2004-02-14 Elena Zannoni <ezannoni@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, 2004 Free
4    Software 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 "objfiles.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 void
134 mn10300_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
135 {
136   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
137     deprecated_write_register_bytes (DEPRECATED_REGISTER_BYTE (4), valbuf,
138                                      TYPE_LENGTH (type));
139   else
140     deprecated_write_register_bytes (DEPRECATED_REGISTER_BYTE (0), valbuf,
141                                      TYPE_LENGTH (type));
142 }
143
144 static struct frame_info *analyze_dummy_frame (CORE_ADDR, CORE_ADDR);
145 static struct frame_info *
146 analyze_dummy_frame (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR frame)
147 {
148   struct cleanup *old_chain = make_cleanup (null_cleanup, NULL);
149   struct frame_info *dummy
150     = deprecated_frame_xmalloc_with_cleanup (SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS,
151                                              sizeof (struct frame_extra_info));
152   deprecated_update_frame_pc_hack (dummy, pc);
153   deprecated_update_frame_base_hack (dummy, frame);
154   get_frame_extra_info (dummy)->status = 0;
155   get_frame_extra_info (dummy)->stack_size = 0;
156   mn10300_analyze_prologue (dummy, pc);
157   do_cleanups (old_chain);
158   return dummy;
159 }
160
161 /* Values for frame_info.status */
162
163 #define MY_FRAME_IN_SP 0x1
164 #define MY_FRAME_IN_FP 0x2
165 #define NO_MORE_FRAMES 0x4
166
167
168 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
169 static int
170 mn10300_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
171 {
172   return (TYPE_NFIELDS (type) > 1 || TYPE_LENGTH (type) > 8);
173 }
174
175 /* The breakpoint instruction must be the same size as the smallest
176    instruction in the instruction set.
177
178    The Matsushita mn10x00 processors have single byte instructions
179    so we need a single byte breakpoint.  Matsushita hasn't defined
180    one, so we defined it ourselves.  */
181
182 const static unsigned char *
183 mn10300_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *bp_addr, int *bp_size)
184 {
185   static char breakpoint[] =
186   {0xff};
187   *bp_size = 1;
188   return breakpoint;
189 }
190
191
192 /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  This is a helper
193    function for mn10300_analyze_prologue. */
194
195 static void
196 fix_frame_pointer (struct frame_info *fi, int stack_size)
197 {
198   if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
199     {
200       if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_SP)
201         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp () - stack_size);
202       else if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_FP)
203         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_register (A3_REGNUM));
204     }
205 }
206
207
208 /* Set offsets of registers saved by movm instruction.
209    This is a helper function for mn10300_analyze_prologue.  */
210
211 static void
212 set_movm_offsets (struct frame_info *fi, int movm_args)
213 {
214   int offset = 0;
215
216   if (fi == NULL || movm_args == 0)
217     return;
218
219   if (movm_args & movm_other_bit)
220     {
221       /* The `other' bit leaves a blank area of four bytes at the
222          beginning of its block of saved registers, making it 32 bytes
223          long in total.  */
224       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LAR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 4;
225       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 8;
226       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MDR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 12;
227       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
228       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 20;
229       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 24;
230       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 28;
231       offset += 32;
232     }
233   if (movm_args & movm_a3_bit)
234     {
235       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
236       offset += 4;
237     }
238   if (movm_args & movm_a2_bit)
239     {
240       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
241       offset += 4;
242     }
243   if (movm_args & movm_d3_bit)
244     {
245       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
246       offset += 4;
247     }
248   if (movm_args & movm_d2_bit)
249     {
250       deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[D2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
251       offset += 4;
252     }
253   if (AM33_MODE)
254     {
255       if (movm_args & movm_exother_bit)
256         {
257           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCVF_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset;
258           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCRL_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 4;
259           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MCRH_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 8;
260           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[MDRQ_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 12;
261           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
262           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 0] = get_frame_base (fi) + offset + 20;
263           offset += 24;
264         }
265       if (movm_args & movm_exreg1_bit)
266         {
267           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 7] = get_frame_base (fi) + offset;
268           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 6] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
269           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 5] = get_frame_base (fi) + offset + 8;
270           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 4] = get_frame_base (fi) + offset + 12;
271           offset += 16;
272         }
273       if (movm_args & movm_exreg0_bit)
274         {
275           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 3] = get_frame_base (fi) + offset;
276           deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 2] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
277           offset += 8;
278         }
279     }
280 }
281
282
283 /* The main purpose of this file is dealing with prologues to extract
284    information about stack frames and saved registers.
285
286    In gcc/config/mn13000/mn10300.c, the expand_prologue prologue
287    function is pretty readable, and has a nice explanation of how the
288    prologue is generated.  The prologues generated by that code will
289    have the following form (NOTE: the current code doesn't handle all
290    this!):
291
292    + If this is an old-style varargs function, then its arguments
293      need to be flushed back to the stack:
294      
295         mov d0,(4,sp)
296         mov d1,(4,sp)
297
298    + If we use any of the callee-saved registers, save them now.
299      
300         movm [some callee-saved registers],(sp)
301
302    + If we have any floating-point registers to save:
303
304      - Decrement the stack pointer to reserve space for the registers.
305        If the function doesn't need a frame pointer, we may combine
306        this with the adjustment that reserves space for the frame.
307
308         add -SIZE, sp
309
310      - Save the floating-point registers.  We have two possible
311        strategies:
312
313        . Save them at fixed offset from the SP:
314
315         fmov fsN,(OFFSETN,sp)
316         fmov fsM,(OFFSETM,sp)
317         ...
318
319        Note that, if OFFSETN happens to be zero, you'll get the
320        different opcode: fmov fsN,(sp)
321
322        . Or, set a0 to the start of the save area, and then use
323        post-increment addressing to save the FP registers.
324
325         mov sp, a0
326         add SIZE, a0
327         fmov fsN,(a0+)
328         fmov fsM,(a0+)
329         ...
330
331    + If the function needs a frame pointer, we set it here.
332
333         mov sp, a3
334
335    + Now we reserve space for the stack frame proper.  This could be
336      merged into the `add -SIZE, sp' instruction for FP saves up
337      above, unless we needed to set the frame pointer in the previous
338      step, or the frame is so large that allocating the whole thing at
339      once would put the FP register save slots out of reach of the
340      addressing mode (128 bytes).
341       
342         add -SIZE, sp        
343
344    One day we might keep the stack pointer constant, that won't
345    change the code for prologues, but it will make the frame
346    pointerless case much more common.  */
347
348 /* Analyze the prologue to determine where registers are saved,
349    the end of the prologue, etc etc.  Return the end of the prologue
350    scanned.
351
352    We store into FI (if non-null) several tidbits of information:
353
354    * stack_size -- size of this stack frame.  Note that if we stop in
355    certain parts of the prologue/epilogue we may claim the size of the
356    current frame is zero.  This happens when the current frame has
357    not been allocated yet or has already been deallocated.
358
359    * fsr -- Addresses of registers saved in the stack by this frame.
360
361    * status -- A (relatively) generic status indicator.  It's a bitmask
362    with the following bits: 
363
364    MY_FRAME_IN_SP: The base of the current frame is actually in
365    the stack pointer.  This can happen for frame pointerless
366    functions, or cases where we're stopped in the prologue/epilogue
367    itself.  For these cases mn10300_analyze_prologue will need up
368    update fi->frame before returning or analyzing the register
369    save instructions.
370
371    MY_FRAME_IN_FP: The base of the current frame is in the
372    frame pointer register ($a3).
373
374    NO_MORE_FRAMES: Set this if the current frame is "start" or
375    if the first instruction looks like mov <imm>,sp.  This tells
376    frame chain to not bother trying to unwind past this frame.  */
377
378 static CORE_ADDR
379 mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi, CORE_ADDR pc)
380 {
381   CORE_ADDR func_addr, func_end, addr, stop;
382   CORE_ADDR stack_size;
383   int imm_size;
384   unsigned char buf[4];
385   int status, movm_args = 0;
386   char *name;
387
388   /* Use the PC in the frame if it's provided to look up the
389      start of this function.
390
391      Note: kevinb/2003-07-16: We used to do the following here:
392         pc = (fi ? get_frame_pc (fi) : pc);
393      But this is (now) badly broken when called from analyze_dummy_frame().
394   */
395   pc = (pc ? pc : get_frame_pc (fi));
396
397   /* Find the start of this function.  */
398   status = find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end);
399
400   /* Do nothing if we couldn't find the start of this function or if we're
401      stopped at the first instruction in the prologue.  */
402   if (status == 0)
403     {
404       return pc;
405     }
406
407   /* If we're in start, then give up.  */
408   if (strcmp (name, "start") == 0)
409     {
410       if (fi != NULL)
411         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
412       return pc;
413     }
414
415   /* At the start of a function our frame is in the stack pointer.  */
416   if (fi)
417     get_frame_extra_info (fi)->status = MY_FRAME_IN_SP;
418
419   /* Get the next two bytes into buf, we need two because rets is a two
420      byte insn and the first isn't enough to uniquely identify it.  */
421   status = read_memory_nobpt (pc, buf, 2);
422   if (status != 0)
423     return pc;
424
425 #if 0
426   /* Note: kevinb/2003-07-16: We shouldn't be making these sorts of
427      changes to the frame in prologue examination code.  */
428   /* If we're physically on an "rets" instruction, then our frame has
429      already been deallocated.  Note this can also be true for retf
430      and ret if they specify a size of zero.
431
432      In this case fi->frame is bogus, we need to fix it.  */
433   if (fi && buf[0] == 0xf0 && buf[1] == 0xfc)
434     {
435       if (get_next_frame (fi) == NULL)
436         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
437       return get_frame_pc (fi);
438     }
439
440   /* Similarly if we're stopped on the first insn of a prologue as our
441      frame hasn't been allocated yet.  */
442   if (fi && get_frame_pc (fi) == func_addr)
443     {
444       if (get_next_frame (fi) == NULL)
445         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
446       return get_frame_pc (fi);
447     }
448 #endif
449
450   /* Figure out where to stop scanning.  */
451   stop = fi ? pc : func_end;
452
453   /* Don't walk off the end of the function.  */
454   stop = stop > func_end ? func_end : stop;
455
456   /* Start scanning on the first instruction of this function.  */
457   addr = func_addr;
458
459   /* Suck in two bytes.  */
460   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
461   if (status != 0)
462     {
463       fix_frame_pointer (fi, 0);
464       return addr;
465     }
466
467   /* First see if this insn sets the stack pointer from a register; if
468      so, it's probably the initialization of the stack pointer in _start,
469      so mark this as the bottom-most frame.  */
470   if (buf[0] == 0xf2 && (buf[1] & 0xf3) == 0xf0)
471     {
472       if (fi)
473         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
474       return addr;
475     }
476
477   /* Now look for movm [regs],sp, which saves the callee saved registers.
478
479      At this time we don't know if fi->frame is valid, so we only note
480      that we encountered a movm instruction.  Later, we'll set the entries
481      in fsr.regs as needed.  */
482   if (buf[0] == 0xcf)
483     {
484       /* Extract the register list for the movm instruction.  */
485       status = read_memory_nobpt (addr + 1, buf, 1);
486       movm_args = *buf;
487
488       addr += 2;
489
490       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
491       if (addr >= stop)
492         {
493           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
494           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
495             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
496
497           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
498           set_movm_offsets (fi, movm_args);
499           return addr;
500         }
501
502       /* Get the next two bytes so the prologue scan can continue.  */
503       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
504       if (status != 0)
505         {
506           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
507           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
508             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
509
510           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
511           set_movm_offsets (fi, movm_args);
512           return addr;
513         }
514     }
515
516   /* Now see if we set up a frame pointer via "mov sp,a3" */
517   if (buf[0] == 0x3f)
518     {
519       addr += 1;
520
521       /* The frame pointer is now valid.  */
522       if (fi)
523         {
524           get_frame_extra_info (fi)->status |= MY_FRAME_IN_FP;
525           get_frame_extra_info (fi)->status &= ~MY_FRAME_IN_SP;
526         }
527
528       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
529       if (addr >= stop)
530         {
531           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
532           fix_frame_pointer (fi, 0);
533
534           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
535           set_movm_offsets (fi, movm_args);
536           return addr;
537         }
538
539       /* Get two more bytes so scanning can continue.  */
540       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
541       if (status != 0)
542         {
543           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
544           fix_frame_pointer (fi, 0);
545
546           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
547           set_movm_offsets (fi, movm_args);
548           return addr;
549         }
550     }
551
552   /* Next we should allocate the local frame.  No more prologue insns
553      are found after allocating the local frame.
554
555      Search for add imm8,sp (0xf8feXX)
556      or add imm16,sp (0xfafeXXXX)
557      or add imm32,sp (0xfcfeXXXXXXXX).
558
559      If none of the above was found, then this prologue has no 
560      additional stack.  */
561
562   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
563   if (status != 0)
564     {
565       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
566       fix_frame_pointer (fi, 0);
567
568       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
569       set_movm_offsets (fi, movm_args);
570       return addr;
571     }
572
573   imm_size = 0;
574   if (buf[0] == 0xf8 && buf[1] == 0xfe)
575     imm_size = 1;
576   else if (buf[0] == 0xfa && buf[1] == 0xfe)
577     imm_size = 2;
578   else if (buf[0] == 0xfc && buf[1] == 0xfe)
579     imm_size = 4;
580
581   if (imm_size != 0)
582     {
583       /* Suck in imm_size more bytes, they'll hold the size of the
584          current frame.  */
585       status = read_memory_nobpt (addr + 2, buf, imm_size);
586       if (status != 0)
587         {
588           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
589           fix_frame_pointer (fi, 0);
590
591           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
592           set_movm_offsets (fi, movm_args);
593           return addr;
594         }
595
596       /* Note the size of the stack in the frame info structure.  */
597       stack_size = extract_signed_integer (buf, imm_size);
598       if (fi)
599         get_frame_extra_info (fi)->stack_size = stack_size;
600
601       /* We just consumed 2 + imm_size bytes.  */
602       addr += 2 + imm_size;
603
604       /* No more prologue insns follow, so begin preparation to return.  */
605       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
606       fix_frame_pointer (fi, stack_size);
607
608       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
609       set_movm_offsets (fi, movm_args);
610       return addr;
611     }
612
613   /* We never found an insn which allocates local stack space, regardless
614      this is the end of the prologue.  */
615   /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
616   fix_frame_pointer (fi, 0);
617
618   /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
619   set_movm_offsets (fi, movm_args);
620   return addr;
621 }
622
623
624 /* Function: saved_regs_size
625    Return the size in bytes of the register save area, based on the
626    saved_regs array in FI.  */
627 static int
628 saved_regs_size (struct frame_info *fi)
629 {
630   int adjust = 0;
631   int i;
632
633   /* Reserve four bytes for every register saved.  */
634   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
635     if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[i])
636       adjust += 4;
637
638   /* If we saved LIR, then it's most likely we used a `movm'
639      instruction with the `other' bit set, in which case the SP is
640      decremented by an extra four bytes, "to simplify calculation
641      of the transfer area", according to the processor manual.  */
642   if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM])
643     adjust += 4;
644
645   return adjust;
646 }
647
648
649 /* Function: frame_chain
650    Figure out and return the caller's frame pointer given current
651    frame_info struct.
652
653    We don't handle dummy frames yet but we would probably just return the
654    stack pointer that was in use at the time the function call was made?  */
655
656 static CORE_ADDR
657 mn10300_frame_chain (struct frame_info *fi)
658 {
659   struct frame_info *dummy;
660   /* Walk through the prologue to determine the stack size,
661      location of saved registers, end of the prologue, etc.  */
662   if (get_frame_extra_info (fi)->status == 0)
663     mn10300_analyze_prologue (fi, (CORE_ADDR) 0);
664
665   /* Quit now if mn10300_analyze_prologue set NO_MORE_FRAMES.  */
666   if (get_frame_extra_info (fi)->status & NO_MORE_FRAMES)
667     return 0;
668
669   /* Now that we've analyzed our prologue, determine the frame
670      pointer for our caller.
671
672      If our caller has a frame pointer, then we need to
673      find the entry value of $a3 to our function.
674
675      If fsr.regs[A3_REGNUM] is nonzero, then it's at the memory
676      location pointed to by fsr.regs[A3_REGNUM].
677
678      Else it's still in $a3.
679
680      If our caller does not have a frame pointer, then his
681      frame base is fi->frame + -caller's stack size.  */
682
683   /* The easiest way to get that info is to analyze our caller's frame.
684      So we set up a dummy frame and call mn10300_analyze_prologue to
685      find stuff for us.  */
686   dummy = analyze_dummy_frame (DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (fi), get_frame_base (fi));
687
688   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_FP)
689     {
690       /* Our caller has a frame pointer.  So find the frame in $a3 or
691          in the stack.  */
692       if (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM])
693         return (read_memory_integer (deprecated_get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM],
694                                      DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
695       else
696         return read_register (A3_REGNUM);
697     }
698   else
699     {
700       int adjust = saved_regs_size (fi);
701
702       /* Our caller does not have a frame pointer.  So his frame starts
703          at the base of our frame (fi->frame) + register save space
704          + <his size>.  */
705       return get_frame_base (fi) + adjust + -get_frame_extra_info (dummy)->stack_size;
706     }
707 }
708
709 /* Function: skip_prologue
710    Return the address of the first inst past the prologue of the function.  */
711
712 static CORE_ADDR
713 mn10300_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
714 {
715   /* We used to check the debug symbols, but that can lose if
716      we have a null prologue.  */
717   return mn10300_analyze_prologue (NULL, pc);
718 }
719
720 /* generic_pop_current_frame calls this function if the current
721    frame isn't a dummy frame.  */
722 static void
723 mn10300_pop_frame_regular (struct frame_info *frame)
724 {
725   int regnum;
726
727   write_register (PC_REGNUM, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (frame));
728
729   /* Restore any saved registers.  */
730   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
731     if (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum] != 0)
732       {
733         ULONGEST value;
734
735         value = read_memory_unsigned_integer (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum],
736                                               DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
737         write_register (regnum, value);
738       }
739
740   /* Actually cut back the stack.  */
741   write_register (SP_REGNUM, get_frame_base (frame));
742
743   /* Don't we need to set the PC?!?  XXX FIXME.  */
744 }
745
746 /* Function: pop_frame
747    This routine gets called when either the user uses the `return'
748    command, or the call dummy breakpoint gets hit.  */
749 static void
750 mn10300_pop_frame (void)
751 {
752   /* This function checks for and handles generic dummy frames, and
753      calls back to our function for ordinary frames.  */
754   generic_pop_current_frame (mn10300_pop_frame_regular);
755
756   /* Throw away any cached frame information.  */
757   flush_cached_frames ();
758 }
759
760 /* Function: push_arguments
761    Setup arguments for a call to the target.  Arguments go in
762    order on the stack.  */
763
764 static CORE_ADDR
765 mn10300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
766                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
767 {
768   int argnum = 0;
769   int len = 0;
770   int stack_offset = 0;
771   int regsused = struct_return ? 1 : 0;
772
773   /* This should be a nop, but align the stack just in case something
774      went wrong.  Stacks are four byte aligned on the mn10300.  */
775   sp &= ~3;
776
777   /* Now make space on the stack for the args.
778
779      XXX This doesn't appear to handle pass-by-invisible reference
780      arguments.  */
781   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
782     {
783       int arg_length = (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])) + 3) & ~3;
784
785       while (regsused < 2 && arg_length > 0)
786         {
787           regsused++;
788           arg_length -= 4;
789         }
790       len += arg_length;
791     }
792
793   /* Allocate stack space.  */
794   sp -= len;
795
796   regsused = struct_return ? 1 : 0;
797   /* Push all arguments onto the stack. */
798   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
799     {
800       int len;
801       char *val;
802
803       /* XXX Check this.  What about UNIONS?  */
804       if (TYPE_CODE (VALUE_TYPE (*args)) == TYPE_CODE_STRUCT
805           && TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args)) > 8)
806         {
807           /* XXX Wrong, we want a pointer to this argument.  */
808           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
809           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
810         }
811       else
812         {
813           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
814           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
815         }
816
817       while (regsused < 2 && len > 0)
818         {
819           write_register (regsused, extract_unsigned_integer (val, 4));
820           val += 4;
821           len -= 4;
822           regsused++;
823         }
824
825       while (len > 0)
826         {
827           write_memory (sp + stack_offset, val, 4);
828           len -= 4;
829           val += 4;
830           stack_offset += 4;
831         }
832
833       args++;
834     }
835
836   /* Make space for the flushback area.  */
837   sp -= 8;
838   return sp;
839 }
840
841 /* Function: push_return_address (pc)
842    Set up the return address for the inferior function call.
843    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
844
845 static CORE_ADDR
846 mn10300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
847 {
848   unsigned char buf[4];
849
850   store_unsigned_integer (buf, 4, entry_point_address ());
851   write_memory (sp - 4, buf, 4);
852   return sp - 4;
853 }
854
855 /* Function: store_struct_return (addr,sp)
856    Store the structure value return address for an inferior function
857    call.  */
858
859 static void
860 mn10300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
861 {
862   /* The structure return address is passed as the first argument.  */
863   write_register (0, addr);
864 }
865
866 /* Function: frame_saved_pc 
867    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if RP_REGNUM
868    is saved in the stack anywhere, otherwise we get it from the
869    registers.  If the inner frame is a dummy frame, return its PC
870    instead of RP, because that's where "caller" of the dummy-frame
871    will be found.  */
872
873 static CORE_ADDR
874 mn10300_frame_saved_pc (struct frame_info *fi)
875 {
876   int adjust = saved_regs_size (fi);
877
878   return (read_memory_integer (get_frame_base (fi) + adjust,
879                                DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
880 }
881
882 /* Function: mn10300_init_extra_frame_info
883    Setup the frame's frame pointer, pc, and frame addresses for saved
884    registers.  Most of the work is done in mn10300_analyze_prologue().
885
886    Note that when we are called for the last frame (currently active frame),
887    that get_frame_pc (fi) and fi->frame will already be setup.  However, fi->frame will
888    be valid only if this routine uses FP.  For previous frames, fi-frame will
889    always be correct.  mn10300_analyze_prologue will fix fi->frame if
890    it's not valid.
891
892    We can be called with the PC in the call dummy under two
893    circumstances.  First, during normal backtracing, second, while
894    figuring out the frame pointer just prior to calling the target
895    function (see call_function_by_hand).  */
896
897 static void
898 mn10300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
899 {
900   if (get_next_frame (fi))
901     deprecated_update_frame_pc_hack (fi, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (get_next_frame (fi)));
902
903   frame_saved_regs_zalloc (fi);
904   frame_extra_info_zalloc (fi, sizeof (struct frame_extra_info));
905
906   get_frame_extra_info (fi)->status = 0;
907   get_frame_extra_info (fi)->stack_size = 0;
908
909   mn10300_analyze_prologue (fi, 0);
910 }
911
912
913 /* This function's job is handled by init_extra_frame_info.  */
914 static void
915 mn10300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
916 {
917 }
918
919
920 /* Function: mn10300_virtual_frame_pointer
921    Return the register that the function uses for a frame pointer, 
922    plus any necessary offset to be applied to the register before
923    any frame pointer offsets.  */
924
925 static void
926 mn10300_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc,
927                                int *reg,
928                                LONGEST *offset)
929 {
930   struct frame_info *dummy = analyze_dummy_frame (pc, 0);
931   /* Set up a dummy frame_info, Analyze the prolog and fill in the
932      extra info.  */
933   /* Results will tell us which type of frame it uses.  */
934   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_SP)
935     {
936       *reg = SP_REGNUM;
937       *offset = -(get_frame_extra_info (dummy)->stack_size);
938     }
939   else
940     {
941       *reg = A3_REGNUM;
942       *offset = 0;
943     }
944 }
945
946 static int
947 mn10300_reg_struct_has_addr (int gcc_p, struct type *type)
948 {
949   return (TYPE_LENGTH (type) > 8);
950 }
951
952 static struct type *
953 mn10300_register_virtual_type (int reg)
954 {
955   return builtin_type_int;
956 }
957
958 static int
959 mn10300_register_byte (int reg)
960 {
961   return (reg * 4);
962 }
963
964 static int
965 mn10300_register_virtual_size (int reg)
966 {
967   return 4;
968 }
969
970 static int
971 mn10300_register_raw_size (int reg)
972 {
973   return 4;
974 }
975
976 /* If DWARF2 is a register number appearing in Dwarf2 debug info, then
977    mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (DWARF2) is the corresponding GDB
978    register number.  Why don't Dwarf2 and GDB use the same numbering?
979    Who knows?  But since people have object files lying around with
980    the existing Dwarf2 numbering, and other people have written stubs
981    to work with the existing GDB, neither of them can change.  So we
982    just have to cope.  */
983 static int
984 mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (int dwarf2)
985 {
986   /* This table is supposed to be shaped like the REGISTER_NAMES
987      initializer in gcc/config/mn10300/mn10300.h.  Registers which
988      appear in GCC's numbering, but have no counterpart in GDB's
989      world, are marked with a -1.  */
990   static int dwarf2_to_gdb[] = {
991     0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, -1, 8,
992     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
993   };
994   int gdb;
995
996   if (dwarf2 < 0
997       || dwarf2 >= (sizeof (dwarf2_to_gdb) / sizeof (dwarf2_to_gdb[0]))
998       || dwarf2_to_gdb[dwarf2] == -1)
999     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1000                     "bogus register number in debug info: %d", dwarf2);
1001
1002   return dwarf2_to_gdb[dwarf2];
1003 }
1004
1005 static void
1006 mn10300_print_register (const char *name, int regnum, int reg_width)
1007 {
1008   char raw_buffer[MAX_REGISTER_SIZE];
1009
1010   if (reg_width)
1011     printf_filtered ("%*s: ", reg_width, name);
1012   else
1013     printf_filtered ("%s: ", name);
1014
1015   /* Get the data */
1016   if (!frame_register_read (deprecated_selected_frame, regnum, raw_buffer))
1017     {
1018       printf_filtered ("[invalid]");
1019       return;
1020     }
1021   else
1022     {
1023       int byte;
1024       if (TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
1025         {
1026           for (byte = DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum) - DEPRECATED_REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum);
1027                byte < DEPRECATED_REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
1028                byte++)
1029             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1030         }
1031       else
1032         {
1033           for (byte = DEPRECATED_REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum) - 1;
1034                byte >= 0;
1035                byte--)
1036             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1037         }
1038     }
1039 }
1040
1041 static void
1042 mn10300_do_registers_info (int regnum, int fpregs)
1043 {
1044   if (regnum >= 0)
1045     {
1046       const char *name = REGISTER_NAME (regnum);
1047       if (name == NULL || name[0] == '\0')
1048         error ("Not a valid register for the current processor type");
1049       mn10300_print_register (name, regnum, 0);
1050       printf_filtered ("\n");
1051     }
1052   else
1053     {
1054       /* print registers in an array 4x8 */
1055       int r;
1056       int reg;
1057       const int nr_in_row = 4;
1058       const int reg_width = 4;
1059       for (r = 0; r < NUM_REGS; r += nr_in_row)
1060         {
1061           int c;
1062           int printing = 0;
1063           int padding = 0;
1064           for (c = r; c < r + nr_in_row; c++)
1065             {
1066               const char *name = REGISTER_NAME (c);
1067               if (name != NULL && *name != '\0')
1068                 {
1069                   printing = 1;
1070                   while (padding > 0)
1071                     {
1072                       printf_filtered (" ");
1073                       padding--;
1074                     }
1075                   mn10300_print_register (name, c, reg_width);
1076                   printf_filtered (" ");
1077                 }
1078               else
1079                 {
1080                   padding += (reg_width + 2 + 8 + 1);
1081                 }
1082             }
1083           if (printing)
1084             printf_filtered ("\n");
1085         }
1086     }
1087 }
1088
1089 static CORE_ADDR
1090 mn10300_read_fp (void)
1091 {
1092   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1093   gdb_assert (SP_REGNUM >= 0);
1094   return read_register (SP_REGNUM);
1095 }
1096
1097 /* Dump out the mn10300 speciic architecture information. */
1098
1099 static void
1100 mn10300_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1101 {
1102   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1103   fprintf_unfiltered (file, "mn10300_dump_tdep: am33_mode = %d\n",
1104                       tdep->am33_mode);
1105 }
1106
1107 static struct gdbarch *
1108 mn10300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1109                       struct gdbarch_list *arches)
1110 {
1111   static LONGEST mn10300_call_dummy_words[] = { 0 };
1112   struct gdbarch *gdbarch;
1113   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1114   int am33_mode;
1115   gdbarch_register_name_ftype *register_name;
1116   int mach;
1117   int num_regs;
1118
1119   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1120   if (arches != NULL)
1121     return arches->gdbarch;
1122   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1123   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1124
1125   if (info.bfd_arch_info != NULL
1126       && info.bfd_arch_info->arch == bfd_arch_mn10300)
1127     mach = info.bfd_arch_info->mach;
1128   else
1129     mach = 0;
1130   switch (mach)
1131     {
1132     case 0:
1133     case bfd_mach_mn10300:
1134       am33_mode = 0;
1135       register_name = mn10300_generic_register_name;
1136       num_regs = 32;
1137       break;
1138     case bfd_mach_am33:
1139       am33_mode = 1;
1140       register_name = am33_register_name;
1141       num_regs = 32;
1142       break;
1143     default:
1144       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1145                       "mn10300_gdbarch_init: Unknown mn10300 variant");
1146       return NULL; /* keep GCC happy. */
1147     }
1148
1149   /* Registers.  */
1150   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
1151   set_gdbarch_register_name (gdbarch, register_name);
1152   set_gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch, 4);
1153   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, num_regs * gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch));
1154   set_gdbarch_deprecated_max_register_raw_size (gdbarch, 4);
1155   set_gdbarch_deprecated_register_raw_size (gdbarch, mn10300_register_raw_size);
1156   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, mn10300_register_byte);
1157   set_gdbarch_deprecated_max_register_virtual_size (gdbarch, 4);
1158   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_size (gdbarch, mn10300_register_virtual_size);
1159   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_type (gdbarch, mn10300_register_virtual_type);
1160   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, mn10300_dwarf2_reg_to_regnum);
1161   set_gdbarch_deprecated_do_registers_info (gdbarch, mn10300_do_registers_info);
1162   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, 8);
1163   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, 9);
1164   set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, 31);
1165   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, mn10300_virtual_frame_pointer);
1166
1167   /* Breakpoints.  */
1168   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, mn10300_breakpoint_from_pc);
1169
1170   /* Stack unwinding.  */
1171   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1172   set_gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call (gdbarch, mn10300_saved_pc_after_call);
1173   set_gdbarch_deprecated_init_extra_frame_info (gdbarch, mn10300_init_extra_frame_info);
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_store_return_value (gdbarch, mn10300_store_return_value);
1179   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, mn10300_store_struct_return);
1180   set_gdbarch_deprecated_pop_frame (gdbarch, mn10300_pop_frame);
1181   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, mn10300_skip_prologue);
1182   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1183   set_gdbarch_deprecated_target_read_fp (gdbarch, mn10300_read_fp);
1184
1185   /* Calling functions in the inferior from GDB.  */
1186   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_words (gdbarch, mn10300_call_dummy_words);
1187   set_gdbarch_deprecated_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, sizeof (mn10300_call_dummy_words));
1188   set_gdbarch_deprecated_pc_in_call_dummy (gdbarch, deprecated_pc_in_call_dummy_at_entry_point);
1189   set_gdbarch_deprecated_push_arguments (gdbarch, mn10300_push_arguments);
1190   set_gdbarch_deprecated_reg_struct_has_addr
1191     (gdbarch, mn10300_reg_struct_has_addr);
1192   set_gdbarch_deprecated_push_return_address (gdbarch, mn10300_push_return_address);
1193   set_gdbarch_deprecated_save_dummy_frame_tos (gdbarch, generic_save_dummy_frame_tos);
1194   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, mn10300_use_struct_convention);
1195
1196   tdep->am33_mode = am33_mode;
1197
1198   /* Should be using push_dummy_call.  */
1199   set_gdbarch_deprecated_dummy_write_sp (gdbarch, deprecated_write_sp);
1200
1201   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_mn10300);
1202
1203   return gdbarch;
1204 }
1205  
1206 void
1207 _initialize_mn10300_tdep (void)
1208 {
1209 /*  printf("_initialize_mn10300_tdep\n"); */
1210   gdbarch_register (bfd_arch_mn10300, mn10300_gdbarch_init, mn10300_dump_tdep);
1211 }