2003-06-01 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
35 #define D0_REGNUM 0
36 #define D2_REGNUM 2
37 #define D3_REGNUM 3
38 #define A0_REGNUM 4
39 #define A2_REGNUM 6
40 #define A3_REGNUM 7
41 #define MDR_REGNUM 10
42 #define PSW_REGNUM 11
43 #define LIR_REGNUM 12
44 #define LAR_REGNUM 13
45 #define MDRQ_REGNUM 14
46 #define E0_REGNUM 15
47 #define MCRH_REGNUM 26
48 #define MCRL_REGNUM 27
49 #define MCVF_REGNUM 28
50
51 enum movm_register_bits {
52   movm_exother_bit = 0x01,
53   movm_exreg1_bit  = 0x02,
54   movm_exreg0_bit  = 0x04,
55   movm_other_bit   = 0x08,
56   movm_a3_bit      = 0x10,
57   movm_a2_bit      = 0x20,
58   movm_d3_bit      = 0x40,
59   movm_d2_bit      = 0x80
60 };
61
62 extern void _initialize_mn10300_tdep (void);
63 static CORE_ADDR mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi,
64                                            CORE_ADDR pc);
65
66 /* mn10300 private data */
67 struct gdbarch_tdep
68 {
69   int am33_mode;
70 #define AM33_MODE (gdbarch_tdep (current_gdbarch)->am33_mode)
71 };
72
73 /* Additional info used by the frame */
74
75 struct frame_extra_info
76   {
77     int status;
78     int stack_size;
79   };
80
81
82 static char *
83 register_name (int reg, char **regs, long sizeof_regs)
84 {
85   if (reg < 0 || reg >= sizeof_regs / sizeof (regs[0]))
86     return NULL;
87   else
88     return regs[reg];
89 }
90
91 static const char *
92 mn10300_generic_register_name (int reg)
93 {
94   static char *regs[] =
95   { "d0", "d1", "d2", "d3", "a0", "a1", "a2", "a3",
96     "sp", "pc", "mdr", "psw", "lir", "lar", "", "",
97     "", "", "", "", "", "", "", "",
98     "", "", "", "", "", "", "", "fp"
99   };
100   return register_name (reg, regs, sizeof regs);
101 }
102
103
104 static const char *
105 am33_register_name (int reg)
106 {
107   static char *regs[] =
108   { "d0", "d1", "d2", "d3", "a0", "a1", "a2", "a3",
109     "sp", "pc", "mdr", "psw", "lir", "lar", "",
110     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
111     "ssp", "msp", "usp", "mcrh", "mcrl", "mcvf", "", "", ""
112   };
113   return register_name (reg, regs, sizeof regs);
114 }
115   
116 static CORE_ADDR
117 mn10300_saved_pc_after_call (struct frame_info *fi)
118 {
119   return read_memory_integer (read_register (SP_REGNUM), 4);
120 }
121
122 static void
123 mn10300_extract_return_value (struct type *type, char *regbuf, char *valbuf)
124 {
125   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
126     memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (4), TYPE_LENGTH (type));
127   else
128     memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (0), TYPE_LENGTH (type));
129 }
130
131 static CORE_ADDR
132 mn10300_extract_struct_value_address (char *regbuf)
133 {
134   return extract_unsigned_integer (regbuf + REGISTER_BYTE (4),
135                                    REGISTER_RAW_SIZE (4));
136 }
137
138 static void
139 mn10300_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
140 {
141   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
142     deprecated_write_register_bytes (REGISTER_BYTE (4), valbuf,
143                                      TYPE_LENGTH (type));
144   else
145     deprecated_write_register_bytes (REGISTER_BYTE (0), valbuf,
146                                      TYPE_LENGTH (type));
147 }
148
149 static struct frame_info *analyze_dummy_frame (CORE_ADDR, CORE_ADDR);
150 static struct frame_info *
151 analyze_dummy_frame (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR frame)
152 {
153   static struct frame_info *dummy = NULL;
154   if (dummy == NULL)
155     {
156       struct frame_extra_info *extra_info;
157       CORE_ADDR *saved_regs;
158       dummy = deprecated_frame_xmalloc ();
159       saved_regs = xmalloc (SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
160       deprecated_set_frame_saved_regs_hack (dummy, saved_regs);
161       extra_info = XMALLOC (struct frame_extra_info);
162       deprecated_set_frame_extra_info_hack (dummy, extra_info);
163     }
164   deprecated_set_frame_next_hack (dummy, NULL);
165   deprecated_set_frame_prev_hack (dummy, NULL);
166   deprecated_update_frame_pc_hack (dummy, pc);
167   deprecated_update_frame_base_hack (dummy, frame);
168   get_frame_extra_info (dummy)->status = 0;
169   get_frame_extra_info (dummy)->stack_size = 0;
170   memset (get_frame_saved_regs (dummy), '\000', SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
171   mn10300_analyze_prologue (dummy, 0);
172   return dummy;
173 }
174
175 /* Values for frame_info.status */
176
177 #define MY_FRAME_IN_SP 0x1
178 #define MY_FRAME_IN_FP 0x2
179 #define NO_MORE_FRAMES 0x4
180
181
182 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
183 static int
184 mn10300_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
185 {
186   return (TYPE_NFIELDS (type) > 1 || TYPE_LENGTH (type) > 8);
187 }
188
189 /* The breakpoint instruction must be the same size as the smallest
190    instruction in the instruction set.
191
192    The Matsushita mn10x00 processors have single byte instructions
193    so we need a single byte breakpoint.  Matsushita hasn't defined
194    one, so we defined it ourselves.  */
195
196 const static unsigned char *
197 mn10300_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *bp_addr, int *bp_size)
198 {
199   static char breakpoint[] =
200   {0xff};
201   *bp_size = 1;
202   return breakpoint;
203 }
204
205
206 /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  This is a helper
207    function for mn10300_analyze_prologue. */
208
209 static void
210 fix_frame_pointer (struct frame_info *fi, int stack_size)
211 {
212   if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
213     {
214       if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_SP)
215         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp () - stack_size);
216       else if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_FP)
217         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_register (A3_REGNUM));
218     }
219 }
220
221
222 /* Set offsets of registers saved by movm instruction.
223    This is a helper function for mn10300_analyze_prologue.  */
224
225 static void
226 set_movm_offsets (struct frame_info *fi, int movm_args)
227 {
228   int offset = 0;
229
230   if (fi == NULL || movm_args == 0)
231     return;
232
233   if (movm_args & movm_other_bit)
234     {
235       /* The `other' bit leaves a blank area of four bytes at the
236          beginning of its block of saved registers, making it 32 bytes
237          long in total.  */
238       get_frame_saved_regs (fi)[LAR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 4;
239       get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 8;
240       get_frame_saved_regs (fi)[MDR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 12;
241       get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
242       get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 20;
243       get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 24;
244       get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 28;
245       offset += 32;
246     }
247   if (movm_args & movm_a3_bit)
248     {
249       get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
250       offset += 4;
251     }
252   if (movm_args & movm_a2_bit)
253     {
254       get_frame_saved_regs (fi)[A2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
255       offset += 4;
256     }
257   if (movm_args & movm_d3_bit)
258     {
259       get_frame_saved_regs (fi)[D3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
260       offset += 4;
261     }
262   if (movm_args & movm_d2_bit)
263     {
264       get_frame_saved_regs (fi)[D2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
265       offset += 4;
266     }
267   if (AM33_MODE)
268     {
269       if (movm_args & movm_exother_bit)
270         {
271           get_frame_saved_regs (fi)[MCVF_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset;
272           get_frame_saved_regs (fi)[MCRL_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 4;
273           get_frame_saved_regs (fi)[MCRH_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 8;
274           get_frame_saved_regs (fi)[MDRQ_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 12;
275           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
276           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 0] = get_frame_base (fi) + offset + 20;
277           offset += 24;
278         }
279       if (movm_args & movm_exreg1_bit)
280         {
281           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 7] = get_frame_base (fi) + offset;
282           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 6] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
283           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 5] = get_frame_base (fi) + offset + 8;
284           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 4] = get_frame_base (fi) + offset + 12;
285           offset += 16;
286         }
287       if (movm_args & movm_exreg0_bit)
288         {
289           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 3] = get_frame_base (fi) + offset;
290           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 2] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
291           offset += 8;
292         }
293     }
294 }
295
296
297 /* The main purpose of this file is dealing with prologues to extract
298    information about stack frames and saved registers.
299
300    In gcc/config/mn13000/mn10300.c, the expand_prologue prologue
301    function is pretty readable, and has a nice explanation of how the
302    prologue is generated.  The prologues generated by that code will
303    have the following form (NOTE: the current code doesn't handle all
304    this!):
305
306    + If this is an old-style varargs function, then its arguments
307      need to be flushed back to the stack:
308      
309         mov d0,(4,sp)
310         mov d1,(4,sp)
311
312    + If we use any of the callee-saved registers, save them now.
313      
314         movm [some callee-saved registers],(sp)
315
316    + If we have any floating-point registers to save:
317
318      - Decrement the stack pointer to reserve space for the registers.
319        If the function doesn't need a frame pointer, we may combine
320        this with the adjustment that reserves space for the frame.
321
322         add -SIZE, sp
323
324      - Save the floating-point registers.  We have two possible
325        strategies:
326
327        . Save them at fixed offset from the SP:
328
329         fmov fsN,(OFFSETN,sp)
330         fmov fsM,(OFFSETM,sp)
331         ...
332
333        Note that, if OFFSETN happens to be zero, you'll get the
334        different opcode: fmov fsN,(sp)
335
336        . Or, set a0 to the start of the save area, and then use
337        post-increment addressing to save the FP registers.
338
339         mov sp, a0
340         add SIZE, a0
341         fmov fsN,(a0+)
342         fmov fsM,(a0+)
343         ...
344
345    + If the function needs a frame pointer, we set it here.
346
347         mov sp, a3
348
349    + Now we reserve space for the stack frame proper.  This could be
350      merged into the `add -SIZE, sp' instruction for FP saves up
351      above, unless we needed to set the frame pointer in the previous
352      step, or the frame is so large that allocating the whole thing at
353      once would put the FP register save slots out of reach of the
354      addressing mode (128 bytes).
355       
356         add -SIZE, sp        
357
358    One day we might keep the stack pointer constant, that won't
359    change the code for prologues, but it will make the frame
360    pointerless case much more common.  */
361
362 /* Analyze the prologue to determine where registers are saved,
363    the end of the prologue, etc etc.  Return the end of the prologue
364    scanned.
365
366    We store into FI (if non-null) several tidbits of information:
367
368    * stack_size -- size of this stack frame.  Note that if we stop in
369    certain parts of the prologue/epilogue we may claim the size of the
370    current frame is zero.  This happens when the current frame has
371    not been allocated yet or has already been deallocated.
372
373    * fsr -- Addresses of registers saved in the stack by this frame.
374
375    * status -- A (relatively) generic status indicator.  It's a bitmask
376    with the following bits: 
377
378    MY_FRAME_IN_SP: The base of the current frame is actually in
379    the stack pointer.  This can happen for frame pointerless
380    functions, or cases where we're stopped in the prologue/epilogue
381    itself.  For these cases mn10300_analyze_prologue will need up
382    update fi->frame before returning or analyzing the register
383    save instructions.
384
385    MY_FRAME_IN_FP: The base of the current frame is in the
386    frame pointer register ($a3).
387
388    NO_MORE_FRAMES: Set this if the current frame is "start" or
389    if the first instruction looks like mov <imm>,sp.  This tells
390    frame chain to not bother trying to unwind past this frame.  */
391
392 static CORE_ADDR
393 mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi, CORE_ADDR pc)
394 {
395   CORE_ADDR func_addr, func_end, addr, stop;
396   CORE_ADDR stack_size;
397   int imm_size;
398   unsigned char buf[4];
399   int status, movm_args = 0;
400   char *name;
401
402   /* Use the PC in the frame if it's provided to look up the
403      start of this function.  */
404   pc = (fi ? get_frame_pc (fi) : pc);
405
406   /* Find the start of this function.  */
407   status = find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end);
408
409   /* Do nothing if we couldn't find the start of this function or if we're
410      stopped at the first instruction in the prologue.  */
411   if (status == 0)
412     {
413       return pc;
414     }
415
416   /* If we're in start, then give up.  */
417   if (strcmp (name, "start") == 0)
418     {
419       if (fi != NULL)
420         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
421       return pc;
422     }
423
424   /* At the start of a function our frame is in the stack pointer.  */
425   if (fi)
426     get_frame_extra_info (fi)->status = MY_FRAME_IN_SP;
427
428   /* Get the next two bytes into buf, we need two because rets is a two
429      byte insn and the first isn't enough to uniquely identify it.  */
430   status = read_memory_nobpt (pc, buf, 2);
431   if (status != 0)
432     return pc;
433
434   /* If we're physically on an "rets" instruction, then our frame has
435      already been deallocated.  Note this can also be true for retf
436      and ret if they specify a size of zero.
437
438      In this case fi->frame is bogus, we need to fix it.  */
439   if (fi && buf[0] == 0xf0 && buf[1] == 0xfc)
440     {
441       if (get_next_frame (fi) == NULL)
442         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
443       return get_frame_pc (fi);
444     }
445
446   /* Similarly if we're stopped on the first insn of a prologue as our
447      frame hasn't been allocated yet.  */
448   if (fi && get_frame_pc (fi) == func_addr)
449     {
450       if (get_next_frame (fi) == NULL)
451         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
452       return get_frame_pc (fi);
453     }
454
455   /* Figure out where to stop scanning.  */
456   stop = fi ? get_frame_pc (fi) : func_end;
457
458   /* Don't walk off the end of the function.  */
459   stop = stop > func_end ? func_end : stop;
460
461   /* Start scanning on the first instruction of this function.  */
462   addr = func_addr;
463
464   /* Suck in two bytes.  */
465   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
466   if (status != 0)
467     {
468       fix_frame_pointer (fi, 0);
469       return addr;
470     }
471
472   /* First see if this insn sets the stack pointer from a register; if
473      so, it's probably the initialization of the stack pointer in _start,
474      so mark this as the bottom-most frame.  */
475   if (buf[0] == 0xf2 && (buf[1] & 0xf3) == 0xf0)
476     {
477       if (fi)
478         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
479       return addr;
480     }
481
482   /* Now look for movm [regs],sp, which saves the callee saved registers.
483
484      At this time we don't know if fi->frame is valid, so we only note
485      that we encountered a movm instruction.  Later, we'll set the entries
486      in fsr.regs as needed.  */
487   if (buf[0] == 0xcf)
488     {
489       /* Extract the register list for the movm instruction.  */
490       status = read_memory_nobpt (addr + 1, buf, 1);
491       movm_args = *buf;
492
493       addr += 2;
494
495       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
496       if (addr >= stop)
497         {
498           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
499           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
500             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
501
502           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
503           set_movm_offsets (fi, movm_args);
504           return addr;
505         }
506
507       /* Get the next two bytes so the prologue scan can continue.  */
508       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
509       if (status != 0)
510         {
511           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
512           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
513             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
514
515           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
516           set_movm_offsets (fi, movm_args);
517           return addr;
518         }
519     }
520
521   /* Now see if we set up a frame pointer via "mov sp,a3" */
522   if (buf[0] == 0x3f)
523     {
524       addr += 1;
525
526       /* The frame pointer is now valid.  */
527       if (fi)
528         {
529           get_frame_extra_info (fi)->status |= MY_FRAME_IN_FP;
530           get_frame_extra_info (fi)->status &= ~MY_FRAME_IN_SP;
531         }
532
533       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
534       if (addr >= stop)
535         {
536           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
537           fix_frame_pointer (fi, 0);
538
539           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
540           set_movm_offsets (fi, movm_args);
541           return addr;
542         }
543
544       /* Get two more bytes so scanning can continue.  */
545       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
546       if (status != 0)
547         {
548           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
549           fix_frame_pointer (fi, 0);
550
551           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
552           set_movm_offsets (fi, movm_args);
553           return addr;
554         }
555     }
556
557   /* Next we should allocate the local frame.  No more prologue insns
558      are found after allocating the local frame.
559
560      Search for add imm8,sp (0xf8feXX)
561      or add imm16,sp (0xfafeXXXX)
562      or add imm32,sp (0xfcfeXXXXXXXX).
563
564      If none of the above was found, then this prologue has no 
565      additional stack.  */
566
567   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
568   if (status != 0)
569     {
570       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
571       fix_frame_pointer (fi, 0);
572
573       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
574       set_movm_offsets (fi, movm_args);
575       return addr;
576     }
577
578   imm_size = 0;
579   if (buf[0] == 0xf8 && buf[1] == 0xfe)
580     imm_size = 1;
581   else if (buf[0] == 0xfa && buf[1] == 0xfe)
582     imm_size = 2;
583   else if (buf[0] == 0xfc && buf[1] == 0xfe)
584     imm_size = 4;
585
586   if (imm_size != 0)
587     {
588       /* Suck in imm_size more bytes, they'll hold the size of the
589          current frame.  */
590       status = read_memory_nobpt (addr + 2, buf, imm_size);
591       if (status != 0)
592         {
593           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
594           fix_frame_pointer (fi, 0);
595
596           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
597           set_movm_offsets (fi, movm_args);
598           return addr;
599         }
600
601       /* Note the size of the stack in the frame info structure.  */
602       stack_size = extract_signed_integer (buf, imm_size);
603       if (fi)
604         get_frame_extra_info (fi)->stack_size = stack_size;
605
606       /* We just consumed 2 + imm_size bytes.  */
607       addr += 2 + imm_size;
608
609       /* No more prologue insns follow, so begin preparation to return.  */
610       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
611       fix_frame_pointer (fi, stack_size);
612
613       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
614       set_movm_offsets (fi, movm_args);
615       return addr;
616     }
617
618   /* We never found an insn which allocates local stack space, regardless
619      this is the end of the prologue.  */
620   /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
621   fix_frame_pointer (fi, 0);
622
623   /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
624   set_movm_offsets (fi, movm_args);
625   return addr;
626 }
627
628
629 /* Function: saved_regs_size
630    Return the size in bytes of the register save area, based on the
631    saved_regs array in FI.  */
632 static int
633 saved_regs_size (struct frame_info *fi)
634 {
635   int adjust = 0;
636   int i;
637
638   /* Reserve four bytes for every register saved.  */
639   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
640     if (get_frame_saved_regs (fi)[i])
641       adjust += 4;
642
643   /* If we saved LIR, then it's most likely we used a `movm'
644      instruction with the `other' bit set, in which case the SP is
645      decremented by an extra four bytes, "to simplify calculation
646      of the transfer area", according to the processor manual.  */
647   if (get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM])
648     adjust += 4;
649
650   return adjust;
651 }
652
653
654 /* Function: frame_chain
655    Figure out and return the caller's frame pointer given current
656    frame_info struct.
657
658    We don't handle dummy frames yet but we would probably just return the
659    stack pointer that was in use at the time the function call was made?  */
660
661 static CORE_ADDR
662 mn10300_frame_chain (struct frame_info *fi)
663 {
664   struct frame_info *dummy;
665   /* Walk through the prologue to determine the stack size,
666      location of saved registers, end of the prologue, etc.  */
667   if (get_frame_extra_info (fi)->status == 0)
668     mn10300_analyze_prologue (fi, (CORE_ADDR) 0);
669
670   /* Quit now if mn10300_analyze_prologue set NO_MORE_FRAMES.  */
671   if (get_frame_extra_info (fi)->status & NO_MORE_FRAMES)
672     return 0;
673
674   /* Now that we've analyzed our prologue, determine the frame
675      pointer for our caller.
676
677      If our caller has a frame pointer, then we need to
678      find the entry value of $a3 to our function.
679
680      If fsr.regs[A3_REGNUM] is nonzero, then it's at the memory
681      location pointed to by fsr.regs[A3_REGNUM].
682
683      Else it's still in $a3.
684
685      If our caller does not have a frame pointer, then his
686      frame base is fi->frame + -caller's stack size.  */
687
688   /* The easiest way to get that info is to analyze our caller's frame.
689      So we set up a dummy frame and call mn10300_analyze_prologue to
690      find stuff for us.  */
691   dummy = analyze_dummy_frame (DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (fi), get_frame_base (fi));
692
693   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_FP)
694     {
695       /* Our caller has a frame pointer.  So find the frame in $a3 or
696          in the stack.  */
697       if (get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM])
698         return (read_memory_integer (get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM],
699                                      DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
700       else
701         return read_register (A3_REGNUM);
702     }
703   else
704     {
705       int adjust = saved_regs_size (fi);
706
707       /* Our caller does not have a frame pointer.  So his frame starts
708          at the base of our frame (fi->frame) + register save space
709          + <his size>.  */
710       return get_frame_base (fi) + adjust + -get_frame_extra_info (dummy)->stack_size;
711     }
712 }
713
714 /* Function: skip_prologue
715    Return the address of the first inst past the prologue of the function.  */
716
717 static CORE_ADDR
718 mn10300_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
719 {
720   /* We used to check the debug symbols, but that can lose if
721      we have a null prologue.  */
722   return mn10300_analyze_prologue (NULL, pc);
723 }
724
725 /* generic_pop_current_frame calls this function if the current
726    frame isn't a dummy frame.  */
727 static void
728 mn10300_pop_frame_regular (struct frame_info *frame)
729 {
730   int regnum;
731
732   write_register (PC_REGNUM, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (frame));
733
734   /* Restore any saved registers.  */
735   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
736     if (get_frame_saved_regs (frame)[regnum] != 0)
737       {
738         ULONGEST value;
739
740         value = read_memory_unsigned_integer (get_frame_saved_regs (frame)[regnum],
741                                               REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
742         write_register (regnum, value);
743       }
744
745   /* Actually cut back the stack.  */
746   write_register (SP_REGNUM, get_frame_base (frame));
747
748   /* Don't we need to set the PC?!?  XXX FIXME.  */
749 }
750
751 /* Function: pop_frame
752    This routine gets called when either the user uses the `return'
753    command, or the call dummy breakpoint gets hit.  */
754 static void
755 mn10300_pop_frame (void)
756 {
757   /* This function checks for and handles generic dummy frames, and
758      calls back to our function for ordinary frames.  */
759   generic_pop_current_frame (mn10300_pop_frame_regular);
760
761   /* Throw away any cached frame information.  */
762   flush_cached_frames ();
763 }
764
765 /* Function: push_arguments
766    Setup arguments for a call to the target.  Arguments go in
767    order on the stack.  */
768
769 static CORE_ADDR
770 mn10300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
771                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
772 {
773   int argnum = 0;
774   int len = 0;
775   int stack_offset = 0;
776   int regsused = struct_return ? 1 : 0;
777
778   /* This should be a nop, but align the stack just in case something
779      went wrong.  Stacks are four byte aligned on the mn10300.  */
780   sp &= ~3;
781
782   /* Now make space on the stack for the args.
783
784      XXX This doesn't appear to handle pass-by-invisible reference
785      arguments.  */
786   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
787     {
788       int arg_length = (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])) + 3) & ~3;
789
790       while (regsused < 2 && arg_length > 0)
791         {
792           regsused++;
793           arg_length -= 4;
794         }
795       len += arg_length;
796     }
797
798   /* Allocate stack space.  */
799   sp -= len;
800
801   regsused = struct_return ? 1 : 0;
802   /* Push all arguments onto the stack. */
803   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
804     {
805       int len;
806       char *val;
807
808       /* XXX Check this.  What about UNIONS?  */
809       if (TYPE_CODE (VALUE_TYPE (*args)) == TYPE_CODE_STRUCT
810           && TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args)) > 8)
811         {
812           /* XXX Wrong, we want a pointer to this argument.  */
813           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
814           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
815         }
816       else
817         {
818           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
819           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
820         }
821
822       while (regsused < 2 && len > 0)
823         {
824           write_register (regsused, extract_unsigned_integer (val, 4));
825           val += 4;
826           len -= 4;
827           regsused++;
828         }
829
830       while (len > 0)
831         {
832           write_memory (sp + stack_offset, val, 4);
833           len -= 4;
834           val += 4;
835           stack_offset += 4;
836         }
837
838       args++;
839     }
840
841   /* Make space for the flushback area.  */
842   sp -= 8;
843   return sp;
844 }
845
846 /* Function: push_return_address (pc)
847    Set up the return address for the inferior function call.
848    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
849
850 static CORE_ADDR
851 mn10300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
852 {
853   unsigned char buf[4];
854
855   store_unsigned_integer (buf, 4, CALL_DUMMY_ADDRESS ());
856   write_memory (sp - 4, buf, 4);
857   return sp - 4;
858 }
859
860 /* Function: store_struct_return (addr,sp)
861    Store the structure value return address for an inferior function
862    call.  */
863
864 static void
865 mn10300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
866 {
867   /* The structure return address is passed as the first argument.  */
868   write_register (0, addr);
869 }
870
871 /* Function: frame_saved_pc 
872    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if RP_REGNUM
873    is saved in the stack anywhere, otherwise we get it from the
874    registers.  If the inner frame is a dummy frame, return its PC
875    instead of RP, because that's where "caller" of the dummy-frame
876    will be found.  */
877
878 static CORE_ADDR
879 mn10300_frame_saved_pc (struct frame_info *fi)
880 {
881   int adjust = saved_regs_size (fi);
882
883   return (read_memory_integer (get_frame_base (fi) + adjust,
884                                DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
885 }
886
887 /* Function: mn10300_init_extra_frame_info
888    Setup the frame's frame pointer, pc, and frame addresses for saved
889    registers.  Most of the work is done in mn10300_analyze_prologue().
890
891    Note that when we are called for the last frame (currently active frame),
892    that get_frame_pc (fi) and fi->frame will already be setup.  However, fi->frame will
893    be valid only if this routine uses FP.  For previous frames, fi-frame will
894    always be correct.  mn10300_analyze_prologue will fix fi->frame if
895    it's not valid.
896
897    We can be called with the PC in the call dummy under two
898    circumstances.  First, during normal backtracing, second, while
899    figuring out the frame pointer just prior to calling the target
900    function (see call_function_by_hand).  */
901
902 static void
903 mn10300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
904 {
905   if (get_next_frame (fi))
906     deprecated_update_frame_pc_hack (fi, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (get_next_frame (fi)));
907
908   frame_saved_regs_zalloc (fi);
909   frame_extra_info_zalloc (fi, sizeof (struct frame_extra_info));
910
911   get_frame_extra_info (fi)->status = 0;
912   get_frame_extra_info (fi)->stack_size = 0;
913
914   mn10300_analyze_prologue (fi, 0);
915 }
916
917
918 /* This function's job is handled by init_extra_frame_info.  */
919 static void
920 mn10300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
921 {
922 }
923
924
925 /* Function: mn10300_virtual_frame_pointer
926    Return the register that the function uses for a frame pointer, 
927    plus any necessary offset to be applied to the register before
928    any frame pointer offsets.  */
929
930 static void
931 mn10300_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc,
932                                int *reg,
933                                LONGEST *offset)
934 {
935   struct frame_info *dummy = analyze_dummy_frame (pc, 0);
936   /* Set up a dummy frame_info, Analyze the prolog and fill in the
937      extra info.  */
938   /* Results will tell us which type of frame it uses.  */
939   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_SP)
940     {
941       *reg = SP_REGNUM;
942       *offset = -(get_frame_extra_info (dummy)->stack_size);
943     }
944   else
945     {
946       *reg = A3_REGNUM;
947       *offset = 0;
948     }
949 }
950
951 static int
952 mn10300_reg_struct_has_addr (int gcc_p, struct type *type)
953 {
954   return (TYPE_LENGTH (type) > 8);
955 }
956
957 static struct type *
958 mn10300_register_virtual_type (int reg)
959 {
960   return builtin_type_int;
961 }
962
963 static int
964 mn10300_register_byte (int reg)
965 {
966   return (reg * 4);
967 }
968
969 static int
970 mn10300_register_virtual_size (int reg)
971 {
972   return 4;
973 }
974
975 static int
976 mn10300_register_raw_size (int reg)
977 {
978   return 4;
979 }
980
981 /* If DWARF2 is a register number appearing in Dwarf2 debug info, then
982    mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (DWARF2) is the corresponding GDB
983    register number.  Why don't Dwarf2 and GDB use the same numbering?
984    Who knows?  But since people have object files lying around with
985    the existing Dwarf2 numbering, and other people have written stubs
986    to work with the existing GDB, neither of them can change.  So we
987    just have to cope.  */
988 static int
989 mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (int dwarf2)
990 {
991   /* This table is supposed to be shaped like the REGISTER_NAMES
992      initializer in gcc/config/mn10300/mn10300.h.  Registers which
993      appear in GCC's numbering, but have no counterpart in GDB's
994      world, are marked with a -1.  */
995   static int dwarf2_to_gdb[] = {
996     0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, -1, 8,
997     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
998   };
999   int gdb;
1000
1001   if (dwarf2 < 0
1002       || dwarf2 >= (sizeof (dwarf2_to_gdb) / sizeof (dwarf2_to_gdb[0]))
1003       || dwarf2_to_gdb[dwarf2] == -1)
1004     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1005                     "bogus register number in debug info: %d", dwarf2);
1006
1007   return dwarf2_to_gdb[dwarf2];
1008 }
1009
1010 static void
1011 mn10300_print_register (const char *name, int regnum, int reg_width)
1012 {
1013   char raw_buffer[MAX_REGISTER_SIZE];
1014
1015   if (reg_width)
1016     printf_filtered ("%*s: ", reg_width, name);
1017   else
1018     printf_filtered ("%s: ", name);
1019
1020   /* Get the data */
1021   if (!frame_register_read (deprecated_selected_frame, regnum, raw_buffer))
1022     {
1023       printf_filtered ("[invalid]");
1024       return;
1025     }
1026   else
1027     {
1028       int byte;
1029       if (TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
1030         {
1031           for (byte = REGISTER_RAW_SIZE (regnum) - REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum);
1032                byte < REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
1033                byte++)
1034             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1035         }
1036       else
1037         {
1038           for (byte = REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum) - 1;
1039                byte >= 0;
1040                byte--)
1041             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1042         }
1043     }
1044 }
1045
1046 static void
1047 mn10300_do_registers_info (int regnum, int fpregs)
1048 {
1049   if (regnum >= 0)
1050     {
1051       const char *name = REGISTER_NAME (regnum);
1052       if (name == NULL || name[0] == '\0')
1053         error ("Not a valid register for the current processor type");
1054       mn10300_print_register (name, regnum, 0);
1055       printf_filtered ("\n");
1056     }
1057   else
1058     {
1059       /* print registers in an array 4x8 */
1060       int r;
1061       int reg;
1062       const int nr_in_row = 4;
1063       const int reg_width = 4;
1064       for (r = 0; r < NUM_REGS; r += nr_in_row)
1065         {
1066           int c;
1067           int printing = 0;
1068           int padding = 0;
1069           for (c = r; c < r + nr_in_row; c++)
1070             {
1071               const char *name = REGISTER_NAME (c);
1072               if (name != NULL && *name != '\0')
1073                 {
1074                   printing = 1;
1075                   while (padding > 0)
1076                     {
1077                       printf_filtered (" ");
1078                       padding--;
1079                     }
1080                   mn10300_print_register (name, c, reg_width);
1081                   printf_filtered (" ");
1082                 }
1083               else
1084                 {
1085                   padding += (reg_width + 2 + 8 + 1);
1086                 }
1087             }
1088           if (printing)
1089             printf_filtered ("\n");
1090         }
1091     }
1092 }
1093
1094 /* Dump out the mn10300 speciic architecture information. */
1095
1096 static void
1097 mn10300_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1098 {
1099   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1100   fprintf_unfiltered (file, "mn10300_dump_tdep: am33_mode = %d\n",
1101                       tdep->am33_mode);
1102 }
1103
1104 static struct gdbarch *
1105 mn10300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1106                       struct gdbarch_list *arches)
1107 {
1108   static LONGEST mn10300_call_dummy_words[] = { 0 };
1109   struct gdbarch *gdbarch;
1110   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1111   int am33_mode;
1112   gdbarch_register_name_ftype *register_name;
1113   int mach;
1114   int num_regs;
1115
1116   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1117   if (arches != NULL)
1118     return arches->gdbarch;
1119   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1120   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1121
1122   if (info.bfd_arch_info != NULL
1123       && info.bfd_arch_info->arch == bfd_arch_mn10300)
1124     mach = info.bfd_arch_info->mach;
1125   else
1126     mach = 0;
1127   switch (mach)
1128     {
1129     case 0:
1130     case bfd_mach_mn10300:
1131       am33_mode = 0;
1132       register_name = mn10300_generic_register_name;
1133       num_regs = 32;
1134       break;
1135     case bfd_mach_am33:
1136       am33_mode = 1;
1137       register_name = am33_register_name;
1138       num_regs = 32;
1139       break;
1140     default:
1141       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1142                       "mn10300_gdbarch_init: Unknown mn10300 variant");
1143       return NULL; /* keep GCC happy. */
1144     }
1145
1146   /* Registers.  */
1147   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
1148   set_gdbarch_register_name (gdbarch, register_name);
1149   set_gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch, 4);
1150   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, num_regs * gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch));
1151   set_gdbarch_deprecated_max_register_raw_size (gdbarch, 4);
1152   set_gdbarch_register_raw_size (gdbarch, mn10300_register_raw_size);
1153   set_gdbarch_register_byte (gdbarch, mn10300_register_byte);
1154   set_gdbarch_deprecated_max_register_virtual_size (gdbarch, 4);
1155   set_gdbarch_register_virtual_size (gdbarch, mn10300_register_virtual_size);
1156   set_gdbarch_register_virtual_type (gdbarch, mn10300_register_virtual_type);
1157   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, mn10300_dwarf2_reg_to_regnum);
1158   set_gdbarch_deprecated_do_registers_info (gdbarch, mn10300_do_registers_info);
1159   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, 8);
1160   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, 9);
1161   set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, 31);
1162   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, mn10300_virtual_frame_pointer);
1163
1164   /* Breakpoints.  */
1165   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, mn10300_breakpoint_from_pc);
1166   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1167   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1168
1169   /* Stack unwinding.  */
1170   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1171   set_gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call (gdbarch, mn10300_saved_pc_after_call);
1172   set_gdbarch_deprecated_init_extra_frame_info (gdbarch, mn10300_init_extra_frame_info);
1173   set_gdbarch_deprecated_init_frame_pc (gdbarch, init_frame_pc_noop);
1174   set_gdbarch_deprecated_frame_init_saved_regs (gdbarch, mn10300_frame_init_saved_regs);
1175   set_gdbarch_deprecated_frame_chain (gdbarch, mn10300_frame_chain);
1176   set_gdbarch_deprecated_frame_saved_pc (gdbarch, mn10300_frame_saved_pc);
1177   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, mn10300_extract_return_value);
1178   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address
1179     (gdbarch, mn10300_extract_struct_value_address);
1180   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, mn10300_store_return_value);
1181   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, mn10300_store_struct_return);
1182   set_gdbarch_deprecated_pop_frame (gdbarch, mn10300_pop_frame);
1183   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, mn10300_skip_prologue);
1184   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1185   set_gdbarch_frame_num_args (gdbarch, frame_num_args_unknown);
1186   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1187   set_gdbarch_deprecated_target_read_fp (gdbarch, generic_target_read_sp);
1188
1189   /* Calling functions in the inferior from GDB.  */
1190   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_words (gdbarch, mn10300_call_dummy_words);
1191   set_gdbarch_deprecated_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, sizeof (mn10300_call_dummy_words));
1192   set_gdbarch_deprecated_pc_in_call_dummy (gdbarch, deprecated_pc_in_call_dummy_at_entry_point);
1193   set_gdbarch_deprecated_push_arguments (gdbarch, mn10300_push_arguments);
1194   set_gdbarch_reg_struct_has_addr (gdbarch, mn10300_reg_struct_has_addr);
1195   set_gdbarch_deprecated_push_return_address (gdbarch, mn10300_push_return_address);
1196   set_gdbarch_save_dummy_frame_tos (gdbarch, generic_save_dummy_frame_tos);
1197   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, mn10300_use_struct_convention);
1198
1199   tdep->am33_mode = am33_mode;
1200
1201   /* Should be using push_dummy_call.  */
1202   set_gdbarch_deprecated_dummy_write_sp (gdbarch, generic_target_write_sp);
1203
1204   return gdbarch;
1205 }
1206  
1207 void
1208 _initialize_mn10300_tdep (void)
1209 {
1210 /*  printf("_initialize_mn10300_tdep\n"); */
1211
1212   deprecated_tm_print_insn = print_insn_mn10300;
1213
1214   register_gdbarch_init (bfd_arch_mn10300, mn10300_gdbarch_init);
1215 }