2003-09-17 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                                    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_set_frame_next_hack (dummy, NULL);
167   deprecated_set_frame_prev_hack (dummy, NULL);
168   deprecated_update_frame_pc_hack (dummy, pc);
169   deprecated_update_frame_base_hack (dummy, frame);
170   get_frame_extra_info (dummy)->status = 0;
171   get_frame_extra_info (dummy)->stack_size = 0;
172   memset (get_frame_saved_regs (dummy), '\000', SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
173   mn10300_analyze_prologue (dummy, pc);
174   return dummy;
175 }
176
177 /* Values for frame_info.status */
178
179 #define MY_FRAME_IN_SP 0x1
180 #define MY_FRAME_IN_FP 0x2
181 #define NO_MORE_FRAMES 0x4
182
183
184 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
185 static int
186 mn10300_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
187 {
188   return (TYPE_NFIELDS (type) > 1 || TYPE_LENGTH (type) > 8);
189 }
190
191 /* The breakpoint instruction must be the same size as the smallest
192    instruction in the instruction set.
193
194    The Matsushita mn10x00 processors have single byte instructions
195    so we need a single byte breakpoint.  Matsushita hasn't defined
196    one, so we defined it ourselves.  */
197
198 const static unsigned char *
199 mn10300_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *bp_addr, int *bp_size)
200 {
201   static char breakpoint[] =
202   {0xff};
203   *bp_size = 1;
204   return breakpoint;
205 }
206
207
208 /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  This is a helper
209    function for mn10300_analyze_prologue. */
210
211 static void
212 fix_frame_pointer (struct frame_info *fi, int stack_size)
213 {
214   if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
215     {
216       if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_SP)
217         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp () - stack_size);
218       else if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_FP)
219         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_register (A3_REGNUM));
220     }
221 }
222
223
224 /* Set offsets of registers saved by movm instruction.
225    This is a helper function for mn10300_analyze_prologue.  */
226
227 static void
228 set_movm_offsets (struct frame_info *fi, int movm_args)
229 {
230   int offset = 0;
231
232   if (fi == NULL || movm_args == 0)
233     return;
234
235   if (movm_args & movm_other_bit)
236     {
237       /* The `other' bit leaves a blank area of four bytes at the
238          beginning of its block of saved registers, making it 32 bytes
239          long in total.  */
240       get_frame_saved_regs (fi)[LAR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 4;
241       get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 8;
242       get_frame_saved_regs (fi)[MDR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 12;
243       get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
244       get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 20;
245       get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 24;
246       get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 28;
247       offset += 32;
248     }
249   if (movm_args & movm_a3_bit)
250     {
251       get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
252       offset += 4;
253     }
254   if (movm_args & movm_a2_bit)
255     {
256       get_frame_saved_regs (fi)[A2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
257       offset += 4;
258     }
259   if (movm_args & movm_d3_bit)
260     {
261       get_frame_saved_regs (fi)[D3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
262       offset += 4;
263     }
264   if (movm_args & movm_d2_bit)
265     {
266       get_frame_saved_regs (fi)[D2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
267       offset += 4;
268     }
269   if (AM33_MODE)
270     {
271       if (movm_args & movm_exother_bit)
272         {
273           get_frame_saved_regs (fi)[MCVF_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset;
274           get_frame_saved_regs (fi)[MCRL_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 4;
275           get_frame_saved_regs (fi)[MCRH_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 8;
276           get_frame_saved_regs (fi)[MDRQ_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 12;
277           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
278           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 0] = get_frame_base (fi) + offset + 20;
279           offset += 24;
280         }
281       if (movm_args & movm_exreg1_bit)
282         {
283           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 7] = get_frame_base (fi) + offset;
284           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 6] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
285           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 5] = get_frame_base (fi) + offset + 8;
286           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 4] = get_frame_base (fi) + offset + 12;
287           offset += 16;
288         }
289       if (movm_args & movm_exreg0_bit)
290         {
291           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 3] = get_frame_base (fi) + offset;
292           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 2] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
293           offset += 8;
294         }
295     }
296 }
297
298
299 /* The main purpose of this file is dealing with prologues to extract
300    information about stack frames and saved registers.
301
302    In gcc/config/mn13000/mn10300.c, the expand_prologue prologue
303    function is pretty readable, and has a nice explanation of how the
304    prologue is generated.  The prologues generated by that code will
305    have the following form (NOTE: the current code doesn't handle all
306    this!):
307
308    + If this is an old-style varargs function, then its arguments
309      need to be flushed back to the stack:
310      
311         mov d0,(4,sp)
312         mov d1,(4,sp)
313
314    + If we use any of the callee-saved registers, save them now.
315      
316         movm [some callee-saved registers],(sp)
317
318    + If we have any floating-point registers to save:
319
320      - Decrement the stack pointer to reserve space for the registers.
321        If the function doesn't need a frame pointer, we may combine
322        this with the adjustment that reserves space for the frame.
323
324         add -SIZE, sp
325
326      - Save the floating-point registers.  We have two possible
327        strategies:
328
329        . Save them at fixed offset from the SP:
330
331         fmov fsN,(OFFSETN,sp)
332         fmov fsM,(OFFSETM,sp)
333         ...
334
335        Note that, if OFFSETN happens to be zero, you'll get the
336        different opcode: fmov fsN,(sp)
337
338        . Or, set a0 to the start of the save area, and then use
339        post-increment addressing to save the FP registers.
340
341         mov sp, a0
342         add SIZE, a0
343         fmov fsN,(a0+)
344         fmov fsM,(a0+)
345         ...
346
347    + If the function needs a frame pointer, we set it here.
348
349         mov sp, a3
350
351    + Now we reserve space for the stack frame proper.  This could be
352      merged into the `add -SIZE, sp' instruction for FP saves up
353      above, unless we needed to set the frame pointer in the previous
354      step, or the frame is so large that allocating the whole thing at
355      once would put the FP register save slots out of reach of the
356      addressing mode (128 bytes).
357       
358         add -SIZE, sp        
359
360    One day we might keep the stack pointer constant, that won't
361    change the code for prologues, but it will make the frame
362    pointerless case much more common.  */
363
364 /* Analyze the prologue to determine where registers are saved,
365    the end of the prologue, etc etc.  Return the end of the prologue
366    scanned.
367
368    We store into FI (if non-null) several tidbits of information:
369
370    * stack_size -- size of this stack frame.  Note that if we stop in
371    certain parts of the prologue/epilogue we may claim the size of the
372    current frame is zero.  This happens when the current frame has
373    not been allocated yet or has already been deallocated.
374
375    * fsr -- Addresses of registers saved in the stack by this frame.
376
377    * status -- A (relatively) generic status indicator.  It's a bitmask
378    with the following bits: 
379
380    MY_FRAME_IN_SP: The base of the current frame is actually in
381    the stack pointer.  This can happen for frame pointerless
382    functions, or cases where we're stopped in the prologue/epilogue
383    itself.  For these cases mn10300_analyze_prologue will need up
384    update fi->frame before returning or analyzing the register
385    save instructions.
386
387    MY_FRAME_IN_FP: The base of the current frame is in the
388    frame pointer register ($a3).
389
390    NO_MORE_FRAMES: Set this if the current frame is "start" or
391    if the first instruction looks like mov <imm>,sp.  This tells
392    frame chain to not bother trying to unwind past this frame.  */
393
394 static CORE_ADDR
395 mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi, CORE_ADDR pc)
396 {
397   CORE_ADDR func_addr, func_end, addr, stop;
398   CORE_ADDR stack_size;
399   int imm_size;
400   unsigned char buf[4];
401   int status, movm_args = 0;
402   char *name;
403
404   /* Use the PC in the frame if it's provided to look up the
405      start of this function.
406
407      Note: kevinb/2003-07-16: We used to do the following here:
408         pc = (fi ? get_frame_pc (fi) : pc);
409      But this is (now) badly broken when called from analyze_dummy_frame().
410   */
411   pc = (pc ? pc : get_frame_pc (fi));
412
413   /* Find the start of this function.  */
414   status = find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end);
415
416   /* Do nothing if we couldn't find the start of this function or if we're
417      stopped at the first instruction in the prologue.  */
418   if (status == 0)
419     {
420       return pc;
421     }
422
423   /* If we're in start, then give up.  */
424   if (strcmp (name, "start") == 0)
425     {
426       if (fi != NULL)
427         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
428       return pc;
429     }
430
431   /* At the start of a function our frame is in the stack pointer.  */
432   if (fi)
433     get_frame_extra_info (fi)->status = MY_FRAME_IN_SP;
434
435   /* Get the next two bytes into buf, we need two because rets is a two
436      byte insn and the first isn't enough to uniquely identify it.  */
437   status = read_memory_nobpt (pc, buf, 2);
438   if (status != 0)
439     return pc;
440
441 #if 0
442   /* Note: kevinb/2003-07-16: We shouldn't be making these sorts of
443      changes to the frame in prologue examination code.  */
444   /* If we're physically on an "rets" instruction, then our frame has
445      already been deallocated.  Note this can also be true for retf
446      and ret if they specify a size of zero.
447
448      In this case fi->frame is bogus, we need to fix it.  */
449   if (fi && buf[0] == 0xf0 && buf[1] == 0xfc)
450     {
451       if (get_next_frame (fi) == NULL)
452         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
453       return get_frame_pc (fi);
454     }
455
456   /* Similarly if we're stopped on the first insn of a prologue as our
457      frame hasn't been allocated yet.  */
458   if (fi && get_frame_pc (fi) == func_addr)
459     {
460       if (get_next_frame (fi) == NULL)
461         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
462       return get_frame_pc (fi);
463     }
464 #endif
465
466   /* Figure out where to stop scanning.  */
467   stop = fi ? pc : func_end;
468
469   /* Don't walk off the end of the function.  */
470   stop = stop > func_end ? func_end : stop;
471
472   /* Start scanning on the first instruction of this function.  */
473   addr = func_addr;
474
475   /* Suck in two bytes.  */
476   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
477   if (status != 0)
478     {
479       fix_frame_pointer (fi, 0);
480       return addr;
481     }
482
483   /* First see if this insn sets the stack pointer from a register; if
484      so, it's probably the initialization of the stack pointer in _start,
485      so mark this as the bottom-most frame.  */
486   if (buf[0] == 0xf2 && (buf[1] & 0xf3) == 0xf0)
487     {
488       if (fi)
489         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
490       return addr;
491     }
492
493   /* Now look for movm [regs],sp, which saves the callee saved registers.
494
495      At this time we don't know if fi->frame is valid, so we only note
496      that we encountered a movm instruction.  Later, we'll set the entries
497      in fsr.regs as needed.  */
498   if (buf[0] == 0xcf)
499     {
500       /* Extract the register list for the movm instruction.  */
501       status = read_memory_nobpt (addr + 1, buf, 1);
502       movm_args = *buf;
503
504       addr += 2;
505
506       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
507       if (addr >= stop)
508         {
509           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
510           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
511             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
512
513           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
514           set_movm_offsets (fi, movm_args);
515           return addr;
516         }
517
518       /* Get the next two bytes so the prologue scan can continue.  */
519       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
520       if (status != 0)
521         {
522           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
523           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
524             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
525
526           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
527           set_movm_offsets (fi, movm_args);
528           return addr;
529         }
530     }
531
532   /* Now see if we set up a frame pointer via "mov sp,a3" */
533   if (buf[0] == 0x3f)
534     {
535       addr += 1;
536
537       /* The frame pointer is now valid.  */
538       if (fi)
539         {
540           get_frame_extra_info (fi)->status |= MY_FRAME_IN_FP;
541           get_frame_extra_info (fi)->status &= ~MY_FRAME_IN_SP;
542         }
543
544       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
545       if (addr >= stop)
546         {
547           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
548           fix_frame_pointer (fi, 0);
549
550           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
551           set_movm_offsets (fi, movm_args);
552           return addr;
553         }
554
555       /* Get two more bytes so scanning can continue.  */
556       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
557       if (status != 0)
558         {
559           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
560           fix_frame_pointer (fi, 0);
561
562           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
563           set_movm_offsets (fi, movm_args);
564           return addr;
565         }
566     }
567
568   /* Next we should allocate the local frame.  No more prologue insns
569      are found after allocating the local frame.
570
571      Search for add imm8,sp (0xf8feXX)
572      or add imm16,sp (0xfafeXXXX)
573      or add imm32,sp (0xfcfeXXXXXXXX).
574
575      If none of the above was found, then this prologue has no 
576      additional stack.  */
577
578   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
579   if (status != 0)
580     {
581       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
582       fix_frame_pointer (fi, 0);
583
584       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
585       set_movm_offsets (fi, movm_args);
586       return addr;
587     }
588
589   imm_size = 0;
590   if (buf[0] == 0xf8 && buf[1] == 0xfe)
591     imm_size = 1;
592   else if (buf[0] == 0xfa && buf[1] == 0xfe)
593     imm_size = 2;
594   else if (buf[0] == 0xfc && buf[1] == 0xfe)
595     imm_size = 4;
596
597   if (imm_size != 0)
598     {
599       /* Suck in imm_size more bytes, they'll hold the size of the
600          current frame.  */
601       status = read_memory_nobpt (addr + 2, buf, imm_size);
602       if (status != 0)
603         {
604           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
605           fix_frame_pointer (fi, 0);
606
607           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
608           set_movm_offsets (fi, movm_args);
609           return addr;
610         }
611
612       /* Note the size of the stack in the frame info structure.  */
613       stack_size = extract_signed_integer (buf, imm_size);
614       if (fi)
615         get_frame_extra_info (fi)->stack_size = stack_size;
616
617       /* We just consumed 2 + imm_size bytes.  */
618       addr += 2 + imm_size;
619
620       /* No more prologue insns follow, so begin preparation to return.  */
621       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
622       fix_frame_pointer (fi, stack_size);
623
624       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
625       set_movm_offsets (fi, movm_args);
626       return addr;
627     }
628
629   /* We never found an insn which allocates local stack space, regardless
630      this is the end of the prologue.  */
631   /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
632   fix_frame_pointer (fi, 0);
633
634   /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
635   set_movm_offsets (fi, movm_args);
636   return addr;
637 }
638
639
640 /* Function: saved_regs_size
641    Return the size in bytes of the register save area, based on the
642    saved_regs array in FI.  */
643 static int
644 saved_regs_size (struct frame_info *fi)
645 {
646   int adjust = 0;
647   int i;
648
649   /* Reserve four bytes for every register saved.  */
650   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
651     if (get_frame_saved_regs (fi)[i])
652       adjust += 4;
653
654   /* If we saved LIR, then it's most likely we used a `movm'
655      instruction with the `other' bit set, in which case the SP is
656      decremented by an extra four bytes, "to simplify calculation
657      of the transfer area", according to the processor manual.  */
658   if (get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM])
659     adjust += 4;
660
661   return adjust;
662 }
663
664
665 /* Function: frame_chain
666    Figure out and return the caller's frame pointer given current
667    frame_info struct.
668
669    We don't handle dummy frames yet but we would probably just return the
670    stack pointer that was in use at the time the function call was made?  */
671
672 static CORE_ADDR
673 mn10300_frame_chain (struct frame_info *fi)
674 {
675   struct frame_info *dummy;
676   /* Walk through the prologue to determine the stack size,
677      location of saved registers, end of the prologue, etc.  */
678   if (get_frame_extra_info (fi)->status == 0)
679     mn10300_analyze_prologue (fi, (CORE_ADDR) 0);
680
681   /* Quit now if mn10300_analyze_prologue set NO_MORE_FRAMES.  */
682   if (get_frame_extra_info (fi)->status & NO_MORE_FRAMES)
683     return 0;
684
685   /* Now that we've analyzed our prologue, determine the frame
686      pointer for our caller.
687
688      If our caller has a frame pointer, then we need to
689      find the entry value of $a3 to our function.
690
691      If fsr.regs[A3_REGNUM] is nonzero, then it's at the memory
692      location pointed to by fsr.regs[A3_REGNUM].
693
694      Else it's still in $a3.
695
696      If our caller does not have a frame pointer, then his
697      frame base is fi->frame + -caller's stack size.  */
698
699   /* The easiest way to get that info is to analyze our caller's frame.
700      So we set up a dummy frame and call mn10300_analyze_prologue to
701      find stuff for us.  */
702   dummy = analyze_dummy_frame (DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (fi), get_frame_base (fi));
703
704   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_FP)
705     {
706       /* Our caller has a frame pointer.  So find the frame in $a3 or
707          in the stack.  */
708       if (get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM])
709         return (read_memory_integer (get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM],
710                                      DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
711       else
712         return read_register (A3_REGNUM);
713     }
714   else
715     {
716       int adjust = saved_regs_size (fi);
717
718       /* Our caller does not have a frame pointer.  So his frame starts
719          at the base of our frame (fi->frame) + register save space
720          + <his size>.  */
721       return get_frame_base (fi) + adjust + -get_frame_extra_info (dummy)->stack_size;
722     }
723 }
724
725 /* Function: skip_prologue
726    Return the address of the first inst past the prologue of the function.  */
727
728 static CORE_ADDR
729 mn10300_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
730 {
731   /* We used to check the debug symbols, but that can lose if
732      we have a null prologue.  */
733   return mn10300_analyze_prologue (NULL, pc);
734 }
735
736 /* generic_pop_current_frame calls this function if the current
737    frame isn't a dummy frame.  */
738 static void
739 mn10300_pop_frame_regular (struct frame_info *frame)
740 {
741   int regnum;
742
743   write_register (PC_REGNUM, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (frame));
744
745   /* Restore any saved registers.  */
746   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
747     if (get_frame_saved_regs (frame)[regnum] != 0)
748       {
749         ULONGEST value;
750
751         value = read_memory_unsigned_integer (get_frame_saved_regs (frame)[regnum],
752                                               REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
753         write_register (regnum, value);
754       }
755
756   /* Actually cut back the stack.  */
757   write_register (SP_REGNUM, get_frame_base (frame));
758
759   /* Don't we need to set the PC?!?  XXX FIXME.  */
760 }
761
762 /* Function: pop_frame
763    This routine gets called when either the user uses the `return'
764    command, or the call dummy breakpoint gets hit.  */
765 static void
766 mn10300_pop_frame (void)
767 {
768   /* This function checks for and handles generic dummy frames, and
769      calls back to our function for ordinary frames.  */
770   generic_pop_current_frame (mn10300_pop_frame_regular);
771
772   /* Throw away any cached frame information.  */
773   flush_cached_frames ();
774 }
775
776 /* Function: push_arguments
777    Setup arguments for a call to the target.  Arguments go in
778    order on the stack.  */
779
780 static CORE_ADDR
781 mn10300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
782                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
783 {
784   int argnum = 0;
785   int len = 0;
786   int stack_offset = 0;
787   int regsused = struct_return ? 1 : 0;
788
789   /* This should be a nop, but align the stack just in case something
790      went wrong.  Stacks are four byte aligned on the mn10300.  */
791   sp &= ~3;
792
793   /* Now make space on the stack for the args.
794
795      XXX This doesn't appear to handle pass-by-invisible reference
796      arguments.  */
797   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
798     {
799       int arg_length = (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])) + 3) & ~3;
800
801       while (regsused < 2 && arg_length > 0)
802         {
803           regsused++;
804           arg_length -= 4;
805         }
806       len += arg_length;
807     }
808
809   /* Allocate stack space.  */
810   sp -= len;
811
812   regsused = struct_return ? 1 : 0;
813   /* Push all arguments onto the stack. */
814   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
815     {
816       int len;
817       char *val;
818
819       /* XXX Check this.  What about UNIONS?  */
820       if (TYPE_CODE (VALUE_TYPE (*args)) == TYPE_CODE_STRUCT
821           && TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args)) > 8)
822         {
823           /* XXX Wrong, we want a pointer to this argument.  */
824           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
825           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
826         }
827       else
828         {
829           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
830           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
831         }
832
833       while (regsused < 2 && len > 0)
834         {
835           write_register (regsused, extract_unsigned_integer (val, 4));
836           val += 4;
837           len -= 4;
838           regsused++;
839         }
840
841       while (len > 0)
842         {
843           write_memory (sp + stack_offset, val, 4);
844           len -= 4;
845           val += 4;
846           stack_offset += 4;
847         }
848
849       args++;
850     }
851
852   /* Make space for the flushback area.  */
853   sp -= 8;
854   return sp;
855 }
856
857 /* Function: push_return_address (pc)
858    Set up the return address for the inferior function call.
859    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
860
861 static CORE_ADDR
862 mn10300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
863 {
864   unsigned char buf[4];
865
866   store_unsigned_integer (buf, 4, entry_point_address ());
867   write_memory (sp - 4, buf, 4);
868   return sp - 4;
869 }
870
871 /* Function: store_struct_return (addr,sp)
872    Store the structure value return address for an inferior function
873    call.  */
874
875 static void
876 mn10300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
877 {
878   /* The structure return address is passed as the first argument.  */
879   write_register (0, addr);
880 }
881
882 /* Function: frame_saved_pc 
883    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if RP_REGNUM
884    is saved in the stack anywhere, otherwise we get it from the
885    registers.  If the inner frame is a dummy frame, return its PC
886    instead of RP, because that's where "caller" of the dummy-frame
887    will be found.  */
888
889 static CORE_ADDR
890 mn10300_frame_saved_pc (struct frame_info *fi)
891 {
892   int adjust = saved_regs_size (fi);
893
894   return (read_memory_integer (get_frame_base (fi) + adjust,
895                                DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
896 }
897
898 /* Function: mn10300_init_extra_frame_info
899    Setup the frame's frame pointer, pc, and frame addresses for saved
900    registers.  Most of the work is done in mn10300_analyze_prologue().
901
902    Note that when we are called for the last frame (currently active frame),
903    that get_frame_pc (fi) and fi->frame will already be setup.  However, fi->frame will
904    be valid only if this routine uses FP.  For previous frames, fi-frame will
905    always be correct.  mn10300_analyze_prologue will fix fi->frame if
906    it's not valid.
907
908    We can be called with the PC in the call dummy under two
909    circumstances.  First, during normal backtracing, second, while
910    figuring out the frame pointer just prior to calling the target
911    function (see call_function_by_hand).  */
912
913 static void
914 mn10300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
915 {
916   if (get_next_frame (fi))
917     deprecated_update_frame_pc_hack (fi, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (get_next_frame (fi)));
918
919   frame_saved_regs_zalloc (fi);
920   frame_extra_info_zalloc (fi, sizeof (struct frame_extra_info));
921
922   get_frame_extra_info (fi)->status = 0;
923   get_frame_extra_info (fi)->stack_size = 0;
924
925   mn10300_analyze_prologue (fi, 0);
926 }
927
928
929 /* This function's job is handled by init_extra_frame_info.  */
930 static void
931 mn10300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
932 {
933 }
934
935
936 /* Function: mn10300_virtual_frame_pointer
937    Return the register that the function uses for a frame pointer, 
938    plus any necessary offset to be applied to the register before
939    any frame pointer offsets.  */
940
941 static void
942 mn10300_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc,
943                                int *reg,
944                                LONGEST *offset)
945 {
946   struct frame_info *dummy = analyze_dummy_frame (pc, 0);
947   /* Set up a dummy frame_info, Analyze the prolog and fill in the
948      extra info.  */
949   /* Results will tell us which type of frame it uses.  */
950   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_SP)
951     {
952       *reg = SP_REGNUM;
953       *offset = -(get_frame_extra_info (dummy)->stack_size);
954     }
955   else
956     {
957       *reg = A3_REGNUM;
958       *offset = 0;
959     }
960 }
961
962 static int
963 mn10300_reg_struct_has_addr (int gcc_p, struct type *type)
964 {
965   return (TYPE_LENGTH (type) > 8);
966 }
967
968 static struct type *
969 mn10300_register_virtual_type (int reg)
970 {
971   return builtin_type_int;
972 }
973
974 static int
975 mn10300_register_byte (int reg)
976 {
977   return (reg * 4);
978 }
979
980 static int
981 mn10300_register_virtual_size (int reg)
982 {
983   return 4;
984 }
985
986 static int
987 mn10300_register_raw_size (int reg)
988 {
989   return 4;
990 }
991
992 /* If DWARF2 is a register number appearing in Dwarf2 debug info, then
993    mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (DWARF2) is the corresponding GDB
994    register number.  Why don't Dwarf2 and GDB use the same numbering?
995    Who knows?  But since people have object files lying around with
996    the existing Dwarf2 numbering, and other people have written stubs
997    to work with the existing GDB, neither of them can change.  So we
998    just have to cope.  */
999 static int
1000 mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (int dwarf2)
1001 {
1002   /* This table is supposed to be shaped like the REGISTER_NAMES
1003      initializer in gcc/config/mn10300/mn10300.h.  Registers which
1004      appear in GCC's numbering, but have no counterpart in GDB's
1005      world, are marked with a -1.  */
1006   static int dwarf2_to_gdb[] = {
1007     0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, -1, 8,
1008     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
1009   };
1010   int gdb;
1011
1012   if (dwarf2 < 0
1013       || dwarf2 >= (sizeof (dwarf2_to_gdb) / sizeof (dwarf2_to_gdb[0]))
1014       || dwarf2_to_gdb[dwarf2] == -1)
1015     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1016                     "bogus register number in debug info: %d", dwarf2);
1017
1018   return dwarf2_to_gdb[dwarf2];
1019 }
1020
1021 static void
1022 mn10300_print_register (const char *name, int regnum, int reg_width)
1023 {
1024   char raw_buffer[MAX_REGISTER_SIZE];
1025
1026   if (reg_width)
1027     printf_filtered ("%*s: ", reg_width, name);
1028   else
1029     printf_filtered ("%s: ", name);
1030
1031   /* Get the data */
1032   if (!frame_register_read (deprecated_selected_frame, regnum, raw_buffer))
1033     {
1034       printf_filtered ("[invalid]");
1035       return;
1036     }
1037   else
1038     {
1039       int byte;
1040       if (TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
1041         {
1042           for (byte = REGISTER_RAW_SIZE (regnum) - REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum);
1043                byte < REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
1044                byte++)
1045             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1046         }
1047       else
1048         {
1049           for (byte = REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum) - 1;
1050                byte >= 0;
1051                byte--)
1052             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1053         }
1054     }
1055 }
1056
1057 static void
1058 mn10300_do_registers_info (int regnum, int fpregs)
1059 {
1060   if (regnum >= 0)
1061     {
1062       const char *name = REGISTER_NAME (regnum);
1063       if (name == NULL || name[0] == '\0')
1064         error ("Not a valid register for the current processor type");
1065       mn10300_print_register (name, regnum, 0);
1066       printf_filtered ("\n");
1067     }
1068   else
1069     {
1070       /* print registers in an array 4x8 */
1071       int r;
1072       int reg;
1073       const int nr_in_row = 4;
1074       const int reg_width = 4;
1075       for (r = 0; r < NUM_REGS; r += nr_in_row)
1076         {
1077           int c;
1078           int printing = 0;
1079           int padding = 0;
1080           for (c = r; c < r + nr_in_row; c++)
1081             {
1082               const char *name = REGISTER_NAME (c);
1083               if (name != NULL && *name != '\0')
1084                 {
1085                   printing = 1;
1086                   while (padding > 0)
1087                     {
1088                       printf_filtered (" ");
1089                       padding--;
1090                     }
1091                   mn10300_print_register (name, c, reg_width);
1092                   printf_filtered (" ");
1093                 }
1094               else
1095                 {
1096                   padding += (reg_width + 2 + 8 + 1);
1097                 }
1098             }
1099           if (printing)
1100             printf_filtered ("\n");
1101         }
1102     }
1103 }
1104
1105 static CORE_ADDR
1106 mn10300_read_fp (void)
1107 {
1108   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1109   gdb_assert (SP_REGNUM >= 0);
1110   return read_register (SP_REGNUM);
1111 }
1112
1113 /* Dump out the mn10300 speciic architecture information. */
1114
1115 static void
1116 mn10300_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1117 {
1118   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1119   fprintf_unfiltered (file, "mn10300_dump_tdep: am33_mode = %d\n",
1120                       tdep->am33_mode);
1121 }
1122
1123 static struct gdbarch *
1124 mn10300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1125                       struct gdbarch_list *arches)
1126 {
1127   static LONGEST mn10300_call_dummy_words[] = { 0 };
1128   struct gdbarch *gdbarch;
1129   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1130   int am33_mode;
1131   gdbarch_register_name_ftype *register_name;
1132   int mach;
1133   int num_regs;
1134
1135   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1136   if (arches != NULL)
1137     return arches->gdbarch;
1138   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1139   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1140
1141   if (info.bfd_arch_info != NULL
1142       && info.bfd_arch_info->arch == bfd_arch_mn10300)
1143     mach = info.bfd_arch_info->mach;
1144   else
1145     mach = 0;
1146   switch (mach)
1147     {
1148     case 0:
1149     case bfd_mach_mn10300:
1150       am33_mode = 0;
1151       register_name = mn10300_generic_register_name;
1152       num_regs = 32;
1153       break;
1154     case bfd_mach_am33:
1155       am33_mode = 1;
1156       register_name = am33_register_name;
1157       num_regs = 32;
1158       break;
1159     default:
1160       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1161                       "mn10300_gdbarch_init: Unknown mn10300 variant");
1162       return NULL; /* keep GCC happy. */
1163     }
1164
1165   /* Registers.  */
1166   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
1167   set_gdbarch_register_name (gdbarch, register_name);
1168   set_gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch, 4);
1169   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, num_regs * gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch));
1170   set_gdbarch_deprecated_max_register_raw_size (gdbarch, 4);
1171   set_gdbarch_deprecated_register_raw_size (gdbarch, mn10300_register_raw_size);
1172   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, mn10300_register_byte);
1173   set_gdbarch_deprecated_max_register_virtual_size (gdbarch, 4);
1174   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_size (gdbarch, mn10300_register_virtual_size);
1175   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_type (gdbarch, mn10300_register_virtual_type);
1176   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, mn10300_dwarf2_reg_to_regnum);
1177   set_gdbarch_deprecated_do_registers_info (gdbarch, mn10300_do_registers_info);
1178   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, 8);
1179   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, 9);
1180   set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, 31);
1181   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, mn10300_virtual_frame_pointer);
1182
1183   /* Breakpoints.  */
1184   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, mn10300_breakpoint_from_pc);
1185   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1186   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1187
1188   /* Stack unwinding.  */
1189   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1190   set_gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call (gdbarch, mn10300_saved_pc_after_call);
1191   set_gdbarch_deprecated_init_extra_frame_info (gdbarch, mn10300_init_extra_frame_info);
1192   set_gdbarch_deprecated_init_frame_pc (gdbarch, init_frame_pc_noop);
1193   set_gdbarch_deprecated_frame_init_saved_regs (gdbarch, mn10300_frame_init_saved_regs);
1194   set_gdbarch_deprecated_frame_chain (gdbarch, mn10300_frame_chain);
1195   set_gdbarch_deprecated_frame_saved_pc (gdbarch, mn10300_frame_saved_pc);
1196   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, mn10300_extract_return_value);
1197   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address
1198     (gdbarch, mn10300_extract_struct_value_address);
1199   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, mn10300_store_return_value);
1200   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, mn10300_store_struct_return);
1201   set_gdbarch_deprecated_pop_frame (gdbarch, mn10300_pop_frame);
1202   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, mn10300_skip_prologue);
1203   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1204   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1205   set_gdbarch_deprecated_target_read_fp (gdbarch, mn10300_read_fp);
1206
1207   /* Calling functions in the inferior from GDB.  */
1208   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_words (gdbarch, mn10300_call_dummy_words);
1209   set_gdbarch_deprecated_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, sizeof (mn10300_call_dummy_words));
1210   set_gdbarch_deprecated_pc_in_call_dummy (gdbarch, deprecated_pc_in_call_dummy_at_entry_point);
1211   set_gdbarch_deprecated_push_arguments (gdbarch, mn10300_push_arguments);
1212   set_gdbarch_deprecated_reg_struct_has_addr
1213     (gdbarch, mn10300_reg_struct_has_addr);
1214   set_gdbarch_deprecated_push_return_address (gdbarch, mn10300_push_return_address);
1215   set_gdbarch_deprecated_save_dummy_frame_tos (gdbarch, generic_save_dummy_frame_tos);
1216   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, mn10300_use_struct_convention);
1217
1218   tdep->am33_mode = am33_mode;
1219
1220   /* Should be using push_dummy_call.  */
1221   set_gdbarch_deprecated_dummy_write_sp (gdbarch, deprecated_write_sp);
1222
1223   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_mn10300);
1224
1225   return gdbarch;
1226 }
1227  
1228 void
1229 _initialize_mn10300_tdep (void)
1230 {
1231 /*  printf("_initialize_mn10300_tdep\n"); */
1232
1233   register_gdbarch_init (bfd_arch_mn10300, mn10300_gdbarch_init);
1234 }