1139   set_gdbarch_frame_chain_valid (gdbarch, generic_file_frame_chain_valid);
1140   set_gdbarch_frame_saved_pc (gdbarch, m68hc11_frame_saved_pc);
1141   set_gdbarch_frame_args_address (gdbarch, m68hc11_frame_args_address);
1142   set_gdbarch_frame_locals_address (gdbarch, m68hc11_frame_locals_address);
1143   set_gdbarch_saved_pc_after_call (gdbarch, m68hc11_saved_pc_after_call);
1144   set_gdbarch_frame_num_args (gdbarch, frame_num_args_unknown);
1145
1146   set_gdbarch_frame_chain_valid (gdbarch, func_frame_chain_valid);
1147   set_gdbarch_get_saved_register (gdbarch, generic_get_saved_register);
1148
1149   set_gdbarch_store_struct_return (gdbarch, m68hc11_store_struct_return);
1150   set_gdbarch_store_return_value (gdbarch, m68hc11_store_return_value);
1151   set_gdbarch_extract_struct_value_address
1152     (gdbarch, m68hc11_extract_struct_value_address);
1153   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, m68hc11_use_struct_convention);
1154   set_gdbarch_init_extra_frame_info (gdbarch, m68hc11_init_extra_frame_info);
1155   set_gdbarch_pop_frame (gdbarch, m68hc11_pop_frame);
1156   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, m68hc11_skip_prologue);
1157   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1158   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1159   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1160   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, m68hc11_breakpoint_from_pc);
1161   set_gdbarch_stack_align (gdbarch, m68hc11_stack_align);
1162
1163   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
1164   set_gdbarch_ieee_float (gdbarch, 1);
1165
1166   return gdbarch;
1167 }
1168
1169 void
1170 _initialize_m68hc11_tdep (void)
1171 {
1172   register_gdbarch_init (bfd_arch_m68hc11, m68hc11_gdbarch_init);
1173   register_gdbarch_init (bfd_arch_m68hc12, m68hc11_gdbarch_init);
1174   if (!tm_print_insn)           /* Someone may have already set it */
1175     tm_print_insn = gdb_print_insn_m68hc11;
1176
1177   add_com ("regs", class_vars, show_regs, "Print all registers");
1178 }
1179