2003-11-22 Andrew Cagney <cagney@redhat.com>
[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 #include "gdb_assert.h"
35 #include "dis-asm.h"
36
37 #define D0_REGNUM 0
38 #define D2_REGNUM 2
39 #define D3_REGNUM 3
40 #define A0_REGNUM 4
41 #define A2_REGNUM 6
42 #define A3_REGNUM 7
43 #define MDR_REGNUM 10
44 #define PSW_REGNUM 11
45 #define LIR_REGNUM 12
46 #define LAR_REGNUM 13
47 #define MDRQ_REGNUM 14
48 #define E0_REGNUM 15
49 #define MCRH_REGNUM 26
50 #define MCRL_REGNUM 27
51 #define MCVF_REGNUM 28
52
53 enum movm_register_bits {
54   movm_exother_bit = 0x01,
55   movm_exreg1_bit  = 0x02,
56   movm_exreg0_bit  = 0x04,
57   movm_other_bit   = 0x08,
58   movm_a3_bit      = 0x10,
59   movm_a2_bit      = 0x20,
60   movm_d3_bit      = 0x40,
61   movm_d2_bit      = 0x80
62 };
63
64 extern void _initialize_mn10300_tdep (void);
65 static CORE_ADDR mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi,
66                                            CORE_ADDR pc);
67
68 /* mn10300 private data */
69 struct gdbarch_tdep
70 {
71   int am33_mode;
72 #define AM33_MODE (gdbarch_tdep (current_gdbarch)->am33_mode)
73 };
74
75 /* Additional info used by the frame */
76
77 struct frame_extra_info
78   {
79     int status;
80     int stack_size;
81   };
82
83
84 static char *
85 register_name (int reg, char **regs, long sizeof_regs)
86 {
87   if (reg < 0 || reg >= sizeof_regs / sizeof (regs[0]))
88     return NULL;
89   else
90     return regs[reg];
91 }
92
93 static const char *
94 mn10300_generic_register_name (int reg)
95 {
96   static char *regs[] =
97   { "d0", "d1", "d2", "d3", "a0", "a1", "a2", "a3",
98     "sp", "pc", "mdr", "psw", "lir", "lar", "", "",
99     "", "", "", "", "", "", "", "",
100     "", "", "", "", "", "", "", "fp"
101   };
102   return register_name (reg, regs, sizeof regs);
103 }
104
105
106 static const char *
107 am33_register_name (int reg)
108 {
109   static char *regs[] =
110   { "d0", "d1", "d2", "d3", "a0", "a1", "a2", "a3",
111     "sp", "pc", "mdr", "psw", "lir", "lar", "",
112     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
113     "ssp", "msp", "usp", "mcrh", "mcrl", "mcvf", "", "", ""
114   };
115   return register_name (reg, regs, sizeof regs);
116 }
117   
118 static CORE_ADDR
119 mn10300_saved_pc_after_call (struct frame_info *fi)
120 {
121   return read_memory_integer (read_register (SP_REGNUM), 4);
122 }
123
124 static void
125 mn10300_extract_return_value (struct type *type, char *regbuf, char *valbuf)
126 {
127   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
128     memcpy (valbuf, regbuf + DEPRECATED_REGISTER_BYTE (4), TYPE_LENGTH (type));
129   else
130     memcpy (valbuf, regbuf + DEPRECATED_REGISTER_BYTE (0), TYPE_LENGTH (type));
131 }
132
133 static CORE_ADDR
134 mn10300_extract_struct_value_address (char *regbuf)
135 {
136   return extract_unsigned_integer (regbuf + DEPRECATED_REGISTER_BYTE (4),
137                                    DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (4));
138 }
139
140 static void
141 mn10300_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
142 {
143   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
144     deprecated_write_register_bytes (DEPRECATED_REGISTER_BYTE (4), valbuf,
145                                      TYPE_LENGTH (type));
146   else
147     deprecated_write_register_bytes (DEPRECATED_REGISTER_BYTE (0), valbuf,
148                                      TYPE_LENGTH (type));
149 }
150
151 static struct frame_info *analyze_dummy_frame (CORE_ADDR, CORE_ADDR);
152 static struct frame_info *
153 analyze_dummy_frame (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR frame)
154 {
155   static struct frame_info *dummy = NULL;
156   if (dummy == NULL)
157     {
158       struct frame_extra_info *extra_info;
159       CORE_ADDR *saved_regs;
160       dummy = deprecated_frame_xmalloc ();
161       saved_regs = xmalloc (SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
162       deprecated_set_frame_saved_regs_hack (dummy, saved_regs);
163       extra_info = XMALLOC (struct frame_extra_info);
164       deprecated_set_frame_extra_info_hack (dummy, extra_info);
165     }
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 (deprecated_get_frame_saved_regs (dummy), '\000', SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
171   mn10300_analyze_prologue (dummy, pc);
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       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LAR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 4;
239       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 8;
240       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MDR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 12;
241       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
242       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 20;
243       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 24;
244       deprecated_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       deprecated_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       deprecated_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       deprecated_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       deprecated_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           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCVF_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset;
272           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCRL_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 4;
273           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCRH_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 8;
274           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MDRQ_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 12;
275           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
276           deprecated_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           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 7] = get_frame_base (fi) + offset;
282           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 6] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
283           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 5] = get_frame_base (fi) + offset + 8;
284           deprecated_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           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 3] = get_frame_base (fi) + offset;
290           deprecated_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
405      Note: kevinb/2003-07-16: We used to do the following here:
406         pc = (fi ? get_frame_pc (fi) : pc);
407      But this is (now) badly broken when called from analyze_dummy_frame().
408   */
409   pc = (pc ? pc : get_frame_pc (fi));
410
411   /* Find the start of this function.  */
412   status = find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end);
413
414   /* Do nothing if we couldn't find the start of this function or if we're
415      stopped at the first instruction in the prologue.  */
416   if (status == 0)
417     {
418       return pc;
419     }
420
421   /* If we're in start, then give up.  */
422   if (strcmp (name, "start") == 0)
423     {
424       if (fi != NULL)
425         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
426       return pc;
427     }
428
429   /* At the start of a function our frame is in the stack pointer.  */
430   if (fi)
431     get_frame_extra_info (fi)->status = MY_FRAME_IN_SP;
432
433   /* Get the next two bytes into buf, we need two because rets is a two
434      byte insn and the first isn't enough to uniquely identify it.  */
435   status = read_memory_nobpt (pc, buf, 2);
436   if (status != 0)
437     return pc;
438
439 #if 0
440   /* Note: kevinb/2003-07-16: We shouldn't be making these sorts of
441      changes to the frame in prologue examination code.  */
442   /* If we're physically on an "rets" instruction, then our frame has
443      already been deallocated.  Note this can also be true for retf
444      and ret if they specify a size of zero.
445
446      In this case fi->frame is bogus, we need to fix it.  */
447   if (fi && buf[0] == 0xf0 && buf[1] == 0xfc)
448     {
449       if (get_next_frame (fi) == NULL)
450         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
451       return get_frame_pc (fi);
452     }
453
454   /* Similarly if we're stopped on the first insn of a prologue as our
455      frame hasn't been allocated yet.  */
456   if (fi && get_frame_pc (fi) == func_addr)
457     {
458       if (get_next_frame (fi) == NULL)
459         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
460       return get_frame_pc (fi);
461     }
462 #endif
463
464   /* Figure out where to stop scanning.  */
465   stop = fi ? pc : func_end;
466
467   /* Don't walk off the end of the function.  */
468   stop = stop > func_end ? func_end : stop;
469
470   /* Start scanning on the first instruction of this function.  */
471   addr = func_addr;
472
473   /* Suck in two bytes.  */
474   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
475   if (status != 0)
476     {
477       fix_frame_pointer (fi, 0);
478       return addr;
479     }
480
481   /* First see if this insn sets the stack pointer from a register; if
482      so, it's probably the initialization of the stack pointer in _start,
483      so mark this as the bottom-most frame.  */
484   if (buf[0] == 0xf2 && (buf[1] & 0xf3) == 0xf0)
485     {
486       if (fi)
487         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
488       return addr;
489     }
490
491   /* Now look for movm [regs],sp, which saves the callee saved registers.
492
493      At this time we don't know if fi->frame is valid, so we only note
494      that we encountered a movm instruction.  Later, we'll set the entries
495      in fsr.regs as needed.  */
496   if (buf[0] == 0xcf)
497     {
498       /* Extract the register list for the movm instruction.  */
499       status = read_memory_nobpt (addr + 1, buf, 1);
500       movm_args = *buf;
501
502       addr += 2;
503
504       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
505       if (addr >= stop)
506         {
507           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
508           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
509             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
510
511           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
512           set_movm_offsets (fi, movm_args);
513           return addr;
514         }
515
516       /* Get the next two bytes so the prologue scan can continue.  */
517       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
518       if (status != 0)
519         {
520           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
521           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
522             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
523
524           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
525           set_movm_offsets (fi, movm_args);
526           return addr;
527         }
528     }
529
530   /* Now see if we set up a frame pointer via "mov sp,a3" */
531   if (buf[0] == 0x3f)
532     {
533       addr += 1;
534
535       /* The frame pointer is now valid.  */
536       if (fi)
537         {
538           get_frame_extra_info (fi)->status |= MY_FRAME_IN_FP;
539           get_frame_extra_info (fi)->status &= ~MY_FRAME_IN_SP;
540         }
541
542       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
543       if (addr >= stop)
544         {
545           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
546           fix_frame_pointer (fi, 0);
547
548           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
549           set_movm_offsets (fi, movm_args);
550           return addr;
551         }
552
553       /* Get two more bytes so scanning can continue.  */
554       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
555       if (status != 0)
556         {
557           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
558           fix_frame_pointer (fi, 0);
559
560           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
561           set_movm_offsets (fi, movm_args);
562           return addr;
563         }
564     }
565
566   /* Next we should allocate the local frame.  No more prologue insns
567      are found after allocating the local frame.
568
569      Search for add imm8,sp (0xf8feXX)
570      or add imm16,sp (0xfafeXXXX)
571      or add imm32,sp (0xfcfeXXXXXXXX).
572
573      If none of the above was found, then this prologue has no 
574      additional stack.  */
575
576   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
577   if (status != 0)
578     {
579       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
580       fix_frame_pointer (fi, 0);
581
582       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
583       set_movm_offsets (fi, movm_args);
584       return addr;
585     }
586
587   imm_size = 0;
588   if (buf[0] == 0xf8 && buf[1] == 0xfe)
589     imm_size = 1;
590   else if (buf[0] == 0xfa && buf[1] == 0xfe)
591     imm_size = 2;
592   else if (buf[0] == 0xfc && buf[1] == 0xfe)
593     imm_size = 4;
594
595   if (imm_size != 0)
596     {
597       /* Suck in imm_size more bytes, they'll hold the size of the
598          current frame.  */
599       status = read_memory_nobpt (addr + 2, buf, imm_size);
600       if (status != 0)
601         {
602           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
603           fix_frame_pointer (fi, 0);
604
605           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
606           set_movm_offsets (fi, movm_args);
607           return addr;
608         }
609
610       /* Note the size of the stack in the frame info structure.  */
611       stack_size = extract_signed_integer (buf, imm_size);
612       if (fi)
613         get_frame_extra_info (fi)->stack_size = stack_size;
614
615       /* We just consumed 2 + imm_size bytes.  */
616       addr += 2 + imm_size;
617
618       /* No more prologue insns follow, so begin preparation to return.  */
619       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
620       fix_frame_pointer (fi, stack_size);
621
622       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
623       set_movm_offsets (fi, movm_args);
624       return addr;
625     }
626
627   /* We never found an insn which allocates local stack space, regardless
628      this is the end of the prologue.  */
629   /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
630   fix_frame_pointer (fi, 0);
631
632   /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
633   set_movm_offsets (fi, movm_args);
634   return addr;
635 }
636
637
638 /* Function: saved_regs_size
639    Return the size in bytes of the register save area, based on the
640    saved_regs array in FI.  */
641 static int
642 saved_regs_size (struct frame_info *fi)
643 {
644   int adjust = 0;
645   int i;
646
647   /* Reserve four bytes for every register saved.  */
648   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
649     if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[i])
650       adjust += 4;
651
652   /* If we saved LIR, then it's most likely we used a `movm'
653      instruction with the `other' bit set, in which case the SP is
654      decremented by an extra four bytes, "to simplify calculation
655      of the transfer area", according to the processor manual.  */
656   if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM])
657     adjust += 4;
658
659   return adjust;
660 }
661
662
663 /* Function: frame_chain
664    Figure out and return the caller's frame pointer given current
665    frame_info struct.
666
667    We don't handle dummy frames yet but we would probably just return the
668    stack pointer that was in use at the time the function call was made?  */
669
670 static CORE_ADDR
671 mn10300_frame_chain (struct frame_info *fi)
672 {
673   struct frame_info *dummy;
674   /* Walk through the prologue to determine the stack size,
675      location of saved registers, end of the prologue, etc.  */
676   if (get_frame_extra_info (fi)->status == 0)
677     mn10300_analyze_prologue (fi, (CORE_ADDR) 0);
678
679   /* Quit now if mn10300_analyze_prologue set NO_MORE_FRAMES.  */
680   if (get_frame_extra_info (fi)->status & NO_MORE_FRAMES)
681     return 0;
682
683   /* Now that we've analyzed our prologue, determine the frame
684      pointer for our caller.
685
686      If our caller has a frame pointer, then we need to
687      find the entry value of $a3 to our function.
688
689      If fsr.regs[A3_REGNUM] is nonzero, then it's at the memory
690      location pointed to by fsr.regs[A3_REGNUM].
691
692      Else it's still in $a3.
693
694      If our caller does not have a frame pointer, then his
695      frame base is fi->frame + -caller's stack size.  */
696
697   /* The easiest way to get that info is to analyze our caller's frame.
698      So we set up a dummy frame and call mn10300_analyze_prologue to
699      find stuff for us.  */
700   dummy = analyze_dummy_frame (DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (fi), get_frame_base (fi));
701
702   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_FP)
703     {
704       /* Our caller has a frame pointer.  So find the frame in $a3 or
705          in the stack.  */
706       if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM])
707         return (read_memory_integer (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM],
708                                      DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
709       else
710         return read_register (A3_REGNUM);
711     }
712   else
713     {
714       int adjust = saved_regs_size (fi);
715
716       /* Our caller does not have a frame pointer.  So his frame starts
717          at the base of our frame (fi->frame) + register save space
718          + <his size>.  */
719       return get_frame_base (fi) + adjust + -get_frame_extra_info (dummy)->stack_size;
720     }
721 }
722
723 /* Function: skip_prologue
724    Return the address of the first inst past the prologue of the function.  */
725
726 static CORE_ADDR
727 mn10300_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
728 {
729   /* We used to check the debug symbols, but that can lose if
730      we have a null prologue.  */
731   return mn10300_analyze_prologue (NULL, pc);
732 }
733
734 /* generic_pop_current_frame calls this function if the current
735    frame isn't a dummy frame.  */
736 static void
737 mn10300_pop_frame_regular (struct frame_info *frame)
738 {
739   int regnum;
740
741   write_register (PC_REGNUM, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (frame));
742
743   /* Restore any saved registers.  */
744   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
745     if (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum] != 0)
746       {
747         ULONGEST value;
748
749         value = read_memory_unsigned_integer (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum],
750                                               DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
751         write_register (regnum, value);
752       }
753
754   /* Actually cut back the stack.  */
755   write_register (SP_REGNUM, get_frame_base (frame));
756
757   /* Don't we need to set the PC?!?  XXX FIXME.  */
758 }
759
760 /* Function: pop_frame
761    This routine gets called when either the user uses the `return'
762    command, or the call dummy breakpoint gets hit.  */
763 static void
764 mn10300_pop_frame (void)
765 {
766   /* This function checks for and handles generic dummy frames, and
767      calls back to our function for ordinary frames.  */
768   generic_pop_current_frame (mn10300_pop_frame_regular);
769
770   /* Throw away any cached frame information.  */
771   flush_cached_frames ();
772 }
773
774 /* Function: push_arguments
775    Setup arguments for a call to the target.  Arguments go in
776    order on the stack.  */
777
778 static CORE_ADDR
779 mn10300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
780                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
781 {
782   int argnum = 0;
783   int len = 0;
784   int stack_offset = 0;
785   int regsused = struct_return ? 1 : 0;
786
787   /* This should be a nop, but align the stack just in case something
788      went wrong.  Stacks are four byte aligned on the mn10300.  */
789   sp &= ~3;
790
791   /* Now make space on the stack for the args.
792
793      XXX This doesn't appear to handle pass-by-invisible reference
794      arguments.  */
795   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
796     {
797       int arg_length = (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])) + 3) & ~3;
798
799       while (regsused < 2 && arg_length > 0)
800         {
801           regsused++;
802           arg_length -= 4;
803         }
804       len += arg_length;
805     }
806
807   /* Allocate stack space.  */
808   sp -= len;
809
810   regsused = struct_return ? 1 : 0;
811   /* Push all arguments onto the stack. */
812   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
813     {
814       int len;
815       char *val;
816
817       /* XXX Check this.  What about UNIONS?  */
818       if (TYPE_CODE (VALUE_TYPE (*args)) == TYPE_CODE_STRUCT
819           && TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args)) > 8)
820         {
821           /* XXX Wrong, we want a pointer to this argument.  */
822           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
823           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
824         }
825       else
826         {
827           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
828           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
829         }
830
831       while (regsused < 2 && len > 0)
832         {
833           write_register (regsused, extract_unsigned_integer (val, 4));
834           val += 4;
835           len -= 4;
836           regsused++;
837         }
838
839       while (len > 0)
840         {
841           write_memory (sp + stack_offset, val, 4);
842           len -= 4;
843           val += 4;
844           stack_offset += 4;
845         }
846
847       args++;
848     }
849
850   /* Make space for the flushback area.  */
851   sp -= 8;
852   return sp;
853 }
854
855 /* Function: push_return_address (pc)
856    Set up the return address for the inferior function call.
857    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
858
859 static CORE_ADDR
860 mn10300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
861 {
862   unsigned char buf[4];
863
864   store_unsigned_integer (buf, 4, entry_point_address ());
865   write_memory (sp - 4, buf, 4);
866   return sp - 4;
867 }
868
869 /* Function: store_struct_return (addr,sp)
870    Store the structure value return address for an inferior function
871    call.  */
872
873 static void
874 mn10300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
875 {
876   /* The structure return address is passed as the first argument.  */
877   write_register (0, addr);
878 }
879
880 /* Function: frame_saved_pc 
881    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if RP_REGNUM
882    is saved in the stack anywhere, otherwise we get it from the
883    registers.  If the inner frame is a dummy frame, return its PC
884    instead of RP, because that's where "caller" of the dummy-frame
885    will be found.  */
886
887 static CORE_ADDR
888 mn10300_frame_saved_pc (struct frame_info *fi)
889 {
890   int adjust = saved_regs_size (fi);
891
892   return (read_memory_integer (get_frame_base (fi) + adjust,
893                                DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
894 }
895
896 /* Function: mn10300_init_extra_frame_info
897    Setup the frame's frame pointer, pc, and frame addresses for saved
898    registers.  Most of the work is done in mn10300_analyze_prologue().
899
900    Note that when we are called for the last frame (currently active frame),
901    that get_frame_pc (fi) and fi->frame will already be setup.  However, fi->frame will
902    be valid only if this routine uses FP.  For previous frames, fi-frame will
903    always be correct.  mn10300_analyze_prologue will fix fi->frame if
904    it's not valid.
905
906    We can be called with the PC in the call dummy under two
907    circumstances.  First, during normal backtracing, second, while
908    figuring out the frame pointer just prior to calling the target
909    function (see call_function_by_hand).  */
910
911 static void
912 mn10300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
913 {
914   if (get_next_frame (fi))
915     deprecated_update_frame_pc_hack (fi, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (get_next_frame (fi)));
916
917   frame_saved_regs_zalloc (fi);
918   frame_extra_info_zalloc (fi, sizeof (struct frame_extra_info));
919
920   get_frame_extra_info (fi)->status = 0;
921   get_frame_extra_info (fi)->stack_size = 0;
922
923   mn10300_analyze_prologue (fi, 0);
924 }
925
926
927 /* This function's job is handled by init_extra_frame_info.  */
928 static void
929 mn10300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
930 {
931 }
932
933
934 /* Function: mn10300_virtual_frame_pointer
935    Return the register that the function uses for a frame pointer, 
936    plus any necessary offset to be applied to the register before
937    any frame pointer offsets.  */
938
939 static void
940 mn10300_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc,
941                                int *reg,
942                                LONGEST *offset)
943 {
944   struct frame_info *dummy = analyze_dummy_frame (pc, 0);
945   /* Set up a dummy frame_info, Analyze the prolog and fill in the
946      extra info.  */
947   /* Results will tell us which type of frame it uses.  */
948   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_SP)
949     {
950       *reg = SP_REGNUM;
951       *offset = -(get_frame_extra_info (dummy)->stack_size);
952     }
953   else
954     {
955       *reg = A3_REGNUM;
956       *offset = 0;
957     }
958 }
959
960 static int
961 mn10300_reg_struct_has_addr (int gcc_p, struct type *type)
962 {
963   return (TYPE_LENGTH (type) > 8);
964 }
965
966 static struct type *
967 mn10300_register_virtual_type (int reg)
968 {
969   return builtin_type_int;
970 }
971
972 static int
973 mn10300_register_byte (int reg)
974 {
975   return (reg * 4);
976 }
977
978 static int
979 mn10300_register_virtual_size (int reg)
980 {
981   return 4;
982 }
983
984 static int
985 mn10300_register_raw_size (int reg)
986 {
987   return 4;
988 }
989
990 /* If DWARF2 is a register number appearing in Dwarf2 debug info, then
991    mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (DWARF2) is the corresponding GDB
992    register number.  Why don't Dwarf2 and GDB use the same numbering?
993    Who knows?  But since people have object files lying around with
994    the existing Dwarf2 numbering, and other people have written stubs
995    to work with the existing GDB, neither of them can change.  So we
996    just have to cope.  */
997 static int
998 mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (int dwarf2)
999 {
1000   /* This table is supposed to be shaped like the REGISTER_NAMES
1001      initializer in gcc/config/mn10300/mn10300.h.  Registers which
1002      appear in GCC's numbering, but have no counterpart in GDB's
1003      world, are marked with a -1.  */
1004   static int dwarf2_to_gdb[] = {
1005     0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, -1, 8,
1006     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
1007   };
1008   int gdb;
1009
1010   if (dwarf2 < 0
1011       || dwarf2 >= (sizeof (dwarf2_to_gdb) / sizeof (dwarf2_to_gdb[0]))
1012       || dwarf2_to_gdb[dwarf2] == -1)
1013     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1014                     "bogus register number in debug info: %d", dwarf2);
1015
1016   return dwarf2_to_gdb[dwarf2];
1017 }
1018
1019 static void
1020 mn10300_print_register (const char *name, int regnum, int reg_width)
1021 {
1022   char raw_buffer[MAX_REGISTER_SIZE];
1023
1024   if (reg_width)
1025     printf_filtered ("%*s: ", reg_width, name);
1026   else
1027     printf_filtered ("%s: ", name);
1028
1029   /* Get the data */
1030   if (!frame_register_read (deprecated_selected_frame, regnum, raw_buffer))
1031     {
1032       printf_filtered ("[invalid]");
1033       return;
1034     }
1035   else
1036     {
1037       int byte;
1038       if (TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
1039         {
1040           for (byte = DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum) - DEPRECATED_REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum);
1041                byte < DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
1042                byte++)
1043             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1044         }
1045       else
1046         {
1047           for (byte = DEPRECATED_REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum) - 1;
1048                byte >= 0;
1049                byte--)
1050             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1051         }
1052     }
1053 }
1054
1055 static void
1056 mn10300_do_registers_info (int regnum, int fpregs)
1057 {
1058   if (regnum >= 0)
1059     {
1060       const char *name = REGISTER_NAME (regnum);
1061       if (name == NULL || name[0] == '\0')
1062         error ("Not a valid register for the current processor type");
1063       mn10300_print_register (name, regnum, 0);
1064       printf_filtered ("\n");
1065     }
1066   else
1067     {
1068       /* print registers in an array 4x8 */
1069       int r;
1070       int reg;
1071       const int nr_in_row = 4;
1072       const int reg_width = 4;
1073       for (r = 0; r < NUM_REGS; r += nr_in_row)
1074         {
1075           int c;
1076           int printing = 0;
1077           int padding = 0;
1078           for (c = r; c < r + nr_in_row; c++)
1079             {
1080               const char *name = REGISTER_NAME (c);
1081               if (name != NULL && *name != '\0')
1082                 {
1083                   printing = 1;
1084                   while (padding > 0)
1085                     {
1086                       printf_filtered (" ");
1087                       padding--;
1088                     }
1089                   mn10300_print_register (name, c, reg_width);
1090                   printf_filtered (" ");
1091                 }
1092               else
1093                 {
1094                   padding += (reg_width + 2 + 8 + 1);
1095                 }
1096             }
1097           if (printing)
1098             printf_filtered ("\n");
1099         }
1100     }
1101 }
1102
1103 static CORE_ADDR
1104 mn10300_read_fp (void)
1105 {
1106   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1107   gdb_assert (SP_REGNUM >= 0);
1108   return read_register (SP_REGNUM);
1109 }
1110
1111 /* Dump out the mn10300 speciic architecture information. */
1112
1113 static void
1114 mn10300_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1115 {
1116   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1117   fprintf_unfiltered (file, "mn10300_dump_tdep: am33_mode = %d\n",
1118                       tdep->am33_mode);
1119 }
1120
1121 static struct gdbarch *
1122 mn10300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1123                       struct gdbarch_list *arches)
1124 {
1125   static LONGEST mn10300_call_dummy_words[] = { 0 };
1126   struct gdbarch *gdbarch;
1127   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1128   int am33_mode;
1129   gdbarch_register_name_ftype *register_name;
1130   int mach;
1131   int num_regs;
1132
1133   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1134   if (arches != NULL)
1135     return arches->gdbarch;
1136   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1137   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1138
1139   if (info.bfd_arch_info != NULL
1140       && info.bfd_arch_info->arch == bfd_arch_mn10300)
1141     mach = info.bfd_arch_info->mach;
1142   else
1143     mach = 0;
1144   switch (mach)
1145     {
1146     case 0:
1147     case bfd_mach_mn10300:
1148       am33_mode = 0;
1149       register_name = mn10300_generic_register_name;
1150       num_regs = 32;
1151       break;
1152     case bfd_mach_am33:
1153       am33_mode = 1;
1154       register_name = am33_register_name;
1155       num_regs = 32;
1156       break;
1157     default:
1158       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1159                       "mn10300_gdbarch_init: Unknown mn10300 variant");
1160       return NULL; /* keep GCC happy. */
1161     }
1162
1163   /* Registers.  */
1164   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
1165   set_gdbarch_register_name (gdbarch, register_name);
1166   set_gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch, 4);
1167   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, num_regs * gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch));
1168   set_gdbarch_deprecated_max_register_raw_size (gdbarch, 4);
1169   set_gdbarch_deprecated_register_raw_size (gdbarch, mn10300_register_raw_size);
1170   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, mn10300_register_byte);
1171   set_gdbarch_deprecated_max_register_virtual_size (gdbarch, 4);
1172   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_size (gdbarch, mn10300_register_virtual_size);
1173   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_type (gdbarch, mn10300_register_virtual_type);
1174   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, mn10300_dwarf2_reg_to_regnum);
1175   set_gdbarch_deprecated_do_registers_info (gdbarch, mn10300_do_registers_info);
1176   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, 8);
1177   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, 9);
1178   set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, 31);
1179   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, mn10300_virtual_frame_pointer);
1180
1181   /* Breakpoints.  */
1182   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, mn10300_breakpoint_from_pc);
1183   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1184   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1185
1186   /* Stack unwinding.  */
1187   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1188   set_gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call (gdbarch, mn10300_saved_pc_after_call);
1189   set_gdbarch_deprecated_init_extra_frame_info (gdbarch, mn10300_init_extra_frame_info);
1190   set_gdbarch_deprecated_frame_init_saved_regs (gdbarch, mn10300_frame_init_saved_regs);
1191   set_gdbarch_deprecated_frame_chain (gdbarch, mn10300_frame_chain);
1192   set_gdbarch_deprecated_frame_saved_pc (gdbarch, mn10300_frame_saved_pc);
1193   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, mn10300_extract_return_value);
1194   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address
1195     (gdbarch, mn10300_extract_struct_value_address);
1196   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, mn10300_store_return_value);
1197   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, mn10300_store_struct_return);
1198   set_gdbarch_deprecated_pop_frame (gdbarch, mn10300_pop_frame);
1199   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, mn10300_skip_prologue);
1200   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1201   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1202   set_gdbarch_deprecated_target_read_fp (gdbarch, mn10300_read_fp);
1203
1204   /* Calling functions in the inferior from GDB.  */
1205   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_words (gdbarch, mn10300_call_dummy_words);
1206   set_gdbarch_deprecated_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, sizeof (mn10300_call_dummy_words));
1207   set_gdbarch_deprecated_pc_in_call_dummy (gdbarch, deprecated_pc_in_call_dummy_at_entry_point);
1208   set_gdbarch_deprecated_push_arguments (gdbarch, mn10300_push_arguments);
1209   set_gdbarch_deprecated_reg_struct_has_addr
1210     (gdbarch, mn10300_reg_struct_has_addr);
1211   set_gdbarch_deprecated_push_return_address (gdbarch, mn10300_push_return_address);
1212   set_gdbarch_deprecated_save_dummy_frame_tos (gdbarch, generic_save_dummy_frame_tos);
1213   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, mn10300_use_struct_convention);
1214
1215   tdep->am33_mode = am33_mode;
1216
1217   /* Should be using push_dummy_call.  */
1218   set_gdbarch_deprecated_dummy_write_sp (gdbarch, deprecated_write_sp);
1219
1220   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_mn10300);
1221
1222   return gdbarch;
1223 }
1224  
1225 void
1226 _initialize_mn10300_tdep (void)
1227 {
1228 /*  printf("_initialize_mn10300_tdep\n"); */
1229
1230   register_gdbarch_init (bfd_arch_mn10300, mn10300_gdbarch_init);
1231 }