gdb/msp430-tdep.c

   1 /* Target-dependent code for the Texas Instruments MSP430 for GDB, the
   2    GNU debugger.
   3
   4    Copyright (C) 2012-2016 Free Software Foundation, Inc.
   5
   6    Contributed by Red Hat, Inc.
   7
   8    This file is part of GDB.
   9
  10    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
  13    (at your option) any later version.
  14
  15    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18    GNU General Public License for more details.
  19
  20    You should have received a copy of the GNU General Public License
  21    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  22
  23 #include "defs.h"
  24 #include "arch-utils.h"
  25 #include "prologue-value.h"
  26 #include "target.h"
  27 #include "regcache.h"
  28 #include "dis-asm.h"
  29 #include "gdbtypes.h"
  30 #include "frame.h"
  31 #include "frame-unwind.h"
  32 #include "frame-base.h"
  33 #include "value.h"
  34 #include "gdbcore.h"
  35 #include "dwarf2-frame.h"
  36 #include "reggroups.h"
  37
  38 #include "elf/msp430.h"
  39 #include "opcode/msp430-decode.h"
  40 #include "elf-bfd.h"
  41
  42 /* Register Numbers.  */
  43
  44 enum
  45 {
  46   MSP430_PC_RAW_REGNUM,
  47   MSP430_SP_RAW_REGNUM,
  48   MSP430_SR_RAW_REGNUM,
  49   MSP430_CG_RAW_REGNUM,
  50   MSP430_R4_RAW_REGNUM,
  51   MSP430_R5_RAW_REGNUM,
  52   MSP430_R6_RAW_REGNUM,
  53   MSP430_R7_RAW_REGNUM,
  54   MSP430_R8_RAW_REGNUM,
  55   MSP430_R9_RAW_REGNUM,
  56   MSP430_R10_RAW_REGNUM,
  57   MSP430_R11_RAW_REGNUM,
  58   MSP430_R12_RAW_REGNUM,
  59   MSP430_R13_RAW_REGNUM,
  60   MSP430_R14_RAW_REGNUM,
  61   MSP430_R15_RAW_REGNUM,
  62
  63   MSP430_NUM_REGS,
  64
  65   MSP430_PC_REGNUM = MSP430_NUM_REGS,
  66   MSP430_SP_REGNUM,
  67   MSP430_SR_REGNUM,
  68   MSP430_CG_REGNUM,
  69   MSP430_R4_REGNUM,
  70   MSP430_R5_REGNUM,
  71   MSP430_R6_REGNUM,
  72   MSP430_R7_REGNUM,
  73   MSP430_R8_REGNUM,
  74   MSP430_R9_REGNUM,
  75   MSP430_R10_REGNUM,
  76   MSP430_R11_REGNUM,
  77   MSP430_R12_REGNUM,
  78   MSP430_R13_REGNUM,
  79   MSP430_R14_REGNUM,
  80   MSP430_R15_REGNUM,
  81
  82   MSP430_NUM_TOTAL_REGS,
  83   MSP430_NUM_PSEUDO_REGS = MSP430_NUM_TOTAL_REGS - MSP430_NUM_REGS
  84 };
  85
  86 enum
  87 {
  88   /* TI MSP430 Architecture.  */
  89   MSP_ISA_MSP430,
  90
  91   /* TI MSP430X Architecture.  */
  92   MSP_ISA_MSP430X
  93 };
  94
  95 enum
  96 {
  97   /* The small code model limits code addresses to 16 bits.  */
  98   MSP_SMALL_CODE_MODEL,
  99
 100   /* The large code model uses 20 bit addresses for function
 101      pointers.  These are stored in memory using four bytes (32 bits).  */
 102   MSP_LARGE_CODE_MODEL
 103 };
 104
 105 /* Architecture specific data.  */
 106
 107 struct gdbarch_tdep
 108 {
 109   /* The ELF header flags specify the multilib used.  */
 110   int elf_flags;
 111
 112   /* One of MSP_ISA_MSP430 or MSP_ISA_MSP430X.  */
 113   int isa;
 114
 115   /* One of MSP_SMALL_CODE_MODEL or MSP_LARGE_CODE_MODEL.  If, at
 116      some point, we support different data models too, we'll probably
 117      structure things so that we can combine values using logical
 118      "or".  */
 119   int code_model;
 120 };
 121
 122 /* This structure holds the results of a prologue analysis.  */
 123
 124 struct msp430_prologue
 125 {
 126   /* The offset from the frame base to the stack pointer --- always
 127      zero or negative.
 128
 129      Calling this a "size" is a bit misleading, but given that the
 130      stack grows downwards, using offsets for everything keeps one
 131      from going completely sign-crazy: you never change anything's
 132      sign for an ADD instruction; always change the second operand's
 133      sign for a SUB instruction; and everything takes care of
 134      itself.  */
 135   int frame_size;
 136
 137   /* Non-zero if this function has initialized the frame pointer from
 138      the stack pointer, zero otherwise.  */
 139   int has_frame_ptr;
 140
 141   /* If has_frame_ptr is non-zero, this is the offset from the frame
 142      base to where the frame pointer points.  This is always zero or
 143      negative.  */
 144   int frame_ptr_offset;
 145
 146   /* The address of the first instruction at which the frame has been
 147      set up and the arguments are where the debug info says they are
 148      --- as best as we can tell.  */
 149   CORE_ADDR prologue_end;
 150
 151   /* reg_offset[R] is the offset from the CFA at which register R is
 152      saved, or 1 if register R has not been saved.  (Real values are
 153      always zero or negative.)  */
 154   int reg_offset[MSP430_NUM_TOTAL_REGS];
 155 };
 156
 157 /* Implement the "register_type" gdbarch method.  */
 158
 159 static struct type *
 160 msp430_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
 161 {
 162   if (reg_nr < MSP430_NUM_REGS)
 163     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
 164   else if (reg_nr == MSP430_PC_REGNUM)
 165     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
 166   else
 167     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
 168 }
 169
 170 /* Implement another version of the "register_type" gdbarch method
 171    for msp430x.  */
 172
 173 static struct type *
 174 msp430x_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
 175 {
 176   if (reg_nr < MSP430_NUM_REGS)
 177     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
 178   else if (reg_nr == MSP430_PC_REGNUM)
 179     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
 180   else
 181     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
 182 }
 183
 184 /* Implement the "register_name" gdbarch method.  */
 185
 186 static const char *
 187 msp430_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnr)
 188 {
 189   static const char *const reg_names[] = {
 190     /* Raw registers.  */
 191     "", "", "", "", "", "", "", "",
 192     "", "", "", "", "", "", "", "",
 193     /* Pseudo registers.  */
 194     "pc", "sp", "sr", "cg", "r4", "r5", "r6", "r7",
 195     "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
 196   };
 197
 198   return reg_names[regnr];
 199 }
 200
 201 /* Implement the "register_reggroup_p" gdbarch method.  */
 202
 203 static int
 204 msp430_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
 205                             struct reggroup *group)
 206 {
 207   if (group == all_reggroup)
 208     return 1;
 209
 210   /* All other registers are saved and restored.  */
 211   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
 212     return (MSP430_NUM_REGS <= regnum && regnum < MSP430_NUM_TOTAL_REGS);
 213
 214   return group == general_reggroup;
 215 }
 216
 217 /* Implement the "pseudo_register_read" gdbarch method.  */
 218
 219 static enum register_status
 220 msp430_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
 221                              struct regcache *regcache,
 222                              int regnum, gdb_byte *buffer)
 223 {
 224   enum register_status status = REG_UNKNOWN;
 225
 226   if (MSP430_NUM_REGS <= regnum && regnum < MSP430_NUM_TOTAL_REGS)
 227     {
 228       ULONGEST val;
 229       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 230       int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
 231       int raw_regnum = regnum - MSP430_NUM_REGS;
 232
 233       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, raw_regnum, &val);
 234       if (status == REG_VALID)
 235         store_unsigned_integer (buffer, regsize, byte_order, val);
 236
 237     }
 238   else
 239     gdb_assert_not_reached ("invalid pseudo register number");
 240
 241   return status;
 242 }
 243
 244 /* Implement the "pseudo_register_write" gdbarch method.  */
 245
 246 static void
 247 msp430_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
 248                               struct regcache *regcache,
 249                               int regnum, const gdb_byte *buffer)
 250 {
 251   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 252   if (MSP430_NUM_REGS <= regnum && regnum < MSP430_NUM_TOTAL_REGS)
 253
 254     {
 255       ULONGEST val;
 256       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 257       int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
 258       int raw_regnum = regnum - MSP430_NUM_REGS;
 259
 260       val = extract_unsigned_integer (buffer, regsize, byte_order);
 261       regcache_raw_write_unsigned (regcache, raw_regnum, val);
 262
 263     }
 264   else
 265     gdb_assert_not_reached ("invalid pseudo register number");
 266 }
 267
 268 /* Implement the `register_sim_regno' gdbarch method.  */
 269
 270 static int
 271 msp430_register_sim_regno (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 272 {
 273   gdb_assert (regnum < MSP430_NUM_REGS);
 274
 275   /* So long as regnum is in [0, RL78_NUM_REGS), it's valid.  We
 276      just want to override the default here which disallows register
 277      numbers which have no names.  */
 278   return regnum;
 279 }
 280
 281 /* Implement the "breakpoint_from_pc" gdbarch method.  */
 282
 283 static const gdb_byte *
 284 msp430_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr,
 285                            int *lenptr)
 286 {
 287   static gdb_byte breakpoint[] = { 0x43, 0x43 };
 288
 289   *lenptr = sizeof breakpoint;
 290   return breakpoint;
 291 }
 292
 293 /* Define a "handle" struct for fetching the next opcode.  */
 294
 295 struct msp430_get_opcode_byte_handle
 296 {
 297   CORE_ADDR pc;
 298 };
 299
 300 /* Fetch a byte on behalf of the opcode decoder.  HANDLE contains
 301    the memory address of the next byte to fetch.  If successful,
 302    the address in the handle is updated and the byte fetched is
 303    returned as the value of the function.  If not successful, -1
 304    is returned.  */
 305
 306 static int
 307 msp430_get_opcode_byte (void *handle)
 308 {
 309   struct msp430_get_opcode_byte_handle *opcdata
 310     = (struct msp430_get_opcode_byte_handle *) handle;
 311   int status;
 312   gdb_byte byte;
 313
 314   status = target_read_memory (opcdata->pc, &byte, 1);
 315   if (status == 0)
 316     {
 317       opcdata->pc += 1;
 318       return byte;
 319     }
 320   else
 321     return -1;
 322 }
 323
 324 /* Function for finding saved registers in a 'struct pv_area'; this
 325    function is passed to pv_area_scan.
 326
 327    If VALUE is a saved register, ADDR says it was saved at a constant
 328    offset from the frame base, and SIZE indicates that the whole
 329    register was saved, record its offset.  */
 330
 331 static void
 332 check_for_saved (void *result_untyped, pv_t addr, CORE_ADDR size, pv_t value)
 333 {
 334   struct msp430_prologue *result = (struct msp430_prologue *) result_untyped;
 335
 336   if (value.kind == pvk_register
 337       && value.k == 0
 338       && pv_is_register (addr, MSP430_SP_REGNUM)
 339       && size == register_size (target_gdbarch (), value.reg))
 340     result->reg_offset[value.reg] = addr.k;
 341 }
 342
 343 /* Analyze a prologue starting at START_PC, going no further than
 344    LIMIT_PC.  Fill in RESULT as appropriate.  */
 345
 346 static void
 347 msp430_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc,
 348                          CORE_ADDR limit_pc, struct msp430_prologue *result)
 349 {
 350   CORE_ADDR pc, next_pc;
 351   int rn;
 352   pv_t reg[MSP430_NUM_TOTAL_REGS];
 353   struct pv_area *stack;
 354   struct cleanup *back_to;
 355   CORE_ADDR after_last_frame_setup_insn = start_pc;
 356   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 357   int sz;
 358
 359   memset (result, 0, sizeof (*result));
 360
 361   for (rn = 0; rn < MSP430_NUM_TOTAL_REGS; rn++)
 362     {
 363       reg[rn] = pv_register (rn, 0);
 364       result->reg_offset[rn] = 1;
 365     }
 366
 367   stack = make_pv_area (MSP430_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
 368   back_to = make_cleanup_free_pv_area (stack);
 369
 370   /* The call instruction has saved the return address on the stack.  */
 371   sz = code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL ? 4 : 2;
 372   reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -sz);
 373   pv_area_store (stack, reg[MSP430_SP_REGNUM], sz, reg[MSP430_PC_REGNUM]);
 374
 375   pc = start_pc;
 376   while (pc < limit_pc)
 377     {
 378       int bytes_read;
 379       struct msp430_get_opcode_byte_handle opcode_handle;
 380       MSP430_Opcode_Decoded opc;
 381
 382       opcode_handle.pc = pc;
 383       bytes_read = msp430_decode_opcode (pc, &opc, msp430_get_opcode_byte,
 384                                          &opcode_handle);
 385       next_pc = pc + bytes_read;
 386
 387       if (opc.id == MSO_push && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Register)
 388         {
 389           int rsrc = opc.op[0].reg;
 390
 391           reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -2);
 392           pv_area_store (stack, reg[MSP430_SP_REGNUM], 2, reg[rsrc]);
 393           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 394         }
 395       else if (opc.id == MSO_push       /* PUSHM  */
 396                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_None
 397                && opc.op[1].type == MSP430_Operand_Register)
 398         {
 399           int rsrc = opc.op[1].reg;
 400           int count = opc.repeats + 1;
 401           int size = opc.size == 16 ? 2 : 4;
 402
 403           while (count > 0)
 404             {
 405               reg[MSP430_SP_REGNUM]
 406                 = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -size);
 407               pv_area_store (stack, reg[MSP430_SP_REGNUM], size, reg[rsrc]);
 408               rsrc--;
 409               count--;
 410             }
 411           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 412         }
 413       else if (opc.id == MSO_sub
 414                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Register
 415                && opc.op[0].reg == MSR_SP
 416                && opc.op[1].type == MSP430_Operand_Immediate)
 417         {
 418           int addend = opc.op[1].addend;
 419
 420           reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM],
 421                                                    -addend);
 422           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 423         }
 424       else if (opc.id == MSO_mov
 425                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Immediate
 426                && 12 <= opc.op[0].reg && opc.op[0].reg <= 15)
 427         after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 428       else
 429         {
 430           /* Terminate the prologue scan.  */
 431           break;
 432         }
 433
 434       pc = next_pc;
 435     }
 436
 437   /* Is the frame size (offset, really) a known constant?  */
 438   if (pv_is_register (reg[MSP430_SP_REGNUM], MSP430_SP_REGNUM))
 439     result->frame_size = reg[MSP430_SP_REGNUM].k;
 440
 441   /* Record where all the registers were saved.  */
 442   pv_area_scan (stack, check_for_saved, result);
 443
 444   result->prologue_end = after_last_frame_setup_insn;
 445
 446   do_cleanups (back_to);
 447 }
 448
 449 /* Implement the "skip_prologue" gdbarch method.  */
 450
 451 static CORE_ADDR
 452 msp430_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
 453 {
 454   const char *name;
 455   CORE_ADDR func_addr, func_end;
 456   struct msp430_prologue p;
 457
 458   /* Try to find the extent of the function that contains PC.  */
 459   if (!find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end))
 460     return pc;
 461
 462   msp430_analyze_prologue (gdbarch, pc, func_end, &p);
 463   return p.prologue_end;
 464 }
 465
 466 /* Implement the "unwind_pc" gdbarch method.  */
 467
 468 static CORE_ADDR
 469 msp430_unwind_pc (struct gdbarch *arch, struct frame_info *next_frame)
 470 {
 471   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, MSP430_PC_REGNUM);
 472 }
 473
 474 /* Implement the "unwind_sp" gdbarch method.  */
 475
 476 static CORE_ADDR
 477 msp430_unwind_sp (struct gdbarch *arch, struct frame_info *next_frame)
 478 {
 479   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, MSP430_SP_REGNUM);
 480 }
 481
 482 /* Given a frame described by THIS_FRAME, decode the prologue of its
 483    associated function if there is not cache entry as specified by
 484    THIS_PROLOGUE_CACHE.  Save the decoded prologue in the cache and
 485    return that struct as the value of this function.  */
 486
 487 static struct msp430_prologue *
 488 msp430_analyze_frame_prologue (struct frame_info *this_frame,
 489                                void **this_prologue_cache)
 490 {
 491   if (!*this_prologue_cache)
 492     {
 493       CORE_ADDR func_start, stop_addr;
 494
 495       *this_prologue_cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct msp430_prologue);
 496
 497       func_start = get_frame_func (this_frame);
 498       stop_addr = get_frame_pc (this_frame);
 499
 500       /* If we couldn't find any function containing the PC, then
 501          just initialize the prologue cache, but don't do anything.  */
 502       if (!func_start)
 503         stop_addr = func_start;
 504
 505       msp430_analyze_prologue (get_frame_arch (this_frame), func_start,
 506                                stop_addr,
 507                                (struct msp430_prologue *) *this_prologue_cache);
 508     }
 509
 510   return (struct msp430_prologue *) *this_prologue_cache;
 511 }
 512
 513 /* Given a frame and a prologue cache, return this frame's base.  */
 514
 515 static CORE_ADDR
 516 msp430_frame_base (struct frame_info *this_frame, void **this_prologue_cache)
 517 {
 518   struct msp430_prologue *p
 519     = msp430_analyze_frame_prologue (this_frame, this_prologue_cache);
 520   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, MSP430_SP_REGNUM);
 521
 522   return sp - p->frame_size;
 523 }
 524
 525 /* Implement the "frame_this_id" method for unwinding frames.  */
 526
 527 static void
 528 msp430_this_id (struct frame_info *this_frame,
 529                 void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
 530 {
 531   *this_id = frame_id_build (msp430_frame_base (this_frame,
 532                                                 this_prologue_cache),
 533                              get_frame_func (this_frame));
 534 }
 535
 536 /* Implement the "frame_prev_register" method for unwinding frames.  */
 537
 538 static struct value *
 539 msp430_prev_register (struct frame_info *this_frame,
 540                       void **this_prologue_cache, int regnum)
 541 {
 542   struct msp430_prologue *p
 543     = msp430_analyze_frame_prologue (this_frame, this_prologue_cache);
 544   CORE_ADDR frame_base = msp430_frame_base (this_frame, this_prologue_cache);
 545
 546   if (regnum == MSP430_SP_REGNUM)
 547     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, frame_base);
 548
 549   /* If prologue analysis says we saved this register somewhere,
 550      return a description of the stack slot holding it.  */
 551   else if (p->reg_offset[regnum] != 1)
 552     {
 553       struct value *rv = frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
 554                                                   frame_base +
 555                                                   p->reg_offset[regnum]);
 556
 557       if (regnum == MSP430_PC_REGNUM)
 558         {
 559           ULONGEST pc = value_as_long (rv);
 560
 561           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
 562         }
 563       return rv;
 564     }
 565
 566   /* Otherwise, presume we haven't changed the value of this
 567      register, and get it from the next frame.  */
 568   else
 569     return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
 570 }
 571
 572 static const struct frame_unwind msp430_unwind = {
 573   NORMAL_FRAME,
 574   default_frame_unwind_stop_reason,
 575   msp430_this_id,
 576   msp430_prev_register,
 577   NULL,
 578   default_frame_sniffer
 579 };
 580
 581 /* Implement the "dwarf2_reg_to_regnum" gdbarch method.  */
 582
 583 static int
 584 msp430_dwarf2_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
 585 {
 586   if (reg >= 0 && reg < MSP430_NUM_REGS)
 587     return reg + MSP430_NUM_REGS;
 588   return -1;
 589 }
 590
 591 /* Implement the "return_value" gdbarch method.  */
 592
 593 static enum return_value_convention
 594 msp430_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
 595                      struct value *function,
 596                      struct type *valtype,
 597                      struct regcache *regcache,
 598                      gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
 599 {
 600   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 601   LONGEST valtype_len = TYPE_LENGTH (valtype);
 602   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 603
 604   if (TYPE_LENGTH (valtype) > 8
 605       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
 606       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION)
 607     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 608
 609   if (readbuf)
 610     {
 611       ULONGEST u;
 612       int argreg = MSP430_R12_REGNUM;
 613       int offset = 0;
 614
 615       while (valtype_len > 0)
 616         {
 617           int size = 2;
 618
 619           if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 620               && TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_PTR)
 621             {
 622               size = 4;
 623             }
 624
 625           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, argreg, &u);
 626           store_unsigned_integer (readbuf + offset, size, byte_order, u);
 627           valtype_len -= size;
 628           offset += size;
 629           argreg++;
 630         }
 631     }
 632
 633   if (writebuf)
 634     {
 635       ULONGEST u;
 636       int argreg = MSP430_R12_REGNUM;
 637       int offset = 0;
 638
 639       while (valtype_len > 0)
 640         {
 641           int size = 2;
 642
 643           if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 644               && TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_PTR)
 645             {
 646               size = 4;
 647             }
 648
 649           u = extract_unsigned_integer (writebuf + offset, size, byte_order);
 650           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg, u);
 651           valtype_len -= size;
 652           offset += size;
 653           argreg++;
 654         }
 655     }
 656
 657   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 658 }
 659
 660
 661 /* Implement the "frame_align" gdbarch method.  */
 662
 663 static CORE_ADDR
 664 msp430_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
 665 {
 666   return align_down (sp, 2);
 667 }
 668
 669
 670 /* Implement the "dummy_id" gdbarch method.  */
 671
 672 static struct frame_id
 673 msp430_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
 674 {
 675   return
 676     frame_id_build (get_frame_register_unsigned
 677                     (this_frame, MSP430_SP_REGNUM),
 678                     get_frame_pc (this_frame));
 679 }
 680
 681
 682 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.  */
 683
 684 static CORE_ADDR
 685 msp430_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 686                         struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
 687                         int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
 688                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
 689 {
 690   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 691   int write_pass;
 692   int sp_off = 0;
 693   CORE_ADDR cfa;
 694   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 695
 696   struct type *func_type = value_type (function);
 697
 698   /* Dereference function pointer types.  */
 699   while (TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_PTR)
 700     func_type = TYPE_TARGET_TYPE (func_type);
 701
 702   /* The end result had better be a function or a method.  */
 703   gdb_assert (TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_FUNC
 704               || TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_METHOD);
 705
 706   /* We make two passes; the first does the stack allocation,
 707      the second actually stores the arguments.  */
 708   for (write_pass = 0; write_pass <= 1; write_pass++)
 709     {
 710       int i;
 711       int arg_reg = MSP430_R12_REGNUM;
 712       int args_on_stack = 0;
 713
 714       if (write_pass)
 715         sp = align_down (sp - sp_off, 4);
 716       sp_off = 0;
 717
 718       if (struct_return)
 719         {
 720           if (write_pass)
 721             regcache_cooked_write_unsigned (regcache, arg_reg, struct_addr);
 722           arg_reg++;
 723         }
 724
 725       /* Push the arguments.  */
 726       for (i = 0; i < nargs; i++)
 727         {
 728           struct value *arg = args[i];
 729           const gdb_byte *arg_bits = value_contents_all (arg);
 730           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
 731           ULONGEST arg_size = TYPE_LENGTH (arg_type);
 732           int offset;
 733           int current_arg_on_stack;
 734
 735           current_arg_on_stack = 0;
 736
 737           if (TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_STRUCT
 738               || TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_UNION)
 739             {
 740               /* Aggregates of any size are passed by reference.  */
 741               gdb_byte struct_addr[4];
 742
 743               store_unsigned_integer (struct_addr, 4, byte_order,
 744                                       value_address (arg));
 745               arg_bits = struct_addr;
 746               arg_size = (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL) ? 4 : 2;
 747             }
 748           else
 749             {
 750               /* Scalars bigger than 8 bytes such as complex doubles are passed
 751                  on the stack.  */
 752               if (arg_size > 8)
 753                 current_arg_on_stack = 1;
 754             }
 755
 756
 757           for (offset = 0; offset < arg_size; offset += 2)
 758             {
 759               /* The condition below prevents 8 byte scalars from being split
 760                  between registers and memory (stack).  It also prevents other
 761                  splits once the stack has been written to.  */
 762               if (!current_arg_on_stack
 763                   && (arg_reg
 764                       + ((arg_size == 8 || args_on_stack)
 765                          ? ((arg_size - offset) / 2 - 1)
 766                          : 0) <= MSP430_R15_REGNUM))
 767                 {
 768                   int size = 2;
 769
 770                   if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 771                       && (TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_PTR
 772                           || TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_REF
 773                           || TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_STRUCT
 774                           || TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_UNION))
 775                     {
 776                       /* When using the large memory model, pointer,
 777                          reference, struct, and union arguments are
 778                          passed using the entire register.  (As noted
 779                          earlier, aggregates are always passed by
 780                          reference.) */
 781                       if (offset != 0)
 782                         continue;
 783                       size = 4;
 784                     }
 785
 786                   if (write_pass)
 787                     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, arg_reg,
 788                                                     extract_unsigned_integer
 789                                                     (arg_bits + offset, size,
 790                                                      byte_order));
 791
 792                   arg_reg++;
 793                 }
 794               else
 795                 {
 796                   if (write_pass)
 797                     write_memory (sp + sp_off, arg_bits + offset, 2);
 798
 799                   sp_off += 2;
 800                   args_on_stack = 1;
 801                   current_arg_on_stack = 1;
 802                 }
 803             }
 804         }
 805     }
 806
 807   /* Keep track of the stack address prior to pushing the return address.
 808      This is the value that we'll return.  */
 809   cfa = sp;
 810
 811   /* Push the return address.  */
 812   {
 813     int sz = (gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL)
 814       ? 2 : 4;
 815     sp = sp - sz;
 816     write_memory_unsigned_integer (sp, sz, byte_order, bp_addr);
 817   }
 818
 819   /* Update the stack pointer.  */
 820   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, MSP430_SP_REGNUM, sp);
 821
 822   return cfa;
 823 }
 824
 825 /* In order to keep code size small, the compiler may create epilogue
 826    code through which more than one function epilogue is routed.  I.e.
 827    the epilogue and return may just be a branch to some common piece of
 828    code which is responsible for tearing down the frame and performing
 829    the return.  These epilog (label) names will have the common prefix
 830    defined here.  */
 831
 832 static const char msp430_epilog_name_prefix[] = "__mspabi_func_epilog_";
 833
 834 /* Implement the "in_return_stub" gdbarch method.  */
 835
 836 static int
 837 msp430_in_return_stub (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc,
 838                        const char *name)
 839 {
 840   return (name != NULL
 841           && startswith (name, msp430_epilog_name_prefix));
 842 }
 843
 844 /* Implement the "skip_trampoline_code" gdbarch method.  */
 845 static CORE_ADDR
 846 msp430_skip_trampoline_code (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
 847 {
 848   struct bound_minimal_symbol bms;
 849   const char *stub_name;
 850   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
 851
 852   bms = lookup_minimal_symbol_by_pc (pc);
 853   if (!bms.minsym)
 854     return pc;
 855
 856   stub_name = MSYMBOL_LINKAGE_NAME (bms.minsym);
 857
 858   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL
 859       && msp430_in_return_stub (gdbarch, pc, stub_name))
 860     {
 861       CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (frame, MSP430_SP_REGNUM);
 862
 863       return read_memory_integer
 864         (sp + 2 * (stub_name[strlen (msp430_epilog_name_prefix)] - '0'),
 865          2, gdbarch_byte_order (gdbarch));
 866     }
 867
 868   return pc;
 869 }
 870
 871 /* Allocate and initialize a gdbarch object.  */
 872
 873 static struct gdbarch *
 874 msp430_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 875 {
 876   struct gdbarch *gdbarch;
 877   struct gdbarch_tdep *tdep;
 878   int elf_flags, isa, code_model;
 879
 880   /* Extract the elf_flags if available.  */
 881   if (info.abfd != NULL
 882       && bfd_get_flavour (info.abfd) == bfd_target_elf_flavour)
 883     elf_flags = elf_elfheader (info.abfd)->e_flags;
 884   else
 885     elf_flags = 0;
 886
 887   if (info.abfd != NULL)
 888     switch (bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd, OBJ_ATTR_PROC,
 889                                       OFBA_MSPABI_Tag_ISA))
 890       {
 891       case 1:
 892         isa = MSP_ISA_MSP430;
 893         code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 894         break;
 895       case 2:
 896         isa = MSP_ISA_MSP430X;
 897         switch (bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd, OBJ_ATTR_PROC,
 898                                           OFBA_MSPABI_Tag_Code_Model))
 899           {
 900           case 1:
 901             code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 902             break;
 903           case 2:
 904             code_model = MSP_LARGE_CODE_MODEL;
 905             break;
 906           default:
 907             internal_error (__FILE__, __LINE__,
 908                             _("Unknown msp430x code memory model"));
 909             break;
 910           }
 911         break;
 912       case 0:
 913         /* This can happen when loading a previously dumped data structure.
 914            Use the ISA and code model from the current architecture, provided
 915            it's compatible.  */
 916         {
 917           struct gdbarch *ca = get_current_arch ();
 918           if (ca && gdbarch_bfd_arch_info (ca)->arch == bfd_arch_msp430)
 919             {
 920               struct gdbarch_tdep *ca_tdep = gdbarch_tdep (ca);
 921
 922               elf_flags = ca_tdep->elf_flags;
 923               isa = ca_tdep->isa;
 924               code_model = ca_tdep->code_model;
 925               break;
 926             }
 927           /* Otherwise, fall through...  */
 928         }
 929       default:
 930         error (_("Unknown msp430 isa"));
 931         break;
 932       }
 933   else
 934     {
 935       isa = MSP_ISA_MSP430;
 936       code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 937     }
 938
 939
 940   /* Try to find the architecture in the list of already defined
 941      architectures.  */
 942   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
 943        arches != NULL;
 944        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
 945     {
 946       struct gdbarch_tdep *candidate_tdep = gdbarch_tdep (arches->gdbarch);
 947
 948       if (candidate_tdep->elf_flags != elf_flags
 949           || candidate_tdep->isa != isa
 950           || candidate_tdep->code_model != code_model)
 951         continue;
 952
 953       return arches->gdbarch;
 954     }
 955
 956   /* None found, create a new architecture from the information
 957      provided.  */
 958   tdep = XNEW (struct gdbarch_tdep);
 959   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
 960   tdep->elf_flags = elf_flags;
 961   tdep->isa = isa;
 962   tdep->code_model = code_model;
 963
 964   /* Registers.  */
 965   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, MSP430_NUM_REGS);
 966   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, MSP430_NUM_PSEUDO_REGS);
 967   set_gdbarch_register_name (gdbarch, msp430_register_name);
 968   if (isa == MSP_ISA_MSP430)
 969     set_gdbarch_register_type (gdbarch, msp430_register_type);
 970   else
 971     set_gdbarch_register_type (gdbarch, msp430x_register_type);
 972   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, MSP430_PC_REGNUM);
 973   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, MSP430_SP_REGNUM);
 974   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, msp430_register_reggroup_p);
 975   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, msp430_pseudo_register_read);
 976   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, msp430_pseudo_register_write);
 977   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, msp430_dwarf2_reg_to_regnum);
 978   set_gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, msp430_register_sim_regno);
 979
 980   /* Data types.  */
 981   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
 982   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
 983   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 16);
 984   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
 985   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
 986   if (code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL)
 987     {
 988       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 16);
 989       set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 16);
 990     }
 991   else                          /* MSP_LARGE_CODE_MODEL */
 992     {
 993       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
 994       set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
 995     }
 996   set_gdbarch_dwarf2_addr_size (gdbarch, 4);
 997   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
 998   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
 999   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1000   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1001   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
1002   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
1003
1004   /* Breakpoints.  */
1005   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, msp430_breakpoint_from_pc);
1006   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 1);
1007
1008   /* Disassembly.  */
1009   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_msp430);
1010
1011   /* Frames, prologues, etc.  */
1012   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1013   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, msp430_skip_prologue);
1014   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, msp430_unwind_pc);
1015   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, msp430_unwind_sp);
1016   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, msp430_frame_align);
1017   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1018   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &msp430_unwind);
1019
1020   /* Dummy frames, return values.  */
1021   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, msp430_dummy_id);
1022   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, msp430_push_dummy_call);
1023   set_gdbarch_return_value (gdbarch, msp430_return_value);
1024
1025   /* Trampolines.  */
1026   set_gdbarch_in_solib_return_trampoline (gdbarch, msp430_in_return_stub);
1027   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, msp430_skip_trampoline_code);
1028
1029   /* Virtual tables.  */
1030   set_gdbarch_vbit_in_delta (gdbarch, 0);
1031
1032   return gdbarch;
1033 }
1034
1035 /* -Wmissing-prototypes */
1036 extern initialize_file_ftype _initialize_msp430_tdep;
1037
1038 /* Register the initialization routine.  */
1039
1040 void
1041 _initialize_msp430_tdep (void)
1042 {
1043   register_gdbarch_init (bfd_arch_msp430, msp430_gdbarch_init);
1044 }