2002-07-26 Andrew Cagney <ac131313@redhat.com>
[platform/upstream/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 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     write_register_bytes (REGISTER_BYTE (4), valbuf, TYPE_LENGTH (type));
143   else
144     write_register_bytes (REGISTER_BYTE (0), valbuf, TYPE_LENGTH (type));
145 }
146
147 static struct frame_info *analyze_dummy_frame (CORE_ADDR, CORE_ADDR);
148 static struct frame_info *
149 analyze_dummy_frame (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR frame)
150 {
151   static struct frame_info *dummy = NULL;
152   if (dummy == NULL)
153     {
154       dummy = xmalloc (sizeof (struct frame_info));
155       dummy->saved_regs = xmalloc (SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
156       dummy->extra_info = xmalloc (sizeof (struct frame_extra_info));
157     }
158   dummy->next = NULL;
159   dummy->prev = NULL;
160   dummy->pc = pc;
161   dummy->frame = frame;
162   dummy->extra_info->status = 0;
163   dummy->extra_info->stack_size = 0;
164   memset (dummy->saved_regs, '\000', SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
165   mn10300_analyze_prologue (dummy, 0);
166   return dummy;
167 }
168
169 /* Values for frame_info.status */
170
171 #define MY_FRAME_IN_SP 0x1
172 #define MY_FRAME_IN_FP 0x2
173 #define NO_MORE_FRAMES 0x4
174
175
176 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
177 static int
178 mn10300_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
179 {
180   return (TYPE_NFIELDS (type) > 1 || TYPE_LENGTH (type) > 8);
181 }
182
183 /* The breakpoint instruction must be the same size as the smallest
184    instruction in the instruction set.
185
186    The Matsushita mn10x00 processors have single byte instructions
187    so we need a single byte breakpoint.  Matsushita hasn't defined
188    one, so we defined it ourselves.  */
189
190 const static unsigned char *
191 mn10300_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *bp_addr, int *bp_size)
192 {
193   static char breakpoint[] =
194   {0xff};
195   *bp_size = 1;
196   return breakpoint;
197 }
198
199
200 /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  This is a helper
201    function for mn10300_analyze_prologue. */
202
203 static void
204 fix_frame_pointer (struct frame_info *fi, int stack_size)
205 {
206   if (fi && fi->next == NULL)
207     {
208       if (fi->extra_info->status & MY_FRAME_IN_SP)
209         fi->frame = read_sp () - stack_size;
210       else if (fi->extra_info->status & MY_FRAME_IN_FP)
211         fi->frame = read_register (A3_REGNUM);
212     }
213 }
214
215
216 /* Set offsets of registers saved by movm instruction.
217    This is a helper function for mn10300_analyze_prologue.  */
218
219 static void
220 set_movm_offsets (struct frame_info *fi, int movm_args)
221 {
222   int offset = 0;
223
224   if (fi == NULL || movm_args == 0)
225     return;
226
227   if (movm_args & movm_other_bit)
228     {
229       /* The `other' bit leaves a blank area of four bytes at the
230          beginning of its block of saved registers, making it 32 bytes
231          long in total.  */
232       fi->saved_regs[LAR_REGNUM]    = fi->frame + offset + 4;
233       fi->saved_regs[LIR_REGNUM]    = fi->frame + offset + 8;
234       fi->saved_regs[MDR_REGNUM]    = fi->frame + offset + 12;
235       fi->saved_regs[A0_REGNUM + 1] = fi->frame + offset + 16;
236       fi->saved_regs[A0_REGNUM]     = fi->frame + offset + 20;
237       fi->saved_regs[D0_REGNUM + 1] = fi->frame + offset + 24;
238       fi->saved_regs[D0_REGNUM]     = fi->frame + offset + 28;
239       offset += 32;
240     }
241   if (movm_args & movm_a3_bit)
242     {
243       fi->saved_regs[A3_REGNUM] = fi->frame + offset;
244       offset += 4;
245     }
246   if (movm_args & movm_a2_bit)
247     {
248       fi->saved_regs[A2_REGNUM] = fi->frame + offset;
249       offset += 4;
250     }
251   if (movm_args & movm_d3_bit)
252     {
253       fi->saved_regs[D3_REGNUM] = fi->frame + offset;
254       offset += 4;
255     }
256   if (movm_args & movm_d2_bit)
257     {
258       fi->saved_regs[D2_REGNUM] = fi->frame + offset;
259       offset += 4;
260     }
261   if (AM33_MODE)
262     {
263       if (movm_args & movm_exother_bit)
264         {
265           fi->saved_regs[MCVF_REGNUM]   = fi->frame + offset;
266           fi->saved_regs[MCRL_REGNUM]   = fi->frame + offset + 4;
267           fi->saved_regs[MCRH_REGNUM]   = fi->frame + offset + 8;
268           fi->saved_regs[MDRQ_REGNUM]   = fi->frame + offset + 12;
269           fi->saved_regs[E0_REGNUM + 1] = fi->frame + offset + 16;
270           fi->saved_regs[E0_REGNUM + 0] = fi->frame + offset + 20;
271           offset += 24;
272         }
273       if (movm_args & movm_exreg1_bit)
274         {
275           fi->saved_regs[E0_REGNUM + 7] = fi->frame + offset;
276           fi->saved_regs[E0_REGNUM + 6] = fi->frame + offset + 4;
277           fi->saved_regs[E0_REGNUM + 5] = fi->frame + offset + 8;
278           fi->saved_regs[E0_REGNUM + 4] = fi->frame + offset + 12;
279           offset += 16;
280         }
281       if (movm_args & movm_exreg0_bit)
282         {
283           fi->saved_regs[E0_REGNUM + 3] = fi->frame + offset;
284           fi->saved_regs[E0_REGNUM + 2] = fi->frame + offset + 4;
285           offset += 8;
286         }
287     }
288 }
289
290
291 /* The main purpose of this file is dealing with prologues to extract
292    information about stack frames and saved registers.
293
294    In gcc/config/mn13000/mn10300.c, the expand_prologue prologue
295    function is pretty readable, and has a nice explanation of how the
296    prologue is generated.  The prologues generated by that code will
297    have the following form (NOTE: the current code doesn't handle all
298    this!):
299
300    + If this is an old-style varargs function, then its arguments
301      need to be flushed back to the stack:
302      
303         mov d0,(4,sp)
304         mov d1,(4,sp)
305
306    + If we use any of the callee-saved registers, save them now.
307      
308         movm [some callee-saved registers],(sp)
309
310    + If we have any floating-point registers to save:
311
312      - Decrement the stack pointer to reserve space for the registers.
313        If the function doesn't need a frame pointer, we may combine
314        this with the adjustment that reserves space for the frame.
315
316         add -SIZE, sp
317
318      - Save the floating-point registers.  We have two possible
319        strategies:
320
321        . Save them at fixed offset from the SP:
322
323         fmov fsN,(OFFSETN,sp)
324         fmov fsM,(OFFSETM,sp)
325         ...
326
327        Note that, if OFFSETN happens to be zero, you'll get the
328        different opcode: fmov fsN,(sp)
329
330        . Or, set a0 to the start of the save area, and then use
331        post-increment addressing to save the FP registers.
332
333         mov sp, a0
334         add SIZE, a0
335         fmov fsN,(a0+)
336         fmov fsM,(a0+)
337         ...
338
339    + If the function needs a frame pointer, we set it here.
340
341         mov sp, a3
342
343    + Now we reserve space for the stack frame proper.  This could be
344      merged into the `add -SIZE, sp' instruction for FP saves up
345      above, unless we needed to set the frame pointer in the previous
346      step, or the frame is so large that allocating the whole thing at
347      once would put the FP register save slots out of reach of the
348      addressing mode (128 bytes).
349       
350         add -SIZE, sp        
351
352    One day we might keep the stack pointer constant, that won't
353    change the code for prologues, but it will make the frame
354    pointerless case much more common.  */
355
356 /* Analyze the prologue to determine where registers are saved,
357    the end of the prologue, etc etc.  Return the end of the prologue
358    scanned.
359
360    We store into FI (if non-null) several tidbits of information:
361
362    * stack_size -- size of this stack frame.  Note that if we stop in
363    certain parts of the prologue/epilogue we may claim the size of the
364    current frame is zero.  This happens when the current frame has
365    not been allocated yet or has already been deallocated.
366
367    * fsr -- Addresses of registers saved in the stack by this frame.
368
369    * status -- A (relatively) generic status indicator.  It's a bitmask
370    with the following bits: 
371
372    MY_FRAME_IN_SP: The base of the current frame is actually in
373    the stack pointer.  This can happen for frame pointerless
374    functions, or cases where we're stopped in the prologue/epilogue
375    itself.  For these cases mn10300_analyze_prologue will need up
376    update fi->frame before returning or analyzing the register
377    save instructions.
378
379    MY_FRAME_IN_FP: The base of the current frame is in the
380    frame pointer register ($a3).
381
382    NO_MORE_FRAMES: Set this if the current frame is "start" or
383    if the first instruction looks like mov <imm>,sp.  This tells
384    frame chain to not bother trying to unwind past this frame.  */
385
386 static CORE_ADDR
387 mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi, CORE_ADDR pc)
388 {
389   CORE_ADDR func_addr, func_end, addr, stop;
390   CORE_ADDR stack_size;
391   int imm_size;
392   unsigned char buf[4];
393   int status, movm_args = 0;
394   char *name;
395
396   /* Use the PC in the frame if it's provided to look up the
397      start of this function.  */
398   pc = (fi ? fi->pc : pc);
399
400   /* Find the start of this function.  */
401   status = find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end);
402
403   /* Do nothing if we couldn't find the start of this function or if we're
404      stopped at the first instruction in the prologue.  */
405   if (status == 0)
406     {
407       return pc;
408     }
409
410   /* If we're in start, then give up.  */
411   if (strcmp (name, "start") == 0)
412     {
413       if (fi != NULL)
414         fi->extra_info->status = NO_MORE_FRAMES;
415       return pc;
416     }
417
418   /* At the start of a function our frame is in the stack pointer.  */
419   if (fi)
420     fi->extra_info->status = MY_FRAME_IN_SP;
421
422   /* Get the next two bytes into buf, we need two because rets is a two
423      byte insn and the first isn't enough to uniquely identify it.  */
424   status = read_memory_nobpt (pc, buf, 2);
425   if (status != 0)
426     return pc;
427
428   /* If we're physically on an "rets" instruction, then our frame has
429      already been deallocated.  Note this can also be true for retf
430      and ret if they specify a size of zero.
431
432      In this case fi->frame is bogus, we need to fix it.  */
433   if (fi && buf[0] == 0xf0 && buf[1] == 0xfc)
434     {
435       if (fi->next == NULL)
436         fi->frame = read_sp ();
437       return fi->pc;
438     }
439
440   /* Similarly if we're stopped on the first insn of a prologue as our
441      frame hasn't been allocated yet.  */
442   if (fi && fi->pc == func_addr)
443     {
444       if (fi->next == NULL)
445         fi->frame = read_sp ();
446       return fi->pc;
447     }
448
449   /* Figure out where to stop scanning.  */
450   stop = fi ? fi->pc : func_end;
451
452   /* Don't walk off the end of the function.  */
453   stop = stop > func_end ? func_end : stop;
454
455   /* Start scanning on the first instruction of this function.  */
456   addr = func_addr;
457
458   /* Suck in two bytes.  */
459   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
460   if (status != 0)
461     {
462       fix_frame_pointer (fi, 0);
463       return addr;
464     }
465
466   /* First see if this insn sets the stack pointer from a register; if
467      so, it's probably the initialization of the stack pointer in _start,
468      so mark this as the bottom-most frame.  */
469   if (buf[0] == 0xf2 && (buf[1] & 0xf3) == 0xf0)
470     {
471       if (fi)
472         fi->extra_info->status = NO_MORE_FRAMES;
473       return addr;
474     }
475
476   /* Now look for movm [regs],sp, which saves the callee saved registers.
477
478      At this time we don't know if fi->frame is valid, so we only note
479      that we encountered a movm instruction.  Later, we'll set the entries
480      in fsr.regs as needed.  */
481   if (buf[0] == 0xcf)
482     {
483       /* Extract the register list for the movm instruction.  */
484       status = read_memory_nobpt (addr + 1, buf, 1);
485       movm_args = *buf;
486
487       addr += 2;
488
489       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
490       if (addr >= stop)
491         {
492           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
493           if (fi && fi->next == NULL)
494             fi->frame = read_sp ();
495
496           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
497           set_movm_offsets (fi, movm_args);
498           return addr;
499         }
500
501       /* Get the next two bytes so the prologue scan can continue.  */
502       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
503       if (status != 0)
504         {
505           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
506           if (fi && fi->next == NULL)
507             fi->frame = read_sp ();
508
509           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
510           set_movm_offsets (fi, movm_args);
511           return addr;
512         }
513     }
514
515   /* Now see if we set up a frame pointer via "mov sp,a3" */
516   if (buf[0] == 0x3f)
517     {
518       addr += 1;
519
520       /* The frame pointer is now valid.  */
521       if (fi)
522         {
523           fi->extra_info->status |= MY_FRAME_IN_FP;
524           fi->extra_info->status &= ~MY_FRAME_IN_SP;
525         }
526
527       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
528       if (addr >= stop)
529         {
530           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
531           fix_frame_pointer (fi, 0);
532
533           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
534           set_movm_offsets (fi, movm_args);
535           return addr;
536         }
537
538       /* Get two more bytes so scanning can continue.  */
539       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
540       if (status != 0)
541         {
542           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
543           fix_frame_pointer (fi, 0);
544
545           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
546           set_movm_offsets (fi, movm_args);
547           return addr;
548         }
549     }
550
551   /* Next we should allocate the local frame.  No more prologue insns
552      are found after allocating the local frame.
553
554      Search for add imm8,sp (0xf8feXX)
555      or add imm16,sp (0xfafeXXXX)
556      or add imm32,sp (0xfcfeXXXXXXXX).
557
558      If none of the above was found, then this prologue has no 
559      additional stack.  */
560
561   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
562   if (status != 0)
563     {
564       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
565       fix_frame_pointer (fi, 0);
566
567       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
568       set_movm_offsets (fi, movm_args);
569       return addr;
570     }
571
572   imm_size = 0;
573   if (buf[0] == 0xf8 && buf[1] == 0xfe)
574     imm_size = 1;
575   else if (buf[0] == 0xfa && buf[1] == 0xfe)
576     imm_size = 2;
577   else if (buf[0] == 0xfc && buf[1] == 0xfe)
578     imm_size = 4;
579
580   if (imm_size != 0)
581     {
582       /* Suck in imm_size more bytes, they'll hold the size of the
583          current frame.  */
584       status = read_memory_nobpt (addr + 2, buf, imm_size);
585       if (status != 0)
586         {
587           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
588           fix_frame_pointer (fi, 0);
589
590           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
591           set_movm_offsets (fi, movm_args);
592           return addr;
593         }
594
595       /* Note the size of the stack in the frame info structure.  */
596       stack_size = extract_signed_integer (buf, imm_size);
597       if (fi)
598         fi->extra_info->stack_size = stack_size;
599
600       /* We just consumed 2 + imm_size bytes.  */
601       addr += 2 + imm_size;
602
603       /* No more prologue insns follow, so begin preparation to return.  */
604       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
605       fix_frame_pointer (fi, stack_size);
606
607       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
608       set_movm_offsets (fi, movm_args);
609       return addr;
610     }
611
612   /* We never found an insn which allocates local stack space, regardless
613      this is the end of the prologue.  */
614   /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
615   fix_frame_pointer (fi, 0);
616
617   /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
618   set_movm_offsets (fi, movm_args);
619   return addr;
620 }
621
622
623 /* Function: saved_regs_size
624    Return the size in bytes of the register save area, based on the
625    saved_regs array in FI.  */
626 static int
627 saved_regs_size (struct frame_info *fi)
628 {
629   int adjust = 0;
630   int i;
631
632   /* Reserve four bytes for every register saved.  */
633   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
634     if (fi->saved_regs[i])
635       adjust += 4;
636
637   /* If we saved LIR, then it's most likely we used a `movm'
638      instruction with the `other' bit set, in which case the SP is
639      decremented by an extra four bytes, "to simplify calculation
640      of the transfer area", according to the processor manual.  */
641   if (fi->saved_regs[LIR_REGNUM])
642     adjust += 4;
643
644   return adjust;
645 }
646
647
648 /* Function: frame_chain
649    Figure out and return the caller's frame pointer given current
650    frame_info struct.
651
652    We don't handle dummy frames yet but we would probably just return the
653    stack pointer that was in use at the time the function call was made?  */
654
655 static CORE_ADDR
656 mn10300_frame_chain (struct frame_info *fi)
657 {
658   struct frame_info *dummy;
659   /* Walk through the prologue to determine the stack size,
660      location of saved registers, end of the prologue, etc.  */
661   if (fi->extra_info->status == 0)
662     mn10300_analyze_prologue (fi, (CORE_ADDR) 0);
663
664   /* Quit now if mn10300_analyze_prologue set NO_MORE_FRAMES.  */
665   if (fi->extra_info->status & NO_MORE_FRAMES)
666     return 0;
667
668   /* Now that we've analyzed our prologue, determine the frame
669      pointer for our caller.
670
671      If our caller has a frame pointer, then we need to
672      find the entry value of $a3 to our function.
673
674      If fsr.regs[A3_REGNUM] is nonzero, then it's at the memory
675      location pointed to by fsr.regs[A3_REGNUM].
676
677      Else it's still in $a3.
678
679      If our caller does not have a frame pointer, then his
680      frame base is fi->frame + -caller's stack size.  */
681
682   /* The easiest way to get that info is to analyze our caller's frame.
683      So we set up a dummy frame and call mn10300_analyze_prologue to
684      find stuff for us.  */
685   dummy = analyze_dummy_frame (FRAME_SAVED_PC (fi), fi->frame);
686
687   if (dummy->extra_info->status & MY_FRAME_IN_FP)
688     {
689       /* Our caller has a frame pointer.  So find the frame in $a3 or
690          in the stack.  */
691       if (fi->saved_regs[A3_REGNUM])
692         return (read_memory_integer (fi->saved_regs[A3_REGNUM], REGISTER_SIZE));
693       else
694         return read_register (A3_REGNUM);
695     }
696   else
697     {
698       int adjust = saved_regs_size (fi);
699
700       /* Our caller does not have a frame pointer.  So his frame starts
701          at the base of our frame (fi->frame) + register save space
702          + <his size>.  */
703       return fi->frame + adjust + -dummy->extra_info->stack_size;
704     }
705 }
706
707 /* Function: skip_prologue
708    Return the address of the first inst past the prologue of the function.  */
709
710 static CORE_ADDR
711 mn10300_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
712 {
713   /* We used to check the debug symbols, but that can lose if
714      we have a null prologue.  */
715   return mn10300_analyze_prologue (NULL, pc);
716 }
717
718 /* generic_pop_current_frame calls this function if the current
719    frame isn't a dummy frame.  */
720 static void
721 mn10300_pop_frame_regular (struct frame_info *frame)
722 {
723   int regnum;
724
725   write_register (PC_REGNUM, FRAME_SAVED_PC (frame));
726
727   /* Restore any saved registers.  */
728   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
729     if (frame->saved_regs[regnum] != 0)
730       {
731         ULONGEST value;
732
733         value = read_memory_unsigned_integer (frame->saved_regs[regnum],
734                                               REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
735         write_register (regnum, value);
736       }
737
738   /* Actually cut back the stack.  */
739   write_register (SP_REGNUM, FRAME_FP (frame));
740
741   /* Don't we need to set the PC?!?  XXX FIXME.  */
742 }
743
744 /* Function: pop_frame
745    This routine gets called when either the user uses the `return'
746    command, or the call dummy breakpoint gets hit.  */
747 static void
748 mn10300_pop_frame (void)
749 {
750   /* This function checks for and handles generic dummy frames, and
751      calls back to our function for ordinary frames.  */
752   generic_pop_current_frame (mn10300_pop_frame_regular);
753
754   /* Throw away any cached frame information.  */
755   flush_cached_frames ();
756 }
757
758 /* Function: push_arguments
759    Setup arguments for a call to the target.  Arguments go in
760    order on the stack.  */
761
762 static CORE_ADDR
763 mn10300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
764                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
765 {
766   int argnum = 0;
767   int len = 0;
768   int stack_offset = 0;
769   int regsused = struct_return ? 1 : 0;
770
771   /* This should be a nop, but align the stack just in case something
772      went wrong.  Stacks are four byte aligned on the mn10300.  */
773   sp &= ~3;
774
775   /* Now make space on the stack for the args.
776
777      XXX This doesn't appear to handle pass-by-invisible reference
778      arguments.  */
779   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
780     {
781       int arg_length = (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])) + 3) & ~3;
782
783       while (regsused < 2 && arg_length > 0)
784         {
785           regsused++;
786           arg_length -= 4;
787         }
788       len += arg_length;
789     }
790
791   /* Allocate stack space.  */
792   sp -= len;
793
794   regsused = struct_return ? 1 : 0;
795   /* Push all arguments onto the stack. */
796   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
797     {
798       int len;
799       char *val;
800
801       /* XXX Check this.  What about UNIONS?  */
802       if (TYPE_CODE (VALUE_TYPE (*args)) == TYPE_CODE_STRUCT
803           && TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args)) > 8)
804         {
805           /* XXX Wrong, we want a pointer to this argument.  */
806           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
807           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
808         }
809       else
810         {
811           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
812           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
813         }
814
815       while (regsused < 2 && len > 0)
816         {
817           write_register (regsused, extract_unsigned_integer (val, 4));
818           val += 4;
819           len -= 4;
820           regsused++;
821         }
822
823       while (len > 0)
824         {
825           write_memory (sp + stack_offset, val, 4);
826           len -= 4;
827           val += 4;
828           stack_offset += 4;
829         }
830
831       args++;
832     }
833
834   /* Make space for the flushback area.  */
835   sp -= 8;
836   return sp;
837 }
838
839 /* Function: push_return_address (pc)
840    Set up the return address for the inferior function call.
841    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
842
843 static CORE_ADDR
844 mn10300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
845 {
846   unsigned char buf[4];
847
848   store_unsigned_integer (buf, 4, CALL_DUMMY_ADDRESS ());
849   write_memory (sp - 4, buf, 4);
850   return sp - 4;
851 }
852
853 /* Function: store_struct_return (addr,sp)
854    Store the structure value return address for an inferior function
855    call.  */
856
857 static void
858 mn10300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
859 {
860   /* The structure return address is passed as the first argument.  */
861   write_register (0, addr);
862 }
863
864 /* Function: frame_saved_pc 
865    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if RP_REGNUM
866    is saved in the stack anywhere, otherwise we get it from the
867    registers.  If the inner frame is a dummy frame, return its PC
868    instead of RP, because that's where "caller" of the dummy-frame
869    will be found.  */
870
871 static CORE_ADDR
872 mn10300_frame_saved_pc (struct frame_info *fi)
873 {
874   int adjust = saved_regs_size (fi);
875
876   return (read_memory_integer (fi->frame + adjust, REGISTER_SIZE));
877 }
878
879 /* Function: mn10300_init_extra_frame_info
880    Setup the frame's frame pointer, pc, and frame addresses for saved
881    registers.  Most of the work is done in mn10300_analyze_prologue().
882
883    Note that when we are called for the last frame (currently active frame),
884    that fi->pc and fi->frame will already be setup.  However, fi->frame will
885    be valid only if this routine uses FP.  For previous frames, fi-frame will
886    always be correct.  mn10300_analyze_prologue will fix fi->frame if
887    it's not valid.
888
889    We can be called with the PC in the call dummy under two circumstances.
890    First, during normal backtracing, second, while figuring out the frame
891    pointer just prior to calling the target function (see run_stack_dummy).  */
892
893 static void
894 mn10300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
895 {
896   if (fi->next)
897     fi->pc = FRAME_SAVED_PC (fi->next);
898
899   frame_saved_regs_zalloc (fi);
900   fi->extra_info = (struct frame_extra_info *)
901     frame_obstack_alloc (sizeof (struct frame_extra_info));
902
903   fi->extra_info->status = 0;
904   fi->extra_info->stack_size = 0;
905
906   mn10300_analyze_prologue (fi, 0);
907 }
908
909
910 /* This function's job is handled by init_extra_frame_info.  */
911 static void
912 mn10300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
913 {
914 }
915
916
917 /* Function: mn10300_virtual_frame_pointer
918    Return the register that the function uses for a frame pointer, 
919    plus any necessary offset to be applied to the register before
920    any frame pointer offsets.  */
921
922 static void
923 mn10300_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc,
924                                int *reg,
925                                LONGEST *offset)
926 {
927   struct frame_info *dummy = analyze_dummy_frame (pc, 0);
928   /* Set up a dummy frame_info, Analyze the prolog and fill in the
929      extra info.  */
930   /* Results will tell us which type of frame it uses.  */
931   if (dummy->extra_info->status & MY_FRAME_IN_SP)
932     {
933       *reg = SP_REGNUM;
934       *offset = -(dummy->extra_info->stack_size);
935     }
936   else
937     {
938       *reg = A3_REGNUM;
939       *offset = 0;
940     }
941 }
942
943 static int
944 mn10300_reg_struct_has_addr (int gcc_p, struct type *type)
945 {
946   return (TYPE_LENGTH (type) > 8);
947 }
948
949 static struct type *
950 mn10300_register_virtual_type (int reg)
951 {
952   return builtin_type_int;
953 }
954
955 static int
956 mn10300_register_byte (int reg)
957 {
958   return (reg * 4);
959 }
960
961 static int
962 mn10300_register_virtual_size (int reg)
963 {
964   return 4;
965 }
966
967 static int
968 mn10300_register_raw_size (int reg)
969 {
970   return 4;
971 }
972
973 /* If DWARF2 is a register number appearing in Dwarf2 debug info, then
974    mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (DWARF2) is the corresponding GDB
975    register number.  Why don't Dwarf2 and GDB use the same numbering?
976    Who knows?  But since people have object files lying around with
977    the existing Dwarf2 numbering, and other people have written stubs
978    to work with the existing GDB, neither of them can change.  So we
979    just have to cope.  */
980 static int
981 mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (int dwarf2)
982 {
983   /* This table is supposed to be shaped like the REGISTER_NAMES
984      initializer in gcc/config/mn10300/mn10300.h.  Registers which
985      appear in GCC's numbering, but have no counterpart in GDB's
986      world, are marked with a -1.  */
987   static int dwarf2_to_gdb[] = {
988     0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, -1, 8,
989     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
990   };
991   int gdb;
992
993   if (dwarf2 < 0
994       || dwarf2 >= (sizeof (dwarf2_to_gdb) / sizeof (dwarf2_to_gdb[0]))
995       || dwarf2_to_gdb[dwarf2] == -1)
996     internal_error (__FILE__, __LINE__,
997                     "bogus register number in debug info: %d", dwarf2);
998
999   return dwarf2_to_gdb[dwarf2];
1000 }
1001
1002 static void
1003 mn10300_print_register (const char *name, int regnum, int reg_width)
1004 {
1005   char *raw_buffer = alloca (MAX_REGISTER_RAW_SIZE);
1006
1007   if (reg_width)
1008     printf_filtered ("%*s: ", reg_width, name);
1009   else
1010     printf_filtered ("%s: ", name);
1011
1012   /* Get the data */
1013   if (!frame_register_read (selected_frame, regnum, raw_buffer))
1014     {
1015       printf_filtered ("[invalid]");
1016       return;
1017     }
1018   else
1019     {
1020       int byte;
1021       if (TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
1022         {
1023           for (byte = REGISTER_RAW_SIZE (regnum) - REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum);
1024                byte < REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
1025                byte++)
1026             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1027         }
1028       else
1029         {
1030           for (byte = REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum) - 1;
1031                byte >= 0;
1032                byte--)
1033             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1034         }
1035     }
1036 }
1037
1038 static void
1039 mn10300_do_registers_info (int regnum, int fpregs)
1040 {
1041   if (regnum >= 0)
1042     {
1043       const char *name = REGISTER_NAME (regnum);
1044       if (name == NULL || name[0] == '\0')
1045         error ("Not a valid register for the current processor type");
1046       mn10300_print_register (name, regnum, 0);
1047       printf_filtered ("\n");
1048     }
1049   else
1050     {
1051       /* print registers in an array 4x8 */
1052       int r;
1053       int reg;
1054       const int nr_in_row = 4;
1055       const int reg_width = 4;
1056       for (r = 0; r < NUM_REGS; r += nr_in_row)
1057         {
1058           int c;
1059           int printing = 0;
1060           int padding = 0;
1061           for (c = r; c < r + nr_in_row; c++)
1062             {
1063               const char *name = REGISTER_NAME (c);
1064               if (name != NULL && *name != '\0')
1065                 {
1066                   printing = 1;
1067                   while (padding > 0)
1068                     {
1069                       printf_filtered (" ");
1070                       padding--;
1071                     }
1072                   mn10300_print_register (name, c, reg_width);
1073                   printf_filtered (" ");
1074                 }
1075               else
1076                 {
1077                   padding += (reg_width + 2 + 8 + 1);
1078                 }
1079             }
1080           if (printing)
1081             printf_filtered ("\n");
1082         }
1083     }
1084 }
1085
1086 /* Dump out the mn10300 speciic architecture information. */
1087
1088 static void
1089 mn10300_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1090 {
1091   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1092   fprintf_unfiltered (file, "mn10300_dump_tdep: am33_mode = %d\n",
1093                       tdep->am33_mode);
1094 }
1095
1096 static struct gdbarch *
1097 mn10300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1098                       struct gdbarch_list *arches)
1099 {
1100   static LONGEST mn10300_call_dummy_words[] = { 0 };
1101   struct gdbarch *gdbarch;
1102   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1103   int am33_mode;
1104   gdbarch_register_name_ftype *register_name;
1105   int mach;
1106   int num_regs;
1107
1108   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1109   if (arches != NULL)
1110     return arches->gdbarch;
1111   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1112   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1113
1114   if (info.bfd_arch_info != NULL
1115       && info.bfd_arch_info->arch == bfd_arch_mn10300)
1116     mach = info.bfd_arch_info->mach;
1117   else
1118     mach = 0;
1119   switch (mach)
1120     {
1121     case 0:
1122     case bfd_mach_mn10300:
1123       am33_mode = 0;
1124       register_name = mn10300_generic_register_name;
1125       num_regs = 32;
1126       break;
1127     case bfd_mach_am33:
1128       am33_mode = 1;
1129       register_name = am33_register_name;
1130       num_regs = 32;
1131       break;
1132     default:
1133       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1134                       "mn10300_gdbarch_init: Unknown mn10300 variant");
1135       return NULL; /* keep GCC happy. */
1136     }
1137
1138   /* Registers.  */
1139   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
1140   set_gdbarch_register_name (gdbarch, register_name);
1141   set_gdbarch_register_size (gdbarch, 4);
1142   set_gdbarch_register_bytes (gdbarch, 
1143                               num_regs * gdbarch_register_size (gdbarch));
1144   set_gdbarch_max_register_raw_size (gdbarch, 4);
1145   set_gdbarch_register_raw_size (gdbarch, mn10300_register_raw_size);
1146   set_gdbarch_register_byte (gdbarch, mn10300_register_byte);
1147   set_gdbarch_max_register_virtual_size (gdbarch, 4);
1148   set_gdbarch_register_virtual_size (gdbarch, mn10300_register_virtual_size);
1149   set_gdbarch_register_virtual_type (gdbarch, mn10300_register_virtual_type);
1150   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, mn10300_dwarf2_reg_to_regnum);
1151   set_gdbarch_do_registers_info (gdbarch, mn10300_do_registers_info);
1152   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, 8);
1153   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, 9);
1154   set_gdbarch_fp_regnum (gdbarch, 31);
1155   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, mn10300_virtual_frame_pointer);
1156
1157   /* Breakpoints.  */
1158   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, mn10300_breakpoint_from_pc);
1159   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1160   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1161
1162   /* Stack unwinding.  */
1163   set_gdbarch_get_saved_register (gdbarch, generic_get_saved_register);
1164   set_gdbarch_frame_chain_valid (gdbarch, generic_file_frame_chain_valid);
1165   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1166   set_gdbarch_frame_chain_valid (gdbarch, generic_file_frame_chain_valid);
1167   set_gdbarch_saved_pc_after_call (gdbarch, mn10300_saved_pc_after_call);
1168   set_gdbarch_init_extra_frame_info (gdbarch, mn10300_init_extra_frame_info);
1169   set_gdbarch_init_frame_pc (gdbarch, init_frame_pc_noop);
1170   set_gdbarch_frame_init_saved_regs (gdbarch, mn10300_frame_init_saved_regs);
1171   set_gdbarch_frame_chain (gdbarch, mn10300_frame_chain);
1172   set_gdbarch_frame_saved_pc (gdbarch, mn10300_frame_saved_pc);
1173   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, mn10300_extract_return_value);
1174   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address
1175     (gdbarch, mn10300_extract_struct_value_address);
1176   set_gdbarch_store_return_value (gdbarch, mn10300_store_return_value);
1177   set_gdbarch_store_struct_return (gdbarch, mn10300_store_struct_return);
1178   set_gdbarch_pop_frame (gdbarch, mn10300_pop_frame);
1179   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, mn10300_skip_prologue);
1180   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1181   set_gdbarch_frame_args_address (gdbarch, default_frame_address);
1182   set_gdbarch_frame_locals_address (gdbarch, default_frame_address);
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_location (gdbarch, AT_ENTRY_POINT);
1193   set_gdbarch_call_dummy_address (gdbarch, entry_point_address);
1194   set_gdbarch_call_dummy_words (gdbarch, mn10300_call_dummy_words);
1195   set_gdbarch_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, 
1196                                        sizeof (mn10300_call_dummy_words));
1197   set_gdbarch_call_dummy_length (gdbarch, 0);
1198   set_gdbarch_fix_call_dummy (gdbarch, generic_fix_call_dummy);
1199   set_gdbarch_call_dummy_start_offset (gdbarch, 0);
1200   set_gdbarch_pc_in_call_dummy (gdbarch, pc_in_call_dummy_at_entry_point);
1201   set_gdbarch_use_generic_dummy_frames (gdbarch, 1);
1202   set_gdbarch_push_dummy_frame (gdbarch, generic_push_dummy_frame);
1203   set_gdbarch_push_arguments (gdbarch, mn10300_push_arguments);
1204   set_gdbarch_reg_struct_has_addr (gdbarch, mn10300_reg_struct_has_addr);
1205   set_gdbarch_push_return_address (gdbarch, mn10300_push_return_address);
1206   set_gdbarch_save_dummy_frame_tos (gdbarch, generic_save_dummy_frame_tos);
1207   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, mn10300_use_struct_convention);
1208
1209   tdep->am33_mode = am33_mode;
1210
1211   return gdbarch;
1212 }
1213  
1214 void
1215 _initialize_mn10300_tdep (void)
1216 {
1217 /*  printf("_initialize_mn10300_tdep\n"); */
1218
1219   tm_print_insn = print_insn_mn10300;
1220
1221   register_gdbarch_init (bfd_arch_mn10300, mn10300_gdbarch_init);
1222 }