gdb/msp430-tdep.c

   1 /* Target-dependent code for the Texas Instruments MSP430 for GDB, the
   2    GNU debugger.
   3
   4    Copyright (C) 2012-2014 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 = handle;
 310   int status;
 311   gdb_byte byte;
 312
 313   status = target_read_memory (opcdata->pc, &byte, 1);
 314   if (status == 0)
 315     {
 316       opcdata->pc += 1;
 317       return byte;
 318     }
 319   else
 320     return -1;
 321 }
 322
 323 /* Function for finding saved registers in a 'struct pv_area'; this
 324    function is passed to pv_area_scan.
 325
 326    If VALUE is a saved register, ADDR says it was saved at a constant
 327    offset from the frame base, and SIZE indicates that the whole
 328    register was saved, record its offset.  */
 329
 330 static void
 331 check_for_saved (void *result_untyped, pv_t addr, CORE_ADDR size, pv_t value)
 332 {
 333   struct msp430_prologue *result = (struct msp430_prologue *) result_untyped;
 334
 335   if (value.kind == pvk_register
 336       && value.k == 0
 337       && pv_is_register (addr, MSP430_SP_REGNUM)
 338       && size == register_size (target_gdbarch (), value.reg))
 339     result->reg_offset[value.reg] = addr.k;
 340 }
 341
 342 /* Analyze a prologue starting at START_PC, going no further than
 343    LIMIT_PC.  Fill in RESULT as appropriate.  */
 344
 345 static void
 346 msp430_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc,
 347                          CORE_ADDR limit_pc, struct msp430_prologue *result)
 348 {
 349   CORE_ADDR pc, next_pc;
 350   int rn;
 351   pv_t reg[MSP430_NUM_TOTAL_REGS];
 352   struct pv_area *stack;
 353   struct cleanup *back_to;
 354   CORE_ADDR after_last_frame_setup_insn = start_pc;
 355   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 356   int sz;
 357
 358   memset (result, 0, sizeof (*result));
 359
 360   for (rn = 0; rn < MSP430_NUM_TOTAL_REGS; rn++)
 361     {
 362       reg[rn] = pv_register (rn, 0);
 363       result->reg_offset[rn] = 1;
 364     }
 365
 366   stack = make_pv_area (MSP430_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
 367   back_to = make_cleanup_free_pv_area (stack);
 368
 369   /* The call instruction has saved the return address on the stack.  */
 370   sz = code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL ? 4 : 2;
 371   reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -sz);
 372   pv_area_store (stack, reg[MSP430_SP_REGNUM], sz, reg[MSP430_PC_REGNUM]);
 373
 374   pc = start_pc;
 375   while (pc < limit_pc)
 376     {
 377       int bytes_read;
 378       struct msp430_get_opcode_byte_handle opcode_handle;
 379       MSP430_Opcode_Decoded opc;
 380
 381       opcode_handle.pc = pc;
 382       bytes_read = msp430_decode_opcode (pc, &opc, msp430_get_opcode_byte,
 383                                          &opcode_handle);
 384       next_pc = pc + bytes_read;
 385
 386       if (opc.id == MSO_push && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Register)
 387         {
 388           int rsrc = opc.op[0].reg;
 389
 390           reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -2);
 391           pv_area_store (stack, reg[MSP430_SP_REGNUM], 2, reg[rsrc]);
 392           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 393         }
 394       else if (opc.id == MSO_push       /* PUSHM  */
 395                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_None
 396                && opc.op[1].type == MSP430_Operand_Register)
 397         {
 398           int rsrc = opc.op[1].reg;
 399           int count = opc.repeats + 1;
 400           int size = opc.size == 16 ? 2 : 4;
 401
 402           while (count > 0)
 403             {
 404               reg[MSP430_SP_REGNUM]
 405                 = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -size);
 406               pv_area_store (stack, reg[MSP430_SP_REGNUM], size, reg[rsrc]);
 407               rsrc--;
 408               count--;
 409             }
 410           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 411         }
 412       else if (opc.id == MSO_sub
 413                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Register
 414                && opc.op[0].reg == MSR_SP
 415                && opc.op[1].type == MSP430_Operand_Immediate)
 416         {
 417           int addend = opc.op[1].addend;
 418
 419           reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM],
 420                                                    -addend);
 421           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 422         }
 423       else if (opc.id == MSO_mov
 424                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Immediate
 425                && 12 <= opc.op[0].reg && opc.op[0].reg <= 15)
 426         after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 427       else
 428         {
 429           /* Terminate the prologue scan.  */
 430           break;
 431         }
 432
 433       pc = next_pc;
 434     }
 435
 436   /* Is the frame size (offset, really) a known constant?  */
 437   if (pv_is_register (reg[MSP430_SP_REGNUM], MSP430_SP_REGNUM))
 438     result->frame_size = reg[MSP430_SP_REGNUM].k;
 439
 440   /* Record where all the registers were saved.  */
 441   pv_area_scan (stack, check_for_saved, result);
 442
 443   result->prologue_end = after_last_frame_setup_insn;
 444
 445   do_cleanups (back_to);
 446 }
 447
 448 /* Implement the "skip_prologue" gdbarch method.  */
 449
 450 static CORE_ADDR
 451 msp430_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
 452 {
 453   const char *name;
 454   CORE_ADDR func_addr, func_end;
 455   struct msp430_prologue p;
 456
 457   /* Try to find the extent of the function that contains PC.  */
 458   if (!find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end))
 459     return pc;
 460
 461   msp430_analyze_prologue (gdbarch, pc, func_end, &p);
 462   return p.prologue_end;
 463 }
 464
 465 /* Implement the "unwind_pc" gdbarch method.  */
 466
 467 static CORE_ADDR
 468 msp430_unwind_pc (struct gdbarch *arch, struct frame_info *next_frame)
 469 {
 470   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, MSP430_PC_REGNUM);
 471 }
 472
 473 /* Implement the "unwind_sp" gdbarch method.  */
 474
 475 static CORE_ADDR
 476 msp430_unwind_sp (struct gdbarch *arch, struct frame_info *next_frame)
 477 {
 478   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, MSP430_SP_REGNUM);
 479 }
 480
 481 /* Given a frame described by THIS_FRAME, decode the prologue of its
 482    associated function if there is not cache entry as specified by
 483    THIS_PROLOGUE_CACHE.  Save the decoded prologue in the cache and
 484    return that struct as the value of this function.  */
 485
 486 static struct msp430_prologue *
 487 msp430_analyze_frame_prologue (struct frame_info *this_frame,
 488                                void **this_prologue_cache)
 489 {
 490   if (!*this_prologue_cache)
 491     {
 492       CORE_ADDR func_start, stop_addr;
 493
 494       *this_prologue_cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct msp430_prologue);
 495
 496       func_start = get_frame_func (this_frame);
 497       stop_addr = get_frame_pc (this_frame);
 498
 499       /* If we couldn't find any function containing the PC, then
 500          just initialize the prologue cache, but don't do anything.  */
 501       if (!func_start)
 502         stop_addr = func_start;
 503
 504       msp430_analyze_prologue (get_frame_arch (this_frame), func_start,
 505                                stop_addr, *this_prologue_cache);
 506     }
 507
 508   return *this_prologue_cache;
 509 }
 510
 511 /* Given a frame and a prologue cache, return this frame's base.  */
 512
 513 static CORE_ADDR
 514 msp430_frame_base (struct frame_info *this_frame, void **this_prologue_cache)
 515 {
 516   struct msp430_prologue *p
 517     = msp430_analyze_frame_prologue (this_frame, this_prologue_cache);
 518   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, MSP430_SP_REGNUM);
 519
 520   return sp - p->frame_size;
 521 }
 522
 523 /* Implement the "frame_this_id" method for unwinding frames.  */
 524
 525 static void
 526 msp430_this_id (struct frame_info *this_frame,
 527                 void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
 528 {
 529   *this_id = frame_id_build (msp430_frame_base (this_frame,
 530                                                 this_prologue_cache),
 531                              get_frame_func (this_frame));
 532 }
 533
 534 /* Implement the "frame_prev_register" method for unwinding frames.  */
 535
 536 static struct value *
 537 msp430_prev_register (struct frame_info *this_frame,
 538                       void **this_prologue_cache, int regnum)
 539 {
 540   struct msp430_prologue *p
 541     = msp430_analyze_frame_prologue (this_frame, this_prologue_cache);
 542   CORE_ADDR frame_base = msp430_frame_base (this_frame, this_prologue_cache);
 543
 544   if (regnum == MSP430_SP_REGNUM)
 545     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, frame_base);
 546
 547   /* If prologue analysis says we saved this register somewhere,
 548      return a description of the stack slot holding it.  */
 549   else if (p->reg_offset[regnum] != 1)
 550     {
 551       struct value *rv = frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
 552                                                   frame_base +
 553                                                   p->reg_offset[regnum]);
 554
 555       if (regnum == MSP430_PC_REGNUM)
 556         {
 557           ULONGEST pc = value_as_long (rv);
 558
 559           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
 560         }
 561       return rv;
 562     }
 563
 564   /* Otherwise, presume we haven't changed the value of this
 565      register, and get it from the next frame.  */
 566   else
 567     return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
 568 }
 569
 570 static const struct frame_unwind msp430_unwind = {
 571   NORMAL_FRAME,
 572   default_frame_unwind_stop_reason,
 573   msp430_this_id,
 574   msp430_prev_register,
 575   NULL,
 576   default_frame_sniffer
 577 };
 578
 579 /* Implement the "dwarf2_reg_to_regnum" gdbarch method.  */
 580
 581 static int
 582 msp430_dwarf2_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
 583 {
 584   if (reg < MSP430_NUM_REGS)
 585     return reg + MSP430_NUM_REGS;
 586   else
 587     {
 588       warning (_("Unmapped DWARF Register #%d encountered."), reg);
 589       return -1;
 590     }
 591 }
 592
 593 /* Implement the "return_value" gdbarch method.  */
 594
 595 static enum return_value_convention
 596 msp430_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
 597                      struct value *function,
 598                      struct type *valtype,
 599                      struct regcache *regcache,
 600                      gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
 601 {
 602   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 603   LONGEST valtype_len = TYPE_LENGTH (valtype);
 604   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 605
 606   if (TYPE_LENGTH (valtype) > 8
 607       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
 608       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION)
 609     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 610
 611   if (readbuf)
 612     {
 613       ULONGEST u;
 614       int argreg = MSP430_R12_REGNUM;
 615       int offset = 0;
 616
 617       while (valtype_len > 0)
 618         {
 619           int size = 2;
 620
 621           if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 622               && TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_PTR)
 623             {
 624               size = 4;
 625             }
 626
 627           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, argreg, &u);
 628           store_unsigned_integer (readbuf + offset, size, byte_order, u);
 629           valtype_len -= size;
 630           offset += size;
 631           argreg++;
 632         }
 633     }
 634
 635   if (writebuf)
 636     {
 637       ULONGEST u;
 638       int argreg = MSP430_R12_REGNUM;
 639       int offset = 0;
 640
 641       while (valtype_len > 0)
 642         {
 643           int size = 2;
 644
 645           if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 646               && TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_PTR)
 647             {
 648               size = 4;
 649             }
 650
 651           u = extract_unsigned_integer (writebuf + offset, size, byte_order);
 652           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg, u);
 653           valtype_len -= size;
 654           offset += size;
 655           argreg++;
 656         }
 657     }
 658
 659   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 660 }
 661
 662
 663 /* Implement the "frame_align" gdbarch method.  */
 664
 665 static CORE_ADDR
 666 msp430_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
 667 {
 668   return align_down (sp, 2);
 669 }
 670
 671
 672 /* Implement the "dummy_id" gdbarch method.  */
 673
 674 static struct frame_id
 675 msp430_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
 676 {
 677   return
 678     frame_id_build (get_frame_register_unsigned
 679                     (this_frame, MSP430_SP_REGNUM),
 680                     get_frame_pc (this_frame));
 681 }
 682
 683
 684 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.  */
 685
 686 static CORE_ADDR
 687 msp430_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 688                         struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
 689                         int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
 690                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
 691 {
 692   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 693   int write_pass;
 694   int sp_off = 0;
 695   CORE_ADDR cfa;
 696   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 697
 698   struct type *func_type = value_type (function);
 699
 700   /* Dereference function pointer types.  */
 701   while (TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_PTR)
 702     func_type = TYPE_TARGET_TYPE (func_type);
 703
 704   /* The end result had better be a function or a method.  */
 705   gdb_assert (TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_FUNC
 706               || TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_METHOD);
 707
 708   /* We make two passes; the first does the stack allocation,
 709      the second actually stores the arguments.  */
 710   for (write_pass = 0; write_pass <= 1; write_pass++)
 711     {
 712       int i;
 713       int arg_reg = MSP430_R12_REGNUM;
 714       int args_on_stack = 0;
 715
 716       if (write_pass)
 717         sp = align_down (sp - sp_off, 4);
 718       sp_off = 0;
 719
 720       if (struct_return)
 721         {
 722           if (write_pass)
 723             regcache_cooked_write_unsigned (regcache, arg_reg, struct_addr);
 724           arg_reg++;
 725         }
 726
 727       /* Push the arguments.  */
 728       for (i = 0; i < nargs; i++)
 729         {
 730           struct value *arg = args[i];
 731           const gdb_byte *arg_bits = value_contents_all (arg);
 732           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
 733           ULONGEST arg_size = TYPE_LENGTH (arg_type);
 734           int offset;
 735           int current_arg_on_stack;
 736
 737           current_arg_on_stack = 0;
 738
 739           if (TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_STRUCT
 740               || TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_UNION)
 741             {
 742               /* Aggregates of any size are passed by reference.  */
 743               gdb_byte struct_addr[4];
 744
 745               store_unsigned_integer (struct_addr, 4, byte_order,
 746                                       value_address (arg));
 747               arg_bits = struct_addr;
 748               arg_size = (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL) ? 4 : 2;
 749             }
 750           else
 751             {
 752               /* Scalars bigger than 8 bytes such as complex doubles are passed
 753                  on the stack.  */
 754               if (arg_size > 8)
 755                 current_arg_on_stack = 1;
 756             }
 757
 758
 759           for (offset = 0; offset < arg_size; offset += 2)
 760             {
 761               /* The condition below prevents 8 byte scalars from being split
 762                  between registers and memory (stack).  It also prevents other
 763                  splits once the stack has been written to.  */
 764               if (!current_arg_on_stack
 765                   && (arg_reg
 766                       + ((arg_size == 8 || args_on_stack)
 767                          ? ((arg_size - offset) / 2 - 1)
 768                          : 0) <= MSP430_R15_REGNUM))
 769                 {
 770                   int size = 2;
 771
 772                   if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 773                       && TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_PTR)
 774                     {
 775                       /* Pointer arguments using large memory model are passed
 776                          using entire register.  */
 777                       if (offset != 0)
 778                         continue;
 779                       size = 4;
 780                     }
 781
 782                   if (write_pass)
 783                     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, arg_reg,
 784                                                     extract_unsigned_integer
 785                                                     (arg_bits + offset, size,
 786                                                      byte_order));
 787
 788                   arg_reg++;
 789                 }
 790               else
 791                 {
 792                   if (write_pass)
 793                     write_memory (sp + sp_off, arg_bits + offset, 2);
 794
 795                   sp_off += 2;
 796                   args_on_stack = 1;
 797                   current_arg_on_stack = 1;
 798                 }
 799             }
 800         }
 801     }
 802
 803   /* Keep track of the stack address prior to pushing the return address.
 804      This is the value that we'll return.  */
 805   cfa = sp;
 806
 807   /* Push the return address.  */
 808   {
 809     int sz = (gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL)
 810       ? 2 : 4;
 811     sp = sp - sz;
 812     write_memory_unsigned_integer (sp, sz, byte_order, bp_addr);
 813   }
 814
 815   /* Update the stack pointer.  */
 816   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, MSP430_SP_REGNUM, sp);
 817
 818   return cfa;
 819 }
 820
 821 /* In order to keep code size small, the compiler may create epilogue
 822    code through which more than one function epilogue is routed.  I.e.
 823    the epilogue and return may just be a branch to some common piece of
 824    code which is responsible for tearing down the frame and performing
 825    the return.  These epilog (label) names will have the common prefix
 826    defined here.  */
 827
 828 static const char msp430_epilog_name_prefix[] = "__mspabi_func_epilog_";
 829
 830 /* Implement the "in_return_stub" gdbarch method.  */
 831
 832 static int
 833 msp430_in_return_stub (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc,
 834                        const char *name)
 835 {
 836   return (name != NULL
 837           && strncmp (msp430_epilog_name_prefix, name,
 838                       strlen (msp430_epilog_name_prefix)) == 0);
 839 }
 840
 841 /* Implement the "skip_trampoline_code" gdbarch method.  */
 842 static CORE_ADDR
 843 msp430_skip_trampoline_code (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
 844 {
 845   struct bound_minimal_symbol bms;
 846   const char *stub_name;
 847   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
 848
 849   bms = lookup_minimal_symbol_by_pc (pc);
 850   if (!bms.minsym)
 851     return pc;
 852
 853   stub_name = MSYMBOL_LINKAGE_NAME (bms.minsym);
 854
 855   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL
 856       && msp430_in_return_stub (gdbarch, pc, stub_name))
 857     {
 858       CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (frame, MSP430_SP_REGNUM);
 859
 860       return read_memory_integer
 861         (sp + 2 * (stub_name[strlen (msp430_epilog_name_prefix)] - '0'),
 862          2, gdbarch_byte_order (gdbarch));
 863     }
 864
 865   return pc;
 866 }
 867
 868 /* Allocate and initialize a gdbarch object.  */
 869
 870 static struct gdbarch *
 871 msp430_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 872 {
 873   struct gdbarch *gdbarch;
 874   struct gdbarch_tdep *tdep;
 875   int elf_flags, isa, code_model;
 876
 877   /* Extract the elf_flags if available.  */
 878   if (info.abfd != NULL
 879       && bfd_get_flavour (info.abfd) == bfd_target_elf_flavour)
 880     elf_flags = elf_elfheader (info.abfd)->e_flags;
 881   else
 882     elf_flags = 0;
 883
 884   if (info.abfd != NULL)
 885     switch (bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd, OBJ_ATTR_PROC,
 886                                       OFBA_MSPABI_Tag_ISA))
 887       {
 888       case 1:
 889         isa = MSP_ISA_MSP430;
 890         code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 891         break;
 892       case 2:
 893         isa = MSP_ISA_MSP430X;
 894         switch (bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd, OBJ_ATTR_PROC,
 895                                           OFBA_MSPABI_Tag_Code_Model))
 896           {
 897           case 1:
 898             code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 899             break;
 900           case 2:
 901             code_model = MSP_LARGE_CODE_MODEL;
 902             break;
 903           default:
 904             internal_error (__FILE__, __LINE__,
 905                             _("Unknown msp430x code memory model"));
 906             break;
 907           }
 908         break;
 909       case 0:
 910         /* This can happen when loading a previously dumped data structure.
 911            Use the ISA and code model from the current architecture, provided
 912            it's compatible.  */
 913         {
 914           struct gdbarch *ca = get_current_arch ();
 915           if (ca && gdbarch_bfd_arch_info (ca)->arch == bfd_arch_msp430)
 916             {
 917               struct gdbarch_tdep *ca_tdep = gdbarch_tdep (ca);
 918
 919               elf_flags = ca_tdep->elf_flags;
 920               isa = ca_tdep->isa;
 921               code_model = ca_tdep->code_model;
 922               break;
 923             }
 924           /* Otherwise, fall through...  */
 925         }
 926       default:
 927         error (_("Unknown msp430 isa"));
 928         break;
 929       }
 930   else
 931     {
 932       isa = MSP_ISA_MSP430;
 933       code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 934     }
 935
 936
 937   /* Try to find the architecture in the list of already defined
 938      architectures.  */
 939   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
 940        arches != NULL;
 941        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
 942     {
 943       struct gdbarch_tdep *candidate_tdep = gdbarch_tdep (arches->gdbarch);
 944
 945       if (candidate_tdep->elf_flags != elf_flags
 946           || candidate_tdep->isa != isa
 947           || candidate_tdep->code_model != code_model)
 948         continue;
 949
 950       return arches->gdbarch;
 951     }
 952
 953   /* None found, create a new architecture from the information
 954      provided.  */
 955   tdep = (struct gdbarch_tdep *) xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
 956   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
 957   tdep->elf_flags = elf_flags;
 958   tdep->isa = isa;
 959   tdep->code_model = code_model;
 960
 961   /* Registers.  */
 962   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, MSP430_NUM_REGS);
 963   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, MSP430_NUM_PSEUDO_REGS);
 964   set_gdbarch_register_name (gdbarch, msp430_register_name);
 965   if (isa == MSP_ISA_MSP430)
 966     set_gdbarch_register_type (gdbarch, msp430_register_type);
 967   else
 968     set_gdbarch_register_type (gdbarch, msp430x_register_type);
 969   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, MSP430_PC_REGNUM);
 970   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, MSP430_SP_REGNUM);
 971   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, msp430_register_reggroup_p);
 972   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, msp430_pseudo_register_read);
 973   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, msp430_pseudo_register_write);
 974   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, msp430_dwarf2_reg_to_regnum);
 975   set_gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, msp430_register_sim_regno);
 976
 977   /* Data types.  */
 978   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
 979   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
 980   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 16);
 981   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
 982   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
 983   if (code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL)
 984     {
 985       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 16);
 986       set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 16);
 987     }
 988   else                          /* MSP_LARGE_CODE_MODEL */
 989     {
 990       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
 991       set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
 992     }
 993   set_gdbarch_dwarf2_addr_size (gdbarch, 4);
 994   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
 995   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
 996   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
 997   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
 998   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
 999   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
1000
1001   /* Breakpoints.  */
1002   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, msp430_breakpoint_from_pc);
1003   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 1);
1004
1005   /* Disassembly.  */
1006   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_msp430);
1007
1008   /* Frames, prologues, etc.  */
1009   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1010   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, msp430_skip_prologue);
1011   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, msp430_unwind_pc);
1012   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, msp430_unwind_sp);
1013   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, msp430_frame_align);
1014   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1015   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &msp430_unwind);
1016
1017   /* Dummy frames, return values.  */
1018   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, msp430_dummy_id);
1019   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, msp430_push_dummy_call);
1020   set_gdbarch_return_value (gdbarch, msp430_return_value);
1021
1022   /* Trampolines.  */
1023   set_gdbarch_in_solib_return_trampoline (gdbarch, msp430_in_return_stub);
1024   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, msp430_skip_trampoline_code);
1025
1026   /* Virtual tables.  */
1027   set_gdbarch_vbit_in_delta (gdbarch, 0);
1028
1029   return gdbarch;
1030 }
1031
1032 /* -Wmissing-prototypes */
1033 extern initialize_file_ftype _initialize_msp430_tdep;
1034
1035 /* Register the initialization routine.  */
1036
1037 void
1038 _initialize_msp430_tdep (void)
1039 {
1040   register_gdbarch_init (bfd_arch_msp430, msp430_gdbarch_init);
1041 }