2003-06-07 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
36 #define D0_REGNUM 0
37 #define D2_REGNUM 2
38 #define D3_REGNUM 3
39 #define A0_REGNUM 4
40 #define A2_REGNUM 6
41 #define A3_REGNUM 7
42 #define MDR_REGNUM 10
43 #define PSW_REGNUM 11
44 #define LIR_REGNUM 12
45 #define LAR_REGNUM 13
46 #define MDRQ_REGNUM 14
47 #define E0_REGNUM 15
48 #define MCRH_REGNUM 26
49 #define MCRL_REGNUM 27
50 #define MCVF_REGNUM 28
51
52 enum movm_register_bits {
53   movm_exother_bit = 0x01,
54   movm_exreg1_bit  = 0x02,
55   movm_exreg0_bit  = 0x04,
56   movm_other_bit   = 0x08,
57   movm_a3_bit      = 0x10,
58   movm_a2_bit      = 0x20,
59   movm_d3_bit      = 0x40,
60   movm_d2_bit      = 0x80
61 };
62
63 extern void _initialize_mn10300_tdep (void);
64 static CORE_ADDR mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi,
65                                            CORE_ADDR pc);
66
67 /* mn10300 private data */
68 struct gdbarch_tdep
69 {
70   int am33_mode;
71 #define AM33_MODE (gdbarch_tdep (current_gdbarch)->am33_mode)
72 };
73
74 /* Additional info used by the frame */
75
76 struct frame_extra_info
77   {
78     int status;
79     int stack_size;
80   };
81
82
83 static char *
84 register_name (int reg, char **regs, long sizeof_regs)
85 {
86   if (reg < 0 || reg >= sizeof_regs / sizeof (regs[0]))
87     return NULL;
88   else
89     return regs[reg];
90 }
91
92 static const char *
93 mn10300_generic_register_name (int reg)
94 {
95   static char *regs[] =
96   { "d0", "d1", "d2", "d3", "a0", "a1", "a2", "a3",
97     "sp", "pc", "mdr", "psw", "lir", "lar", "", "",
98     "", "", "", "", "", "", "", "",
99     "", "", "", "", "", "", "", "fp"
100   };
101   return register_name (reg, regs, sizeof regs);
102 }
103
104
105 static const char *
106 am33_register_name (int reg)
107 {
108   static char *regs[] =
109   { "d0", "d1", "d2", "d3", "a0", "a1", "a2", "a3",
110     "sp", "pc", "mdr", "psw", "lir", "lar", "",
111     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
112     "ssp", "msp", "usp", "mcrh", "mcrl", "mcvf", "", "", ""
113   };
114   return register_name (reg, regs, sizeof regs);
115 }
116   
117 static CORE_ADDR
118 mn10300_saved_pc_after_call (struct frame_info *fi)
119 {
120   return read_memory_integer (read_register (SP_REGNUM), 4);
121 }
122
123 static void
124 mn10300_extract_return_value (struct type *type, char *regbuf, char *valbuf)
125 {
126   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
127     memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (4), TYPE_LENGTH (type));
128   else
129     memcpy (valbuf, regbuf + REGISTER_BYTE (0), TYPE_LENGTH (type));
130 }
131
132 static CORE_ADDR
133 mn10300_extract_struct_value_address (char *regbuf)
134 {
135   return extract_unsigned_integer (regbuf + REGISTER_BYTE (4),
136                                    REGISTER_RAW_SIZE (4));
137 }
138
139 static void
140 mn10300_store_return_value (struct type *type, char *valbuf)
141 {
142   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_PTR)
143     deprecated_write_register_bytes (REGISTER_BYTE (4), valbuf,
144                                      TYPE_LENGTH (type));
145   else
146     deprecated_write_register_bytes (REGISTER_BYTE (0), valbuf,
147                                      TYPE_LENGTH (type));
148 }
149
150 static struct frame_info *analyze_dummy_frame (CORE_ADDR, CORE_ADDR);
151 static struct frame_info *
152 analyze_dummy_frame (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR frame)
153 {
154   static struct frame_info *dummy = NULL;
155   if (dummy == NULL)
156     {
157       struct frame_extra_info *extra_info;
158       CORE_ADDR *saved_regs;
159       dummy = deprecated_frame_xmalloc ();
160       saved_regs = xmalloc (SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
161       deprecated_set_frame_saved_regs_hack (dummy, saved_regs);
162       extra_info = XMALLOC (struct frame_extra_info);
163       deprecated_set_frame_extra_info_hack (dummy, extra_info);
164     }
165   deprecated_set_frame_next_hack (dummy, NULL);
166   deprecated_set_frame_prev_hack (dummy, NULL);
167   deprecated_update_frame_pc_hack (dummy, pc);
168   deprecated_update_frame_base_hack (dummy, frame);
169   get_frame_extra_info (dummy)->status = 0;
170   get_frame_extra_info (dummy)->stack_size = 0;
171   memset (get_frame_saved_regs (dummy), '\000', SIZEOF_FRAME_SAVED_REGS);
172   mn10300_analyze_prologue (dummy, 0);
173   return dummy;
174 }
175
176 /* Values for frame_info.status */
177
178 #define MY_FRAME_IN_SP 0x1
179 #define MY_FRAME_IN_FP 0x2
180 #define NO_MORE_FRAMES 0x4
181
182
183 /* Should call_function allocate stack space for a struct return?  */
184 static int
185 mn10300_use_struct_convention (int gcc_p, struct type *type)
186 {
187   return (TYPE_NFIELDS (type) > 1 || TYPE_LENGTH (type) > 8);
188 }
189
190 /* The breakpoint instruction must be the same size as the smallest
191    instruction in the instruction set.
192
193    The Matsushita mn10x00 processors have single byte instructions
194    so we need a single byte breakpoint.  Matsushita hasn't defined
195    one, so we defined it ourselves.  */
196
197 const static unsigned char *
198 mn10300_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *bp_addr, int *bp_size)
199 {
200   static char breakpoint[] =
201   {0xff};
202   *bp_size = 1;
203   return breakpoint;
204 }
205
206
207 /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  This is a helper
208    function for mn10300_analyze_prologue. */
209
210 static void
211 fix_frame_pointer (struct frame_info *fi, int stack_size)
212 {
213   if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
214     {
215       if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_SP)
216         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp () - stack_size);
217       else if (get_frame_extra_info (fi)->status & MY_FRAME_IN_FP)
218         deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_register (A3_REGNUM));
219     }
220 }
221
222
223 /* Set offsets of registers saved by movm instruction.
224    This is a helper function for mn10300_analyze_prologue.  */
225
226 static void
227 set_movm_offsets (struct frame_info *fi, int movm_args)
228 {
229   int offset = 0;
230
231   if (fi == NULL || movm_args == 0)
232     return;
233
234   if (movm_args & movm_other_bit)
235     {
236       /* The `other' bit leaves a blank area of four bytes at the
237          beginning of its block of saved registers, making it 32 bytes
238          long in total.  */
239       get_frame_saved_regs (fi)[LAR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 4;
240       get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 8;
241       get_frame_saved_regs (fi)[MDR_REGNUM]    = get_frame_base (fi) + offset + 12;
242       get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
243       get_frame_saved_regs (fi)[A0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 20;
244       get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 24;
245       get_frame_saved_regs (fi)[D0_REGNUM]     = get_frame_base (fi) + offset + 28;
246       offset += 32;
247     }
248   if (movm_args & movm_a3_bit)
249     {
250       get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
251       offset += 4;
252     }
253   if (movm_args & movm_a2_bit)
254     {
255       get_frame_saved_regs (fi)[A2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
256       offset += 4;
257     }
258   if (movm_args & movm_d3_bit)
259     {
260       get_frame_saved_regs (fi)[D3_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
261       offset += 4;
262     }
263   if (movm_args & movm_d2_bit)
264     {
265       get_frame_saved_regs (fi)[D2_REGNUM] = get_frame_base (fi) + offset;
266       offset += 4;
267     }
268   if (AM33_MODE)
269     {
270       if (movm_args & movm_exother_bit)
271         {
272           get_frame_saved_regs (fi)[MCVF_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset;
273           get_frame_saved_regs (fi)[MCRL_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 4;
274           get_frame_saved_regs (fi)[MCRH_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 8;
275           get_frame_saved_regs (fi)[MDRQ_REGNUM]   = get_frame_base (fi) + offset + 12;
276           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 1] = get_frame_base (fi) + offset + 16;
277           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 0] = get_frame_base (fi) + offset + 20;
278           offset += 24;
279         }
280       if (movm_args & movm_exreg1_bit)
281         {
282           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 7] = get_frame_base (fi) + offset;
283           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 6] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
284           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 5] = get_frame_base (fi) + offset + 8;
285           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 4] = get_frame_base (fi) + offset + 12;
286           offset += 16;
287         }
288       if (movm_args & movm_exreg0_bit)
289         {
290           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 3] = get_frame_base (fi) + offset;
291           get_frame_saved_regs (fi)[E0_REGNUM + 2] = get_frame_base (fi) + offset + 4;
292           offset += 8;
293         }
294     }
295 }
296
297
298 /* The main purpose of this file is dealing with prologues to extract
299    information about stack frames and saved registers.
300
301    In gcc/config/mn13000/mn10300.c, the expand_prologue prologue
302    function is pretty readable, and has a nice explanation of how the
303    prologue is generated.  The prologues generated by that code will
304    have the following form (NOTE: the current code doesn't handle all
305    this!):
306
307    + If this is an old-style varargs function, then its arguments
308      need to be flushed back to the stack:
309      
310         mov d0,(4,sp)
311         mov d1,(4,sp)
312
313    + If we use any of the callee-saved registers, save them now.
314      
315         movm [some callee-saved registers],(sp)
316
317    + If we have any floating-point registers to save:
318
319      - Decrement the stack pointer to reserve space for the registers.
320        If the function doesn't need a frame pointer, we may combine
321        this with the adjustment that reserves space for the frame.
322
323         add -SIZE, sp
324
325      - Save the floating-point registers.  We have two possible
326        strategies:
327
328        . Save them at fixed offset from the SP:
329
330         fmov fsN,(OFFSETN,sp)
331         fmov fsM,(OFFSETM,sp)
332         ...
333
334        Note that, if OFFSETN happens to be zero, you'll get the
335        different opcode: fmov fsN,(sp)
336
337        . Or, set a0 to the start of the save area, and then use
338        post-increment addressing to save the FP registers.
339
340         mov sp, a0
341         add SIZE, a0
342         fmov fsN,(a0+)
343         fmov fsM,(a0+)
344         ...
345
346    + If the function needs a frame pointer, we set it here.
347
348         mov sp, a3
349
350    + Now we reserve space for the stack frame proper.  This could be
351      merged into the `add -SIZE, sp' instruction for FP saves up
352      above, unless we needed to set the frame pointer in the previous
353      step, or the frame is so large that allocating the whole thing at
354      once would put the FP register save slots out of reach of the
355      addressing mode (128 bytes).
356       
357         add -SIZE, sp        
358
359    One day we might keep the stack pointer constant, that won't
360    change the code for prologues, but it will make the frame
361    pointerless case much more common.  */
362
363 /* Analyze the prologue to determine where registers are saved,
364    the end of the prologue, etc etc.  Return the end of the prologue
365    scanned.
366
367    We store into FI (if non-null) several tidbits of information:
368
369    * stack_size -- size of this stack frame.  Note that if we stop in
370    certain parts of the prologue/epilogue we may claim the size of the
371    current frame is zero.  This happens when the current frame has
372    not been allocated yet or has already been deallocated.
373
374    * fsr -- Addresses of registers saved in the stack by this frame.
375
376    * status -- A (relatively) generic status indicator.  It's a bitmask
377    with the following bits: 
378
379    MY_FRAME_IN_SP: The base of the current frame is actually in
380    the stack pointer.  This can happen for frame pointerless
381    functions, or cases where we're stopped in the prologue/epilogue
382    itself.  For these cases mn10300_analyze_prologue will need up
383    update fi->frame before returning or analyzing the register
384    save instructions.
385
386    MY_FRAME_IN_FP: The base of the current frame is in the
387    frame pointer register ($a3).
388
389    NO_MORE_FRAMES: Set this if the current frame is "start" or
390    if the first instruction looks like mov <imm>,sp.  This tells
391    frame chain to not bother trying to unwind past this frame.  */
392
393 static CORE_ADDR
394 mn10300_analyze_prologue (struct frame_info *fi, CORE_ADDR pc)
395 {
396   CORE_ADDR func_addr, func_end, addr, stop;
397   CORE_ADDR stack_size;
398   int imm_size;
399   unsigned char buf[4];
400   int status, movm_args = 0;
401   char *name;
402
403   /* Use the PC in the frame if it's provided to look up the
404      start of this function.  */
405   pc = (fi ? get_frame_pc (fi) : pc);
406
407   /* Find the start of this function.  */
408   status = find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end);
409
410   /* Do nothing if we couldn't find the start of this function or if we're
411      stopped at the first instruction in the prologue.  */
412   if (status == 0)
413     {
414       return pc;
415     }
416
417   /* If we're in start, then give up.  */
418   if (strcmp (name, "start") == 0)
419     {
420       if (fi != NULL)
421         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
422       return pc;
423     }
424
425   /* At the start of a function our frame is in the stack pointer.  */
426   if (fi)
427     get_frame_extra_info (fi)->status = MY_FRAME_IN_SP;
428
429   /* Get the next two bytes into buf, we need two because rets is a two
430      byte insn and the first isn't enough to uniquely identify it.  */
431   status = read_memory_nobpt (pc, buf, 2);
432   if (status != 0)
433     return pc;
434
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
456   /* Figure out where to stop scanning.  */
457   stop = fi ? get_frame_pc (fi) : func_end;
458
459   /* Don't walk off the end of the function.  */
460   stop = stop > func_end ? func_end : stop;
461
462   /* Start scanning on the first instruction of this function.  */
463   addr = func_addr;
464
465   /* Suck in two bytes.  */
466   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
467   if (status != 0)
468     {
469       fix_frame_pointer (fi, 0);
470       return addr;
471     }
472
473   /* First see if this insn sets the stack pointer from a register; if
474      so, it's probably the initialization of the stack pointer in _start,
475      so mark this as the bottom-most frame.  */
476   if (buf[0] == 0xf2 && (buf[1] & 0xf3) == 0xf0)
477     {
478       if (fi)
479         get_frame_extra_info (fi)->status = NO_MORE_FRAMES;
480       return addr;
481     }
482
483   /* Now look for movm [regs],sp, which saves the callee saved registers.
484
485      At this time we don't know if fi->frame is valid, so we only note
486      that we encountered a movm instruction.  Later, we'll set the entries
487      in fsr.regs as needed.  */
488   if (buf[0] == 0xcf)
489     {
490       /* Extract the register list for the movm instruction.  */
491       status = read_memory_nobpt (addr + 1, buf, 1);
492       movm_args = *buf;
493
494       addr += 2;
495
496       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
497       if (addr >= stop)
498         {
499           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
500           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
501             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
502
503           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
504           set_movm_offsets (fi, movm_args);
505           return addr;
506         }
507
508       /* Get the next two bytes so the prologue scan can continue.  */
509       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
510       if (status != 0)
511         {
512           /* Fix fi->frame since it's bogus at this point.  */
513           if (fi && get_next_frame (fi) == NULL)
514             deprecated_update_frame_base_hack (fi, read_sp ());
515
516           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
517           set_movm_offsets (fi, movm_args);
518           return addr;
519         }
520     }
521
522   /* Now see if we set up a frame pointer via "mov sp,a3" */
523   if (buf[0] == 0x3f)
524     {
525       addr += 1;
526
527       /* The frame pointer is now valid.  */
528       if (fi)
529         {
530           get_frame_extra_info (fi)->status |= MY_FRAME_IN_FP;
531           get_frame_extra_info (fi)->status &= ~MY_FRAME_IN_SP;
532         }
533
534       /* Quit now if we're beyond the stop point.  */
535       if (addr >= stop)
536         {
537           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
538           fix_frame_pointer (fi, 0);
539
540           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
541           set_movm_offsets (fi, movm_args);
542           return addr;
543         }
544
545       /* Get two more bytes so scanning can continue.  */
546       status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
547       if (status != 0)
548         {
549           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
550           fix_frame_pointer (fi, 0);
551
552           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
553           set_movm_offsets (fi, movm_args);
554           return addr;
555         }
556     }
557
558   /* Next we should allocate the local frame.  No more prologue insns
559      are found after allocating the local frame.
560
561      Search for add imm8,sp (0xf8feXX)
562      or add imm16,sp (0xfafeXXXX)
563      or add imm32,sp (0xfcfeXXXXXXXX).
564
565      If none of the above was found, then this prologue has no 
566      additional stack.  */
567
568   status = read_memory_nobpt (addr, buf, 2);
569   if (status != 0)
570     {
571       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
572       fix_frame_pointer (fi, 0);
573
574       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
575       set_movm_offsets (fi, movm_args);
576       return addr;
577     }
578
579   imm_size = 0;
580   if (buf[0] == 0xf8 && buf[1] == 0xfe)
581     imm_size = 1;
582   else if (buf[0] == 0xfa && buf[1] == 0xfe)
583     imm_size = 2;
584   else if (buf[0] == 0xfc && buf[1] == 0xfe)
585     imm_size = 4;
586
587   if (imm_size != 0)
588     {
589       /* Suck in imm_size more bytes, they'll hold the size of the
590          current frame.  */
591       status = read_memory_nobpt (addr + 2, buf, imm_size);
592       if (status != 0)
593         {
594           /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
595           fix_frame_pointer (fi, 0);
596
597           /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
598           set_movm_offsets (fi, movm_args);
599           return addr;
600         }
601
602       /* Note the size of the stack in the frame info structure.  */
603       stack_size = extract_signed_integer (buf, imm_size);
604       if (fi)
605         get_frame_extra_info (fi)->stack_size = stack_size;
606
607       /* We just consumed 2 + imm_size bytes.  */
608       addr += 2 + imm_size;
609
610       /* No more prologue insns follow, so begin preparation to return.  */
611       /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
612       fix_frame_pointer (fi, stack_size);
613
614       /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
615       set_movm_offsets (fi, movm_args);
616       return addr;
617     }
618
619   /* We never found an insn which allocates local stack space, regardless
620      this is the end of the prologue.  */
621   /* Fix fi->frame if it's bogus at this point.  */
622   fix_frame_pointer (fi, 0);
623
624   /* Note if/where callee saved registers were saved.  */
625   set_movm_offsets (fi, movm_args);
626   return addr;
627 }
628
629
630 /* Function: saved_regs_size
631    Return the size in bytes of the register save area, based on the
632    saved_regs array in FI.  */
633 static int
634 saved_regs_size (struct frame_info *fi)
635 {
636   int adjust = 0;
637   int i;
638
639   /* Reserve four bytes for every register saved.  */
640   for (i = 0; i < NUM_REGS; i++)
641     if (get_frame_saved_regs (fi)[i])
642       adjust += 4;
643
644   /* If we saved LIR, then it's most likely we used a `movm'
645      instruction with the `other' bit set, in which case the SP is
646      decremented by an extra four bytes, "to simplify calculation
647      of the transfer area", according to the processor manual.  */
648   if (get_frame_saved_regs (fi)[LIR_REGNUM])
649     adjust += 4;
650
651   return adjust;
652 }
653
654
655 /* Function: frame_chain
656    Figure out and return the caller's frame pointer given current
657    frame_info struct.
658
659    We don't handle dummy frames yet but we would probably just return the
660    stack pointer that was in use at the time the function call was made?  */
661
662 static CORE_ADDR
663 mn10300_frame_chain (struct frame_info *fi)
664 {
665   struct frame_info *dummy;
666   /* Walk through the prologue to determine the stack size,
667      location of saved registers, end of the prologue, etc.  */
668   if (get_frame_extra_info (fi)->status == 0)
669     mn10300_analyze_prologue (fi, (CORE_ADDR) 0);
670
671   /* Quit now if mn10300_analyze_prologue set NO_MORE_FRAMES.  */
672   if (get_frame_extra_info (fi)->status & NO_MORE_FRAMES)
673     return 0;
674
675   /* Now that we've analyzed our prologue, determine the frame
676      pointer for our caller.
677
678      If our caller has a frame pointer, then we need to
679      find the entry value of $a3 to our function.
680
681      If fsr.regs[A3_REGNUM] is nonzero, then it's at the memory
682      location pointed to by fsr.regs[A3_REGNUM].
683
684      Else it's still in $a3.
685
686      If our caller does not have a frame pointer, then his
687      frame base is fi->frame + -caller's stack size.  */
688
689   /* The easiest way to get that info is to analyze our caller's frame.
690      So we set up a dummy frame and call mn10300_analyze_prologue to
691      find stuff for us.  */
692   dummy = analyze_dummy_frame (DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (fi), get_frame_base (fi));
693
694   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_FP)
695     {
696       /* Our caller has a frame pointer.  So find the frame in $a3 or
697          in the stack.  */
698       if (get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM])
699         return (read_memory_integer (get_frame_saved_regs (fi)[A3_REGNUM],
700                                      DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
701       else
702         return read_register (A3_REGNUM);
703     }
704   else
705     {
706       int adjust = saved_regs_size (fi);
707
708       /* Our caller does not have a frame pointer.  So his frame starts
709          at the base of our frame (fi->frame) + register save space
710          + <his size>.  */
711       return get_frame_base (fi) + adjust + -get_frame_extra_info (dummy)->stack_size;
712     }
713 }
714
715 /* Function: skip_prologue
716    Return the address of the first inst past the prologue of the function.  */
717
718 static CORE_ADDR
719 mn10300_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
720 {
721   /* We used to check the debug symbols, but that can lose if
722      we have a null prologue.  */
723   return mn10300_analyze_prologue (NULL, pc);
724 }
725
726 /* generic_pop_current_frame calls this function if the current
727    frame isn't a dummy frame.  */
728 static void
729 mn10300_pop_frame_regular (struct frame_info *frame)
730 {
731   int regnum;
732
733   write_register (PC_REGNUM, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (frame));
734
735   /* Restore any saved registers.  */
736   for (regnum = 0; regnum < NUM_REGS; regnum++)
737     if (get_frame_saved_regs (frame)[regnum] != 0)
738       {
739         ULONGEST value;
740
741         value = read_memory_unsigned_integer (get_frame_saved_regs (frame)[regnum],
742                                               REGISTER_RAW_SIZE (regnum));
743         write_register (regnum, value);
744       }
745
746   /* Actually cut back the stack.  */
747   write_register (SP_REGNUM, get_frame_base (frame));
748
749   /* Don't we need to set the PC?!?  XXX FIXME.  */
750 }
751
752 /* Function: pop_frame
753    This routine gets called when either the user uses the `return'
754    command, or the call dummy breakpoint gets hit.  */
755 static void
756 mn10300_pop_frame (void)
757 {
758   /* This function checks for and handles generic dummy frames, and
759      calls back to our function for ordinary frames.  */
760   generic_pop_current_frame (mn10300_pop_frame_regular);
761
762   /* Throw away any cached frame information.  */
763   flush_cached_frames ();
764 }
765
766 /* Function: push_arguments
767    Setup arguments for a call to the target.  Arguments go in
768    order on the stack.  */
769
770 static CORE_ADDR
771 mn10300_push_arguments (int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
772                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
773 {
774   int argnum = 0;
775   int len = 0;
776   int stack_offset = 0;
777   int regsused = struct_return ? 1 : 0;
778
779   /* This should be a nop, but align the stack just in case something
780      went wrong.  Stacks are four byte aligned on the mn10300.  */
781   sp &= ~3;
782
783   /* Now make space on the stack for the args.
784
785      XXX This doesn't appear to handle pass-by-invisible reference
786      arguments.  */
787   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
788     {
789       int arg_length = (TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (args[argnum])) + 3) & ~3;
790
791       while (regsused < 2 && arg_length > 0)
792         {
793           regsused++;
794           arg_length -= 4;
795         }
796       len += arg_length;
797     }
798
799   /* Allocate stack space.  */
800   sp -= len;
801
802   regsused = struct_return ? 1 : 0;
803   /* Push all arguments onto the stack. */
804   for (argnum = 0; argnum < nargs; argnum++)
805     {
806       int len;
807       char *val;
808
809       /* XXX Check this.  What about UNIONS?  */
810       if (TYPE_CODE (VALUE_TYPE (*args)) == TYPE_CODE_STRUCT
811           && TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args)) > 8)
812         {
813           /* XXX Wrong, we want a pointer to this argument.  */
814           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
815           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
816         }
817       else
818         {
819           len = TYPE_LENGTH (VALUE_TYPE (*args));
820           val = (char *) VALUE_CONTENTS (*args);
821         }
822
823       while (regsused < 2 && len > 0)
824         {
825           write_register (regsused, extract_unsigned_integer (val, 4));
826           val += 4;
827           len -= 4;
828           regsused++;
829         }
830
831       while (len > 0)
832         {
833           write_memory (sp + stack_offset, val, 4);
834           len -= 4;
835           val += 4;
836           stack_offset += 4;
837         }
838
839       args++;
840     }
841
842   /* Make space for the flushback area.  */
843   sp -= 8;
844   return sp;
845 }
846
847 /* Function: push_return_address (pc)
848    Set up the return address for the inferior function call.
849    Needed for targets where we don't actually execute a JSR/BSR instruction */
850
851 static CORE_ADDR
852 mn10300_push_return_address (CORE_ADDR pc, CORE_ADDR sp)
853 {
854   unsigned char buf[4];
855
856   store_unsigned_integer (buf, 4, CALL_DUMMY_ADDRESS ());
857   write_memory (sp - 4, buf, 4);
858   return sp - 4;
859 }
860
861 /* Function: store_struct_return (addr,sp)
862    Store the structure value return address for an inferior function
863    call.  */
864
865 static void
866 mn10300_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
867 {
868   /* The structure return address is passed as the first argument.  */
869   write_register (0, addr);
870 }
871
872 /* Function: frame_saved_pc 
873    Find the caller of this frame.  We do this by seeing if RP_REGNUM
874    is saved in the stack anywhere, otherwise we get it from the
875    registers.  If the inner frame is a dummy frame, return its PC
876    instead of RP, because that's where "caller" of the dummy-frame
877    will be found.  */
878
879 static CORE_ADDR
880 mn10300_frame_saved_pc (struct frame_info *fi)
881 {
882   int adjust = saved_regs_size (fi);
883
884   return (read_memory_integer (get_frame_base (fi) + adjust,
885                                DEPRECATED_REGISTER_SIZE));
886 }
887
888 /* Function: mn10300_init_extra_frame_info
889    Setup the frame's frame pointer, pc, and frame addresses for saved
890    registers.  Most of the work is done in mn10300_analyze_prologue().
891
892    Note that when we are called for the last frame (currently active frame),
893    that get_frame_pc (fi) and fi->frame will already be setup.  However, fi->frame will
894    be valid only if this routine uses FP.  For previous frames, fi-frame will
895    always be correct.  mn10300_analyze_prologue will fix fi->frame if
896    it's not valid.
897
898    We can be called with the PC in the call dummy under two
899    circumstances.  First, during normal backtracing, second, while
900    figuring out the frame pointer just prior to calling the target
901    function (see call_function_by_hand).  */
902
903 static void
904 mn10300_init_extra_frame_info (int fromleaf, struct frame_info *fi)
905 {
906   if (get_next_frame (fi))
907     deprecated_update_frame_pc_hack (fi, DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (get_next_frame (fi)));
908
909   frame_saved_regs_zalloc (fi);
910   frame_extra_info_zalloc (fi, sizeof (struct frame_extra_info));
911
912   get_frame_extra_info (fi)->status = 0;
913   get_frame_extra_info (fi)->stack_size = 0;
914
915   mn10300_analyze_prologue (fi, 0);
916 }
917
918
919 /* This function's job is handled by init_extra_frame_info.  */
920 static void
921 mn10300_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
922 {
923 }
924
925
926 /* Function: mn10300_virtual_frame_pointer
927    Return the register that the function uses for a frame pointer, 
928    plus any necessary offset to be applied to the register before
929    any frame pointer offsets.  */
930
931 static void
932 mn10300_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc,
933                                int *reg,
934                                LONGEST *offset)
935 {
936   struct frame_info *dummy = analyze_dummy_frame (pc, 0);
937   /* Set up a dummy frame_info, Analyze the prolog and fill in the
938      extra info.  */
939   /* Results will tell us which type of frame it uses.  */
940   if (get_frame_extra_info (dummy)->status & MY_FRAME_IN_SP)
941     {
942       *reg = SP_REGNUM;
943       *offset = -(get_frame_extra_info (dummy)->stack_size);
944     }
945   else
946     {
947       *reg = A3_REGNUM;
948       *offset = 0;
949     }
950 }
951
952 static int
953 mn10300_reg_struct_has_addr (int gcc_p, struct type *type)
954 {
955   return (TYPE_LENGTH (type) > 8);
956 }
957
958 static struct type *
959 mn10300_register_virtual_type (int reg)
960 {
961   return builtin_type_int;
962 }
963
964 static int
965 mn10300_register_byte (int reg)
966 {
967   return (reg * 4);
968 }
969
970 static int
971 mn10300_register_virtual_size (int reg)
972 {
973   return 4;
974 }
975
976 static int
977 mn10300_register_raw_size (int reg)
978 {
979   return 4;
980 }
981
982 /* If DWARF2 is a register number appearing in Dwarf2 debug info, then
983    mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (DWARF2) is the corresponding GDB
984    register number.  Why don't Dwarf2 and GDB use the same numbering?
985    Who knows?  But since people have object files lying around with
986    the existing Dwarf2 numbering, and other people have written stubs
987    to work with the existing GDB, neither of them can change.  So we
988    just have to cope.  */
989 static int
990 mn10300_dwarf2_reg_to_regnum (int dwarf2)
991 {
992   /* This table is supposed to be shaped like the REGISTER_NAMES
993      initializer in gcc/config/mn10300/mn10300.h.  Registers which
994      appear in GCC's numbering, but have no counterpart in GDB's
995      world, are marked with a -1.  */
996   static int dwarf2_to_gdb[] = {
997     0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7, -1, 8,
998     15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
999   };
1000   int gdb;
1001
1002   if (dwarf2 < 0
1003       || dwarf2 >= (sizeof (dwarf2_to_gdb) / sizeof (dwarf2_to_gdb[0]))
1004       || dwarf2_to_gdb[dwarf2] == -1)
1005     internal_error (__FILE__, __LINE__,
1006                     "bogus register number in debug info: %d", dwarf2);
1007
1008   return dwarf2_to_gdb[dwarf2];
1009 }
1010
1011 static void
1012 mn10300_print_register (const char *name, int regnum, int reg_width)
1013 {
1014   char raw_buffer[MAX_REGISTER_SIZE];
1015
1016   if (reg_width)
1017     printf_filtered ("%*s: ", reg_width, name);
1018   else
1019     printf_filtered ("%s: ", name);
1020
1021   /* Get the data */
1022   if (!frame_register_read (deprecated_selected_frame, regnum, raw_buffer))
1023     {
1024       printf_filtered ("[invalid]");
1025       return;
1026     }
1027   else
1028     {
1029       int byte;
1030       if (TARGET_BYTE_ORDER == BFD_ENDIAN_BIG)
1031         {
1032           for (byte = REGISTER_RAW_SIZE (regnum) - REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum);
1033                byte < REGISTER_RAW_SIZE (regnum);
1034                byte++)
1035             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1036         }
1037       else
1038         {
1039           for (byte = REGISTER_VIRTUAL_SIZE (regnum) - 1;
1040                byte >= 0;
1041                byte--)
1042             printf_filtered ("%02x", (unsigned char) raw_buffer[byte]);
1043         }
1044     }
1045 }
1046
1047 static void
1048 mn10300_do_registers_info (int regnum, int fpregs)
1049 {
1050   if (regnum >= 0)
1051     {
1052       const char *name = REGISTER_NAME (regnum);
1053       if (name == NULL || name[0] == '\0')
1054         error ("Not a valid register for the current processor type");
1055       mn10300_print_register (name, regnum, 0);
1056       printf_filtered ("\n");
1057     }
1058   else
1059     {
1060       /* print registers in an array 4x8 */
1061       int r;
1062       int reg;
1063       const int nr_in_row = 4;
1064       const int reg_width = 4;
1065       for (r = 0; r < NUM_REGS; r += nr_in_row)
1066         {
1067           int c;
1068           int printing = 0;
1069           int padding = 0;
1070           for (c = r; c < r + nr_in_row; c++)
1071             {
1072               const char *name = REGISTER_NAME (c);
1073               if (name != NULL && *name != '\0')
1074                 {
1075                   printing = 1;
1076                   while (padding > 0)
1077                     {
1078                       printf_filtered (" ");
1079                       padding--;
1080                     }
1081                   mn10300_print_register (name, c, reg_width);
1082                   printf_filtered (" ");
1083                 }
1084               else
1085                 {
1086                   padding += (reg_width + 2 + 8 + 1);
1087                 }
1088             }
1089           if (printing)
1090             printf_filtered ("\n");
1091         }
1092     }
1093 }
1094
1095 static CORE_ADDR
1096 mn10300_read_fp (void)
1097 {
1098   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1099   gdb_assert (SP_REGNUM >= 0);
1100   return read_register (SP_REGNUM);
1101 }
1102
1103 /* Dump out the mn10300 speciic architecture information. */
1104
1105 static void
1106 mn10300_dump_tdep (struct gdbarch *current_gdbarch, struct ui_file *file)
1107 {
1108   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (current_gdbarch);
1109   fprintf_unfiltered (file, "mn10300_dump_tdep: am33_mode = %d\n",
1110                       tdep->am33_mode);
1111 }
1112
1113 static struct gdbarch *
1114 mn10300_gdbarch_init (struct gdbarch_info info,
1115                       struct gdbarch_list *arches)
1116 {
1117   static LONGEST mn10300_call_dummy_words[] = { 0 };
1118   struct gdbarch *gdbarch;
1119   struct gdbarch_tdep *tdep = NULL;
1120   int am33_mode;
1121   gdbarch_register_name_ftype *register_name;
1122   int mach;
1123   int num_regs;
1124
1125   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1126   if (arches != NULL)
1127     return arches->gdbarch;
1128   tdep = xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1129   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1130
1131   if (info.bfd_arch_info != NULL
1132       && info.bfd_arch_info->arch == bfd_arch_mn10300)
1133     mach = info.bfd_arch_info->mach;
1134   else
1135     mach = 0;
1136   switch (mach)
1137     {
1138     case 0:
1139     case bfd_mach_mn10300:
1140       am33_mode = 0;
1141       register_name = mn10300_generic_register_name;
1142       num_regs = 32;
1143       break;
1144     case bfd_mach_am33:
1145       am33_mode = 1;
1146       register_name = am33_register_name;
1147       num_regs = 32;
1148       break;
1149     default:
1150       internal_error (__FILE__, __LINE__,
1151                       "mn10300_gdbarch_init: Unknown mn10300 variant");
1152       return NULL; /* keep GCC happy. */
1153     }
1154
1155   /* Registers.  */
1156   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, num_regs);
1157   set_gdbarch_register_name (gdbarch, register_name);
1158   set_gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch, 4);
1159   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, num_regs * gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch));
1160   set_gdbarch_deprecated_max_register_raw_size (gdbarch, 4);
1161   set_gdbarch_register_raw_size (gdbarch, mn10300_register_raw_size);
1162   set_gdbarch_register_byte (gdbarch, mn10300_register_byte);
1163   set_gdbarch_deprecated_max_register_virtual_size (gdbarch, 4);
1164   set_gdbarch_register_virtual_size (gdbarch, mn10300_register_virtual_size);
1165   set_gdbarch_register_virtual_type (gdbarch, mn10300_register_virtual_type);
1166   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, mn10300_dwarf2_reg_to_regnum);
1167   set_gdbarch_deprecated_do_registers_info (gdbarch, mn10300_do_registers_info);
1168   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, 8);
1169   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, 9);
1170   set_gdbarch_deprecated_fp_regnum (gdbarch, 31);
1171   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, mn10300_virtual_frame_pointer);
1172
1173   /* Breakpoints.  */
1174   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, mn10300_breakpoint_from_pc);
1175   set_gdbarch_function_start_offset (gdbarch, 0);
1176   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
1177
1178   /* Stack unwinding.  */
1179   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1180   set_gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call (gdbarch, mn10300_saved_pc_after_call);
1181   set_gdbarch_deprecated_init_extra_frame_info (gdbarch, mn10300_init_extra_frame_info);
1182   set_gdbarch_deprecated_init_frame_pc (gdbarch, init_frame_pc_noop);
1183   set_gdbarch_deprecated_frame_init_saved_regs (gdbarch, mn10300_frame_init_saved_regs);
1184   set_gdbarch_deprecated_frame_chain (gdbarch, mn10300_frame_chain);
1185   set_gdbarch_deprecated_frame_saved_pc (gdbarch, mn10300_frame_saved_pc);
1186   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, mn10300_extract_return_value);
1187   set_gdbarch_deprecated_extract_struct_value_address
1188     (gdbarch, mn10300_extract_struct_value_address);
1189   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, mn10300_store_return_value);
1190   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, mn10300_store_struct_return);
1191   set_gdbarch_deprecated_pop_frame (gdbarch, mn10300_pop_frame);
1192   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, mn10300_skip_prologue);
1193   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1194   set_gdbarch_frame_num_args (gdbarch, frame_num_args_unknown);
1195   /* That's right, we're using the stack pointer as our frame pointer.  */
1196   set_gdbarch_deprecated_target_read_fp (gdbarch, mn10300_read_fp);
1197
1198   /* Calling functions in the inferior from GDB.  */
1199   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_words (gdbarch, mn10300_call_dummy_words);
1200   set_gdbarch_deprecated_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, sizeof (mn10300_call_dummy_words));
1201   set_gdbarch_deprecated_pc_in_call_dummy (gdbarch, deprecated_pc_in_call_dummy_at_entry_point);
1202   set_gdbarch_deprecated_push_arguments (gdbarch, mn10300_push_arguments);
1203   set_gdbarch_reg_struct_has_addr (gdbarch, mn10300_reg_struct_has_addr);
1204   set_gdbarch_deprecated_push_return_address (gdbarch, mn10300_push_return_address);
1205   set_gdbarch_save_dummy_frame_tos (gdbarch, generic_save_dummy_frame_tos);
1206   set_gdbarch_use_struct_convention (gdbarch, mn10300_use_struct_convention);
1207
1208   tdep->am33_mode = am33_mode;
1209
1210   /* Should be using push_dummy_call.  */
1211   set_gdbarch_deprecated_dummy_write_sp (gdbarch, deprecated_write_sp);
1212
1213   return gdbarch;
1214 }
1215  
1216 void
1217 _initialize_mn10300_tdep (void)
1218 {
1219 /*  printf("_initialize_mn10300_tdep\n"); */
1220
1221   deprecated_tm_print_insn = print_insn_mn10300;
1222
1223   register_gdbarch_init (bfd_arch_mn10300, mn10300_gdbarch_init);
1224 }