gdb/moxie-tdep.c

   1 /* Target-dependent code for Moxie.
   2
   3    Copyright (C) 2009-2017 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This file is part of GDB.
   6
   7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
  10    (at your option) any later version.
  11
  12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15    GNU General Public License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  19
  20 #include "defs.h"
  21 #include "frame.h"
  22 #include "frame-unwind.h"
  23 #include "frame-base.h"
  24 #include "symtab.h"
  25 #include "gdbtypes.h"
  26 #include "gdbcmd.h"
  27 #include "gdbcore.h"
  28 #include "value.h"
  29 #include "inferior.h"
  30 #include "symfile.h"
  31 #include "objfiles.h"
  32 #include "osabi.h"
  33 #include "language.h"
  34 #include "arch-utils.h"
  35 #include "regcache.h"
  36 #include "trad-frame.h"
  37 #include "dis-asm.h"
  38 #include "record.h"
  39 #include "record-full.h"
  40
  41 #include "moxie-tdep.h"
  42 #include <algorithm>
  43
  44 /* Use an invalid address value as 'not available' marker.  */
  45 enum { REG_UNAVAIL = (CORE_ADDR) -1 };
  46
  47 struct moxie_frame_cache
  48 {
  49   /* Base address.  */
  50   CORE_ADDR base;
  51   CORE_ADDR pc;
  52   LONGEST framesize;
  53   CORE_ADDR saved_regs[MOXIE_NUM_REGS];
  54   CORE_ADDR saved_sp;
  55 };
  56
  57 /* Implement the "frame_align" gdbarch method.  */
  58
  59 static CORE_ADDR
  60 moxie_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
  61 {
  62   /* Align to the size of an instruction (so that they can safely be
  63      pushed onto the stack.  */
  64   return sp & ~1;
  65 }
  66
  67 constexpr gdb_byte moxie_break_insn[] = { 0x35, 0x00 };
  68
  69 typedef BP_MANIPULATION (moxie_break_insn) moxie_breakpoint;
  70
  71 /* Moxie register names.  */
  72
  73 static const char *moxie_register_names[] = {
  74   "$fp",  "$sp",  "$r0",  "$r1",  "$r2",
  75   "$r3",  "$r4",  "$r5", "$r6", "$r7",
  76   "$r8", "$r9", "$r10", "$r11", "$r12",
  77   "$r13", "$pc", "$cc" };
  78
  79 /* Implement the "register_name" gdbarch method.  */
  80
  81 static const char *
  82 moxie_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
  83 {
  84   if (reg_nr < 0)
  85     return NULL;
  86   if (reg_nr >= MOXIE_NUM_REGS)
  87     return NULL;
  88   return moxie_register_names[reg_nr];
  89 }
  90
  91 /* Implement the "register_type" gdbarch method.  */
  92
  93 static struct type *
  94 moxie_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
  95 {
  96   if (reg_nr == MOXIE_PC_REGNUM)
  97     return  builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
  98   else if (reg_nr == MOXIE_SP_REGNUM || reg_nr == MOXIE_FP_REGNUM)
  99     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
 100   else
 101     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int32;
 102 }
 103
 104 /* Write into appropriate registers a function return value
 105    of type TYPE, given in virtual format.  */
 106
 107 static void
 108 moxie_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
 109                          const gdb_byte *valbuf)
 110 {
 111   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
 112   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 113   CORE_ADDR regval;
 114   int len = TYPE_LENGTH (type);
 115
 116   /* Things always get returned in RET1_REGNUM, RET2_REGNUM.  */
 117   regval = extract_unsigned_integer (valbuf, len > 4 ? 4 : len, byte_order);
 118   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, RET1_REGNUM, regval);
 119   if (len > 4)
 120     {
 121       regval = extract_unsigned_integer (valbuf + 4, len - 4, byte_order);
 122       regcache_cooked_write_unsigned (regcache, RET1_REGNUM + 1, regval);
 123     }
 124 }
 125
 126 /* Decode the instructions within the given address range.  Decide
 127    when we must have reached the end of the function prologue.  If a
 128    frame_info pointer is provided, fill in its saved_regs etc.
 129
 130    Returns the address of the first instruction after the prologue.  */
 131
 132 static CORE_ADDR
 133 moxie_analyze_prologue (CORE_ADDR start_addr, CORE_ADDR end_addr,
 134                         struct moxie_frame_cache *cache,
 135                         struct gdbarch *gdbarch)
 136 {
 137   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 138   CORE_ADDR next_addr;
 139   ULONGEST inst, inst2;
 140   LONGEST offset;
 141   int regnum;
 142
 143   /* Record where the jsra instruction saves the PC and FP.  */
 144   cache->saved_regs[MOXIE_PC_REGNUM] = -4;
 145   cache->saved_regs[MOXIE_FP_REGNUM] = 0;
 146   cache->framesize = 0;
 147
 148   if (start_addr >= end_addr)
 149     return end_addr;
 150
 151   for (next_addr = start_addr; next_addr < end_addr; )
 152     {
 153       inst = read_memory_unsigned_integer (next_addr, 2, byte_order);
 154
 155       /* Match "push $sp $rN" where N is between 0 and 13 inclusive.  */
 156       if (inst >= 0x0612 && inst <= 0x061f)
 157         {
 158           regnum = inst & 0x000f;
 159           cache->framesize += 4;
 160           cache->saved_regs[regnum] = cache->framesize;
 161           next_addr += 2;
 162         }
 163       else
 164         break;
 165     }
 166
 167   inst = read_memory_unsigned_integer (next_addr, 2, byte_order);
 168
 169   /* Optional stack allocation for args and local vars <= 4
 170      byte.  */
 171   if (inst == 0x01e0)          /* ldi.l $r12, X */
 172     {
 173       offset = read_memory_integer (next_addr + 2, 4, byte_order);
 174       inst2 = read_memory_unsigned_integer (next_addr + 6, 2, byte_order);
 175
 176       if (inst2 == 0x291e)     /* sub.l $sp, $r12 */
 177         {
 178           cache->framesize += offset;
 179         }
 180
 181       return (next_addr + 8);
 182     }
 183   else if ((inst & 0xff00) == 0x9100)   /* dec $sp, X */
 184     {
 185       cache->framesize += (inst & 0x00ff);
 186       next_addr += 2;
 187
 188       while (next_addr < end_addr)
 189         {
 190           inst = read_memory_unsigned_integer (next_addr, 2, byte_order);
 191           if ((inst & 0xff00) != 0x9100) /* no more dec $sp, X */
 192             break;
 193           cache->framesize += (inst & 0x00ff);
 194           next_addr += 2;
 195         }
 196     }
 197
 198   return next_addr;
 199 }
 200
 201 /* Find the end of function prologue.  */
 202
 203 static CORE_ADDR
 204 moxie_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
 205 {
 206   CORE_ADDR func_addr = 0, func_end = 0;
 207   const char *func_name;
 208
 209   /* See if we can determine the end of the prologue via the symbol table.
 210      If so, then return either PC, or the PC after the prologue, whichever
 211      is greater.  */
 212   if (find_pc_partial_function (pc, &func_name, &func_addr, &func_end))
 213     {
 214       CORE_ADDR post_prologue_pc
 215         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
 216       if (post_prologue_pc != 0)
 217         return std::max (pc, post_prologue_pc);
 218       else
 219         {
 220           /* Can't determine prologue from the symbol table, need to examine
 221              instructions.  */
 222           struct symtab_and_line sal;
 223           struct symbol *sym;
 224           struct moxie_frame_cache cache;
 225           CORE_ADDR plg_end;
 226
 227           memset (&cache, 0, sizeof cache);
 228
 229           plg_end = moxie_analyze_prologue (func_addr,
 230                                             func_end, &cache, gdbarch);
 231           /* Found a function.  */
 232           sym = lookup_symbol (func_name, NULL, VAR_DOMAIN, NULL).symbol;
 233           /* Don't use line number debug info for assembly source
 234              files.  */
 235           if (sym && SYMBOL_LANGUAGE (sym) != language_asm)
 236             {
 237               sal = find_pc_line (func_addr, 0);
 238               if (sal.end && sal.end < func_end)
 239                 {
 240                   /* Found a line number, use it as end of
 241                      prologue.  */
 242                   return sal.end;
 243                 }
 244             }
 245           /* No useable line symbol.  Use result of prologue parsing
 246              method.  */
 247           return plg_end;
 248         }
 249     }
 250
 251   /* No function symbol -- just return the PC.  */
 252   return (CORE_ADDR) pc;
 253 }
 254
 255 struct moxie_unwind_cache
 256 {
 257   /* The previous frame's inner most stack address.  Used as this
 258      frame ID's stack_addr.  */
 259   CORE_ADDR prev_sp;
 260   /* The frame's base, optionally used by the high-level debug info.  */
 261   CORE_ADDR base;
 262   int size;
 263   /* How far the SP and r13 (FP) have been offset from the start of
 264      the stack frame (as defined by the previous frame's stack
 265      pointer).  */
 266   LONGEST sp_offset;
 267   LONGEST r13_offset;
 268   int uses_frame;
 269   /* Table indicating the location of each and every register.  */
 270   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
 271 };
 272
 273 /* Read an unsigned integer from the inferior, and adjust
 274    endianess.  */
 275 static ULONGEST
 276 moxie_process_readu (CORE_ADDR addr, gdb_byte *buf,
 277                      int length, enum bfd_endian byte_order)
 278 {
 279   if (target_read_memory (addr, buf, length))
 280     {
 281       if (record_debug)
 282         printf_unfiltered (_("Process record: error reading memory at "
 283                              "addr 0x%s len = %d.\n"),
 284                            paddress (target_gdbarch (), addr), length);
 285       return -1;
 286     }
 287
 288   return extract_unsigned_integer (buf, length, byte_order);
 289 }
 290
 291
 292 /* Helper macro to extract the signed 10-bit offset from a 16-bit
 293    branch instruction.  */
 294 #define INST2OFFSET(o) ((((signed short)((o & ((1<<10)-1))<<6))>>6)<<1)
 295
 296 /* Insert a single step breakpoint.  */
 297
 298 static std::vector<CORE_ADDR>
 299 moxie_software_single_step (struct regcache *regcache)
 300 {
 301   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
 302   CORE_ADDR addr;
 303   gdb_byte buf[4];
 304   uint16_t inst;
 305   uint32_t tmpu32;
 306   ULONGEST fp;
 307   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 308   std::vector<CORE_ADDR> next_pcs;
 309
 310   addr = regcache_read_pc (regcache);
 311
 312   inst = (uint16_t) moxie_process_readu (addr, buf, 2, byte_order);
 313
 314   /* Decode instruction.  */
 315   if (inst & (1 << 15))
 316     {
 317       if (inst & (1 << 14))
 318         {
 319           /* This is a Form 3 instruction.  */
 320           int opcode = (inst >> 10 & 0xf);
 321
 322           switch (opcode)
 323             {
 324             case 0x00: /* beq */
 325             case 0x01: /* bne */
 326             case 0x02: /* blt */
 327             case 0x03: /* bgt */
 328             case 0x04: /* bltu */
 329             case 0x05: /* bgtu */
 330             case 0x06: /* bge */
 331             case 0x07: /* ble */
 332             case 0x08: /* bgeu */
 333             case 0x09: /* bleu */
 334               /* Insert breaks on both branches, because we can't currently tell
 335                  which way things will go.  */
 336               next_pcs.push_back (addr + 2);
 337               next_pcs.push_back (addr + 2 + INST2OFFSET(inst));
 338               break;
 339             default:
 340               {
 341                 /* Do nothing.  */
 342                 break;
 343               }
 344             }
 345         }
 346       else
 347         {
 348           /* This is a Form 2 instruction.  They are all 16 bits.  */
 349           next_pcs.push_back (addr + 2);
 350         }
 351     }
 352   else
 353     {
 354       /* This is a Form 1 instruction.  */
 355       int opcode = inst >> 8;
 356
 357       switch (opcode)
 358         {
 359           /* 16-bit instructions.  */
 360         case 0x00: /* bad */
 361         case 0x02: /* mov (register-to-register) */
 362         case 0x05: /* add.l */
 363         case 0x06: /* push */
 364         case 0x07: /* pop */
 365         case 0x0a: /* ld.l (register indirect) */
 366         case 0x0b: /* st.l */
 367         case 0x0e: /* cmp */
 368         case 0x0f: /* nop */
 369         case 0x10: /* sex.b */
 370         case 0x11: /* sex.s */
 371         case 0x12: /* zex.b */
 372         case 0x13: /* zex.s */
 373         case 0x14: /* umul.x */
 374         case 0x15: /* mul.x */
 375         case 0x16:
 376         case 0x17:
 377         case 0x18:
 378         case 0x1c: /* ld.b (register indirect) */
 379         case 0x1e: /* st.b */
 380         case 0x21: /* ld.s (register indirect) */
 381         case 0x23: /* st.s */
 382         case 0x26: /* and */
 383         case 0x27: /* lshr */
 384         case 0x28: /* ashl */
 385         case 0x29: /* sub.l */
 386         case 0x2a: /* neg */
 387         case 0x2b: /* or */
 388         case 0x2c: /* not */
 389         case 0x2d: /* ashr */
 390         case 0x2e: /* xor */
 391         case 0x2f: /* mul.l */
 392         case 0x31: /* div.l */
 393         case 0x32: /* udiv.l */
 394         case 0x33: /* mod.l */
 395         case 0x34: /* umod.l */
 396           next_pcs.push_back (addr + 2);
 397           break;
 398
 399           /* 32-bit instructions.  */
 400         case 0x0c: /* ldo.l */
 401         case 0x0d: /* sto.l */
 402         case 0x36: /* ldo.b */
 403         case 0x37: /* sto.b */
 404         case 0x38: /* ldo.s */
 405         case 0x39: /* sto.s */
 406           next_pcs.push_back (addr + 4);
 407           break;
 408
 409           /* 48-bit instructions.  */
 410         case 0x01: /* ldi.l (immediate) */
 411         case 0x08: /* lda.l */
 412         case 0x09: /* sta.l */
 413         case 0x1b: /* ldi.b (immediate) */
 414         case 0x1d: /* lda.b */
 415         case 0x1f: /* sta.b */
 416         case 0x20: /* ldi.s (immediate) */
 417         case 0x22: /* lda.s */
 418         case 0x24: /* sta.s */
 419           next_pcs.push_back (addr + 6);
 420           break;
 421
 422           /* Control flow instructions.  */
 423         case 0x03: /* jsra */
 424         case 0x1a: /* jmpa */
 425           next_pcs.push_back (moxie_process_readu (addr + 2, buf, 4,
 426                                                    byte_order));
 427           break;
 428
 429         case 0x04: /* ret */
 430           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, MOXIE_FP_REGNUM, &fp);
 431           next_pcs.push_back (moxie_process_readu (fp + 4, buf, 4, byte_order));
 432           break;
 433
 434         case 0x19: /* jsr */
 435         case 0x25: /* jmp */
 436           regcache_raw_read (regcache,
 437                              (inst >> 4) & 0xf, (gdb_byte *) & tmpu32);
 438           next_pcs.push_back (tmpu32);
 439           break;
 440
 441         case 0x30: /* swi */
 442         case 0x35: /* brk */
 443           /* Unsupported, for now.  */
 444           break;
 445         }
 446     }
 447
 448   return next_pcs;
 449 }
 450
 451 /* Implement the "read_pc" gdbarch method.  */
 452
 453 static CORE_ADDR
 454 moxie_read_pc (struct regcache *regcache)
 455 {
 456   ULONGEST pc;
 457
 458   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, MOXIE_PC_REGNUM, &pc);
 459   return pc;
 460 }
 461
 462 /* Implement the "write_pc" gdbarch method.  */
 463
 464 static void
 465 moxie_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR val)
 466 {
 467   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, MOXIE_PC_REGNUM, val);
 468 }
 469
 470 /* Implement the "unwind_sp" gdbarch method.  */
 471
 472 static CORE_ADDR
 473 moxie_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 474 {
 475   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, MOXIE_SP_REGNUM);
 476 }
 477
 478 /* Given a return value in `regbuf' with a type `valtype',
 479    extract and copy its value into `valbuf'.  */
 480
 481 static void
 482 moxie_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
 483                             gdb_byte *dst)
 484 {
 485   struct gdbarch *gdbarch = regcache->arch ();
 486   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 487   int len = TYPE_LENGTH (type);
 488   ULONGEST tmp;
 489
 490   /* By using store_unsigned_integer we avoid having to do
 491      anything special for small big-endian values.  */
 492   regcache_cooked_read_unsigned (regcache, RET1_REGNUM, &tmp);
 493   store_unsigned_integer (dst, (len > 4 ? len - 4 : len), byte_order, tmp);
 494
 495   /* Ignore return values more than 8 bytes in size because the moxie
 496      returns anything more than 8 bytes in the stack.  */
 497   if (len > 4)
 498     {
 499       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, RET1_REGNUM + 1, &tmp);
 500       store_unsigned_integer (dst + len - 4, 4, byte_order, tmp);
 501     }
 502 }
 503
 504 /* Implement the "return_value" gdbarch method.  */
 505
 506 static enum return_value_convention
 507 moxie_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 508                    struct type *valtype, struct regcache *regcache,
 509                    gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
 510 {
 511   if (TYPE_LENGTH (valtype) > 8)
 512     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 513   else
 514     {
 515       if (readbuf != NULL)
 516         moxie_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
 517       if (writebuf != NULL)
 518         moxie_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
 519       return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 520     }
 521 }
 522
 523 /* Allocate and initialize a moxie_frame_cache object.  */
 524
 525 static struct moxie_frame_cache *
 526 moxie_alloc_frame_cache (void)
 527 {
 528   struct moxie_frame_cache *cache;
 529   int i;
 530
 531   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct moxie_frame_cache);
 532
 533   cache->base = 0;
 534   cache->saved_sp = 0;
 535   cache->pc = 0;
 536   cache->framesize = 0;
 537   for (i = 0; i < MOXIE_NUM_REGS; ++i)
 538     cache->saved_regs[i] = REG_UNAVAIL;
 539
 540   return cache;
 541 }
 542
 543 /* Populate a moxie_frame_cache object for this_frame.  */
 544
 545 static struct moxie_frame_cache *
 546 moxie_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 547 {
 548   struct moxie_frame_cache *cache;
 549   CORE_ADDR current_pc;
 550   int i;
 551
 552   if (*this_cache)
 553     return (struct moxie_frame_cache *) *this_cache;
 554
 555   cache = moxie_alloc_frame_cache ();
 556   *this_cache = cache;
 557
 558   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, MOXIE_FP_REGNUM);
 559   if (cache->base == 0)
 560     return cache;
 561
 562   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
 563   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
 564   if (cache->pc)
 565     {
 566       struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
 567       moxie_analyze_prologue (cache->pc, current_pc, cache, gdbarch);
 568     }
 569
 570   cache->saved_sp = cache->base - cache->framesize;
 571
 572   for (i = 0; i < MOXIE_NUM_REGS; ++i)
 573     if (cache->saved_regs[i] != REG_UNAVAIL)
 574       cache->saved_regs[i] = cache->base - cache->saved_regs[i];
 575
 576   return cache;
 577 }
 578
 579 /* Implement the "unwind_pc" gdbarch method.  */
 580
 581 static CORE_ADDR
 582 moxie_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 583 {
 584   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, MOXIE_PC_REGNUM);
 585 }
 586
 587 /* Given a GDB frame, determine the address of the calling function's
 588    frame.  This will be used to create a new GDB frame struct.  */
 589
 590 static void
 591 moxie_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
 592                     void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
 593 {
 594   struct moxie_frame_cache *cache = moxie_frame_cache (this_frame,
 595                                                    this_prologue_cache);
 596
 597   /* This marks the outermost frame.  */
 598   if (cache->base == 0)
 599     return;
 600
 601   *this_id = frame_id_build (cache->saved_sp, cache->pc);
 602 }
 603
 604 /* Get the value of register regnum in the previous stack frame.  */
 605
 606 static struct value *
 607 moxie_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
 608                           void **this_prologue_cache, int regnum)
 609 {
 610   struct moxie_frame_cache *cache = moxie_frame_cache (this_frame,
 611                                                    this_prologue_cache);
 612
 613   gdb_assert (regnum >= 0);
 614
 615   if (regnum == MOXIE_SP_REGNUM && cache->saved_sp)
 616     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, cache->saved_sp);
 617
 618   if (regnum < MOXIE_NUM_REGS && cache->saved_regs[regnum] != REG_UNAVAIL)
 619     return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
 620                                     cache->saved_regs[regnum]);
 621
 622   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
 623 }
 624
 625 static const struct frame_unwind moxie_frame_unwind = {
 626   NORMAL_FRAME,
 627   default_frame_unwind_stop_reason,
 628   moxie_frame_this_id,
 629   moxie_frame_prev_register,
 630   NULL,
 631   default_frame_sniffer
 632 };
 633
 634 /* Return the base address of this_frame.  */
 635
 636 static CORE_ADDR
 637 moxie_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 638 {
 639   struct moxie_frame_cache *cache = moxie_frame_cache (this_frame,
 640                                                        this_cache);
 641
 642   return cache->base;
 643 }
 644
 645 static const struct frame_base moxie_frame_base = {
 646   &moxie_frame_unwind,
 647   moxie_frame_base_address,
 648   moxie_frame_base_address,
 649   moxie_frame_base_address
 650 };
 651
 652 static struct frame_id
 653 moxie_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
 654 {
 655   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, MOXIE_SP_REGNUM);
 656
 657   return frame_id_build (sp, get_frame_pc (this_frame));
 658 }
 659
 660 /* Parse the current instruction and record the values of the registers and
 661    memory that will be changed in current instruction to "record_arch_list".
 662    Return -1 if something wrong.  */
 663
 664 static int
 665 moxie_process_record (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
 666                       CORE_ADDR addr)
 667 {
 668   gdb_byte buf[4];
 669   uint16_t inst;
 670   uint32_t tmpu32;
 671   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 672
 673   if (record_debug > 1)
 674     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "Process record: moxie_process_record "
 675                                     "addr = 0x%s\n",
 676                         paddress (target_gdbarch (), addr));
 677
 678   inst = (uint16_t) moxie_process_readu (addr, buf, 2, byte_order);
 679
 680   /* Decode instruction.  */
 681   if (inst & (1 << 15))
 682     {
 683       if (inst & (1 << 14))
 684         {
 685           /* This is a Form 3 instruction.  */
 686           int opcode = (inst >> 10 & 0xf);
 687
 688           switch (opcode)
 689             {
 690             case 0x00: /* beq */
 691             case 0x01: /* bne */
 692             case 0x02: /* blt */
 693             case 0x03: /* bgt */
 694             case 0x04: /* bltu */
 695             case 0x05: /* bgtu */
 696             case 0x06: /* bge */
 697             case 0x07: /* ble */
 698             case 0x08: /* bgeu */
 699             case 0x09: /* bleu */
 700               /* Do nothing.  */
 701               break;
 702             default:
 703               {
 704                 /* Do nothing.  */
 705                 break;
 706               }
 707             }
 708         }
 709       else
 710         {
 711           /* This is a Form 2 instruction.  */
 712           int opcode = (inst >> 12 & 0x3);
 713           switch (opcode)
 714             {
 715             case 0x00: /* inc */
 716             case 0x01: /* dec */
 717             case 0x02: /* gsr */
 718               {
 719                 int reg = (inst >> 8) & 0xf;
 720                 if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 721                   return -1;
 722               }
 723               break;
 724             case 0x03: /* ssr */
 725               {
 726                 /* Do nothing until GDB learns about moxie's special
 727                    registers.  */
 728               }
 729               break;
 730             default:
 731               /* Do nothing.  */
 732               break;
 733             }
 734         }
 735     }
 736   else
 737     {
 738       /* This is a Form 1 instruction.  */
 739       int opcode = inst >> 8;
 740
 741       switch (opcode)
 742         {
 743         case 0x00: /* nop */
 744           /* Do nothing.  */
 745           break;
 746         case 0x01: /* ldi.l (immediate) */
 747         case 0x02: /* mov (register-to-register) */
 748           {
 749             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 750             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 751               return -1;
 752           }
 753           break;
 754         case 0x03: /* jsra */
 755           {
 756             regcache_raw_read (regcache,
 757                                MOXIE_SP_REGNUM, (gdb_byte *) & tmpu32);
 758             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
 759                                                4, byte_order);
 760             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, MOXIE_FP_REGNUM)
 761                 || (record_full_arch_list_add_reg (regcache,
 762                                                    MOXIE_SP_REGNUM))
 763                 || record_full_arch_list_add_mem (tmpu32 - 12, 12))
 764               return -1;
 765           }
 766           break;
 767         case 0x04: /* ret */
 768           {
 769             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, MOXIE_FP_REGNUM)
 770                 || (record_full_arch_list_add_reg (regcache,
 771                                                    MOXIE_SP_REGNUM)))
 772               return -1;
 773           }
 774           break;
 775         case 0x05: /* add.l */
 776           {
 777             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 778             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 779               return -1;
 780           }
 781           break;
 782         case 0x06: /* push */
 783           {
 784             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 785             regcache_raw_read (regcache, reg, (gdb_byte *) & tmpu32);
 786             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
 787                                                4, byte_order);
 788             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg)
 789                 || record_full_arch_list_add_mem (tmpu32 - 4, 4))
 790               return -1;
 791           }
 792           break;
 793         case 0x07: /* pop */
 794           {
 795             int a = (inst >> 4) & 0xf;
 796             int b = inst & 0xf;
 797             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, a)
 798                 || record_full_arch_list_add_reg (regcache, b))
 799               return -1;
 800           }
 801           break;
 802         case 0x08: /* lda.l */
 803           {
 804             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 805             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 806               return -1;
 807           }
 808           break;
 809         case 0x09: /* sta.l */
 810           {
 811             tmpu32 = (uint32_t) moxie_process_readu (addr+2, buf,
 812                                                      4, byte_order);
 813             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 4))
 814               return -1;
 815           }
 816           break;
 817         case 0x0a: /* ld.l (register indirect) */
 818           {
 819             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 820             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 821               return -1;
 822           }
 823           break;
 824         case 0x0b: /* st.l */
 825           {
 826             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 827             regcache_raw_read (regcache, reg, (gdb_byte *) & tmpu32);
 828             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
 829                                                4, byte_order);
 830             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 4))
 831               return -1;
 832           }
 833           break;
 834         case 0x0c: /* ldo.l */
 835           {
 836             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 837             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 838               return -1;
 839           }
 840           break;
 841         case 0x0d: /* sto.l */
 842           {
 843             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 844             uint32_t offset = (((int16_t) moxie_process_readu (addr+2, buf, 2,
 845                                                                byte_order)) << 16 ) >> 16;
 846             regcache_raw_read (regcache, reg, (gdb_byte *) & tmpu32);
 847             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
 848                                                4, byte_order);
 849             tmpu32 += offset;
 850             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 4))
 851               return -1;
 852           }
 853           break;
 854         case 0x0e: /* cmp */
 855           {
 856             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, MOXIE_CC_REGNUM))
 857               return -1;
 858           }
 859           break;
 860         case 0x0f: /* nop */
 861           {
 862             /* Do nothing.  */
 863             break;
 864           }
 865         case 0x10: /* sex.b */
 866         case 0x11: /* sex.s */
 867         case 0x12: /* zex.b */
 868         case 0x13: /* zex.s */
 869         case 0x14: /* umul.x */
 870         case 0x15: /* mul.x */
 871           {
 872             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 873             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 874               return -1;
 875           }
 876           break;
 877         case 0x16:
 878         case 0x17:
 879         case 0x18:
 880           {
 881             /* Do nothing.  */
 882             break;
 883           }
 884         case 0x19: /* jsr */
 885           {
 886             regcache_raw_read (regcache,
 887                                MOXIE_SP_REGNUM, (gdb_byte *) & tmpu32);
 888             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
 889                                                4, byte_order);
 890             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, MOXIE_FP_REGNUM)
 891                 || (record_full_arch_list_add_reg (regcache,
 892                                                    MOXIE_SP_REGNUM))
 893                 || record_full_arch_list_add_mem (tmpu32 - 12, 12))
 894               return -1;
 895           }
 896           break;
 897         case 0x1a: /* jmpa */
 898           {
 899             /* Do nothing.  */
 900           }
 901           break;
 902         case 0x1b: /* ldi.b (immediate) */
 903         case 0x1c: /* ld.b (register indirect) */
 904         case 0x1d: /* lda.b */
 905           {
 906             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 907             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 908               return -1;
 909           }
 910           break;
 911         case 0x1e: /* st.b */
 912           {
 913             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 914             regcache_raw_read (regcache, reg, (gdb_byte *) & tmpu32);
 915             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
 916                                                4, byte_order);
 917             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 1))
 918               return -1;
 919           }
 920           break;
 921         case 0x1f: /* sta.b */
 922           {
 923             tmpu32 = moxie_process_readu (addr+2, buf, 4, byte_order);
 924             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 1))
 925               return -1;
 926           }
 927           break;
 928         case 0x20: /* ldi.s (immediate) */
 929         case 0x21: /* ld.s (register indirect) */
 930         case 0x22: /* lda.s */
 931           {
 932             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 933             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 934               return -1;
 935           }
 936           break;
 937         case 0x23: /* st.s */
 938           {
 939             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 940             regcache_raw_read (regcache, reg, (gdb_byte *) & tmpu32);
 941             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
 942                                                4, byte_order);
 943             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 2))
 944               return -1;
 945           }
 946           break;
 947         case 0x24: /* sta.s */
 948           {
 949             tmpu32 = moxie_process_readu (addr+2, buf, 4, byte_order);
 950             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 2))
 951               return -1;
 952           }
 953           break;
 954         case 0x25: /* jmp */
 955           {
 956             /* Do nothing.  */
 957           }
 958           break;
 959         case 0x26: /* and */
 960         case 0x27: /* lshr */
 961         case 0x28: /* ashl */
 962         case 0x29: /* sub */
 963         case 0x2a: /* neg */
 964         case 0x2b: /* or */
 965         case 0x2c: /* not */
 966         case 0x2d: /* ashr */
 967         case 0x2e: /* xor */
 968         case 0x2f: /* mul */
 969           {
 970             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
 971             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
 972               return -1;
 973           }
 974           break;
 975         case 0x30: /* swi */
 976           {
 977             /* We currently implement support for libgloss'
 978                system calls.  */
 979
 980             int inum = moxie_process_readu (addr+2, buf, 4, byte_order);
 981
 982             switch (inum)
 983               {
 984               case 0x1: /* SYS_exit */
 985                 {
 986                   /* Do nothing.  */
 987                 }
 988                 break;
 989               case 0x2: /* SYS_open */
 990                 {
 991                   if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, RET1_REGNUM))
 992                     return -1;
 993                 }
 994                 break;
 995               case 0x4: /* SYS_read */
 996                 {
 997                   uint32_t length, ptr;
 998
 999                   /* Read buffer pointer is in $r1.  */
1000                   regcache_raw_read (regcache, 3, (gdb_byte *) & ptr);
1001                   ptr = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & ptr,
1002                                                   4, byte_order);
1003
1004                   /* String length is at 0x12($fp).  */
1005                   regcache_raw_read (regcache,
1006                                      MOXIE_FP_REGNUM, (gdb_byte *) & tmpu32);
1007                   tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
1008                                                      4, byte_order);
1009                   length = moxie_process_readu (tmpu32+20, buf, 4, byte_order);
1010
1011                   if (record_full_arch_list_add_mem (ptr, length))
1012                     return -1;
1013                 }
1014                 break;
1015               case 0x5: /* SYS_write */
1016                 {
1017                   if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, RET1_REGNUM))
1018                     return -1;
1019                 }
1020                 break;
1021               default:
1022                 break;
1023               }
1024           }
1025           break;
1026         case 0x31: /* div.l */
1027         case 0x32: /* udiv.l */
1028         case 0x33: /* mod.l */
1029         case 0x34: /* umod.l */
1030           {
1031             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
1032             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
1033               return -1;
1034           }
1035           break;
1036         case 0x35: /* brk */
1037           /* Do nothing.  */
1038           break;
1039         case 0x36: /* ldo.b */
1040           {
1041             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
1042             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
1043               return -1;
1044           }
1045           break;
1046         case 0x37: /* sto.b */
1047           {
1048             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
1049             uint32_t offset = (((int16_t) moxie_process_readu (addr+2, buf, 2,
1050                                                                byte_order)) << 16 ) >> 16;
1051             regcache_raw_read (regcache, reg, (gdb_byte *) & tmpu32);
1052             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
1053                                                4, byte_order);
1054             tmpu32 += offset;
1055             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 1))
1056               return -1;
1057           }
1058           break;
1059         case 0x38: /* ldo.s */
1060           {
1061             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
1062             if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, reg))
1063               return -1;
1064           }
1065           break;
1066         case 0x39: /* sto.s */
1067           {
1068             int reg = (inst >> 4) & 0xf;
1069             uint32_t offset = (((int16_t) moxie_process_readu (addr+2, buf, 2,
1070                                                                byte_order)) << 16 ) >> 16;
1071             regcache_raw_read (regcache, reg, (gdb_byte *) & tmpu32);
1072             tmpu32 = extract_unsigned_integer ((gdb_byte *) & tmpu32,
1073                                                4, byte_order);
1074             tmpu32 += offset;
1075             if (record_full_arch_list_add_mem (tmpu32, 2))
1076               return -1;
1077           }
1078           break;
1079         default:
1080           /* Do nothing.  */
1081           break;
1082         }
1083     }
1084
1085   if (record_full_arch_list_add_reg (regcache, MOXIE_PC_REGNUM))
1086     return -1;
1087   if (record_full_arch_list_add_end ())
1088     return -1;
1089   return 0;
1090 }
1091
1092 /* Allocate and initialize the moxie gdbarch object.  */
1093
1094 static struct gdbarch *
1095 moxie_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1096 {
1097   struct gdbarch *gdbarch;
1098   struct gdbarch_tdep *tdep;
1099
1100   /* If there is already a candidate, use it.  */
1101   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1102   if (arches != NULL)
1103     return arches->gdbarch;
1104
1105   /* Allocate space for the new architecture.  */
1106   tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
1107   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1108
1109   set_gdbarch_wchar_bit (gdbarch, 32);
1110   set_gdbarch_wchar_signed (gdbarch, 0);
1111
1112   set_gdbarch_read_pc (gdbarch, moxie_read_pc);
1113   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, moxie_write_pc);
1114   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, moxie_unwind_sp);
1115
1116   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, MOXIE_NUM_REGS);
1117   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, MOXIE_SP_REGNUM);
1118   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, MOXIE_PC_REGNUM);
1119   set_gdbarch_register_name (gdbarch, moxie_register_name);
1120   set_gdbarch_register_type (gdbarch, moxie_register_type);
1121
1122   set_gdbarch_return_value (gdbarch, moxie_return_value);
1123
1124   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, moxie_skip_prologue);
1125   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1126   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch,
1127                                        moxie_breakpoint::kind_from_pc);
1128   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch,
1129                                        moxie_breakpoint::bp_from_kind);
1130   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, moxie_frame_align);
1131
1132   frame_base_set_default (gdbarch, &moxie_frame_base);
1133
1134   /* Methods for saving / extracting a dummy frame's ID.  The ID's
1135      stack address must match the SP value returned by
1136      PUSH_DUMMY_CALL, and saved by generic_save_dummy_frame_tos.  */
1137   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, moxie_dummy_id);
1138
1139   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, moxie_unwind_pc);
1140
1141   /* Hook in ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
1142   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
1143
1144   /* Hook in the default unwinders.  */
1145   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &moxie_frame_unwind);
1146
1147   /* Single stepping.  */
1148   set_gdbarch_software_single_step (gdbarch, moxie_software_single_step);
1149
1150   /* Support simple overlay manager.  */
1151   set_gdbarch_overlay_update (gdbarch, simple_overlay_update);
1152
1153   /* Support reverse debugging.  */
1154   set_gdbarch_process_record (gdbarch, moxie_process_record);
1155
1156   return gdbarch;
1157 }
1158
1159 /* Register this machine's init routine.  */
1160
1161 void
1162 _initialize_moxie_tdep (void)
1163 {
1164   register_gdbarch_init (bfd_arch_moxie, moxie_gdbarch_init);
1165 }