1019b41d7d7e0269440a26cb287312a3b07be36f
[external/binutils.git] / gdb / ns32k-tdep.c
1 /* Target dependent code for the NS32000, for GDB.
2
3    Copyright 1986, 1988, 1991, 1992, 1994, 1995, 1998, 1999, 2000,
4    2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
5
6    This file is part of GDB.
7
8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with this program; if not, write to the Free Software
20    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
21    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "frame.h"
25 #include "gdbtypes.h"
26 #include "gdbcore.h"
27 #include "inferior.h"
28 #include "regcache.h"
29 #include "target.h"
30 #include "arch-utils.h"
31 #include "osabi.h"
32 #include "dis-asm.h"
33
34 #include "ns32k-tdep.h"
35 #include "gdb_string.h"
36
37 static int sign_extend (int value, int bits);
38 static CORE_ADDR ns32k_get_enter_addr (CORE_ADDR);
39 static int ns32k_localcount (CORE_ADDR enter_pc);
40 static void flip_bytes (void *, int);
41
42 static const char *
43 ns32k_register_name_32082 (int regno)
44 {
45   static char *register_names[] =
46   {
47     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
48     "f0", "f1", "f2", "f3", "f4", "f5", "f6", "f7",
49     "sp", "fp", "pc", "ps",
50     "l0", "l1", "l2", "l3", "xx",
51   };
52
53   if (regno < 0)
54     return NULL;
55   if (regno >= sizeof (register_names) / sizeof (*register_names))
56     return NULL;
57
58   return (register_names[regno]);
59 }
60
61 static const char *
62 ns32k_register_name_32382 (int regno)
63 {
64   static char *register_names[] =
65   {
66     "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
67     "f0", "f1", "f2", "f3", "f4", "f5", "f6", "f7",
68     "sp", "fp", "pc", "ps",
69     "fsr",
70     "l0", "l1", "l2", "l3", "l4", "l5", "l6", "l7", "xx",
71   };
72
73   if (regno < 0)
74     return NULL;
75   if (regno >= sizeof (register_names) / sizeof (*register_names))
76     return NULL;
77
78   return (register_names[regno]);
79 }
80
81 static int
82 ns32k_register_byte_32082 (int regno)
83 {
84   if (regno >= NS32K_LP0_REGNUM)
85     return (NS32K_LP0_REGNUM * 4) + ((regno - NS32K_LP0_REGNUM) * 8);
86
87   return (regno * 4);
88 }
89
90 static int
91 ns32k_register_byte_32382 (int regno)
92 {
93   /* This is a bit yuk.  The even numbered double precision floating
94      point long registers occupy the same space as the even:odd numbered
95      single precision floating point registers, but the extra 32381 FPU
96      registers are at the end.  Doing it this way is compatible for both
97      32081 and 32381 equipped machines.  */
98
99   return ((regno < NS32K_LP0_REGNUM ? regno
100            : (regno - NS32K_LP0_REGNUM) & 1 ? regno - 1
101            : (regno - NS32K_LP0_REGNUM + FP0_REGNUM)) * 4);
102 }
103
104 static int
105 ns32k_register_raw_size (int regno)
106 {
107   /* All registers are 4 bytes, except for the doubled floating
108      registers.  */
109
110   return ((regno >= NS32K_LP0_REGNUM) ? 8 : 4);
111 }
112
113 static int
114 ns32k_register_virtual_size (int regno)
115 {
116   return ((regno >= NS32K_LP0_REGNUM) ? 8 : 4);
117 }
118
119 static struct type *
120 ns32k_register_virtual_type (int regno)
121 {
122   if (regno < FP0_REGNUM)
123     return (builtin_type_int);
124
125   if (regno < FP0_REGNUM + 8)
126     return (builtin_type_float);
127
128   if (regno < NS32K_LP0_REGNUM)
129     return (builtin_type_int); 
130
131   return (builtin_type_double);
132 }
133
134 /* Immediately after a function call, return the saved PC.  Can't
135    always go through the frames for this because on some systems,
136    the new frame is not set up until the new function executes some
137    instructions.  */
138
139 static CORE_ADDR
140 ns32k_saved_pc_after_call (struct frame_info *frame)
141 {
142   return (read_memory_integer (read_register (SP_REGNUM), 4));
143 }
144
145 /* Advance PC across any function entry prologue instructions
146    to reach some "real" code.  */
147
148 static CORE_ADDR
149 umax_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
150 {
151   unsigned char op = read_memory_integer (pc, 1);
152   if (op == 0x82)
153     {
154       op = read_memory_integer (pc + 2, 1);
155       if ((op & 0x80) == 0)
156         pc += 3;
157       else if ((op & 0xc0) == 0x80)
158         pc += 4;
159       else
160         pc += 6;
161     }
162   return pc;
163 }
164 \f
165 static const unsigned char *
166 ns32k_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR *pcp, int *lenp)
167 {
168   static const unsigned char breakpoint_insn[] = { 0xf2 };
169
170   *lenp = sizeof (breakpoint_insn);
171   return breakpoint_insn;
172 }
173
174 /* Return number of args passed to a frame.
175    Can return -1, meaning no way to tell.
176    Encore's C compiler often reuses same area on stack for args,
177    so this will often not work properly.  If the arg names
178    are known, it's likely most of them will be printed. */
179
180 static int
181 umax_frame_num_args (struct frame_info *fi)
182 {
183   int numargs;
184   CORE_ADDR pc;
185   CORE_ADDR enter_addr;
186   unsigned int insn;
187   unsigned int addr_mode;
188   int width;
189
190   numargs = -1;
191   enter_addr = ns32k_get_enter_addr (get_frame_pc (fi));
192   if (enter_addr > 0)
193     {
194       pc = ((enter_addr == 1)
195             ? DEPRECATED_SAVED_PC_AFTER_CALL (fi)
196             : DEPRECATED_FRAME_SAVED_PC (fi));
197       insn = read_memory_integer (pc, 2);
198       addr_mode = (insn >> 11) & 0x1f;
199       insn = insn & 0x7ff;
200       if ((insn & 0x7fc) == 0x57c
201           && addr_mode == 0x14) /* immediate */
202         {
203           if (insn == 0x57c)    /* adjspb */
204             width = 1;
205           else if (insn == 0x57d)       /* adjspw */
206             width = 2;
207           else if (insn == 0x57f)       /* adjspd */
208             width = 4;
209           else
210             internal_error (__FILE__, __LINE__, "bad else");
211           numargs = read_memory_integer (pc + 2, width);
212           if (width > 1)
213             flip_bytes (&numargs, width);
214           numargs = -sign_extend (numargs, width * 8) / 4;
215         }
216     }
217   return numargs;
218 }
219
220 static int
221 sign_extend (int value, int bits)
222 {
223   value = value & ((1 << bits) - 1);
224   return (value & (1 << (bits - 1))
225           ? value | (~((1 << bits) - 1))
226           : value);
227 }
228
229 static void
230 flip_bytes (void *p, int count)
231 {
232   char tmp;
233   char *ptr = 0;
234
235   while (count > 0)
236     {
237       tmp = *ptr;
238       ptr[0] = ptr[count - 1];
239       ptr[count - 1] = tmp;
240       ptr++;
241       count -= 2;
242     }
243 }
244
245 /* Return the number of locals in the current frame given a
246    pc pointing to the enter instruction.  This is used by
247    ns32k_frame_init_saved_regs.  */
248
249 static int
250 ns32k_localcount (CORE_ADDR enter_pc)
251 {
252   unsigned char localtype;
253   int localcount;
254
255   localtype = read_memory_integer (enter_pc + 2, 1);
256   if ((localtype & 0x80) == 0)
257     localcount = localtype;
258   else if ((localtype & 0xc0) == 0x80)
259     localcount = (((localtype & 0x3f) << 8)
260                   | (read_memory_integer (enter_pc + 3, 1) & 0xff));
261   else
262     localcount = (((localtype & 0x3f) << 24)
263                   | ((read_memory_integer (enter_pc + 3, 1) & 0xff) << 16)
264                   | ((read_memory_integer (enter_pc + 4, 1) & 0xff) << 8)
265                   | (read_memory_integer (enter_pc + 5, 1) & 0xff));
266   return localcount;
267 }
268
269
270 /* Nonzero if instruction at PC is a return instruction.  */
271
272 static int
273 ns32k_about_to_return (CORE_ADDR pc)
274 {
275   return (read_memory_integer (pc, 1) == 0x12);
276 }
277
278 /* Get the address of the enter opcode for this function, if it is active.
279    Returns positive address > 1 if pc is between enter/exit, 
280    1 if pc before enter or after exit, 0 otherwise. */
281 static CORE_ADDR
282 ns32k_get_enter_addr (CORE_ADDR pc)
283 {
284   CORE_ADDR enter_addr;
285   unsigned char op;
286
287   if (pc == 0)
288     return 0;
289
290   if (ns32k_about_to_return (pc))
291     return 1;                   /* after exit */
292
293   enter_addr = get_pc_function_start (pc);
294
295   if (pc == enter_addr)
296     return 1;                   /* before enter */
297
298   op = read_memory_integer (enter_addr, 1);
299
300   if (op != 0x82)
301     return 0;                   /* function has no enter/exit */
302
303   return enter_addr;            /* pc is between enter and exit */
304 }
305
306 static CORE_ADDR
307 ns32k_frame_chain (struct frame_info *frame)
308 {
309   /* In the case of the NS32000 series, the frame's nominal address is the
310      FP value, and that address is saved at the previous FP value as a
311      4-byte word.  */
312   return (read_memory_integer (get_frame_base (frame), 4));
313 }
314
315
316 static CORE_ADDR
317 ns32k_sigtramp_saved_pc (struct frame_info *frame)
318 {
319   CORE_ADDR sigcontext_addr;
320   char *buf;
321   int ptrbytes = TYPE_LENGTH (builtin_type_void_func_ptr);
322   int sigcontext_offs = (2 * TARGET_INT_BIT) / TARGET_CHAR_BIT;
323
324   buf = alloca (ptrbytes);
325   /* Get sigcontext address, it is the third parameter on the stack.  */
326   if (get_next_frame (frame))
327     sigcontext_addr = read_memory_typed_address
328       (DEPRECATED_FRAME_ARGS_ADDRESS (get_next_frame (frame)) + FRAME_ARGS_SKIP + sigcontext_offs,
329        builtin_type_void_data_ptr);
330   else
331     sigcontext_addr = read_memory_typed_address
332       (read_register (SP_REGNUM) + sigcontext_offs, builtin_type_void_data_ptr);
333
334   /* Offset to saved PC in sigcontext, from <machine/signal.h>.  Don't
335      cause a memory_error when accessing sigcontext in case the stack
336      layout has changed or the stack is corrupt.  */
337   target_read_memory (sigcontext_addr + 20, buf, ptrbytes);
338   return extract_typed_address (buf, builtin_type_void_func_ptr);
339 }
340
341 static CORE_ADDR
342 ns32k_frame_saved_pc (struct frame_info *frame)
343 {
344   if ((get_frame_type (frame) == SIGTRAMP_FRAME))
345     return (ns32k_sigtramp_saved_pc (frame)); /* XXXJRT */
346
347   return (read_memory_integer (get_frame_base (frame) + 4, 4));
348 }
349
350 static CORE_ADDR
351 ns32k_frame_args_address (struct frame_info *frame)
352 {
353   if (ns32k_get_enter_addr (get_frame_pc (frame)) > 1)
354     return (get_frame_base (frame));
355
356   return (read_register (SP_REGNUM) - 4);
357 }
358
359 /* Code to initialize the addresses of the saved registers of frame described
360    by FRAME_INFO.  This includes special registers such as pc and fp saved in
361    special ways in the stack frame.  sp is even more special: the address we
362    return for it IS the sp for the next frame.  */
363
364 static void
365 ns32k_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
366 {
367   int regmask, regnum;
368   int localcount;
369   CORE_ADDR enter_addr, next_addr;
370
371   if (deprecated_get_frame_saved_regs (frame))
372     return;
373
374   frame_saved_regs_zalloc (frame);
375
376   enter_addr = ns32k_get_enter_addr (get_frame_pc (frame));
377   if (enter_addr > 1)
378     {
379       regmask = read_memory_integer (enter_addr + 1, 1) & 0xff;
380       localcount = ns32k_localcount (enter_addr);
381       next_addr = get_frame_base (frame) + localcount;
382
383       for (regnum = 0; regnum < 8; regnum++)
384         {
385           if (regmask & (1 << regnum))
386             deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum] = next_addr -= 4;
387         }
388
389       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[SP_REGNUM] = get_frame_base (frame) + 4;
390       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[PC_REGNUM] = get_frame_base (frame) + 4;
391       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[DEPRECATED_FP_REGNUM] = read_memory_integer (get_frame_base (frame), 4);
392     }
393   else if (enter_addr == 1)
394     {
395       CORE_ADDR sp = read_register (SP_REGNUM);
396       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[PC_REGNUM] = sp;
397       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[SP_REGNUM] = sp + 4;
398     }
399 }
400
401 static void
402 ns32k_push_dummy_frame (void)
403 {
404   CORE_ADDR sp = read_register (SP_REGNUM);
405   int regnum;
406
407   sp = push_word (sp, read_register (PC_REGNUM));
408   sp = push_word (sp, read_register (DEPRECATED_FP_REGNUM));
409   write_register (DEPRECATED_FP_REGNUM, sp);
410
411   for (regnum = 0; regnum < 8; regnum++)
412     sp = push_word (sp, read_register (regnum));
413
414   write_register (SP_REGNUM, sp);
415 }
416
417 static void
418 ns32k_pop_frame (void)
419 {
420   struct frame_info *frame = get_current_frame ();
421   CORE_ADDR fp;
422   int regnum;
423
424   fp = get_frame_base (frame);
425   DEPRECATED_FRAME_INIT_SAVED_REGS (frame);
426
427   for (regnum = 0; regnum < 8; regnum++)
428     if (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum])
429       write_register (regnum,
430                       read_memory_integer (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum], 4));
431
432   write_register (DEPRECATED_FP_REGNUM, read_memory_integer (fp, 4));
433   write_register (PC_REGNUM, read_memory_integer (fp + 4, 4));
434   write_register (SP_REGNUM, fp + 8);
435   flush_cached_frames ();
436 }
437 \f
438 /* The NS32000 call dummy sequence:
439
440         enter   0xff,0                  82 ff 00
441         jsr     @0x00010203             7f ae c0 01 02 03
442         adjspd  0x69696969              7f a5 01 02 03 04
443         bpt                             f2
444
445    It is 16 bytes long.  */
446
447 static LONGEST ns32k_call_dummy_words[] =
448 {
449   0x7f00ff82,
450   0x0201c0ae,
451   0x01a57f03,
452   0xf2040302
453 };
454 static int sizeof_ns32k_call_dummy_words = sizeof (ns32k_call_dummy_words);
455
456 #define NS32K_CALL_DUMMY_ADDR         5
457 #define NS32K_CALL_DUMMY_NARGS        11
458
459 static void
460 ns32k_fix_call_dummy (char *dummy, CORE_ADDR pc, CORE_ADDR fun, int nargs,
461                       struct value **args, struct type *type, int gcc_p)
462 {
463   int flipped;
464
465   flipped = fun | 0xc0000000;
466   flip_bytes (&flipped, 4);
467   store_unsigned_integer (dummy + NS32K_CALL_DUMMY_ADDR, 4, flipped);
468
469   flipped = - nargs * 4;
470   flip_bytes (&flipped, 4);
471   store_unsigned_integer (dummy + NS32K_CALL_DUMMY_NARGS, 4, flipped);
472 }
473 \f
474 static void
475 ns32k_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
476 {
477   /* On this machine, this is a no-op (Encore Umax didn't use GCC).  */
478 }
479
480 static void
481 ns32k_extract_return_value (struct type *valtype, char *regbuf, char *valbuf)
482 {
483   memcpy (valbuf,
484           regbuf + DEPRECATED_REGISTER_BYTE (TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_FLT ?
485                                   FP0_REGNUM : 0), TYPE_LENGTH (valtype));
486 }
487
488 static void
489 ns32k_store_return_value (struct type *valtype, char *valbuf)
490 {
491   deprecated_write_register_bytes (TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_FLT
492                                    ? FP0_REGNUM : 0, valbuf,
493                                    TYPE_LENGTH (valtype));
494 }
495
496 void
497 ns32k_gdbarch_init_32082 (struct gdbarch *gdbarch)
498 {
499   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_NUM_REGS_32082);
500
501   set_gdbarch_register_name (gdbarch, ns32k_register_name_32082);
502   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, NS32K_REGISTER_BYTES_32082);
503   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, ns32k_register_byte_32082);
504 }
505
506 void
507 ns32k_gdbarch_init_32382 (struct gdbarch *gdbarch)
508 {
509   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_NUM_REGS_32382);
510
511   set_gdbarch_register_name (gdbarch, ns32k_register_name_32382);
512   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, NS32K_REGISTER_BYTES_32382);
513   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, ns32k_register_byte_32382);
514 }
515
516 /* Initialize the current architecture based on INFO.  If possible, re-use an
517    architecture from ARCHES, which is a list of architectures already created
518    during this debugging session.
519
520    Called e.g. at program startup, when reading a core file, and when reading
521    a binary file.  */
522
523 static struct gdbarch *
524 ns32k_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
525 {
526   struct gdbarch *gdbarch;
527
528   /* If there is already a candidate, use it.  */
529   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
530   if (arches != NULL)
531     return arches->gdbarch;
532
533   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, NULL);
534
535   /* NOTE: cagney/2002-12-06: This can be deleted when this arch is
536      ready to unwind the PC first (see frame.c:get_prev_frame()).  */
537   set_gdbarch_deprecated_init_frame_pc (gdbarch, deprecated_init_frame_pc_default);
538
539   /* Register info */
540   ns32k_gdbarch_init_32082 (gdbarch);
541   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_SP_REGNUM);
542   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_FP_REGNUM);
543   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_PC_REGNUM);
544   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_PS_REGNUM);
545
546   set_gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch, NS32K_REGISTER_SIZE);
547   set_gdbarch_deprecated_register_raw_size (gdbarch, ns32k_register_raw_size);
548   set_gdbarch_deprecated_max_register_raw_size (gdbarch, NS32K_MAX_REGISTER_RAW_SIZE);
549   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_size (gdbarch, ns32k_register_virtual_size);
550   set_gdbarch_deprecated_max_register_virtual_size (gdbarch,
551                                          NS32K_MAX_REGISTER_VIRTUAL_SIZE);
552   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_type (gdbarch, ns32k_register_virtual_type);
553
554   /* Frame and stack info */
555   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, umax_skip_prologue);
556   set_gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call (gdbarch, ns32k_saved_pc_after_call);
557
558   set_gdbarch_frame_num_args (gdbarch, umax_frame_num_args);
559   
560   set_gdbarch_deprecated_frame_chain (gdbarch, ns32k_frame_chain);
561   set_gdbarch_deprecated_frame_saved_pc (gdbarch, ns32k_frame_saved_pc);
562
563   set_gdbarch_deprecated_frame_args_address (gdbarch, ns32k_frame_args_address);
564
565   set_gdbarch_deprecated_frame_init_saved_regs (gdbarch, ns32k_frame_init_saved_regs);
566
567   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 8);
568
569   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
570
571   /* Return value info */
572   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, ns32k_store_struct_return);
573   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, ns32k_extract_return_value);
574   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, ns32k_store_return_value);
575
576   /* Call dummy info */
577   set_gdbarch_deprecated_push_dummy_frame (gdbarch, ns32k_push_dummy_frame);
578   set_gdbarch_deprecated_pop_frame (gdbarch, ns32k_pop_frame);
579   set_gdbarch_call_dummy_location (gdbarch, ON_STACK);
580   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_words (gdbarch, ns32k_call_dummy_words);
581   set_gdbarch_deprecated_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, sizeof_ns32k_call_dummy_words);
582   set_gdbarch_deprecated_fix_call_dummy (gdbarch, ns32k_fix_call_dummy);
583
584   /* Breakpoint info */
585   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, ns32k_breakpoint_from_pc);
586
587   /* Should be using push_dummy_call.  */
588   set_gdbarch_deprecated_dummy_write_sp (gdbarch, deprecated_write_sp);
589
590   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_ns32k);
591
592   /* Hook in OS ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
593   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
594
595   return (gdbarch);
596 }
597
598 extern initialize_file_ftype _initialize_ns32k_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
599
600 void
601 _initialize_ns32k_tdep (void)
602 {
603   gdbarch_register (bfd_arch_ns32k, ns32k_gdbarch_init, NULL);
604
605 }