2004-01-17 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                                    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   struct cleanup *old_chain = make_cleanup (null_cleanup, NULL);
156   struct frame_info *dummy
157     = deprecated_frame_xmalloc_with_cleanup (SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS,
158                                              sizeof (struct frame_extra_info));
159   deprecated_update_frame_pc_hack (dummy, pc);
160   deprecated_update_frame_base_hack (dummy, frame);
161   get_frame_extra_info (dummy)->status = 0;
162   get_frame_extra_info (dummy)->stack_size = 0;
163   mn10300_analyze_prologue (dummy, pc);
164   do_cleanups (old_chain);
165   return dummy;
166 }
167
168 /* Values for frame_info.status */
169
170 #define MY_FRAME_IN_SP 0x1
171 #define MY_FRAME_IN_FP 0x2
172 #define NO_MORE_FRAMES 0x4
173
174
175 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
176 static int
177 mn10300_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
178 {
179   return (TYPE_NFIELDS (type) > 1 || TYPE_LENGTH (type) > 8);
180 }
181
182 /* The breakpoint instruction must be the same size as the smallest
183    instruction in the instruction set.
184
185    The Matsushita mn10x00 processors have single byte instructions
186    so we need a single byte breakpoint.  Matsushita hasn't defined
187    one, so we defined it ourselves.  */
188
189 const static unsigned char *
190 mn10300_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *bp_addr, int *bp_size)
191 {
192   static char breakpoint[] =
193   {0xff};
194   *bp_size = 1;
195   return breakpoint;
196 }
197
198
199 /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  This is a helper
200    function for mn10300_analyze_prologue. */
201
202 static void
203 fix_frame_pointer (struct frame_info *fi, int stack_size)
204 {
205   if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
206     {
207       if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_SP)
208         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp () - stack_size);
209       else if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_FP)
210         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_register (A3_REGNUM));
211     }
212 }
213
214
215 /* Set offsets of registers saved by movm instruction.
216    This is a helper function for mn10300_analyze_prologue.  */
217
218 static void
219 set_movm_offsets (struct frame_info *fi, int movm_args)
220 {
221   int offset = 0;
222
223   if (fi == NULL || movm_args == 0)
224     return;
225
226   if (movm_args & movm_other_bit)
227     {
228       /* The `other' bit leaves a blank area of four bytes at the
229          beginning of its block of saved registers, making it 32 bytes
230          long in total.  */
231       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LAR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 4;
232       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 8;
233       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MDR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 12;
234       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
235       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 20;
236       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 24;
237       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 28;
238       offset += 32;
239     }
240   if (movm_args & movm_a3_bit)
241     {
242       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
243       offset += 4;
244     }
245   if (movm_args & movm_a2_bit)
246     {
247       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
248       offset += 4;
249     }
250   if (movm_args & movm_d3_bit)
251     {
252       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
253       offset += 4;
254     }
255   if (movm_args & movm_d2_bit)
256     {
257       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
258       offset += 4;
259     }
260   if (AM33_MODE)
261     {
262       if (movm_args & movm_exother_bit)
263         {
264           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCVF_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset;
265           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCRL_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 4;
266           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCRH_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 8;
267           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MDRQ_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 12;
268           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
269           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 0] = get_frame_base (fi) + offset + 20;
270           offset += 24;
271         }
272       if (movm_args & movm_exreg1_bit)
273         {
274           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 7] = get_frame_base (fi) + offset;
275           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 6] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
276           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 5] = get_frame_base (fi) + offset + 8;
277           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 4] = get_frame_base (fi) + offset + 12;
278           offset += 16;
279         }
280       if (movm_args & movm_exreg0_bit)
281         {
282           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 3] = get_frame_base (fi) + offset;
283           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 2] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
284           offset += 8;
285         }
286     }
287 }
288
289
290 /* The main purpose of this file is dealing with prologues to extract
291    information about stack frames and saved registers.
292
293    In gcc/config/mn13000/mn10300.c, the expand_prologue prologue
294    function is pretty readable, and has a nice explanation of how the
295    prologue is generated.  The prologues generated by that code will
296    have the following form (NOTE: the current code doesn't handle all
297    this!):
298
299    + If this is an old-style varargs function, then its arguments
300      need to be flushed back to the stack:
301      
302         mov d0,(4,sp)
303         mov d1,(4,sp)
304
305    + If we use any of the callee-saved registers, save them now.
306      
307         movm [some callee-saved registers],(sp)
308
309    + If we have any floating-point registers to save:
310
311      - Decrement the stack pointer to reserve space for the registers.
312        If the function doesn't need a frame pointer, we may combine
313        this with the adjustment that reserves space for the frame.
314
315         add -SIZE, sp
316
317      - Save the floating-point registers.  We have two possible
318        strategies:
319
320        . Save them at fixed offset from the SP:
321
322         fmov fsN,(OFFSETN,sp)
323         fmov fsM,(OFFSETM,sp)
324         ...
325
326        Note that, if OFFSETN happens to be zero, you'll get the
327        different opcode: fmov fsN,(sp)
328
329        . Or, set a0 to the start of the save area, and then use
330        post-increment addressing to save the FP registers.
331
332         mov sp, a0
333         add SIZE, a0
334         fmov fsN,(a0+)
335         fmov fsM,(a0+)
336         ...
337
338    + If the function needs a frame pointer, we set it here.
339
340         mov sp, a3
341
342    + Now we reserve space for the stack frame proper.  This could be
343      merged into the `add -SIZE, sp' instruction for FP saves up
344      above, unless we needed to set the frame pointer in the previous
345      step, or the frame is so large that allocating the whole thing at
346      once would put the FP register save slots out of reach of the
347      addressing mode (128 bytes).
348       
349         add -SIZE, sp        
350
351    One day we might keep the stack pointer constant, that won't
352    change the code for prologues, but it will make the frame
353    pointerless case much more common.  */
354
355 /* Analyze the prologue to determine where registers are saved,
356    the end of the prologue, etc etc.  Return the end of the prologue
357    scanned.
358
359    We store into FI (if non-null) several tidbits of information:
360
361    * stack_size -- size of this stack frame.  Note that if we stop in
362    certain parts of the prologue/epilogue we may claim the size of the
363    current frame is zero.  This happens when the current frame has
364    not been allocated yet or has already been deallocated.
365
366    * fsr -- Addresses of registers saved in the stack by this frame.
367
368    * status -- A (relatively) generic status indicator.  It's a bitmask
369    with the following bits: 
370
371    MY_FRAME_IN_SP: The base of the current frame is actually in
372    the stack pointer.  This can happen for frame pointerless
373    functions, or cases where we're stopped in the prologue/epilogue
374    itself.  For these cases mn10300_analyze_prologue will need up
375    update fi->frame before returning or analyzing the register
376    save instructions.
377
378    MY_FRAME_IN_FP: The base of the current frame is in the
379    frame pointer register ($a3).
380
381    NO_MORE_FRAMES: Set this if the current frame is "start" or
382    if the first instruction looks like mov <imm>,sp.  This tells
383    frame chain to not bother trying to unwind past this frame.  */
384
385 static CORE_ADDR
386 mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi, CORE_ADDR pc)
387 {
388   CORE_ADDR func_addr, func_end, addr, stop;
389   CORE_ADDR stack_size;
390   int imm_size;
391   unsigned char buf[4];
392   int status, movm_args = 0;
393   char *name;
394
395   /* Use the PC in the frame if it's provided to look up the
396      start of this function.
397
398      Note: kevinb/2003-07-16: We used to do the following here:
399         pc = (fi ? get_frame_pc (fi) : pc);
400      But this is (now) badly broken when called from analyze_dummy_frame().
401   */
402   pc = (pc ? pc : get_frame_pc (fi));
403
404   /* Find the start of this function.  */
405   status = find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end);
406
407   /* Do nothing if we couldn't find the start of this function or if we're
408      stopped at the first instruction in the prologue.  */
409   if (status == 0)
410     {
411       return pc;
412     }
413
414   /* If we're in start, then give up.  */
415   if (strcmp (name, "start") == 0)
416     {
417       if (fi != NULL)
418         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
419       return pc;
420     }
421
422   /* At the start of a function our frame is in the stack pointer.  */
423   if (fi)
424     get_frame_extra_info (fi)->status = MY_FRAME_IN_SP;
425
426   /* Get the next two bytes into buf, we need two because rets is a two
427      byte insn and the first isn't enough to uniquely identify it.  */
428   status = read_memory_nobpt (pc, buf, 2);
429   if (status != 0)
430     return pc;
431
432 #if 0
433   /* Note: kevinb/2003-07-16: We shouldn't be making these sorts of
434      changes to the frame in prologue examination code.  */
435   /* If we're physically on an "rets" instruction, then our frame has
436      already been deallocated.  Note this can also be true for retf
437      and ret if they specify a size of zero.
438
439      In this case fi->frame is bogus, we need to fix it.  */
440   if (fi && buf[0] == 0xf0 && buf[1] == 0xfc)
441     {
442       if (get_next_frame (fi) == NULL)
443         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
444       return get_frame_pc (fi);
445     }
446
447   /* Similarly if we're stopped on the first insn of a prologue as our
448      frame hasn't been allocated yet.  */
449   if (fi && get_frame_pc (fi) == func_addr)
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 #endif
456
457   /* Figure out where to stop scanning.  */
458   stop = fi ? pc : func_end;
459
460   /* Don't walk off the end of the function.  */
461   stop = stop > func_end ? func_end : stop;
462
463   /* Start scanning on the first instruction of this function.  */
464   addr = func_addr;
465
466   /* Suck in two bytes.  */
467   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
468   if (status != 0)
469     {
470       fix_frame_pointer (fi, 0);
471       return addr;
472     }
473
474   /* First see if this insn sets the stack pointer from a register; if
475      so, it's probably the initialization of the stack pointer in _start,
476      so mark this as the bottom-most frame.  */
477   if (buf[0] == 0xf2 && (buf[1] & 0xf3) == 0xf0)
478     {
479       if (fi)
480         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
481       return addr;
482     }
483
484   /* Now look for movm [regs],sp, which saves the callee saved registers.
485
486      At this time we don't know if fi->frame is valid, so we only note
487      that we encountered a movm instruction.  Later, we'll set the entries
488      in fsr.regs as needed.  */
489   if (buf[0] == 0xcf)
490     {
491       /* Extract the register list for the movm instruction.  */
492       status = read_memory_nobpt (addr + 1, buf, 1);
493       movm_args = *buf;
494
495       addr += 2;
496
497       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
498       if (addr >= stop)
499         {
500           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
501           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
502             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
503
504           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
505           set_movm_offsets (fi, movm_args);
506           return addr;
507         }
508
509       /* Get the next two bytes so the prologue scan can continue.  */
510       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
511       if (status != 0)
512         {
513           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
514           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
515             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
516
517           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
518           set_movm_offsets (fi, movm_args);
519           return addr;
520         }
521     }
522
523   /* Now see if we set up a frame pointer via "mov sp,a3" */
524   if (buf[0] == 0x3f)
525     {
526       addr += 1;
527
528       /* The frame pointer is now valid.  */
529       if (fi)
530         {
531           get_frame_extra_info (fi)->status |= MY_FRAME_IN_FP;
532           get_frame_extra_info (fi)->status &= ~MY_FRAME_IN_SP;
533         }
534
535       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
536       if (addr >= stop)
537         {
538           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
539           fix_frame_pointer (fi, 0);
540
541           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
542           set_movm_offsets (fi, movm_args);
543           return addr;
544         }
545
546       /* Get two more bytes so scanning can continue.  */
547       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
548       if (status != 0)
549         {
550           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
551           fix_frame_pointer (fi, 0);
552
553           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
554           set_movm_offsets (fi, movm_args);
555           return addr;
556         }
557     }
558
559   /* Next we should allocate the local frame.  No more prologue insns
560      are found after allocating the local frame.
561
562      Search for add imm8,sp (0xf8feXX)
563      or add imm16,sp (0xfafeXXXX)
564      or add imm32,sp (0xfcfeXXXXXXXX).
565
566      If none of the above was found, then this prologue has no 
567      additional stack.  */
568
569   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
570   if (status != 0)
571     {
572       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
573       fix_frame_pointer (fi, 0);
574
575       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
576       set_movm_offsets (fi, movm_args);
577       return addr;
578     }
579
580   imm_size = 0;
581   if (buf[0] == 0xf8 && buf[1] == 0xfe)
582     imm_size = 1;
583   else if (buf[0] == 0xfa && buf[1] == 0xfe)
584     imm_size = 2;
585   else if (buf[0] == 0xfc && buf[1] == 0xfe)
586     imm_size = 4;
587
588   if (imm_size != 0)
589     {
590       /* Suck in imm_size more bytes, they'll hold the size of the
591          current frame.  */
592       status = read_memory_nobpt (addr + 2, buf, imm_size);
593       if (status != 0)
594         {
595           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
596           fix_frame_pointer (fi, 0);
597
598           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
599           set_movm_offsets (fi, movm_args);
600           return addr;
601         }
602
603       /* Note the size of the stack in the frame info structure.  */
604       stack_size = extract_signed_integer (buf, imm_size);
605       if (fi)
606         get_frame_extra_info (fi)->stack_size = stack_size;
607
608       /* We just consumed 2 + imm_size bytes.  */
609       addr += 2 + imm_size;
610
611       /* No more prologue insns follow, so begin preparation to return.  */
612       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
613       fix_frame_pointer (fi, stack_size);
614
615       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
616       set_movm_offsets (fi, movm_args);
617       return addr;
618     }
619
620   /* We never found an insn which allocates local stack space, regardless
621      this is the end of the prologue.  */
622   /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
623   fix_frame_pointer (fi, 0);
624
625   /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
626   set_movm_offsets (fi, movm_args);
627   return addr;
628 }
629
630
631 /* Function: saved_regs_size
632    Return the size in bytes of the register save area, based on the
633    saved_regs array in FI.  */
634 static int
635 saved_regs_size (struct frame_info *fi)
636 {
637   int adjust = 0;
638   int i;
639
640   /* Reserve four bytes for every register saved.  */
641   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
642     if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[i])
643       adjust += 4;
644
645   /* If we saved LIR, then it's most likely we used a `movm'
646      instruction with the `other' bit set, in which case the SP is
647      decremented by an extra four bytes, "to simplify calculation
648      of the transfer area", according to the processor manual.  */
649   if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM])
650     adjust += 4;
651
652   return adjust;
653 }
654
655
656 /* Function: frame_chain
657    Figure out and return the caller's frame pointer given current
658    frame_info struct.
659
660    We don't handle dummy frames yet but we would probably just return the
661    stack pointer that was in use at the time the function call was made?  */
662
663 static CORE_ADDR
664 mn10300_frame_chain (struct frame_info *fi)
665 {
666   struct frame_info *dummy;
667   /* Walk through the prologue to determine the stack size,
668      location of saved registers, end of the prologue, etc.  */
669   if (get_frame_extra_info (fi)->status == 0)
670     mn10300_analyze_prologue (fi, (CORE_ADDR) 0);
671
672   /* Quit now if mn10300_analyze_prologue set NO_MORE_FRAMES.  */
673   if (get_frame_extra_info (fi)->status & NO_MORE_FRAMES)
674     return 0;
675
676   /* Now that we've analyzed our prologue, determine the frame
677      pointer for our caller.
678
679      If our caller has a frame pointer, then we need to
680      find the entry value of $a3 to our function.
681
682      If fsr.regs[A3_REGNUM] is nonzero, then it's at the memory
683      location pointed to by fsr.regs[A3_REGNUM].
684
685      Else it's still in $a3.
686
687      If our caller does not have a frame pointer, then his
688      frame base is fi->frame + -caller's stack size.  */
689
690   /* The easiest way to get that info is to analyze our caller's frame.
691      So we set up a dummy frame and call mn10300_analyze_prologue to
692      find stuff for us.  */
693   dummy = analyze_dummy_frame (DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (fi), get_frame_base (fi));
694
695   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_FP)
696     {
697       /* Our caller has a frame pointer.  So find the frame in $a3 or
698          in the stack.  */
699       if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM])
700         return (read_memory_integer (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM],
701                                      DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
702       else
703         return read_register (A3_REGNUM);
704     }
705   else
706     {
707       int adjust = saved_regs_size (fi);
708
709       /* Our caller does not have a frame pointer.  So his frame starts
710          at the base of our frame (fi->frame) + register save space
711          + <his size>.  */
712       return get_frame_base (fi) + adjust + -get_frame_extra_info (dummy)->stack_size;
713     }
714 }
715
716 /* Function: skip_prologue
717    Return the address of the first inst past the prologue of the function.  */
718
719 static CORE_ADDR
720 mn10300_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
721 {
722   /* We used to check the debug symbols, but that can lose if
723      we have a null prologue.  */
724   return mn10300_analyze_prologue (NULL, pc);
725 }
726
727 /* generic_pop_current_frame calls this function if the current
728    frame isn't a dummy frame.  */
729 static void
730 mn10300_pop_frame_regular (struct frame_info *frame)
731 {
732   int regnum;
733
734   write_register (PC_REGNUM, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (frame));
735
736   /* Restore any saved registers.  */
737   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
738     if (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum] != 0)
739       {
740         ULONGEST value;
741
742         value = read_memory_unsigned_integer (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum],
743                                               DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
744         write_register (regnum, value);
745       }
746
747   /* Actually cut back the stack.  */
748   write_register (SP_REGNUM, get_frame_base (frame));
749
750   /* Don't we need to set the PC?!?  XXX FIXME.  */
751 }
752
753 /* Function: pop_frame
754    This routine gets called when either the user uses the `return'
755    command, or the call dummy breakpoint gets hit.  */
756 static void
757 mn10300_pop_frame (void)
758 {
759   /* This function checks for and handles generic dummy frames, and
760      calls back to our function for ordinary frames.  */
761   generic_pop_current_frame (mn10300_pop_frame_regular);
762
763   /* Throw away any cached frame information.  */
764   flush_cached_frames ();
765 }
766
767 /* Function: push_arguments
768    Setup arguments for a call to the target.  Arguments go in
769    order on the stack.  */
770
771 static CORE_ADDR
772 mn10300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
773                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
774 {
775   int argnum = 0;
776   int len = 0;
777   int stack_offset = 0;
778   int regsused = struct_return ? 1 : 0;
779
780   /* This should be a nop, but align the stack just in case something
781      went wrong.  Stacks are four byte aligned on the mn10300.  */
782   sp &= ~3;
783
784   /* Now make space on the stack for the args.
785
786      XXX This doesn't appear to handle pass-by-invisible reference
787      arguments.  */
788   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
789     {
790       int arg_length = (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])) + 3) & ~3;
791
792       while (regsused < 2 && arg_length > 0)
793         {
794           regsused++;
795           arg_length -= 4;
796         }
797       len += arg_length;
798     }
799
800   /* Allocate stack space.  */
801   sp -= len;
802
803   regsused = struct_return ? 1 : 0;
804   /* Push all arguments onto the stack. */
805   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
806     {
807       int len;
808       char *val;
809
810       /* XXX Check this.  What about UNIONS?  */
811       if (TYPE_CODE (VALUE_TYPE (*args)) == TYPE_CODE_STRUCT
812           && TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args)) > 8)
813         {
814           /* XXX Wrong, we want a pointer to this argument.  */
815           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
816           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
817         }
818       else
819         {
820           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
821           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
822         }
823
824       while (regsused < 2 && len > 0)
825         {
826           write_register (regsused, extract_unsigned_integer (val, 4));
827           val += 4;
828           len -= 4;
829           regsused++;
830         }
831
832       while (len > 0)
833         {
834           write_memory (sp + stack_offset, val, 4);
835           len -= 4;
836           val += 4;
837           stack_offset += 4;
838         }
839
840       args++;
841     }
842
843   /* Make space for the flushback area.  */
844   sp -= 8;
845   return sp;
846 }
847
848 /* Function: push_return_address (pc)
849    Set up the return address for the inferior function call.
850    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
851
852 static CORE_ADDR
853 mn10300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
854 {
855   unsigned char buf[4];
856
857   store_unsigned_integer (buf, 4, entry_point_address ());
858   write_memory (sp - 4, buf, 4);
859   return sp - 4;
860 }
861
862 /* Function: store_struct_return (addr,sp)
863    Store the structure value return address for an inferior function
864    call.  */
865
866 static void
867 mn10300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
868 {
869   /* The structure return address is passed as the first argument.  */
870   write_register (0, addr);
871 }
872
873 /* Function: frame_saved_pc 
874    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if RP_REGNUM
875    is saved in the stack anywhere, otherwise we get it from the
876    registers.  If the inner frame is a dummy frame, return its PC
877    instead of RP, because that's where "caller" of the dummy-frame
878    will be found.  */
879
880 static CORE_ADDR
881 mn10300_frame_saved_pc (struct frame_info *fi)
882 {
883   int adjust = saved_regs_size (fi);
884
885   return (read_memory_integer (get_frame_base (fi) + adjust,
886                                DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
887 }
888
889 /* Function: mn10300_init_extra_frame_info
890    Setup the frame's frame pointer, pc, and frame addresses for saved
891    registers.  Most of the work is done in mn10300_analyze_prologue().
892
893    Note that when we are called for the last frame (currently active frame),
894    that get_frame_pc (fi) and fi->frame will already be setup.  However, fi->frame will
895    be valid only if this routine uses FP.  For previous frames, fi-frame will
896    always be correct.  mn10300_analyze_prologue will fix fi->frame if
897    it's not valid.
898
899    We can be called with the PC in the call dummy under two
900    circumstances.  First, during normal backtracing, second, while
901    figuring out the frame pointer just prior to calling the target
902    function (see call_function_by_hand).  */
903
904 static void
905 mn10300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
906 {
907   if (get_next_frame (fi))
908     deprecated_update_frame_pc_hack (fi, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (get_next_frame (fi)));
909
910   frame_saved_regs_zalloc (fi);
911   frame_extra_info_zalloc (fi, sizeof (struct frame_extra_info));
912
913   get_frame_extra_info (fi)->status = 0;
914   get_frame_extra_info (fi)->stack_size = 0;
915
916   mn10300_analyze_prologue (fi, 0);
917 }
918
919
920 /* This function's job is handled by init_extra_frame_info.  */
921 static void
922 mn10300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
923 {
924 }
925
926
927 /* Function: mn10300_virtual_frame_pointer
928    Return the register that the function uses for a frame pointer, 
929    plus any necessary offset to be applied to the register before
930    any frame pointer offsets.  */
931
932 static void
933 mn10300_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc,
934                                int *reg,
935                                LONGEST *offset)
936 {
937   struct frame_info *dummy = analyze_dummy_frame (pc, 0);
938   /* Set up a dummy frame_info, Analyze the prolog and fill in the
939      extra info.  */
940   /* Results will tell us which type of frame it uses.  */
941   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_SP)
942     {
943       *reg = SP_REGNUM;
944       *offset = -(get_frame_extra_info (dummy)->stack_size);
945     }
946   else
947     {
948       *reg = A3_REGNUM;
949       *offset = 0;
950     }
951 }
952
953 static int
954 mn10300_reg_struct_has_addr (int gcc_p, struct type *type)
955 {
956   return (TYPE_LENGTH (type) > 8);
957 }
958
959 static struct type *
960 mn10300_register_virtual_type (int reg)
961 {
962   return builtin_type_int;
963 }
964
965 static int
966 mn10300_register_byte (int reg)
967 {
968   return (reg * 4);
969 }
970
971 static int
972 mn10300_register_virtual_size (int reg)
973 {
974   return 4;
975 }
976
977 static int
978 mn10300_register_raw_size (int reg)
979 {
980   return 4;
981 }
982
983 /* If DWARF2 is a register number appearing in Dwarf2 debug info, then
984    mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (DWARF2) is the corresponding GDB
985    register number.  Why don't Dwarf2 and GDB use the same numbering?
986    Who knows?  But since people have object files lying around with
987    the existing Dwarf2 numbering, and other people have written stubs
988    to work with the existing GDB, neither of them can change.  So we
989    just have to cope.  */
990 static int
991 mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (int dwarf2)
992 {
993   /* This table is supposed to be shaped like the REGISTER_NAMES
994      initializer in gcc/config/mn10300/mn10300.h.  Registers which
995      appear in GCC's numbering, but have no counterpart in GDB's
996      world, are marked with a -1.  */
997   static int dwarf2_to_gdb[] = {
998     0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, -1, 8,
999     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
1000   };
1001   int gdb;
1002
1003   if (dwarf2 < 0
1004       || dwarf2 >= (sizeof (dwarf2_to_gdb) / sizeof (dwarf2_to_gdb[0]))
1005       || dwarf2_to_gdb[dwarf2] == -1)
1006     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1007                     "bogus register number in debug info: %d", dwarf2);
1008
1009   return dwarf2_to_gdb[dwarf2];
1010 }
1011
1012 static void
1013 mn10300_print_register (const char *name, int regnum, int reg_width)
1014 {
1015   char raw_buffer[MAX_REGISTER_SIZE];
1016
1017   if (reg_width)
1018     printf_filtered ("%*s: ", reg_width, name);
1019   else
1020     printf_filtered ("%s: ", name);
1021
1022   /* Get the data */
1023   if (!frame_register_read (deprecated_selected_frame, regnum, raw_buffer))
1024     {
1025       printf_filtered ("[invalid]");
1026       return;
1027     }
1028   else
1029     {
1030       int byte;
1031       if (TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
1032         {
1033           for (byte = DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum) - DEPRECATED_REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum);
1034                byte < DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
1035                byte++)
1036             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1037         }
1038       else
1039         {
1040           for (byte = DEPRECATED_REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum) - 1;
1041                byte >= 0;
1042                byte--)
1043             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1044         }
1045     }
1046 }
1047
1048 static void
1049 mn10300_do_registers_info (int regnum, int fpregs)
1050 {
1051   if (regnum >= 0)
1052     {
1053       const char *name = REGISTER_NAME (regnum);
1054       if (name == NULL || name[0] == '\0')
1055         error ("Not a valid register for the current processor type");
1056       mn10300_print_register (name, regnum, 0);
1057       printf_filtered ("\n");
1058     }
1059   else
1060     {
1061       /* print registers in an array 4x8 */
1062       int r;
1063       int reg;
1064       const int nr_in_row = 4;
1065       const int reg_width = 4;
1066       for (r = 0; r < NUM_REGS; r += nr_in_row)
1067         {
1068           int c;
1069           int printing = 0;
1070           int padding = 0;
1071           for (c = r; c < r + nr_in_row; c++)
1072             {
1073               const char *name = REGISTER_NAME (c);
1074               if (name != NULL && *name != '\0')
1075                 {
1076                   printing = 1;
1077                   while (padding > 0)
1078                     {
1079                       printf_filtered (" ");
1080                       padding--;
1081                     }
1082                   mn10300_print_register (name, c, reg_width);
1083                   printf_filtered (" ");
1084                 }
1085               else
1086                 {
1087                   padding += (reg_width + 2 + 8 + 1);
1088                 }
1089             }
1090           if (printing)
1091             printf_filtered ("\n");
1092         }
1093     }
1094 }
1095
1096 static CORE_ADDR
1097 mn10300_read_fp (void)
1098 {
1099   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1100   gdb_assert (SP_REGNUM >= 0);
1101   return read_register (SP_REGNUM);
1102 }
1103
1104 /* Dump out the mn10300 speciic architecture information. */
1105
1106 static void
1107 mn10300_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1108 {
1109   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1110   fprintf_unfiltered (file, "mn10300_dump_tdep: am33_mode = %d\n",
1111                       tdep->am33_mode);
1112 }
1113
1114 static struct gdbarch *
1115 mn10300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1116                       struct gdbarch_list *arches)
1117 {
1118   static LONGEST mn10300_call_dummy_words[] = { 0 };
1119   struct gdbarch *gdbarch;
1120   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1121   int am33_mode;
1122   gdbarch_register_name_ftype *register_name;
1123   int mach;
1124   int num_regs;
1125
1126   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1127   if (arches != NULL)
1128     return arches->gdbarch;
1129   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1130   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1131
1132   if (info.bfd_arch_info != NULL
1133       && info.bfd_arch_info->arch == bfd_arch_mn10300)
1134     mach = info.bfd_arch_info->mach;
1135   else
1136     mach = 0;
1137   switch (mach)
1138     {
1139     case 0:
1140     case bfd_mach_mn10300:
1141       am33_mode = 0;
1142       register_name = mn10300_generic_register_name;
1143       num_regs = 32;
1144       break;
1145     case bfd_mach_am33:
1146       am33_mode = 1;
1147       register_name = am33_register_name;
1148       num_regs = 32;
1149       break;
1150     default:
1151       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1152                       "mn10300_gdbarch_init: Unknown mn10300 variant");
1153       return NULL; /* keep GCC happy. */
1154     }
1155
1156   /* Registers.  */
1157   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
1158   set_gdbarch_register_name (gdbarch, register_name);
1159   set_gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch, 4);
1160   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, num_regs * gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch));
1161   set_gdbarch_deprecated_max_register_raw_size (gdbarch, 4);
1162   set_gdbarch_deprecated_register_raw_size (gdbarch, mn10300_register_raw_size);
1163   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, mn10300_register_byte);
1164   set_gdbarch_deprecated_max_register_virtual_size (gdbarch, 4);
1165   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_size (gdbarch, mn10300_register_virtual_size);
1166   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_type (gdbarch, mn10300_register_virtual_type);
1167   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, mn10300_dwarf2_reg_to_regnum);
1168   set_gdbarch_deprecated_do_registers_info (gdbarch, mn10300_do_registers_info);
1169   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, 8);
1170   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, 9);
1171   set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, 31);
1172   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, mn10300_virtual_frame_pointer);
1173
1174   /* Breakpoints.  */
1175   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, mn10300_breakpoint_from_pc);
1176
1177   /* Stack unwinding.  */
1178   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1179   set_gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call (gdbarch, mn10300_saved_pc_after_call);
1180   set_gdbarch_deprecated_init_extra_frame_info (gdbarch, mn10300_init_extra_frame_info);
1181   set_gdbarch_deprecated_frame_init_saved_regs (gdbarch, mn10300_frame_init_saved_regs);
1182   set_gdbarch_deprecated_frame_chain (gdbarch, mn10300_frame_chain);
1183   set_gdbarch_deprecated_frame_saved_pc (gdbarch, mn10300_frame_saved_pc);
1184   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, mn10300_extract_return_value);
1185   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address
1186     (gdbarch, mn10300_extract_struct_value_address);
1187   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, mn10300_store_return_value);
1188   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, mn10300_store_struct_return);
1189   set_gdbarch_deprecated_pop_frame (gdbarch, mn10300_pop_frame);
1190   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, mn10300_skip_prologue);
1191   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1192   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1193   set_gdbarch_deprecated_target_read_fp (gdbarch, mn10300_read_fp);
1194
1195   /* Calling functions in the inferior from GDB.  */
1196   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_words (gdbarch, mn10300_call_dummy_words);
1197   set_gdbarch_deprecated_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, sizeof (mn10300_call_dummy_words));
1198   set_gdbarch_deprecated_pc_in_call_dummy (gdbarch, deprecated_pc_in_call_dummy_at_entry_point);
1199   set_gdbarch_deprecated_push_arguments (gdbarch, mn10300_push_arguments);
1200   set_gdbarch_deprecated_reg_struct_has_addr
1201     (gdbarch, mn10300_reg_struct_has_addr);
1202   set_gdbarch_deprecated_push_return_address (gdbarch, mn10300_push_return_address);
1203   set_gdbarch_deprecated_save_dummy_frame_tos (gdbarch, generic_save_dummy_frame_tos);
1204   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, mn10300_use_struct_convention);
1205
1206   tdep->am33_mode = am33_mode;
1207
1208   /* Should be using push_dummy_call.  */
1209   set_gdbarch_deprecated_dummy_write_sp (gdbarch, deprecated_write_sp);
1210
1211   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_mn10300);
1212
1213   return gdbarch;
1214 }
1215  
1216 void
1217 _initialize_mn10300_tdep (void)
1218 {
1219 /*  printf("_initialize_mn10300_tdep\n"); */
1220
1221   register_gdbarch_init (bfd_arch_mn10300, mn10300_gdbarch_init);
1222 }