gdb/msp430-tdep.c

   1 /* Target-dependent code for the Texas Instruments MSP430 for GDB, the
   2    GNU debugger.
   3
   4    Copyright (C) 2012-2018 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   if (MSP430_NUM_REGS <= regnum && regnum < MSP430_NUM_TOTAL_REGS)
 225     {
 226       enum register_status status;
 227       ULONGEST val;
 228       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 229       int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
 230       int raw_regnum = regnum - MSP430_NUM_REGS;
 231
 232       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, raw_regnum, &val);
 233       if (status == REG_VALID)
 234         store_unsigned_integer (buffer, regsize, byte_order, val);
 235
 236       return status;
 237     }
 238   else
 239     gdb_assert_not_reached ("invalid pseudo register number");
 240 }
 241
 242 /* Implement the "pseudo_register_write" gdbarch method.  */
 243
 244 static void
 245 msp430_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
 246                               struct regcache *regcache,
 247                               int regnum, const gdb_byte *buffer)
 248 {
 249   if (MSP430_NUM_REGS <= regnum && regnum < MSP430_NUM_TOTAL_REGS)
 250
 251     {
 252       ULONGEST val;
 253       enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 254       int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
 255       int raw_regnum = regnum - MSP430_NUM_REGS;
 256
 257       val = extract_unsigned_integer (buffer, regsize, byte_order);
 258       regcache_raw_write_unsigned (regcache, raw_regnum, val);
 259
 260     }
 261   else
 262     gdb_assert_not_reached ("invalid pseudo register number");
 263 }
 264
 265 /* Implement the `register_sim_regno' gdbarch method.  */
 266
 267 static int
 268 msp430_register_sim_regno (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 269 {
 270   gdb_assert (regnum < MSP430_NUM_REGS);
 271
 272   /* So long as regnum is in [0, RL78_NUM_REGS), it's valid.  We
 273      just want to override the default here which disallows register
 274      numbers which have no names.  */
 275   return regnum;
 276 }
 277
 278 constexpr gdb_byte msp430_break_insn[] = { 0x43, 0x43 };
 279
 280 typedef BP_MANIPULATION (msp430_break_insn) msp430_breakpoint;
 281
 282 /* Define a "handle" struct for fetching the next opcode.  */
 283
 284 struct msp430_get_opcode_byte_handle
 285 {
 286   CORE_ADDR pc;
 287 };
 288
 289 /* Fetch a byte on behalf of the opcode decoder.  HANDLE contains
 290    the memory address of the next byte to fetch.  If successful,
 291    the address in the handle is updated and the byte fetched is
 292    returned as the value of the function.  If not successful, -1
 293    is returned.  */
 294
 295 static int
 296 msp430_get_opcode_byte (void *handle)
 297 {
 298   struct msp430_get_opcode_byte_handle *opcdata
 299     = (struct msp430_get_opcode_byte_handle *) handle;
 300   int status;
 301   gdb_byte byte;
 302
 303   status = target_read_memory (opcdata->pc, &byte, 1);
 304   if (status == 0)
 305     {
 306       opcdata->pc += 1;
 307       return byte;
 308     }
 309   else
 310     return -1;
 311 }
 312
 313 /* Function for finding saved registers in a 'struct pv_area'; this
 314    function is passed to pv_area::scan.
 315
 316    If VALUE is a saved register, ADDR says it was saved at a constant
 317    offset from the frame base, and SIZE indicates that the whole
 318    register was saved, record its offset.  */
 319
 320 static void
 321 check_for_saved (void *result_untyped, pv_t addr, CORE_ADDR size, pv_t value)
 322 {
 323   struct msp430_prologue *result = (struct msp430_prologue *) result_untyped;
 324
 325   if (value.kind == pvk_register
 326       && value.k == 0
 327       && pv_is_register (addr, MSP430_SP_REGNUM)
 328       && size == register_size (target_gdbarch (), value.reg))
 329     result->reg_offset[value.reg] = addr.k;
 330 }
 331
 332 /* Analyze a prologue starting at START_PC, going no further than
 333    LIMIT_PC.  Fill in RESULT as appropriate.  */
 334
 335 static void
 336 msp430_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc,
 337                          CORE_ADDR limit_pc, struct msp430_prologue *result)
 338 {
 339   CORE_ADDR pc, next_pc;
 340   int rn;
 341   pv_t reg[MSP430_NUM_TOTAL_REGS];
 342   CORE_ADDR after_last_frame_setup_insn = start_pc;
 343   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 344   int sz;
 345
 346   memset (result, 0, sizeof (*result));
 347
 348   for (rn = 0; rn < MSP430_NUM_TOTAL_REGS; rn++)
 349     {
 350       reg[rn] = pv_register (rn, 0);
 351       result->reg_offset[rn] = 1;
 352     }
 353
 354   pv_area stack (MSP430_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
 355
 356   /* The call instruction has saved the return address on the stack.  */
 357   sz = code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL ? 4 : 2;
 358   reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -sz);
 359   stack.store (reg[MSP430_SP_REGNUM], sz, reg[MSP430_PC_REGNUM]);
 360
 361   pc = start_pc;
 362   while (pc < limit_pc)
 363     {
 364       int bytes_read;
 365       struct msp430_get_opcode_byte_handle opcode_handle;
 366       MSP430_Opcode_Decoded opc;
 367
 368       opcode_handle.pc = pc;
 369       bytes_read = msp430_decode_opcode (pc, &opc, msp430_get_opcode_byte,
 370                                          &opcode_handle);
 371       next_pc = pc + bytes_read;
 372
 373       if (opc.id == MSO_push && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Register)
 374         {
 375           int rsrc = opc.op[0].reg;
 376
 377           reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -2);
 378           stack.store (reg[MSP430_SP_REGNUM], 2, reg[rsrc]);
 379           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 380         }
 381       else if (opc.id == MSO_push       /* PUSHM  */
 382                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_None
 383                && opc.op[1].type == MSP430_Operand_Register)
 384         {
 385           int rsrc = opc.op[1].reg;
 386           int count = opc.repeats + 1;
 387           int size = opc.size == 16 ? 2 : 4;
 388
 389           while (count > 0)
 390             {
 391               reg[MSP430_SP_REGNUM]
 392                 = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM], -size);
 393               stack.store (reg[MSP430_SP_REGNUM], size, reg[rsrc]);
 394               rsrc--;
 395               count--;
 396             }
 397           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 398         }
 399       else if (opc.id == MSO_sub
 400                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Register
 401                && opc.op[0].reg == MSR_SP
 402                && opc.op[1].type == MSP430_Operand_Immediate)
 403         {
 404           int addend = opc.op[1].addend;
 405
 406           reg[MSP430_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[MSP430_SP_REGNUM],
 407                                                    -addend);
 408           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 409         }
 410       else if (opc.id == MSO_mov
 411                && opc.op[0].type == MSP430_Operand_Immediate
 412                && 12 <= opc.op[0].reg && opc.op[0].reg <= 15)
 413         after_last_frame_setup_insn = next_pc;
 414       else
 415         {
 416           /* Terminate the prologue scan.  */
 417           break;
 418         }
 419
 420       pc = next_pc;
 421     }
 422
 423   /* Is the frame size (offset, really) a known constant?  */
 424   if (pv_is_register (reg[MSP430_SP_REGNUM], MSP430_SP_REGNUM))
 425     result->frame_size = reg[MSP430_SP_REGNUM].k;
 426
 427   /* Record where all the registers were saved.  */
 428   stack.scan (check_for_saved, result);
 429
 430   result->prologue_end = after_last_frame_setup_insn;
 431 }
 432
 433 /* Implement the "skip_prologue" gdbarch method.  */
 434
 435 static CORE_ADDR
 436 msp430_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
 437 {
 438   const char *name;
 439   CORE_ADDR func_addr, func_end;
 440   struct msp430_prologue p;
 441
 442   /* Try to find the extent of the function that contains PC.  */
 443   if (!find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end))
 444     return pc;
 445
 446   msp430_analyze_prologue (gdbarch, pc, func_end, &p);
 447   return p.prologue_end;
 448 }
 449
 450 /* Implement the "unwind_pc" gdbarch method.  */
 451
 452 static CORE_ADDR
 453 msp430_unwind_pc (struct gdbarch *arch, struct frame_info *next_frame)
 454 {
 455   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, MSP430_PC_REGNUM);
 456 }
 457
 458 /* Implement the "unwind_sp" gdbarch method.  */
 459
 460 static CORE_ADDR
 461 msp430_unwind_sp (struct gdbarch *arch, struct frame_info *next_frame)
 462 {
 463   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, MSP430_SP_REGNUM);
 464 }
 465
 466 /* Given a frame described by THIS_FRAME, decode the prologue of its
 467    associated function if there is not cache entry as specified by
 468    THIS_PROLOGUE_CACHE.  Save the decoded prologue in the cache and
 469    return that struct as the value of this function.  */
 470
 471 static struct msp430_prologue *
 472 msp430_analyze_frame_prologue (struct frame_info *this_frame,
 473                                void **this_prologue_cache)
 474 {
 475   if (!*this_prologue_cache)
 476     {
 477       CORE_ADDR func_start, stop_addr;
 478
 479       *this_prologue_cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct msp430_prologue);
 480
 481       func_start = get_frame_func (this_frame);
 482       stop_addr = get_frame_pc (this_frame);
 483
 484       /* If we couldn't find any function containing the PC, then
 485          just initialize the prologue cache, but don't do anything.  */
 486       if (!func_start)
 487         stop_addr = func_start;
 488
 489       msp430_analyze_prologue (get_frame_arch (this_frame), func_start,
 490                                stop_addr,
 491                                (struct msp430_prologue *) *this_prologue_cache);
 492     }
 493
 494   return (struct msp430_prologue *) *this_prologue_cache;
 495 }
 496
 497 /* Given a frame and a prologue cache, return this frame's base.  */
 498
 499 static CORE_ADDR
 500 msp430_frame_base (struct frame_info *this_frame, void **this_prologue_cache)
 501 {
 502   struct msp430_prologue *p
 503     = msp430_analyze_frame_prologue (this_frame, this_prologue_cache);
 504   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, MSP430_SP_REGNUM);
 505
 506   return sp - p->frame_size;
 507 }
 508
 509 /* Implement the "frame_this_id" method for unwinding frames.  */
 510
 511 static void
 512 msp430_this_id (struct frame_info *this_frame,
 513                 void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
 514 {
 515   *this_id = frame_id_build (msp430_frame_base (this_frame,
 516                                                 this_prologue_cache),
 517                              get_frame_func (this_frame));
 518 }
 519
 520 /* Implement the "frame_prev_register" method for unwinding frames.  */
 521
 522 static struct value *
 523 msp430_prev_register (struct frame_info *this_frame,
 524                       void **this_prologue_cache, int regnum)
 525 {
 526   struct msp430_prologue *p
 527     = msp430_analyze_frame_prologue (this_frame, this_prologue_cache);
 528   CORE_ADDR frame_base = msp430_frame_base (this_frame, this_prologue_cache);
 529
 530   if (regnum == MSP430_SP_REGNUM)
 531     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, frame_base);
 532
 533   /* If prologue analysis says we saved this register somewhere,
 534      return a description of the stack slot holding it.  */
 535   else if (p->reg_offset[regnum] != 1)
 536     {
 537       struct value *rv = frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
 538                                                   frame_base +
 539                                                   p->reg_offset[regnum]);
 540
 541       if (regnum == MSP430_PC_REGNUM)
 542         {
 543           ULONGEST pc = value_as_long (rv);
 544
 545           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
 546         }
 547       return rv;
 548     }
 549
 550   /* Otherwise, presume we haven't changed the value of this
 551      register, and get it from the next frame.  */
 552   else
 553     return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
 554 }
 555
 556 static const struct frame_unwind msp430_unwind = {
 557   NORMAL_FRAME,
 558   default_frame_unwind_stop_reason,
 559   msp430_this_id,
 560   msp430_prev_register,
 561   NULL,
 562   default_frame_sniffer
 563 };
 564
 565 /* Implement the "dwarf2_reg_to_regnum" gdbarch method.  */
 566
 567 static int
 568 msp430_dwarf2_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
 569 {
 570   if (reg >= 0 && reg < MSP430_NUM_REGS)
 571     return reg + MSP430_NUM_REGS;
 572   return -1;
 573 }
 574
 575 /* Implement the "return_value" gdbarch method.  */
 576
 577 static enum return_value_convention
 578 msp430_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
 579                      struct value *function,
 580                      struct type *valtype,
 581                      struct regcache *regcache,
 582                      gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
 583 {
 584   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 585   LONGEST valtype_len = TYPE_LENGTH (valtype);
 586   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 587
 588   if (TYPE_LENGTH (valtype) > 8
 589       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
 590       || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION)
 591     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 592
 593   if (readbuf)
 594     {
 595       ULONGEST u;
 596       int argreg = MSP430_R12_REGNUM;
 597       int offset = 0;
 598
 599       while (valtype_len > 0)
 600         {
 601           int size = 2;
 602
 603           if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 604               && TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_PTR)
 605             {
 606               size = 4;
 607             }
 608
 609           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, argreg, &u);
 610           store_unsigned_integer (readbuf + offset, size, byte_order, u);
 611           valtype_len -= size;
 612           offset += size;
 613           argreg++;
 614         }
 615     }
 616
 617   if (writebuf)
 618     {
 619       ULONGEST u;
 620       int argreg = MSP430_R12_REGNUM;
 621       int offset = 0;
 622
 623       while (valtype_len > 0)
 624         {
 625           int size = 2;
 626
 627           if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 628               && TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_PTR)
 629             {
 630               size = 4;
 631             }
 632
 633           u = extract_unsigned_integer (writebuf + offset, size, byte_order);
 634           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg, u);
 635           valtype_len -= size;
 636           offset += size;
 637           argreg++;
 638         }
 639     }
 640
 641   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 642 }
 643
 644
 645 /* Implement the "frame_align" gdbarch method.  */
 646
 647 static CORE_ADDR
 648 msp430_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
 649 {
 650   return align_down (sp, 2);
 651 }
 652
 653
 654 /* Implement the "dummy_id" gdbarch method.  */
 655
 656 static struct frame_id
 657 msp430_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
 658 {
 659   return
 660     frame_id_build (get_frame_register_unsigned
 661                     (this_frame, MSP430_SP_REGNUM),
 662                     get_frame_pc (this_frame));
 663 }
 664
 665
 666 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.  */
 667
 668 static CORE_ADDR
 669 msp430_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 670                         struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
 671                         int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
 672                         int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
 673 {
 674   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 675   int write_pass;
 676   int sp_off = 0;
 677   CORE_ADDR cfa;
 678   int code_model = gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model;
 679
 680   struct type *func_type = value_type (function);
 681
 682   /* Dereference function pointer types.  */
 683   while (TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_PTR)
 684     func_type = TYPE_TARGET_TYPE (func_type);
 685
 686   /* The end result had better be a function or a method.  */
 687   gdb_assert (TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_FUNC
 688               || TYPE_CODE (func_type) == TYPE_CODE_METHOD);
 689
 690   /* We make two passes; the first does the stack allocation,
 691      the second actually stores the arguments.  */
 692   for (write_pass = 0; write_pass <= 1; write_pass++)
 693     {
 694       int i;
 695       int arg_reg = MSP430_R12_REGNUM;
 696       int args_on_stack = 0;
 697
 698       if (write_pass)
 699         sp = align_down (sp - sp_off, 4);
 700       sp_off = 0;
 701
 702       if (struct_return)
 703         {
 704           if (write_pass)
 705             regcache_cooked_write_unsigned (regcache, arg_reg, struct_addr);
 706           arg_reg++;
 707         }
 708
 709       /* Push the arguments.  */
 710       for (i = 0; i < nargs; i++)
 711         {
 712           struct value *arg = args[i];
 713           const gdb_byte *arg_bits = value_contents_all (arg);
 714           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
 715           ULONGEST arg_size = TYPE_LENGTH (arg_type);
 716           int offset;
 717           int current_arg_on_stack;
 718
 719           current_arg_on_stack = 0;
 720
 721           if (TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_STRUCT
 722               || TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_UNION)
 723             {
 724               /* Aggregates of any size are passed by reference.  */
 725               gdb_byte struct_addr[4];
 726
 727               store_unsigned_integer (struct_addr, 4, byte_order,
 728                                       value_address (arg));
 729               arg_bits = struct_addr;
 730               arg_size = (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL) ? 4 : 2;
 731             }
 732           else
 733             {
 734               /* Scalars bigger than 8 bytes such as complex doubles are passed
 735                  on the stack.  */
 736               if (arg_size > 8)
 737                 current_arg_on_stack = 1;
 738             }
 739
 740
 741           for (offset = 0; offset < arg_size; offset += 2)
 742             {
 743               /* The condition below prevents 8 byte scalars from being split
 744                  between registers and memory (stack).  It also prevents other
 745                  splits once the stack has been written to.  */
 746               if (!current_arg_on_stack
 747                   && (arg_reg
 748                       + ((arg_size == 8 || args_on_stack)
 749                          ? ((arg_size - offset) / 2 - 1)
 750                          : 0) <= MSP430_R15_REGNUM))
 751                 {
 752                   int size = 2;
 753
 754                   if (code_model == MSP_LARGE_CODE_MODEL
 755                       && (TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_PTR
 756                           || TYPE_IS_REFERENCE (arg_type)
 757                           || TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_STRUCT
 758                           || TYPE_CODE (arg_type) == TYPE_CODE_UNION))
 759                     {
 760                       /* When using the large memory model, pointer,
 761                          reference, struct, and union arguments are
 762                          passed using the entire register.  (As noted
 763                          earlier, aggregates are always passed by
 764                          reference.) */
 765                       if (offset != 0)
 766                         continue;
 767                       size = 4;
 768                     }
 769
 770                   if (write_pass)
 771                     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, arg_reg,
 772                                                     extract_unsigned_integer
 773                                                     (arg_bits + offset, size,
 774                                                      byte_order));
 775
 776                   arg_reg++;
 777                 }
 778               else
 779                 {
 780                   if (write_pass)
 781                     write_memory (sp + sp_off, arg_bits + offset, 2);
 782
 783                   sp_off += 2;
 784                   args_on_stack = 1;
 785                   current_arg_on_stack = 1;
 786                 }
 787             }
 788         }
 789     }
 790
 791   /* Keep track of the stack address prior to pushing the return address.
 792      This is the value that we'll return.  */
 793   cfa = sp;
 794
 795   /* Push the return address.  */
 796   {
 797     int sz = (gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL)
 798       ? 2 : 4;
 799     sp = sp - sz;
 800     write_memory_unsigned_integer (sp, sz, byte_order, bp_addr);
 801   }
 802
 803   /* Update the stack pointer.  */
 804   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, MSP430_SP_REGNUM, sp);
 805
 806   return cfa;
 807 }
 808
 809 /* In order to keep code size small, the compiler may create epilogue
 810    code through which more than one function epilogue is routed.  I.e.
 811    the epilogue and return may just be a branch to some common piece of
 812    code which is responsible for tearing down the frame and performing
 813    the return.  These epilog (label) names will have the common prefix
 814    defined here.  */
 815
 816 static const char msp430_epilog_name_prefix[] = "__mspabi_func_epilog_";
 817
 818 /* Implement the "in_return_stub" gdbarch method.  */
 819
 820 static int
 821 msp430_in_return_stub (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc,
 822                        const char *name)
 823 {
 824   return (name != NULL
 825           && startswith (name, msp430_epilog_name_prefix));
 826 }
 827
 828 /* Implement the "skip_trampoline_code" gdbarch method.  */
 829 static CORE_ADDR
 830 msp430_skip_trampoline_code (struct frame_info *frame, CORE_ADDR pc)
 831 {
 832   struct bound_minimal_symbol bms;
 833   const char *stub_name;
 834   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
 835
 836   bms = lookup_minimal_symbol_by_pc (pc);
 837   if (!bms.minsym)
 838     return pc;
 839
 840   stub_name = MSYMBOL_LINKAGE_NAME (bms.minsym);
 841
 842   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL
 843       && msp430_in_return_stub (gdbarch, pc, stub_name))
 844     {
 845       CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (frame, MSP430_SP_REGNUM);
 846
 847       return read_memory_integer
 848         (sp + 2 * (stub_name[strlen (msp430_epilog_name_prefix)] - '0'),
 849          2, gdbarch_byte_order (gdbarch));
 850     }
 851
 852   return pc;
 853 }
 854
 855 /* Allocate and initialize a gdbarch object.  */
 856
 857 static struct gdbarch *
 858 msp430_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 859 {
 860   struct gdbarch *gdbarch;
 861   struct gdbarch_tdep *tdep;
 862   int elf_flags, isa, code_model;
 863
 864   /* Extract the elf_flags if available.  */
 865   if (info.abfd != NULL
 866       && bfd_get_flavour (info.abfd) == bfd_target_elf_flavour)
 867     elf_flags = elf_elfheader (info.abfd)->e_flags;
 868   else
 869     elf_flags = 0;
 870
 871   if (info.abfd != NULL)
 872     switch (bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd, OBJ_ATTR_PROC,
 873                                       OFBA_MSPABI_Tag_ISA))
 874       {
 875       case 1:
 876         isa = MSP_ISA_MSP430;
 877         code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 878         break;
 879       case 2:
 880         isa = MSP_ISA_MSP430X;
 881         switch (bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd, OBJ_ATTR_PROC,
 882                                           OFBA_MSPABI_Tag_Code_Model))
 883           {
 884           case 1:
 885             code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 886             break;
 887           case 2:
 888             code_model = MSP_LARGE_CODE_MODEL;
 889             break;
 890           default:
 891             internal_error (__FILE__, __LINE__,
 892                             _("Unknown msp430x code memory model"));
 893             break;
 894           }
 895         break;
 896       case 0:
 897         /* This can happen when loading a previously dumped data structure.
 898            Use the ISA and code model from the current architecture, provided
 899            it's compatible.  */
 900         {
 901           struct gdbarch *ca = get_current_arch ();
 902           if (ca && gdbarch_bfd_arch_info (ca)->arch == bfd_arch_msp430)
 903             {
 904               struct gdbarch_tdep *ca_tdep = gdbarch_tdep (ca);
 905
 906               elf_flags = ca_tdep->elf_flags;
 907               isa = ca_tdep->isa;
 908               code_model = ca_tdep->code_model;
 909               break;
 910             }
 911           /* Otherwise, fall through...  */
 912         }
 913       default:
 914         error (_("Unknown msp430 isa"));
 915         break;
 916       }
 917   else
 918     {
 919       isa = MSP_ISA_MSP430;
 920       code_model = MSP_SMALL_CODE_MODEL;
 921     }
 922
 923
 924   /* Try to find the architecture in the list of already defined
 925      architectures.  */
 926   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
 927        arches != NULL;
 928        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
 929     {
 930       struct gdbarch_tdep *candidate_tdep = gdbarch_tdep (arches->gdbarch);
 931
 932       if (candidate_tdep->elf_flags != elf_flags
 933           || candidate_tdep->isa != isa
 934           || candidate_tdep->code_model != code_model)
 935         continue;
 936
 937       return arches->gdbarch;
 938     }
 939
 940   /* None found, create a new architecture from the information
 941      provided.  */
 942   tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
 943   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
 944   tdep->elf_flags = elf_flags;
 945   tdep->isa = isa;
 946   tdep->code_model = code_model;
 947
 948   /* Registers.  */
 949   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, MSP430_NUM_REGS);
 950   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, MSP430_NUM_PSEUDO_REGS);
 951   set_gdbarch_register_name (gdbarch, msp430_register_name);
 952   if (isa == MSP_ISA_MSP430)
 953     set_gdbarch_register_type (gdbarch, msp430_register_type);
 954   else
 955     set_gdbarch_register_type (gdbarch, msp430x_register_type);
 956   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, MSP430_PC_REGNUM);
 957   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, MSP430_SP_REGNUM);
 958   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, msp430_register_reggroup_p);
 959   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, msp430_pseudo_register_read);
 960   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, msp430_pseudo_register_write);
 961   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, msp430_dwarf2_reg_to_regnum);
 962   set_gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, msp430_register_sim_regno);
 963
 964   /* Data types.  */
 965   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
 966   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
 967   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 16);
 968   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
 969   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
 970   if (code_model == MSP_SMALL_CODE_MODEL)
 971     {
 972       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 16);
 973       set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 16);
 974     }
 975   else                          /* MSP_LARGE_CODE_MODEL */
 976     {
 977       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
 978       set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
 979     }
 980   set_gdbarch_dwarf2_addr_size (gdbarch, 4);
 981   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
 982   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
 983   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
 984   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
 985   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
 986   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
 987
 988   /* Breakpoints.  */
 989   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch,
 990                                        msp430_breakpoint::kind_from_pc);
 991   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch,
 992                                        msp430_breakpoint::bp_from_kind);
 993   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 1);
 994
 995   /* Frames, prologues, etc.  */
 996   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
 997   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, msp430_skip_prologue);
 998   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, msp430_unwind_pc);
 999   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, msp430_unwind_sp);
1000   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, msp430_frame_align);
1001   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1002   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &msp430_unwind);
1003
1004   /* Dummy frames, return values.  */
1005   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, msp430_dummy_id);
1006   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, msp430_push_dummy_call);
1007   set_gdbarch_return_value (gdbarch, msp430_return_value);
1008
1009   /* Trampolines.  */
1010   set_gdbarch_in_solib_return_trampoline (gdbarch, msp430_in_return_stub);
1011   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, msp430_skip_trampoline_code);
1012
1013   /* Virtual tables.  */
1014   set_gdbarch_vbit_in_delta (gdbarch, 0);
1015
1016   return gdbarch;
1017 }
1018
1019 /* Register the initialization routine.  */
1020
1021 void
1022 _initialize_msp430_tdep (void)
1023 {
1024   register_gdbarch_init (bfd_arch_msp430, msp430_gdbarch_init);
1025 }