* m68k-tdep.c (m68k_frame_align): New.
[external/binutils.git] / gdb / m68k-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Motorola 68000 series.
2
3    Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1999, 2000,
4    2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; if not, write to the Free Software
20    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
21    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "dwarf2-frame.h"
25 #include "frame.h"
26 #include "frame-base.h"
27 #include "frame-unwind.h"
28 #include "floatformat.h"
29 #include "symtab.h"
30 #include "gdbcore.h"
31 #include "value.h"
32 #include "gdb_string.h"
33 #include "gdb_assert.h"
34 #include "inferior.h"
35 #include "regcache.h"
36 #include "arch-utils.h"
37 #include "osabi.h"
38 #include "dis-asm.h"
39
40 #include "m68k-tdep.h"
41 \f
42
43 #define P_LINKL_FP      0x480e
44 #define P_LINKW_FP      0x4e56
45 #define P_PEA_FP        0x4856
46 #define P_MOVEAL_SP_FP  0x2c4f
47 #define P_ADDAW_SP      0xdefc
48 #define P_ADDAL_SP      0xdffc
49 #define P_SUBQW_SP      0x514f
50 #define P_SUBQL_SP      0x518f
51 #define P_LEA_SP_SP     0x4fef
52 #define P_LEA_PC_A5     0x4bfb0170
53 #define P_FMOVEMX_SP    0xf227
54 #define P_MOVEL_SP      0x2f00
55 #define P_MOVEML_SP     0x48e7
56
57
58 #define REGISTER_BYTES_FP (16*4 + 8 + 8*12 + 3*4)
59 #define REGISTER_BYTES_NOFP (16*4 + 8)
60
61 /* Offset from SP to first arg on stack at first instruction of a function */
62 #define SP_ARG0 (1 * 4)
63
64 #if !defined (BPT_VECTOR)
65 #define BPT_VECTOR 0xf
66 #endif
67
68 static const gdb_byte *
69 m68k_local_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
70 {
71   static gdb_byte break_insn[] = {0x4e, (0x40 | BPT_VECTOR)};
72   *lenptr = sizeof (break_insn);
73   return break_insn;
74 }
75
76
77 static int
78 m68k_register_bytes_ok (long numbytes)
79 {
80   return ((numbytes == REGISTER_BYTES_FP)
81           || (numbytes == REGISTER_BYTES_NOFP));
82 }
83
84 /* Return the GDB type object for the "standard" data type of data in
85    register N.  This should be int for D0-D7, SR, FPCONTROL and
86    FPSTATUS, long double for FP0-FP7, and void pointer for all others
87    (A0-A7, PC, FPIADDR).  Note, for registers which contain
88    addresses return pointer to void, not pointer to char, because we
89    don't want to attempt to print the string after printing the
90    address.  */
91
92 static struct type *
93 m68k_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
94 {
95   if (regnum >= FP0_REGNUM && regnum <= FP0_REGNUM + 7)
96     return builtin_type_m68881_ext;
97
98   if (regnum == M68K_FPI_REGNUM || regnum == PC_REGNUM)
99     return builtin_type_void_func_ptr;
100
101   if (regnum == M68K_FPC_REGNUM || regnum == M68K_FPS_REGNUM
102       || regnum == PS_REGNUM)
103     return builtin_type_int32;
104
105   if (regnum >= M68K_A0_REGNUM && regnum <= M68K_A0_REGNUM + 7)
106     return builtin_type_void_data_ptr;
107
108   return builtin_type_int32;
109 }
110
111 /* Function: m68k_register_name
112    Returns the name of the standard m68k register regnum. */
113
114 static const char *
115 m68k_register_name (int regnum)
116 {
117   static char *register_names[] = {
118     "d0", "d1", "d2", "d3", "d4", "d5", "d6", "d7",
119     "a0", "a1", "a2", "a3", "a4", "a5", "fp", "sp",
120     "ps", "pc",
121     "fp0", "fp1", "fp2", "fp3", "fp4", "fp5", "fp6", "fp7",
122     "fpcontrol", "fpstatus", "fpiaddr", "fpcode", "fpflags"
123   };
124
125   if (regnum < 0 || regnum >= ARRAY_SIZE (register_names))
126     internal_error (__FILE__, __LINE__,
127                     _("m68k_register_name: illegal register number %d"), regnum);
128   else
129     return register_names[regnum];
130 }
131 \f
132 /* Return nonzero if a value of type TYPE stored in register REGNUM
133    needs any special handling.  */
134
135 static int
136 m68k_convert_register_p (int regnum, struct type *type)
137 {
138   return (regnum >= M68K_FP0_REGNUM && regnum <= M68K_FP0_REGNUM + 7);
139 }
140
141 /* Read a value of type TYPE from register REGNUM in frame FRAME, and
142    return its contents in TO.  */
143
144 static void
145 m68k_register_to_value (struct frame_info *frame, int regnum,
146                         struct type *type, gdb_byte *to)
147 {
148   gdb_byte from[M68K_MAX_REGISTER_SIZE];
149
150   /* We only support floating-point values.  */
151   if (TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_FLT)
152     {
153       warning (_("Cannot convert floating-point register value "
154                "to non-floating-point type."));
155       return;
156     }
157
158   /* Convert to TYPE.  This should be a no-op if TYPE is equivalent to
159      the extended floating-point format used by the FPU.  */
160   get_frame_register (frame, regnum, from);
161   convert_typed_floating (from, builtin_type_m68881_ext, to, type);
162 }
163
164 /* Write the contents FROM of a value of type TYPE into register
165    REGNUM in frame FRAME.  */
166
167 static void
168 m68k_value_to_register (struct frame_info *frame, int regnum,
169                         struct type *type, const gdb_byte *from)
170 {
171   gdb_byte to[M68K_MAX_REGISTER_SIZE];
172
173   /* We only support floating-point values.  */
174   if (TYPE_CODE (type) != TYPE_CODE_FLT)
175     {
176       warning (_("Cannot convert non-floating-point type "
177                "to floating-point register value."));
178       return;
179     }
180
181   /* Convert from TYPE.  This should be a no-op if TYPE is equivalent
182      to the extended floating-point format used by the FPU.  */
183   convert_typed_floating (from, type, to, builtin_type_m68881_ext);
184   put_frame_register (frame, regnum, to);
185 }
186
187 \f
188 /* There is a fair number of calling conventions that are in somewhat
189    wide use.  The 68000/08/10 don't support an FPU, not even as a
190    coprocessor.  All function return values are stored in %d0/%d1.
191    Structures are returned in a static buffer, a pointer to which is
192    returned in %d0.  This means that functions returning a structure
193    are not re-entrant.  To avoid this problem some systems use a
194    convention where the caller passes a pointer to a buffer in %a1
195    where the return values is to be stored.  This convention is the
196    default, and is implemented in the function m68k_return_value.
197
198    The 68020/030/040/060 do support an FPU, either as a coprocessor
199    (68881/2) or built-in (68040/68060).  That's why System V release 4
200    (SVR4) instroduces a new calling convention specified by the SVR4
201    psABI.  Integer values are returned in %d0/%d1, pointer return
202    values in %a0 and floating values in %fp0.  When calling functions
203    returning a structure the caller should pass a pointer to a buffer
204    for the return value in %a0.  This convention is implemented in the
205    function m68k_svr4_return_value, and by appropriately setting the
206    struct_value_regnum member of `struct gdbarch_tdep'.
207
208    GNU/Linux returns values in the same way as SVR4 does, but uses %a1
209    for passing the structure return value buffer.
210
211    GCC can also generate code where small structures are returned in
212    %d0/%d1 instead of in memory by using -freg-struct-return.  This is
213    the default on NetBSD a.out, OpenBSD and GNU/Linux and several
214    embedded systems.  This convention is implemented by setting the
215    struct_return member of `struct gdbarch_tdep' to reg_struct_return.  */
216
217 /* Read a function return value of TYPE from REGCACHE, and copy that
218    into VALBUF.  */
219
220 static void
221 m68k_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
222                            gdb_byte *valbuf)
223 {
224   int len = TYPE_LENGTH (type);
225   gdb_byte buf[M68K_MAX_REGISTER_SIZE];
226
227   if (len <= 4)
228     {
229       regcache_raw_read (regcache, M68K_D0_REGNUM, buf);
230       memcpy (valbuf, buf + (4 - len), len);
231     }
232   else if (len <= 8)
233     {
234       regcache_raw_read (regcache, M68K_D0_REGNUM, buf);
235       memcpy (valbuf, buf + (8 - len), len - 4);
236       regcache_raw_read (regcache, M68K_D1_REGNUM, valbuf + (len - 4));
237     }
238   else
239     internal_error (__FILE__, __LINE__,
240                     _("Cannot extract return value of %d bytes long."), len);
241 }
242
243 static void
244 m68k_svr4_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
245                                 gdb_byte *valbuf)
246 {
247   int len = TYPE_LENGTH (type);
248   gdb_byte buf[M68K_MAX_REGISTER_SIZE];
249
250   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
251     {
252       regcache_raw_read (regcache, M68K_FP0_REGNUM, buf);
253       convert_typed_floating (buf, builtin_type_m68881_ext, valbuf, type);
254     }
255   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR && len == 4)
256     regcache_raw_read (regcache, M68K_A0_REGNUM, valbuf);
257   else
258     m68k_extract_return_value (type, regcache, valbuf);
259 }
260
261 /* Write a function return value of TYPE from VALBUF into REGCACHE.  */
262
263 static void
264 m68k_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
265                          const gdb_byte *valbuf)
266 {
267   int len = TYPE_LENGTH (type);
268
269   if (len <= 4)
270     regcache_raw_write_part (regcache, M68K_D0_REGNUM, 4 - len, len, valbuf);
271   else if (len <= 8)
272     {
273       regcache_raw_write_part (regcache, M68K_D0_REGNUM, 8 - len,
274                                len - 4, valbuf);
275       regcache_raw_write (regcache, M68K_D1_REGNUM, valbuf + (len - 4));
276     }
277   else
278     internal_error (__FILE__, __LINE__,
279                     _("Cannot store return value of %d bytes long."), len);
280 }
281
282 static void
283 m68k_svr4_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
284                               const gdb_byte *valbuf)
285 {
286   int len = TYPE_LENGTH (type);
287
288   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
289     {
290       gdb_byte buf[M68K_MAX_REGISTER_SIZE];
291       convert_typed_floating (valbuf, type, buf, builtin_type_m68881_ext);
292       regcache_raw_write (regcache, M68K_FP0_REGNUM, buf);
293     }
294   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR && len == 4)
295     {
296       regcache_raw_write (regcache, M68K_A0_REGNUM, valbuf);
297       regcache_raw_write (regcache, M68K_D0_REGNUM, valbuf);
298     }
299   else
300     m68k_store_return_value (type, regcache, valbuf);
301 }
302
303 /* Return non-zero if TYPE, which is assumed to be a structure or
304    union type, should be returned in registers for architecture
305    GDBARCH.  */
306
307 static int
308 m68k_reg_struct_return_p (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type)
309 {
310   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
311   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
312   int len = TYPE_LENGTH (type);
313
314   gdb_assert (code == TYPE_CODE_STRUCT || code == TYPE_CODE_UNION);
315
316   if (tdep->struct_return == pcc_struct_return)
317     return 0;
318
319   return (len == 1 || len == 2 || len == 4 || len == 8);
320 }
321
322 /* Determine, for architecture GDBARCH, how a return value of TYPE
323    should be returned.  If it is supposed to be returned in registers,
324    and READBUF is non-zero, read the appropriate value from REGCACHE,
325    and copy it into READBUF.  If WRITEBUF is non-zero, write the value
326    from WRITEBUF into REGCACHE.  */
327
328 static enum return_value_convention
329 m68k_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
330                    struct regcache *regcache, gdb_byte *readbuf,
331                    const gdb_byte *writebuf)
332 {
333   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
334
335   /* GCC returns a `long double' in memory too.  */
336   if (((code == TYPE_CODE_STRUCT || code == TYPE_CODE_UNION)
337        && !m68k_reg_struct_return_p (gdbarch, type))
338       || (code == TYPE_CODE_FLT && TYPE_LENGTH (type) == 12))
339     {
340       /* The default on m68k is to return structures in static memory.
341          Consequently a function must return the address where we can
342          find the return value.  */
343
344       if (readbuf)
345         {
346           ULONGEST addr;
347
348           regcache_raw_read_unsigned (regcache, M68K_D0_REGNUM, &addr);
349           read_memory (addr, readbuf, TYPE_LENGTH (type));
350         }
351
352       return RETURN_VALUE_ABI_RETURNS_ADDRESS;
353     }
354
355   if (readbuf)
356     m68k_extract_return_value (type, regcache, readbuf);
357   if (writebuf)
358     m68k_store_return_value (type, regcache, writebuf);
359
360   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
361 }
362
363 static enum return_value_convention
364 m68k_svr4_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
365                         struct regcache *regcache, gdb_byte *readbuf,
366                         const gdb_byte *writebuf)
367 {
368   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
369
370   if ((code == TYPE_CODE_STRUCT || code == TYPE_CODE_UNION)
371       && !m68k_reg_struct_return_p (gdbarch, type))
372     {
373       /* The System V ABI says that:
374
375          "A function returning a structure or union also sets %a0 to
376          the value it finds in %a0.  Thus when the caller receives
377          control again, the address of the returned object resides in
378          register %a0."
379
380          So the ABI guarantees that we can always find the return
381          value just after the function has returned.  */
382
383       if (readbuf)
384         {
385           ULONGEST addr;
386
387           regcache_raw_read_unsigned (regcache, M68K_A0_REGNUM, &addr);
388           read_memory (addr, readbuf, TYPE_LENGTH (type));
389         }
390
391       return RETURN_VALUE_ABI_RETURNS_ADDRESS;
392     }
393
394   /* This special case is for structures consisting of a single
395      `float' or `double' member.  These structures are returned in
396      %fp0.  For these structures, we call ourselves recursively,
397      changing TYPE into the type of the first member of the structure.
398      Since that should work for all structures that have only one
399      member, we don't bother to check the member's type here.  */
400   if (code == TYPE_CODE_STRUCT && TYPE_NFIELDS (type) == 1)
401     {
402       type = check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type, 0));
403       return m68k_svr4_return_value (gdbarch, type, regcache,
404                                      readbuf, writebuf);
405     }
406
407   if (readbuf)
408     m68k_svr4_extract_return_value (type, regcache, readbuf);
409   if (writebuf)
410     m68k_svr4_store_return_value (type, regcache, writebuf);
411
412   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
413 }
414 \f
415
416 /* Always align the frame to a 4-byte boundary.  This is required on
417    coldfire and harmless on the rest.  */
418
419 static CORE_ADDR
420 m68k_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
421 {
422   /* Align the stack to four bytes.  */
423   return sp & ~3;
424 }
425
426 static CORE_ADDR
427 m68k_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
428                       struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr, int nargs,
429                       struct value **args, CORE_ADDR sp, int struct_return,
430                       CORE_ADDR struct_addr)
431 {
432   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
433   gdb_byte buf[4];
434   int i;
435
436   /* Push arguments in reverse order.  */
437   for (i = nargs - 1; i >= 0; i--)
438     {
439       struct type *value_type = value_enclosing_type (args[i]);
440       int len = TYPE_LENGTH (value_type);
441       int container_len = (len + 3) & ~3;
442       int offset;
443
444       /* Non-scalars bigger than 4 bytes are left aligned, others are
445          right aligned.  */
446       if ((TYPE_CODE (value_type) == TYPE_CODE_STRUCT
447            || TYPE_CODE (value_type) == TYPE_CODE_UNION
448            || TYPE_CODE (value_type) == TYPE_CODE_ARRAY)
449           && len > 4)
450         offset = 0;
451       else
452         offset = container_len - len;
453       sp -= container_len;
454       write_memory (sp + offset, value_contents_all (args[i]), len);
455     }
456
457   /* Store struct value address.  */
458   if (struct_return)
459     {
460       store_unsigned_integer (buf, 4, struct_addr);
461       regcache_cooked_write (regcache, tdep->struct_value_regnum, buf);
462     }
463
464   /* Store return address.  */
465   sp -= 4;
466   store_unsigned_integer (buf, 4, bp_addr);
467   write_memory (sp, buf, 4);
468
469   /* Finally, update the stack pointer...  */
470   store_unsigned_integer (buf, 4, sp);
471   regcache_cooked_write (regcache, M68K_SP_REGNUM, buf);
472
473   /* ...and fake a frame pointer.  */
474   regcache_cooked_write (regcache, M68K_FP_REGNUM, buf);
475
476   /* DWARF2/GCC uses the stack address *before* the function call as a
477      frame's CFA.  */
478   return sp + 8;
479 }
480
481 /* Convert a dwarf or dwarf2 regnumber to a GDB regnum.  */
482
483 static int
484 m68k_dwarf_reg_to_regnum (int num)
485 {
486   if (num < 8)
487     /* d0..7 */
488     return (num - 0) + M68K_D0_REGNUM;
489   else if (num < 16)
490     /* a0..7 */
491     return (num - 8) + M68K_A0_REGNUM;
492   else if (num < 24)
493     /* fp0..7 */
494     return (num - 16) + M68K_FP0_REGNUM;
495   else if (num == 25)
496     /* pc */
497     return M68K_PC_REGNUM;
498   else
499     return NUM_REGS + NUM_PSEUDO_REGS;
500 }
501
502 \f
503 struct m68k_frame_cache
504 {
505   /* Base address.  */
506   CORE_ADDR base;
507   CORE_ADDR sp_offset;
508   CORE_ADDR pc;
509
510   /* Saved registers.  */
511   CORE_ADDR saved_regs[M68K_NUM_REGS];
512   CORE_ADDR saved_sp;
513
514   /* Stack space reserved for local variables.  */
515   long locals;
516 };
517
518 /* Allocate and initialize a frame cache.  */
519
520 static struct m68k_frame_cache *
521 m68k_alloc_frame_cache (void)
522 {
523   struct m68k_frame_cache *cache;
524   int i;
525
526   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct m68k_frame_cache);
527
528   /* Base address.  */
529   cache->base = 0;
530   cache->sp_offset = -4;
531   cache->pc = 0;
532
533   /* Saved registers.  We initialize these to -1 since zero is a valid
534      offset (that's where %fp is supposed to be stored).  */
535   for (i = 0; i < M68K_NUM_REGS; i++)
536     cache->saved_regs[i] = -1;
537
538   /* Frameless until proven otherwise.  */
539   cache->locals = -1;
540
541   return cache;
542 }
543
544 /* Check whether PC points at a code that sets up a new stack frame.
545    If so, it updates CACHE and returns the address of the first
546    instruction after the sequence that sets removes the "hidden"
547    argument from the stack or CURRENT_PC, whichever is smaller.
548    Otherwise, return PC.  */
549
550 static CORE_ADDR
551 m68k_analyze_frame_setup (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR current_pc,
552                           struct m68k_frame_cache *cache)
553 {
554   int op;
555
556   if (pc >= current_pc)
557     return current_pc;
558
559   op = read_memory_unsigned_integer (pc, 2);
560
561   if (op == P_LINKW_FP || op == P_LINKL_FP || op == P_PEA_FP)
562     {
563       cache->saved_regs[M68K_FP_REGNUM] = 0;
564       cache->sp_offset += 4;
565       if (op == P_LINKW_FP)
566         {
567           /* link.w %fp, #-N */
568           /* link.w %fp, #0; adda.l #-N, %sp */
569           cache->locals = -read_memory_integer (pc + 2, 2);
570
571           if (pc + 4 < current_pc && cache->locals == 0)
572             {
573               op = read_memory_unsigned_integer (pc + 4, 2);
574               if (op == P_ADDAL_SP)
575                 {
576                   cache->locals = read_memory_integer (pc + 6, 4);
577                   return pc + 10;
578                 }
579             }
580
581           return pc + 4;
582         }
583       else if (op == P_LINKL_FP)
584         {
585           /* link.l %fp, #-N */
586           cache->locals = -read_memory_integer (pc + 2, 4);
587           return pc + 6;
588         }
589       else
590         {
591           /* pea (%fp); movea.l %sp, %fp */
592           cache->locals = 0;
593
594           if (pc + 2 < current_pc)
595             {
596               op = read_memory_unsigned_integer (pc + 2, 2);
597
598               if (op == P_MOVEAL_SP_FP)
599                 {
600                   /* move.l %sp, %fp */
601                   return pc + 4;
602                 }
603             }
604
605           return pc + 2;
606         }
607     }
608   else if ((op & 0170777) == P_SUBQW_SP || (op & 0170777) == P_SUBQL_SP)
609     {
610       /* subq.[wl] #N,%sp */
611       /* subq.[wl] #8,%sp; subq.[wl] #N,%sp */
612       cache->locals = (op & 07000) == 0 ? 8 : (op & 07000) >> 9;
613       if (pc + 2 < current_pc)
614         {
615           op = read_memory_unsigned_integer (pc + 2, 2);
616           if ((op & 0170777) == P_SUBQW_SP || (op & 0170777) == P_SUBQL_SP)
617             {
618               cache->locals += (op & 07000) == 0 ? 8 : (op & 07000) >> 9;
619               return pc + 4;
620             }
621         }
622       return pc + 2;
623     }
624   else if (op == P_ADDAW_SP || op == P_LEA_SP_SP)
625     {
626       /* adda.w #-N,%sp */
627       /* lea (-N,%sp),%sp */
628       cache->locals = -read_memory_integer (pc + 2, 2);
629       return pc + 4;
630     }
631   else if (op == P_ADDAL_SP)
632     {
633       /* adda.l #-N,%sp */
634       cache->locals = -read_memory_integer (pc + 2, 4);
635       return pc + 6;
636     }
637
638   return pc;
639 }
640
641 /* Check whether PC points at code that saves registers on the stack.
642    If so, it updates CACHE and returns the address of the first
643    instruction after the register saves or CURRENT_PC, whichever is
644    smaller.  Otherwise, return PC.  */
645
646 static CORE_ADDR
647 m68k_analyze_register_saves (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR current_pc,
648                              struct m68k_frame_cache *cache)
649 {
650   if (cache->locals >= 0)
651     {
652       CORE_ADDR offset;
653       int op;
654       int i, mask, regno;
655
656       offset = -4 - cache->locals;
657       while (pc < current_pc)
658         {
659           op = read_memory_unsigned_integer (pc, 2);
660           if (op == P_FMOVEMX_SP)
661             {
662               /* fmovem.x REGS,-(%sp) */
663               op = read_memory_unsigned_integer (pc + 2, 2);
664               if ((op & 0xff00) == 0xe000)
665                 {
666                   mask = op & 0xff;
667                   for (i = 0; i < 16; i++, mask >>= 1)
668                     {
669                       if (mask & 1)
670                         {
671                           cache->saved_regs[i + M68K_FP0_REGNUM] = offset;
672                           offset -= 12;
673                         }
674                     }
675                   pc += 4;
676                 }
677               else
678                 break;
679             }
680           else if ((op & 0170677) == P_MOVEL_SP)
681             {
682               /* move.l %R,-(%sp) */
683               regno = ((op & 07000) >> 9) | ((op & 0100) >> 3);
684               cache->saved_regs[regno] = offset;
685               offset -= 4;
686               pc += 2;
687             }
688           else if (op == P_MOVEML_SP)
689             {
690               /* movem.l REGS,-(%sp) */
691               mask = read_memory_unsigned_integer (pc + 2, 2);
692               for (i = 0; i < 16; i++, mask >>= 1)
693                 {
694                   if (mask & 1)
695                     {
696                       cache->saved_regs[15 - i] = offset;
697                       offset -= 4;
698                     }
699                 }
700               pc += 4;
701             }
702           else
703             break;
704         }
705     }
706
707   return pc;
708 }
709
710
711 /* Do a full analysis of the prologue at PC and update CACHE
712    accordingly.  Bail out early if CURRENT_PC is reached.  Return the
713    address where the analysis stopped.
714
715    We handle all cases that can be generated by gcc.
716
717    For allocating a stack frame:
718
719    link.w %a6,#-N
720    link.l %a6,#-N
721    pea (%fp); move.l %sp,%fp
722    link.w %a6,#0; add.l #-N,%sp
723    subq.l #N,%sp
724    subq.w #N,%sp
725    subq.w #8,%sp; subq.w #N-8,%sp
726    add.w #-N,%sp
727    lea (-N,%sp),%sp
728    add.l #-N,%sp
729
730    For saving registers:
731
732    fmovem.x REGS,-(%sp)
733    move.l R1,-(%sp)
734    move.l R1,-(%sp); move.l R2,-(%sp)
735    movem.l REGS,-(%sp)
736
737    For setting up the PIC register:
738
739    lea (%pc,N),%a5
740
741    */
742
743 static CORE_ADDR
744 m68k_analyze_prologue (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR current_pc,
745                        struct m68k_frame_cache *cache)
746 {
747   unsigned int op;
748
749   pc = m68k_analyze_frame_setup (pc, current_pc, cache);
750   pc = m68k_analyze_register_saves (pc, current_pc, cache);
751   if (pc >= current_pc)
752     return current_pc;
753
754   /* Check for GOT setup.  */
755   op = read_memory_unsigned_integer (pc, 4);
756   if (op == P_LEA_PC_A5)
757     {
758       /* lea (%pc,N),%a5 */
759       return pc + 6;
760     }
761
762   return pc;
763 }
764
765 /* Return PC of first real instruction.  */
766
767 static CORE_ADDR
768 m68k_skip_prologue (CORE_ADDR start_pc)
769 {
770   struct m68k_frame_cache cache;
771   CORE_ADDR pc;
772   int op;
773
774   cache.locals = -1;
775   pc = m68k_analyze_prologue (start_pc, (CORE_ADDR) -1, &cache);
776   if (cache.locals < 0)
777     return start_pc;
778   return pc;
779 }
780
781 static CORE_ADDR
782 m68k_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
783 {
784   gdb_byte buf[8];
785
786   frame_unwind_register (next_frame, PC_REGNUM, buf);
787   return extract_typed_address (buf, builtin_type_void_func_ptr);
788 }
789 \f
790 /* Normal frames.  */
791
792 static struct m68k_frame_cache *
793 m68k_frame_cache (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
794 {
795   struct m68k_frame_cache *cache;
796   gdb_byte buf[4];
797   int i;
798
799   if (*this_cache)
800     return *this_cache;
801
802   cache = m68k_alloc_frame_cache ();
803   *this_cache = cache;
804
805   /* In principle, for normal frames, %fp holds the frame pointer,
806      which holds the base address for the current stack frame.
807      However, for functions that don't need it, the frame pointer is
808      optional.  For these "frameless" functions the frame pointer is
809      actually the frame pointer of the calling frame.  Signal
810      trampolines are just a special case of a "frameless" function.
811      They (usually) share their frame pointer with the frame that was
812      in progress when the signal occurred.  */
813
814   frame_unwind_register (next_frame, M68K_FP_REGNUM, buf);
815   cache->base = extract_unsigned_integer (buf, 4);
816   if (cache->base == 0)
817     return cache;
818
819   /* For normal frames, %pc is stored at 4(%fp).  */
820   cache->saved_regs[M68K_PC_REGNUM] = 4;
821
822   cache->pc = frame_func_unwind (next_frame);
823   if (cache->pc != 0)
824     m68k_analyze_prologue (cache->pc, frame_pc_unwind (next_frame), cache);
825
826   if (cache->locals < 0)
827     {
828       /* We didn't find a valid frame, which means that CACHE->base
829          currently holds the frame pointer for our calling frame.  If
830          we're at the start of a function, or somewhere half-way its
831          prologue, the function's frame probably hasn't been fully
832          setup yet.  Try to reconstruct the base address for the stack
833          frame by looking at the stack pointer.  For truly "frameless"
834          functions this might work too.  */
835
836       frame_unwind_register (next_frame, M68K_SP_REGNUM, buf);
837       cache->base = extract_unsigned_integer (buf, 4) + cache->sp_offset;
838     }
839
840   /* Now that we have the base address for the stack frame we can
841      calculate the value of %sp in the calling frame.  */
842   cache->saved_sp = cache->base + 8;
843
844   /* Adjust all the saved registers such that they contain addresses
845      instead of offsets.  */
846   for (i = 0; i < M68K_NUM_REGS; i++)
847     if (cache->saved_regs[i] != -1)
848       cache->saved_regs[i] += cache->base;
849
850   return cache;
851 }
852
853 static void
854 m68k_frame_this_id (struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
855                     struct frame_id *this_id)
856 {
857   struct m68k_frame_cache *cache = m68k_frame_cache (next_frame, this_cache);
858
859   /* This marks the outermost frame.  */
860   if (cache->base == 0)
861     return;
862
863   /* See the end of m68k_push_dummy_call.  */
864   *this_id = frame_id_build (cache->base + 8, cache->pc);
865 }
866
867 static void
868 m68k_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame, void **this_cache,
869                           int regnum, int *optimizedp,
870                           enum lval_type *lvalp, CORE_ADDR *addrp,
871                           int *realnump, gdb_byte *valuep)
872 {
873   struct m68k_frame_cache *cache = m68k_frame_cache (next_frame, this_cache);
874
875   gdb_assert (regnum >= 0);
876
877   if (regnum == M68K_SP_REGNUM && cache->saved_sp)
878     {
879       *optimizedp = 0;
880       *lvalp = not_lval;
881       *addrp = 0;
882       *realnump = -1;
883       if (valuep)
884         {
885           /* Store the value.  */
886           store_unsigned_integer (valuep, 4, cache->saved_sp);
887         }
888       return;
889     }
890
891   if (regnum < M68K_NUM_REGS && cache->saved_regs[regnum] != -1)
892     {
893       *optimizedp = 0;
894       *lvalp = lval_memory;
895       *addrp = cache->saved_regs[regnum];
896       *realnump = -1;
897       if (valuep)
898         {
899           /* Read the value in from memory.  */
900           read_memory (*addrp, valuep,
901                        register_size (current_gdbarch, regnum));
902         }
903       return;
904     }
905
906   *optimizedp = 0;
907   *lvalp = lval_register;
908   *addrp = 0;
909   *realnump = regnum;
910   if (valuep)
911     frame_unwind_register (next_frame, (*realnump), valuep);
912 }
913
914 static const struct frame_unwind m68k_frame_unwind =
915 {
916   NORMAL_FRAME,
917   m68k_frame_this_id,
918   m68k_frame_prev_register
919 };
920
921 static const struct frame_unwind *
922 m68k_frame_sniffer (struct frame_info *next_frame)
923 {
924   return &m68k_frame_unwind;
925 }
926 \f
927 static CORE_ADDR
928 m68k_frame_base_address (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
929 {
930   struct m68k_frame_cache *cache = m68k_frame_cache (next_frame, this_cache);
931
932   return cache->base;
933 }
934
935 static const struct frame_base m68k_frame_base =
936 {
937   &m68k_frame_unwind,
938   m68k_frame_base_address,
939   m68k_frame_base_address,
940   m68k_frame_base_address
941 };
942
943 static struct frame_id
944 m68k_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
945 {
946   gdb_byte buf[4];
947   CORE_ADDR fp;
948
949   frame_unwind_register (next_frame, M68K_FP_REGNUM, buf);
950   fp = extract_unsigned_integer (buf, 4);
951
952   /* See the end of m68k_push_dummy_call.  */
953   return frame_id_build (fp + 8, frame_pc_unwind (next_frame));
954 }
955 \f
956 #ifdef USE_PROC_FS              /* Target dependent support for /proc */
957
958 #include <sys/procfs.h>
959
960 /* Prototypes for supply_gregset etc. */
961 #include "gregset.h"
962
963 /*  The /proc interface divides the target machine's register set up into
964    two different sets, the general register set (gregset) and the floating
965    point register set (fpregset).  For each set, there is an ioctl to get
966    the current register set and another ioctl to set the current values.
967
968    The actual structure passed through the ioctl interface is, of course,
969    naturally machine dependent, and is different for each set of registers.
970    For the m68k for example, the general register set is typically defined
971    by:
972
973    typedef int gregset_t[18];
974
975    #define      R_D0    0
976    ...
977    #define      R_PS    17
978
979    and the floating point set by:
980
981    typedef      struct fpregset {
982    int  f_pcr;
983    int  f_psr;
984    int  f_fpiaddr;
985    int  f_fpregs[8][3];         (8 regs, 96 bits each)
986    } fpregset_t;
987
988    These routines provide the packing and unpacking of gregset_t and
989    fpregset_t formatted data.
990
991  */
992
993 /* Atari SVR4 has R_SR but not R_PS */
994
995 #if !defined (R_PS) && defined (R_SR)
996 #define R_PS R_SR
997 #endif
998
999 /*  Given a pointer to a general register set in /proc format (gregset_t *),
1000    unpack the register contents and supply them as gdb's idea of the current
1001    register values. */
1002
1003 void
1004 supply_gregset (gregset_t *gregsetp)
1005 {
1006   int regi;
1007   greg_t *regp = (greg_t *) gregsetp;
1008
1009   for (regi = 0; regi < R_PC; regi++)
1010     {
1011       regcache_raw_supply (current_regcache, regi, (char *) (regp + regi));
1012     }
1013   regcache_raw_supply (current_regcache, PS_REGNUM, (char *) (regp + R_PS));
1014   regcache_raw_supply (current_regcache, PC_REGNUM, (char *) (regp + R_PC));
1015 }
1016
1017 void
1018 fill_gregset (gregset_t *gregsetp, int regno)
1019 {
1020   int regi;
1021   greg_t *regp = (greg_t *) gregsetp;
1022
1023   for (regi = 0; regi < R_PC; regi++)
1024     {
1025       if (regno == -1 || regno == regi)
1026         regcache_raw_collect (current_regcache, regi, regp + regi);
1027     }
1028   if (regno == -1 || regno == PS_REGNUM)
1029     regcache_raw_collect (current_regcache, PS_REGNUM, regp + R_PS);
1030   if (regno == -1 || regno == PC_REGNUM)
1031     regcache_raw_collect (current_regcache, PC_REGNUM, regp + R_PC);
1032 }
1033
1034 #if defined (FP0_REGNUM)
1035
1036 /*  Given a pointer to a floating point register set in /proc format
1037    (fpregset_t *), unpack the register contents and supply them as gdb's
1038    idea of the current floating point register values. */
1039
1040 void
1041 supply_fpregset (fpregset_t *fpregsetp)
1042 {
1043   int regi;
1044   char *from;
1045
1046   for (regi = FP0_REGNUM; regi < M68K_FPC_REGNUM; regi++)
1047     {
1048       from = (char *) &(fpregsetp->f_fpregs[regi - FP0_REGNUM][0]);
1049       regcache_raw_supply (current_regcache, regi, from);
1050     }
1051   regcache_raw_supply (current_regcache, M68K_FPC_REGNUM,
1052                        (char *) &(fpregsetp->f_pcr));
1053   regcache_raw_supply (current_regcache, M68K_FPS_REGNUM,
1054                        (char *) &(fpregsetp->f_psr));
1055   regcache_raw_supply (current_regcache, M68K_FPI_REGNUM,
1056                        (char *) &(fpregsetp->f_fpiaddr));
1057 }
1058
1059 /*  Given a pointer to a floating point register set in /proc format
1060    (fpregset_t *), update the register specified by REGNO from gdb's idea
1061    of the current floating point register set.  If REGNO is -1, update
1062    them all. */
1063
1064 void
1065 fill_fpregset (fpregset_t *fpregsetp, int regno)
1066 {
1067   int regi;
1068
1069   for (regi = FP0_REGNUM; regi < M68K_FPC_REGNUM; regi++)
1070     {
1071       if (regno == -1 || regno == regi)
1072         regcache_raw_collect (current_regcache, regi,
1073                               &fpregsetp->f_fpregs[regi - FP0_REGNUM][0]);
1074     }
1075   if (regno == -1 || regno == M68K_FPC_REGNUM)
1076     regcache_raw_collect (current_regcache, M68K_FPC_REGNUM,
1077                           &fpregsetp->f_pcr);
1078   if (regno == -1 || regno == M68K_FPS_REGNUM)
1079     regcache_raw_collect (current_regcache, M68K_FPS_REGNUM,
1080                           &fpregsetp->f_psr);
1081   if (regno == -1 || regno == M68K_FPI_REGNUM)
1082     regcache_raw_collect (current_regcache, M68K_FPI_REGNUM,
1083                           &fpregsetp->f_fpiaddr);
1084 }
1085
1086 #endif /* defined (FP0_REGNUM) */
1087
1088 #endif /* USE_PROC_FS */
1089
1090 /* Figure out where the longjmp will land.  Slurp the args out of the stack.
1091    We expect the first arg to be a pointer to the jmp_buf structure from which
1092    we extract the pc (JB_PC) that we will land at.  The pc is copied into PC.
1093    This routine returns true on success. */
1094
1095 static int
1096 m68k_get_longjmp_target (CORE_ADDR *pc)
1097 {
1098   gdb_byte *buf;
1099   CORE_ADDR sp, jb_addr;
1100   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1101
1102   if (tdep->jb_pc < 0)
1103     {
1104       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1105                       _("m68k_get_longjmp_target: not implemented"));
1106       return 0;
1107     }
1108
1109   buf = alloca (TARGET_PTR_BIT / TARGET_CHAR_BIT);
1110   sp = read_register (SP_REGNUM);
1111
1112   if (target_read_memory (sp + SP_ARG0, /* Offset of first arg on stack */
1113                           buf, TARGET_PTR_BIT / TARGET_CHAR_BIT))
1114     return 0;
1115
1116   jb_addr = extract_unsigned_integer (buf, TARGET_PTR_BIT / TARGET_CHAR_BIT);
1117
1118   if (target_read_memory (jb_addr + tdep->jb_pc * tdep->jb_elt_size, buf,
1119                           TARGET_PTR_BIT / TARGET_CHAR_BIT))
1120     return 0;
1121
1122   *pc = extract_unsigned_integer (buf, TARGET_PTR_BIT / TARGET_CHAR_BIT);
1123   return 1;
1124 }
1125 \f
1126
1127 /* System V Release 4 (SVR4).  */
1128
1129 void
1130 m68k_svr4_init_abi (struct gdbarch_info info, struct gdbarch *gdbarch)
1131 {
1132   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1133
1134   /* SVR4 uses a different calling convention.  */
1135   set_gdbarch_return_value (gdbarch, m68k_svr4_return_value);
1136
1137   /* SVR4 uses %a0 instead of %a1.  */
1138   tdep->struct_value_regnum = M68K_A0_REGNUM;
1139 }
1140 \f
1141
1142 /* Function: m68k_gdbarch_init
1143    Initializer function for the m68k gdbarch vector.
1144    Called by gdbarch.  Sets up the gdbarch vector(s) for this target. */
1145
1146 static struct gdbarch *
1147 m68k_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1148 {
1149   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1150   struct gdbarch *gdbarch;
1151
1152   /* find a candidate among the list of pre-declared architectures. */
1153   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1154   if (arches != NULL)
1155     return (arches->gdbarch);
1156
1157   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1158   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1159
1160   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, &floatformat_m68881_ext);
1161   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 96);
1162
1163   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, m68k_skip_prologue);
1164   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, m68k_local_breakpoint_from_pc);
1165
1166   /* Stack grows down. */
1167   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1168   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, m68k_frame_align);
1169
1170   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
1171   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 2);
1172
1173   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 8);
1174   set_gdbarch_dwarf_reg_to_regnum (gdbarch, m68k_dwarf_reg_to_regnum);
1175   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, m68k_dwarf_reg_to_regnum);
1176
1177   set_gdbarch_register_type (gdbarch, m68k_register_type);
1178   set_gdbarch_register_name (gdbarch, m68k_register_name);
1179   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, M68K_NUM_REGS);
1180   set_gdbarch_register_bytes_ok (gdbarch, m68k_register_bytes_ok);
1181   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, M68K_SP_REGNUM);
1182   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, M68K_PC_REGNUM);
1183   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, M68K_PS_REGNUM);
1184   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, M68K_FP0_REGNUM);
1185   set_gdbarch_convert_register_p (gdbarch, m68k_convert_register_p);
1186   set_gdbarch_register_to_value (gdbarch,  m68k_register_to_value);
1187   set_gdbarch_value_to_register (gdbarch, m68k_value_to_register);
1188
1189   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, m68k_push_dummy_call);
1190   set_gdbarch_return_value (gdbarch, m68k_return_value);
1191
1192   /* Disassembler.  */
1193   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_m68k);
1194
1195 #if defined JB_PC && defined JB_ELEMENT_SIZE
1196   tdep->jb_pc = JB_PC;
1197   tdep->jb_elt_size = JB_ELEMENT_SIZE;
1198 #else
1199   tdep->jb_pc = -1;
1200 #endif
1201   tdep->struct_value_regnum = M68K_A1_REGNUM;
1202   tdep->struct_return = reg_struct_return;
1203
1204   /* Frame unwinder.  */
1205   set_gdbarch_unwind_dummy_id (gdbarch, m68k_unwind_dummy_id);
1206   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, m68k_unwind_pc);
1207
1208   /* Hook in the DWARF CFI frame unwinder.  */
1209   frame_unwind_append_sniffer (gdbarch, dwarf2_frame_sniffer);
1210
1211   frame_base_set_default (gdbarch, &m68k_frame_base);
1212
1213   /* Hook in ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
1214   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
1215
1216   /* Now we have tuned the configuration, set a few final things,
1217      based on what the OS ABI has told us.  */
1218
1219   if (tdep->jb_pc >= 0)
1220     set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, m68k_get_longjmp_target);
1221
1222   frame_unwind_append_sniffer (gdbarch, m68k_frame_sniffer);
1223
1224   return gdbarch;
1225 }
1226
1227
1228 static void
1229 m68k_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1230 {
1231   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1232
1233   if (tdep == NULL)
1234     return;
1235 }
1236
1237 extern initialize_file_ftype _initialize_m68k_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
1238
1239 void
1240 _initialize_m68k_tdep (void)
1241 {
1242   gdbarch_register (bfd_arch_m68k, m68k_gdbarch_init, m68k_dump_tdep);
1243 }