1ee8e573a7fae22b8911f34b446f819251a07fc6
[external/binutils.git] / gdb / mn10300-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Matsushita MN10300 for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003 Free Software
4    Foundation, Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; if not, write to the Free Software
20    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
21    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "frame.h"
25 #include "inferior.h"
26 #include "target.h"
27 #include "value.h"
28 #include "bfd.h"
29 #include "gdb_string.h"
30 #include "gdbcore.h"
31 #include "symfile.h"
32 #include "regcache.h"
33 #include "arch-utils.h"
34
35 #define D0_REGNUM 0
36 #define D2_REGNUM 2
37 #define D3_REGNUM 3
38 #define A0_REGNUM 4
39 #define A2_REGNUM 6
40 #define A3_REGNUM 7
41 #define MDR_REGNUM 10
42 #define PSW_REGNUM 11
43 #define LIR_REGNUM 12
44 #define LAR_REGNUM 13
45 #define MDRQ_REGNUM 14
46 #define E0_REGNUM 15
47 #define MCRH_REGNUM 26
48 #define MCRL_REGNUM 27
49 #define MCVF_REGNUM 28
50
51 enum movm_register_bits {
52   movm_exother_bit = 0x01,
53   movm_exreg1_bit  = 0x02,
54   movm_exreg0_bit  = 0x04,
55   movm_other_bit   = 0x08,
56   movm_a3_bit      = 0x10,
57   movm_a2_bit      = 0x20,
58   movm_d3_bit      = 0x40,
59   movm_d2_bit      = 0x80
60 };
61
62 extern void _initialize_mn10300_tdep (void);
63 static CORE_ADDR mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi,
64                                            CORE_ADDR pc);
65
66 /* mn10300 private data */
67 struct gdbarch_tdep
68 {
69   int am33_mode;
70 #define AM33_MODE (gdbarch_tdep (current_gdbarch)->am33_mode)
71 };
72
73 /* Additional info used by the frame */
74
75 struct frame_extra_info
76   {
77     int status;
78     int stack_size;
79   };
80
81
82 static char *
83 register_name (int reg, char **regs, long sizeof_regs)
84 {
85   if (reg < 0 || reg >= sizeof_regs / sizeof (regs[0]))
86     return NULL;
87   else
88     return regs[reg];
89 }
90
91 static const char *
92 mn10300_generic_register_name (int reg)
93 {
94   static char *regs[] =
95   { "d0", "d1", "d2", "d3", "a0", "a1", "a2", "a3",
96     "sp", "pc", "mdr", "psw", "lir", "lar", "", "",
97     "", "", "", "", "", "", "", "",
98     "", "", "", "", "", "", "", "fp"
99   };
100   return register_name (reg, regs, sizeof regs);
101 }
102
103
104 static const char *
105 am33_register_name (int reg)
106 {
107   static char *regs[] =
108   { "d0", "d1", "d2", "d3", "a0", "a1", "a2", "a3",
109     "sp", "pc", "mdr", "psw", "lir", "lar", "",
110     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
111     "ssp", "msp", "usp", "mcrh", "mcrl", "mcvf", "", "", ""
112   };
113   return register_name (reg, regs, sizeof regs);
114 }
115   
116 static CORE_ADDR
117 mn10300_saved_pc_after_call (struct frame_info *fi)
118 {
119   return read_memory_integer (read_register (SP_REGNUM), 4);
120 }
121
122 static void
123 mn10300_extract_return_value (struct type *type, char *regbuf, char *valbuf)
124 {
125   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
126     memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (4), TYPE_LENGTH (type));
127   else
128     memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (0), TYPE_LENGTH (type));
129 }
130
131 static CORE_ADDR
132 mn10300_extract_struct_value_address (char *regbuf)
133 {
134   return extract_address (regbuf + REGISTER_BYTE (4),
135                           REGISTER_RAW_SIZE (4));
136 }
137
138 static void
139 mn10300_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
140 {
141   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
142     deprecated_write_register_bytes (REGISTER_BYTE (4), valbuf,
143                                      TYPE_LENGTH (type));
144   else
145     deprecated_write_register_bytes (REGISTER_BYTE (0), valbuf,
146                                      TYPE_LENGTH (type));
147 }
148
149 static struct frame_info *analyze_dummy_frame (CORE_ADDR, CORE_ADDR);
150 static struct frame_info *
151 analyze_dummy_frame (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR frame)
152 {
153   static struct frame_info *dummy = NULL;
154   if (dummy == NULL)
155     {
156       struct frame_extra_info *extra_info;
157       CORE_ADDR *saved_regs;
158       dummy = deprecated_frame_xmalloc ();
159       saved_regs = xmalloc (SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
160       deprecated_set_frame_saved_regs_hack (dummy, saved_regs);
161       extra_info = XMALLOC (struct frame_extra_info);
162       deprecated_set_frame_extra_info_hack (dummy, extra_info);
163     }
164   deprecated_set_frame_next_hack (dummy, NULL);
165   deprecated_set_frame_prev_hack (dummy, NULL);
166   deprecated_update_frame_pc_hack (dummy, pc);
167   deprecated_update_frame_base_hack (dummy, frame);
168   get_frame_extra_info (dummy)->status = 0;
169   get_frame_extra_info (dummy)->stack_size = 0;
170   memset (get_frame_saved_regs (dummy), '\000', SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
171   mn10300_analyze_prologue (dummy, 0);
172   return dummy;
173 }
174
175 /* Values for frame_info.status */
176
177 #define MY_FRAME_IN_SP 0x1
178 #define MY_FRAME_IN_FP 0x2
179 #define NO_MORE_FRAMES 0x4
180
181
182 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
183 static int
184 mn10300_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
185 {
186   return (TYPE_NFIELDS (type) > 1 || TYPE_LENGTH (type) > 8);
187 }
188
189 /* The breakpoint instruction must be the same size as the smallest
190    instruction in the instruction set.
191
192    The Matsushita mn10x00 processors have single byte instructions
193    so we need a single byte breakpoint.  Matsushita hasn't defined
194    one, so we defined it ourselves.  */
195
196 const static unsigned char *
197 mn10300_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *bp_addr, int *bp_size)
198 {
199   static char breakpoint[] =
200   {0xff};
201   *bp_size = 1;
202   return breakpoint;
203 }
204
205
206 /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  This is a helper
207    function for mn10300_analyze_prologue. */
208
209 static void
210 fix_frame_pointer (struct frame_info *fi, int stack_size)
211 {
212   if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
213     {
214       if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_SP)
215         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp () - stack_size);
216       else if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_FP)
217         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_register (A3_REGNUM));
218     }
219 }
220
221
222 /* Set offsets of registers saved by movm instruction.
223    This is a helper function for mn10300_analyze_prologue.  */
224
225 static void
226 set_movm_offsets (struct frame_info *fi, int movm_args)
227 {
228   int offset = 0;
229
230   if (fi == NULL || movm_args == 0)
231     return;
232
233   if (movm_args & movm_other_bit)
234     {
235       /* The `other' bit leaves a blank area of four bytes at the
236          beginning of its block of saved registers, making it 32 bytes
237          long in total.  */
238       get_frame_saved_regs (fi)[LAR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 4;
239       get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 8;
240       get_frame_saved_regs (fi)[MDR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 12;
241       get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
242       get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 20;
243       get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 24;
244       get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 28;
245       offset += 32;
246     }
247   if (movm_args & movm_a3_bit)
248     {
249       get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
250       offset += 4;
251     }
252   if (movm_args & movm_a2_bit)
253     {
254       get_frame_saved_regs (fi)[A2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
255       offset += 4;
256     }
257   if (movm_args & movm_d3_bit)
258     {
259       get_frame_saved_regs (fi)[D3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
260       offset += 4;
261     }
262   if (movm_args & movm_d2_bit)
263     {
264       get_frame_saved_regs (fi)[D2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
265       offset += 4;
266     }
267   if (AM33_MODE)
268     {
269       if (movm_args & movm_exother_bit)
270         {
271           get_frame_saved_regs (fi)[MCVF_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset;
272           get_frame_saved_regs (fi)[MCRL_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 4;
273           get_frame_saved_regs (fi)[MCRH_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 8;
274           get_frame_saved_regs (fi)[MDRQ_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 12;
275           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
276           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 0] = get_frame_base (fi) + offset + 20;
277           offset += 24;
278         }
279       if (movm_args & movm_exreg1_bit)
280         {
281           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 7] = get_frame_base (fi) + offset;
282           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 6] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
283           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 5] = get_frame_base (fi) + offset + 8;
284           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 4] = get_frame_base (fi) + offset + 12;
285           offset += 16;
286         }
287       if (movm_args & movm_exreg0_bit)
288         {
289           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 3] = get_frame_base (fi) + offset;
290           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 2] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
291           offset += 8;
292         }
293     }
294 }
295
296
297 /* The main purpose of this file is dealing with prologues to extract
298    information about stack frames and saved registers.
299
300    In gcc/config/mn13000/mn10300.c, the expand_prologue prologue
301    function is pretty readable, and has a nice explanation of how the
302    prologue is generated.  The prologues generated by that code will
303    have the following form (NOTE: the current code doesn't handle all
304    this!):
305
306    + If this is an old-style varargs function, then its arguments
307      need to be flushed back to the stack:
308      
309         mov d0,(4,sp)
310         mov d1,(4,sp)
311
312    + If we use any of the callee-saved registers, save them now.
313      
314         movm [some callee-saved registers],(sp)
315
316    + If we have any floating-point registers to save:
317
318      - Decrement the stack pointer to reserve space for the registers.
319        If the function doesn't need a frame pointer, we may combine
320        this with the adjustment that reserves space for the frame.
321
322         add -SIZE, sp
323
324      - Save the floating-point registers.  We have two possible
325        strategies:
326
327        . Save them at fixed offset from the SP:
328
329         fmov fsN,(OFFSETN,sp)
330         fmov fsM,(OFFSETM,sp)
331         ...
332
333        Note that, if OFFSETN happens to be zero, you'll get the
334        different opcode: fmov fsN,(sp)
335
336        . Or, set a0 to the start of the save area, and then use
337        post-increment addressing to save the FP registers.
338
339         mov sp, a0
340         add SIZE, a0
341         fmov fsN,(a0+)
342         fmov fsM,(a0+)
343         ...
344
345    + If the function needs a frame pointer, we set it here.
346
347         mov sp, a3
348
349    + Now we reserve space for the stack frame proper.  This could be
350      merged into the `add -SIZE, sp' instruction for FP saves up
351      above, unless we needed to set the frame pointer in the previous
352      step, or the frame is so large that allocating the whole thing at
353      once would put the FP register save slots out of reach of the
354      addressing mode (128 bytes).
355       
356         add -SIZE, sp        
357
358    One day we might keep the stack pointer constant, that won't
359    change the code for prologues, but it will make the frame
360    pointerless case much more common.  */
361
362 /* Analyze the prologue to determine where registers are saved,
363    the end of the prologue, etc etc.  Return the end of the prologue
364    scanned.
365
366    We store into FI (if non-null) several tidbits of information:
367
368    * stack_size -- size of this stack frame.  Note that if we stop in
369    certain parts of the prologue/epilogue we may claim the size of the
370    current frame is zero.  This happens when the current frame has
371    not been allocated yet or has already been deallocated.
372
373    * fsr -- Addresses of registers saved in the stack by this frame.
374
375    * status -- A (relatively) generic status indicator.  It's a bitmask
376    with the following bits: 
377
378    MY_FRAME_IN_SP: The base of the current frame is actually in
379    the stack pointer.  This can happen for frame pointerless
380    functions, or cases where we're stopped in the prologue/epilogue
381    itself.  For these cases mn10300_analyze_prologue will need up
382    update fi->frame before returning or analyzing the register
383    save instructions.
384
385    MY_FRAME_IN_FP: The base of the current frame is in the
386    frame pointer register ($a3).
387
388    NO_MORE_FRAMES: Set this if the current frame is "start" or
389    if the first instruction looks like mov <imm>,sp.  This tells
390    frame chain to not bother trying to unwind past this frame.  */
391
392 static CORE_ADDR
393 mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi, CORE_ADDR pc)
394 {
395   CORE_ADDR func_addr, func_end, addr, stop;
396   CORE_ADDR stack_size;
397   int imm_size;
398   unsigned char buf[4];
399   int status, movm_args = 0;
400   char *name;
401
402   /* Use the PC in the frame if it's provided to look up the
403      start of this function.  */
404   pc = (fi ? get_frame_pc (fi) : pc);
405
406   /* Find the start of this function.  */
407   status = find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end);
408
409   /* Do nothing if we couldn't find the start of this function or if we're
410      stopped at the first instruction in the prologue.  */
411   if (status == 0)
412     {
413       return pc;
414     }
415
416   /* If we're in start, then give up.  */
417   if (strcmp (name, "start") == 0)
418     {
419       if (fi != NULL)
420         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
421       return pc;
422     }
423
424   /* At the start of a function our frame is in the stack pointer.  */
425   if (fi)
426     get_frame_extra_info (fi)->status = MY_FRAME_IN_SP;
427
428   /* Get the next two bytes into buf, we need two because rets is a two
429      byte insn and the first isn't enough to uniquely identify it.  */
430   status = read_memory_nobpt (pc, buf, 2);
431   if (status != 0)
432     return pc;
433
434   /* If we're physically on an "rets" instruction, then our frame has
435      already been deallocated.  Note this can also be true for retf
436      and ret if they specify a size of zero.
437
438      In this case fi->frame is bogus, we need to fix it.  */
439   if (fi && buf[0] == 0xf0 && buf[1] == 0xfc)
440     {
441       if (get_next_frame (fi) == NULL)
442         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
443       return get_frame_pc (fi);
444     }
445
446   /* Similarly if we're stopped on the first insn of a prologue as our
447      frame hasn't been allocated yet.  */
448   if (fi && get_frame_pc (fi) == func_addr)
449     {
450       if (get_next_frame (fi) == NULL)
451         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
452       return get_frame_pc (fi);
453     }
454
455   /* Figure out where to stop scanning.  */
456   stop = fi ? get_frame_pc (fi) : func_end;
457
458   /* Don't walk off the end of the function.  */
459   stop = stop > func_end ? func_end : stop;
460
461   /* Start scanning on the first instruction of this function.  */
462   addr = func_addr;
463
464   /* Suck in two bytes.  */
465   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
466   if (status != 0)
467     {
468       fix_frame_pointer (fi, 0);
469       return addr;
470     }
471
472   /* First see if this insn sets the stack pointer from a register; if
473      so, it's probably the initialization of the stack pointer in _start,
474      so mark this as the bottom-most frame.  */
475   if (buf[0] == 0xf2 && (buf[1] & 0xf3) == 0xf0)
476     {
477       if (fi)
478         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
479       return addr;
480     }
481
482   /* Now look for movm [regs],sp, which saves the callee saved registers.
483
484      At this time we don't know if fi->frame is valid, so we only note
485      that we encountered a movm instruction.  Later, we'll set the entries
486      in fsr.regs as needed.  */
487   if (buf[0] == 0xcf)
488     {
489       /* Extract the register list for the movm instruction.  */
490       status = read_memory_nobpt (addr + 1, buf, 1);
491       movm_args = *buf;
492
493       addr += 2;
494
495       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
496       if (addr >= stop)
497         {
498           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
499           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
500             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
501
502           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
503           set_movm_offsets (fi, movm_args);
504           return addr;
505         }
506
507       /* Get the next two bytes so the prologue scan can continue.  */
508       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
509       if (status != 0)
510         {
511           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
512           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
513             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
514
515           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
516           set_movm_offsets (fi, movm_args);
517           return addr;
518         }
519     }
520
521   /* Now see if we set up a frame pointer via "mov sp,a3" */
522   if (buf[0] == 0x3f)
523     {
524       addr += 1;
525
526       /* The frame pointer is now valid.  */
527       if (fi)
528         {
529           get_frame_extra_info (fi)->status |= MY_FRAME_IN_FP;
530           get_frame_extra_info (fi)->status &= ~MY_FRAME_IN_SP;
531         }
532
533       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
534       if (addr >= stop)
535         {
536           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
537           fix_frame_pointer (fi, 0);
538
539           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
540           set_movm_offsets (fi, movm_args);
541           return addr;
542         }
543
544       /* Get two more bytes so scanning can continue.  */
545       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
546       if (status != 0)
547         {
548           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
549           fix_frame_pointer (fi, 0);
550
551           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
552           set_movm_offsets (fi, movm_args);
553           return addr;
554         }
555     }
556
557   /* Next we should allocate the local frame.  No more prologue insns
558      are found after allocating the local frame.
559
560      Search for add imm8,sp (0xf8feXX)
561      or add imm16,sp (0xfafeXXXX)
562      or add imm32,sp (0xfcfeXXXXXXXX).
563
564      If none of the above was found, then this prologue has no 
565      additional stack.  */
566
567   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
568   if (status != 0)
569     {
570       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
571       fix_frame_pointer (fi, 0);
572
573       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
574       set_movm_offsets (fi, movm_args);
575       return addr;
576     }
577
578   imm_size = 0;
579   if (buf[0] == 0xf8 && buf[1] == 0xfe)
580     imm_size = 1;
581   else if (buf[0] == 0xfa && buf[1] == 0xfe)
582     imm_size = 2;
583   else if (buf[0] == 0xfc && buf[1] == 0xfe)
584     imm_size = 4;
585
586   if (imm_size != 0)
587     {
588       /* Suck in imm_size more bytes, they'll hold the size of the
589          current frame.  */
590       status = read_memory_nobpt (addr + 2, buf, imm_size);
591       if (status != 0)
592         {
593           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
594           fix_frame_pointer (fi, 0);
595
596           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
597           set_movm_offsets (fi, movm_args);
598           return addr;
599         }
600
601       /* Note the size of the stack in the frame info structure.  */
602       stack_size = extract_signed_integer (buf, imm_size);
603       if (fi)
604         get_frame_extra_info (fi)->stack_size = stack_size;
605
606       /* We just consumed 2 + imm_size bytes.  */
607       addr += 2 + imm_size;
608
609       /* No more prologue insns follow, so begin preparation to return.  */
610       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
611       fix_frame_pointer (fi, stack_size);
612
613       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
614       set_movm_offsets (fi, movm_args);
615       return addr;
616     }
617
618   /* We never found an insn which allocates local stack space, regardless
619      this is the end of the prologue.  */
620   /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
621   fix_frame_pointer (fi, 0);
622
623   /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
624   set_movm_offsets (fi, movm_args);
625   return addr;
626 }
627
628
629 /* Function: saved_regs_size
630    Return the size in bytes of the register save area, based on the
631    saved_regs array in FI.  */
632 static int
633 saved_regs_size (struct frame_info *fi)
634 {
635   int adjust = 0;
636   int i;
637
638   /* Reserve four bytes for every register saved.  */
639   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
640     if (get_frame_saved_regs (fi)[i])
641       adjust += 4;
642
643   /* If we saved LIR, then it's most likely we used a `movm'
644      instruction with the `other' bit set, in which case the SP is
645      decremented by an extra four bytes, "to simplify calculation
646      of the transfer area", according to the processor manual.  */
647   if (get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM])
648     adjust += 4;
649
650   return adjust;
651 }
652
653
654 /* Function: frame_chain
655    Figure out and return the caller's frame pointer given current
656    frame_info struct.
657
658    We don't handle dummy frames yet but we would probably just return the
659    stack pointer that was in use at the time the function call was made?  */
660
661 static CORE_ADDR
662 mn10300_frame_chain (struct frame_info *fi)
663 {
664   struct frame_info *dummy;
665   /* Walk through the prologue to determine the stack size,
666      location of saved registers, end of the prologue, etc.  */
667   if (get_frame_extra_info (fi)->status == 0)
668     mn10300_analyze_prologue (fi, (CORE_ADDR) 0);
669
670   /* Quit now if mn10300_analyze_prologue set NO_MORE_FRAMES.  */
671   if (get_frame_extra_info (fi)->status & NO_MORE_FRAMES)
672     return 0;
673
674   /* Now that we've analyzed our prologue, determine the frame
675      pointer for our caller.
676
677      If our caller has a frame pointer, then we need to
678      find the entry value of $a3 to our function.
679
680      If fsr.regs[A3_REGNUM] is nonzero, then it's at the memory
681      location pointed to by fsr.regs[A3_REGNUM].
682
683      Else it's still in $a3.
684
685      If our caller does not have a frame pointer, then his
686      frame base is fi->frame + -caller's stack size.  */
687
688   /* The easiest way to get that info is to analyze our caller's frame.
689      So we set up a dummy frame and call mn10300_analyze_prologue to
690      find stuff for us.  */
691   dummy = analyze_dummy_frame (FRAME_SAVED_PC (fi), get_frame_base (fi));
692
693   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_FP)
694     {
695       /* Our caller has a frame pointer.  So find the frame in $a3 or
696          in the stack.  */
697       if (get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM])
698         return (read_memory_integer (get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM], REGISTER_SIZE));
699       else
700         return read_register (A3_REGNUM);
701     }
702   else
703     {
704       int adjust = saved_regs_size (fi);
705
706       /* Our caller does not have a frame pointer.  So his frame starts
707          at the base of our frame (fi->frame) + register save space
708          + <his size>.  */
709       return get_frame_base (fi) + adjust + -get_frame_extra_info (dummy)->stack_size;
710     }
711 }
712
713 /* Function: skip_prologue
714    Return the address of the first inst past the prologue of the function.  */
715
716 static CORE_ADDR
717 mn10300_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
718 {
719   /* We used to check the debug symbols, but that can lose if
720      we have a null prologue.  */
721   return mn10300_analyze_prologue (NULL, pc);
722 }
723
724 /* generic_pop_current_frame calls this function if the current
725    frame isn't a dummy frame.  */
726 static void
727 mn10300_pop_frame_regular (struct frame_info *frame)
728 {
729   int regnum;
730
731   write_register (PC_REGNUM, FRAME_SAVED_PC (frame));
732
733   /* Restore any saved registers.  */
734   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
735     if (get_frame_saved_regs (frame)[regnum] != 0)
736       {
737         ULONGEST value;
738
739         value = read_memory_unsigned_integer (get_frame_saved_regs (frame)[regnum],
740                                               REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
741         write_register (regnum, value);
742       }
743
744   /* Actually cut back the stack.  */
745   write_register (SP_REGNUM, get_frame_base (frame));
746
747   /* Don't we need to set the PC?!?  XXX FIXME.  */
748 }
749
750 /* Function: pop_frame
751    This routine gets called when either the user uses the `return'
752    command, or the call dummy breakpoint gets hit.  */
753 static void
754 mn10300_pop_frame (void)
755 {
756   /* This function checks for and handles generic dummy frames, and
757      calls back to our function for ordinary frames.  */
758   generic_pop_current_frame (mn10300_pop_frame_regular);
759
760   /* Throw away any cached frame information.  */
761   flush_cached_frames ();
762 }
763
764 /* Function: push_arguments
765    Setup arguments for a call to the target.  Arguments go in
766    order on the stack.  */
767
768 static CORE_ADDR
769 mn10300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
770                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
771 {
772   int argnum = 0;
773   int len = 0;
774   int stack_offset = 0;
775   int regsused = struct_return ? 1 : 0;
776
777   /* This should be a nop, but align the stack just in case something
778      went wrong.  Stacks are four byte aligned on the mn10300.  */
779   sp &= ~3;
780
781   /* Now make space on the stack for the args.
782
783      XXX This doesn't appear to handle pass-by-invisible reference
784      arguments.  */
785   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
786     {
787       int arg_length = (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])) + 3) & ~3;
788
789       while (regsused < 2 && arg_length > 0)
790         {
791           regsused++;
792           arg_length -= 4;
793         }
794       len += arg_length;
795     }
796
797   /* Allocate stack space.  */
798   sp -= len;
799
800   regsused = struct_return ? 1 : 0;
801   /* Push all arguments onto the stack. */
802   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
803     {
804       int len;
805       char *val;
806
807       /* XXX Check this.  What about UNIONS?  */
808       if (TYPE_CODE (VALUE_TYPE (*args)) == TYPE_CODE_STRUCT
809           && TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args)) > 8)
810         {
811           /* XXX Wrong, we want a pointer to this argument.  */
812           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
813           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
814         }
815       else
816         {
817           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
818           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
819         }
820
821       while (regsused < 2 && len > 0)
822         {
823           write_register (regsused, extract_unsigned_integer (val, 4));
824           val += 4;
825           len -= 4;
826           regsused++;
827         }
828
829       while (len > 0)
830         {
831           write_memory (sp + stack_offset, val, 4);
832           len -= 4;
833           val += 4;
834           stack_offset += 4;
835         }
836
837       args++;
838     }
839
840   /* Make space for the flushback area.  */
841   sp -= 8;
842   return sp;
843 }
844
845 /* Function: push_return_address (pc)
846    Set up the return address for the inferior function call.
847    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
848
849 static CORE_ADDR
850 mn10300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
851 {
852   unsigned char buf[4];
853
854   store_unsigned_integer (buf, 4, CALL_DUMMY_ADDRESS ());
855   write_memory (sp - 4, buf, 4);
856   return sp - 4;
857 }
858
859 /* Function: store_struct_return (addr,sp)
860    Store the structure value return address for an inferior function
861    call.  */
862
863 static void
864 mn10300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
865 {
866   /* The structure return address is passed as the first argument.  */
867   write_register (0, addr);
868 }
869
870 /* Function: frame_saved_pc 
871    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if RP_REGNUM
872    is saved in the stack anywhere, otherwise we get it from the
873    registers.  If the inner frame is a dummy frame, return its PC
874    instead of RP, because that's where "caller" of the dummy-frame
875    will be found.  */
876
877 static CORE_ADDR
878 mn10300_frame_saved_pc (struct frame_info *fi)
879 {
880   int adjust = saved_regs_size (fi);
881
882   return (read_memory_integer (get_frame_base (fi) + adjust, REGISTER_SIZE));
883 }
884
885 /* Function: mn10300_init_extra_frame_info
886    Setup the frame's frame pointer, pc, and frame addresses for saved
887    registers.  Most of the work is done in mn10300_analyze_prologue().
888
889    Note that when we are called for the last frame (currently active frame),
890    that get_frame_pc (fi) and fi->frame will already be setup.  However, fi->frame will
891    be valid only if this routine uses FP.  For previous frames, fi-frame will
892    always be correct.  mn10300_analyze_prologue will fix fi->frame if
893    it's not valid.
894
895    We can be called with the PC in the call dummy under two circumstances.
896    First, during normal backtracing, second, while figuring out the frame
897    pointer just prior to calling the target function (see run_stack_dummy).  */
898
899 static void
900 mn10300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
901 {
902   if (get_next_frame (fi))
903     deprecated_update_frame_pc_hack (fi, FRAME_SAVED_PC (get_next_frame (fi)));
904
905   frame_saved_regs_zalloc (fi);
906   frame_extra_info_zalloc (fi, sizeof (struct frame_extra_info));
907
908   get_frame_extra_info (fi)->status = 0;
909   get_frame_extra_info (fi)->stack_size = 0;
910
911   mn10300_analyze_prologue (fi, 0);
912 }
913
914
915 /* This function's job is handled by init_extra_frame_info.  */
916 static void
917 mn10300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
918 {
919 }
920
921
922 /* Function: mn10300_virtual_frame_pointer
923    Return the register that the function uses for a frame pointer, 
924    plus any necessary offset to be applied to the register before
925    any frame pointer offsets.  */
926
927 static void
928 mn10300_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc,
929                                int *reg,
930                                LONGEST *offset)
931 {
932   struct frame_info *dummy = analyze_dummy_frame (pc, 0);
933   /* Set up a dummy frame_info, Analyze the prolog and fill in the
934      extra info.  */
935   /* Results will tell us which type of frame it uses.  */
936   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_SP)
937     {
938       *reg = SP_REGNUM;
939       *offset = -(get_frame_extra_info (dummy)->stack_size);
940     }
941   else
942     {
943       *reg = A3_REGNUM;
944       *offset = 0;
945     }
946 }
947
948 static int
949 mn10300_reg_struct_has_addr (int gcc_p, struct type *type)
950 {
951   return (TYPE_LENGTH (type) > 8);
952 }
953
954 static struct type *
955 mn10300_register_virtual_type (int reg)
956 {
957   return builtin_type_int;
958 }
959
960 static int
961 mn10300_register_byte (int reg)
962 {
963   return (reg * 4);
964 }
965
966 static int
967 mn10300_register_virtual_size (int reg)
968 {
969   return 4;
970 }
971
972 static int
973 mn10300_register_raw_size (int reg)
974 {
975   return 4;
976 }
977
978 /* If DWARF2 is a register number appearing in Dwarf2 debug info, then
979    mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (DWARF2) is the corresponding GDB
980    register number.  Why don't Dwarf2 and GDB use the same numbering?
981    Who knows?  But since people have object files lying around with
982    the existing Dwarf2 numbering, and other people have written stubs
983    to work with the existing GDB, neither of them can change.  So we
984    just have to cope.  */
985 static int
986 mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (int dwarf2)
987 {
988   /* This table is supposed to be shaped like the REGISTER_NAMES
989      initializer in gcc/config/mn10300/mn10300.h.  Registers which
990      appear in GCC's numbering, but have no counterpart in GDB's
991      world, are marked with a -1.  */
992   static int dwarf2_to_gdb[] = {
993     0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, -1, 8,
994     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
995   };
996   int gdb;
997
998   if (dwarf2 < 0
999       || dwarf2 >= (sizeof (dwarf2_to_gdb) / sizeof (dwarf2_to_gdb[0]))
1000       || dwarf2_to_gdb[dwarf2] == -1)
1001     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1002                     "bogus register number in debug info: %d", dwarf2);
1003
1004   return dwarf2_to_gdb[dwarf2];
1005 }
1006
1007 static void
1008 mn10300_print_register (const char *name, int regnum, int reg_width)
1009 {
1010   char *raw_buffer = alloca (MAX_REGISTER_RAW_SIZE);
1011
1012   if (reg_width)
1013     printf_filtered ("%*s: ", reg_width, name);
1014   else
1015     printf_filtered ("%s: ", name);
1016
1017   /* Get the data */
1018   if (!frame_register_read (deprecated_selected_frame, regnum, raw_buffer))
1019     {
1020       printf_filtered ("[invalid]");
1021       return;
1022     }
1023   else
1024     {
1025       int byte;
1026       if (TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
1027         {
1028           for (byte = REGISTER_RAW_SIZE (regnum) - REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum);
1029                byte < REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
1030                byte++)
1031             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1032         }
1033       else
1034         {
1035           for (byte = REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum) - 1;
1036                byte >= 0;
1037                byte--)
1038             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1039         }
1040     }
1041 }
1042
1043 static void
1044 mn10300_do_registers_info (int regnum, int fpregs)
1045 {
1046   if (regnum >= 0)
1047     {
1048       const char *name = REGISTER_NAME (regnum);
1049       if (name == NULL || name[0] == '\0')
1050         error ("Not a valid register for the current processor type");
1051       mn10300_print_register (name, regnum, 0);
1052       printf_filtered ("\n");
1053     }
1054   else
1055     {
1056       /* print registers in an array 4x8 */
1057       int r;
1058       int reg;
1059       const int nr_in_row = 4;
1060       const int reg_width = 4;
1061       for (r = 0; r < NUM_REGS; r += nr_in_row)
1062         {
1063           int c;
1064           int printing = 0;
1065           int padding = 0;
1066           for (c = r; c < r + nr_in_row; c++)
1067             {
1068               const char *name = REGISTER_NAME (c);
1069               if (name != NULL && *name != '\0')
1070                 {
1071                   printing = 1;
1072                   while (padding > 0)
1073                     {
1074                       printf_filtered (" ");
1075                       padding--;
1076                     }
1077                   mn10300_print_register (name, c, reg_width);
1078                   printf_filtered (" ");
1079                 }
1080               else
1081                 {
1082                   padding += (reg_width + 2 + 8 + 1);
1083                 }
1084             }
1085           if (printing)
1086             printf_filtered ("\n");
1087         }
1088     }
1089 }
1090
1091 /* Dump out the mn10300 speciic architecture information. */
1092
1093 static void
1094 mn10300_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1095 {
1096   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1097   fprintf_unfiltered (file, "mn10300_dump_tdep: am33_mode = %d\n",
1098                       tdep->am33_mode);
1099 }
1100
1101 static struct gdbarch *
1102 mn10300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1103                       struct gdbarch_list *arches)
1104 {
1105   static LONGEST mn10300_call_dummy_words[] = { 0 };
1106   struct gdbarch *gdbarch;
1107   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1108   int am33_mode;
1109   gdbarch_register_name_ftype *register_name;
1110   int mach;
1111   int num_regs;
1112
1113   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1114   if (arches != NULL)
1115     return arches->gdbarch;
1116   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1117   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1118
1119   if (info.bfd_arch_info != NULL
1120       && info.bfd_arch_info->arch == bfd_arch_mn10300)
1121     mach = info.bfd_arch_info->mach;
1122   else
1123     mach = 0;
1124   switch (mach)
1125     {
1126     case 0:
1127     case bfd_mach_mn10300:
1128       am33_mode = 0;
1129       register_name = mn10300_generic_register_name;
1130       num_regs = 32;
1131       break;
1132     case bfd_mach_am33:
1133       am33_mode = 1;
1134       register_name = am33_register_name;
1135       num_regs = 32;
1136       break;
1137     default:
1138       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1139                       "mn10300_gdbarch_init: Unknown mn10300 variant");
1140       return NULL; /* keep GCC happy. */
1141     }
1142
1143   /* Registers.  */
1144   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
1145   set_gdbarch_register_name (gdbarch, register_name);
1146   set_gdbarch_register_size (gdbarch, 4);
1147   set_gdbarch_register_bytes (gdbarch, 
1148                               num_regs * gdbarch_register_size (gdbarch));
1149   set_gdbarch_max_register_raw_size (gdbarch, 4);
1150   set_gdbarch_register_raw_size (gdbarch, mn10300_register_raw_size);
1151   set_gdbarch_register_byte (gdbarch, mn10300_register_byte);
1152   set_gdbarch_max_register_virtual_size (gdbarch, 4);
1153   set_gdbarch_register_virtual_size (gdbarch, mn10300_register_virtual_size);
1154   set_gdbarch_register_virtual_type (gdbarch, mn10300_register_virtual_type);
1155   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, mn10300_dwarf2_reg_to_regnum);
1156   set_gdbarch_deprecated_do_registers_info (gdbarch, mn10300_do_registers_info);
1157   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, 8);
1158   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, 9);
1159   set_gdbarch_fp_regnum (gdbarch, 31);
1160   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, mn10300_virtual_frame_pointer);
1161
1162   /* Breakpoints.  */
1163   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, mn10300_breakpoint_from_pc);
1164   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1165   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1166
1167   /* Stack unwinding.  */
1168   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1169   set_gdbarch_saved_pc_after_call (gdbarch, mn10300_saved_pc_after_call);
1170   set_gdbarch_init_extra_frame_info (gdbarch, mn10300_init_extra_frame_info);
1171   set_gdbarch_deprecated_init_frame_pc (gdbarch, init_frame_pc_noop);
1172   set_gdbarch_frame_init_saved_regs (gdbarch, mn10300_frame_init_saved_regs);
1173   set_gdbarch_frame_chain (gdbarch, mn10300_frame_chain);
1174   set_gdbarch_frame_saved_pc (gdbarch, mn10300_frame_saved_pc);
1175   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, mn10300_extract_return_value);
1176   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address
1177     (gdbarch, mn10300_extract_struct_value_address);
1178   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, mn10300_store_return_value);
1179   set_gdbarch_store_struct_return (gdbarch, mn10300_store_struct_return);
1180   set_gdbarch_pop_frame (gdbarch, mn10300_pop_frame);
1181   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, mn10300_skip_prologue);
1182   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1183   set_gdbarch_frame_num_args (gdbarch, frame_num_args_unknown);
1184   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1185   set_gdbarch_read_fp (gdbarch, generic_target_read_sp);
1186
1187   /* Calling functions in the inferior from GDB.  */
1188   set_gdbarch_call_dummy_p (gdbarch, 1);
1189   set_gdbarch_call_dummy_breakpoint_offset_p (gdbarch, 1);
1190   set_gdbarch_call_dummy_breakpoint_offset (gdbarch, 0);
1191   set_gdbarch_call_dummy_stack_adjust_p (gdbarch, 0);
1192   set_gdbarch_call_dummy_address (gdbarch, entry_point_address);
1193   set_gdbarch_call_dummy_words (gdbarch, mn10300_call_dummy_words);
1194   set_gdbarch_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, 
1195                                        sizeof (mn10300_call_dummy_words));
1196   set_gdbarch_call_dummy_length (gdbarch, 0);
1197   set_gdbarch_fix_call_dummy (gdbarch, generic_fix_call_dummy);
1198   set_gdbarch_call_dummy_start_offset (gdbarch, 0);
1199   set_gdbarch_deprecated_pc_in_call_dummy (gdbarch, deprecated_pc_in_call_dummy_at_entry_point);
1200   set_gdbarch_push_arguments (gdbarch, mn10300_push_arguments);
1201   set_gdbarch_reg_struct_has_addr (gdbarch, mn10300_reg_struct_has_addr);
1202   set_gdbarch_push_return_address (gdbarch, mn10300_push_return_address);
1203   set_gdbarch_save_dummy_frame_tos (gdbarch, generic_save_dummy_frame_tos);
1204   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, mn10300_use_struct_convention);
1205
1206   tdep->am33_mode = am33_mode;
1207
1208   return gdbarch;
1209 }
1210  
1211 void
1212 _initialize_mn10300_tdep (void)
1213 {
1214 /*  printf("_initialize_mn10300_tdep\n"); */
1215
1216   tm_print_insn = print_insn_mn10300;
1217
1218   register_gdbarch_init (bfd_arch_mn10300, mn10300_gdbarch_init);
1219 }