2004-02-14 Elena Zannoni <ezannoni@redhat.com>
[platform/upstream/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   /* Don't cause a memory_error when accessing sigcontext in case the stack
335      layout has changed or the stack is corrupt.  */
336   target_read_memory (sigcontext_addr + SIGCONTEXT_PC_OFFSET, buf, ptrbytes);
337   return extract_typed_address (buf, builtin_type_void_func_ptr);
338 }
339
340 static CORE_ADDR
341 ns32k_frame_saved_pc (struct frame_info *frame)
342 {
343   if ((get_frame_type (frame) == SIGTRAMP_FRAME))
344     return (ns32k_sigtramp_saved_pc (frame)); /* XXXJRT */
345
346   return (read_memory_integer (get_frame_base (frame) + 4, 4));
347 }
348
349 static CORE_ADDR
350 ns32k_frame_args_address (struct frame_info *frame)
351 {
352   if (ns32k_get_enter_addr (get_frame_pc (frame)) > 1)
353     return (get_frame_base (frame));
354
355   return (read_register (SP_REGNUM) - 4);
356 }
357
358 /* Code to initialize the addresses of the saved registers of frame described
359    by FRAME_INFO.  This includes special registers such as pc and fp saved in
360    special ways in the stack frame.  sp is even more special: the address we
361    return for it IS the sp for the next frame.  */
362
363 static void
364 ns32k_frame_init_saved_regs (struct frame_info *frame)
365 {
366   int regmask, regnum;
367   int localcount;
368   CORE_ADDR enter_addr, next_addr;
369
370   if (deprecated_get_frame_saved_regs (frame))
371     return;
372
373   frame_saved_regs_zalloc (frame);
374
375   enter_addr = ns32k_get_enter_addr (get_frame_pc (frame));
376   if (enter_addr > 1)
377     {
378       regmask = read_memory_integer (enter_addr + 1, 1) & 0xff;
379       localcount = ns32k_localcount (enter_addr);
380       next_addr = get_frame_base (frame) + localcount;
381
382       for (regnum = 0; regnum < 8; regnum++)
383         {
384           if (regmask & (1 << regnum))
385             deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum] = next_addr -= 4;
386         }
387
388       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[SP_REGNUM] = get_frame_base (frame) + 4;
389       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[PC_REGNUM] = get_frame_base (frame) + 4;
390       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[DEPRECATED_FP_REGNUM] = read_memory_integer (get_frame_base (frame), 4);
391     }
392   else if (enter_addr == 1)
393     {
394       CORE_ADDR sp = read_register (SP_REGNUM);
395       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[PC_REGNUM] = sp;
396       deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[SP_REGNUM] = sp + 4;
397     }
398 }
399
400 static void
401 ns32k_push_dummy_frame (void)
402 {
403   CORE_ADDR sp = read_register (SP_REGNUM);
404   int regnum;
405
406   sp = push_word (sp, read_register (PC_REGNUM));
407   sp = push_word (sp, read_register (DEPRECATED_FP_REGNUM));
408   write_register (DEPRECATED_FP_REGNUM, sp);
409
410   for (regnum = 0; regnum < 8; regnum++)
411     sp = push_word (sp, read_register (regnum));
412
413   write_register (SP_REGNUM, sp);
414 }
415
416 static void
417 ns32k_pop_frame (void)
418 {
419   struct frame_info *frame = get_current_frame ();
420   CORE_ADDR fp;
421   int regnum;
422
423   fp = get_frame_base (frame);
424   DEPRECATED_FRAME_INIT_SAVED_REGS (frame);
425
426   for (regnum = 0; regnum < 8; regnum++)
427     if (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum])
428       write_register (regnum,
429                       read_memory_integer (deprecated_get_frame_saved_regs (frame)[regnum], 4));
430
431   write_register (DEPRECATED_FP_REGNUM, read_memory_integer (fp, 4));
432   write_register (PC_REGNUM, read_memory_integer (fp + 4, 4));
433   write_register (SP_REGNUM, fp + 8);
434   flush_cached_frames ();
435 }
436 \f
437 /* The NS32000 call dummy sequence:
438
439         enter   0xff,0                  82 ff 00
440         jsr     @0x00010203             7f ae c0 01 02 03
441         adjspd  0x69696969              7f a5 01 02 03 04
442         bpt                             f2
443
444    It is 16 bytes long.  */
445
446 static LONGEST ns32k_call_dummy_words[] =
447 {
448   0x7f00ff82,
449   0x0201c0ae,
450   0x01a57f03,
451   0xf2040302
452 };
453 static int sizeof_ns32k_call_dummy_words = sizeof (ns32k_call_dummy_words);
454
455 #define NS32K_CALL_DUMMY_ADDR         5
456 #define NS32K_CALL_DUMMY_NARGS        11
457
458 static void
459 ns32k_fix_call_dummy (char *dummy, CORE_ADDR pc, CORE_ADDR fun, int nargs,
460                       struct value **args, struct type *type, int gcc_p)
461 {
462   int flipped;
463
464   flipped = fun | 0xc0000000;
465   flip_bytes (&flipped, 4);
466   store_unsigned_integer (dummy + NS32K_CALL_DUMMY_ADDR, 4, flipped);
467
468   flipped = - nargs * 4;
469   flip_bytes (&flipped, 4);
470   store_unsigned_integer (dummy + NS32K_CALL_DUMMY_NARGS, 4, flipped);
471 }
472 \f
473 static void
474 ns32k_store_struct_return (CORE_ADDR addr, CORE_ADDR sp)
475 {
476   /* On this machine, this is a no-op (Encore Umax didn't use GCC).  */
477 }
478
479 static void
480 ns32k_extract_return_value (struct type *valtype, char *regbuf, char *valbuf)
481 {
482   memcpy (valbuf,
483           regbuf + DEPRECATED_REGISTER_BYTE (TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_FLT ?
484                                   FP0_REGNUM : 0), TYPE_LENGTH (valtype));
485 }
486
487 static void
488 ns32k_store_return_value (struct type *valtype, char *valbuf)
489 {
490   deprecated_write_register_bytes (TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_FLT
491                                    ? FP0_REGNUM : 0, valbuf,
492                                    TYPE_LENGTH (valtype));
493 }
494
495 void
496 ns32k_gdbarch_init_32082 (struct gdbarch *gdbarch)
497 {
498   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_NUM_REGS_32082);
499
500   set_gdbarch_register_name (gdbarch, ns32k_register_name_32082);
501   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, NS32K_REGISTER_BYTES_32082);
502   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, ns32k_register_byte_32082);
503 }
504
505 void
506 ns32k_gdbarch_init_32382 (struct gdbarch *gdbarch)
507 {
508   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_NUM_REGS_32382);
509
510   set_gdbarch_register_name (gdbarch, ns32k_register_name_32382);
511   set_gdbarch_deprecated_register_bytes (gdbarch, NS32K_REGISTER_BYTES_32382);
512   set_gdbarch_deprecated_register_byte (gdbarch, ns32k_register_byte_32382);
513 }
514
515 /* Initialize the current architecture based on INFO.  If possible, re-use an
516    architecture from ARCHES, which is a list of architectures already created
517    during this debugging session.
518
519    Called e.g. at program startup, when reading a core file, and when reading
520    a binary file.  */
521
522 static struct gdbarch *
523 ns32k_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
524 {
525   struct gdbarch *gdbarch;
526
527   /* If there is already a candidate, use it.  */
528   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
529   if (arches != NULL)
530     return arches->gdbarch;
531
532   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, NULL);
533
534   /* NOTE: cagney/2002-12-06: This can be deleted when this arch is
535      ready to unwind the PC first (see frame.c:get_prev_frame()).  */
536   set_gdbarch_deprecated_init_frame_pc (gdbarch, deprecated_init_frame_pc_default);
537
538   /* Register info */
539   ns32k_gdbarch_init_32082 (gdbarch);
540   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_SP_REGNUM);
541   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_FP_REGNUM);
542   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_PC_REGNUM);
543   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, NS32K_PS_REGNUM);
544
545   set_gdbarch_deprecated_register_size (gdbarch, NS32K_REGISTER_SIZE);
546   set_gdbarch_deprecated_register_raw_size (gdbarch, ns32k_register_raw_size);
547   set_gdbarch_deprecated_max_register_raw_size (gdbarch, NS32K_MAX_REGISTER_RAW_SIZE);
548   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_size (gdbarch, ns32k_register_virtual_size);
549   set_gdbarch_deprecated_max_register_virtual_size (gdbarch,
550                                          NS32K_MAX_REGISTER_VIRTUAL_SIZE);
551   set_gdbarch_deprecated_register_virtual_type (gdbarch, ns32k_register_virtual_type);
552
553   /* Frame and stack info */
554   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, umax_skip_prologue);
555   set_gdbarch_deprecated_saved_pc_after_call (gdbarch, ns32k_saved_pc_after_call);
556
557   set_gdbarch_frame_num_args (gdbarch, umax_frame_num_args);
558   set_gdbarch_frameless_function_invocation (gdbarch,
559                                    generic_frameless_function_invocation_not);
560   
561   set_gdbarch_deprecated_frame_chain (gdbarch, ns32k_frame_chain);
562   set_gdbarch_deprecated_frame_saved_pc (gdbarch, ns32k_frame_saved_pc);
563
564   set_gdbarch_deprecated_frame_args_address (gdbarch, ns32k_frame_args_address);
565
566   set_gdbarch_deprecated_frame_init_saved_regs (gdbarch, ns32k_frame_init_saved_regs);
567
568   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 8);
569
570   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
571
572   /* Return value info */
573   set_gdbarch_deprecated_store_struct_return (gdbarch, ns32k_store_struct_return);
574   set_gdbarch_deprecated_extract_return_value (gdbarch, ns32k_extract_return_value);
575   set_gdbarch_deprecated_store_return_value (gdbarch, ns32k_store_return_value);
576
577   /* Call dummy info */
578   set_gdbarch_deprecated_push_dummy_frame (gdbarch, ns32k_push_dummy_frame);
579   set_gdbarch_deprecated_pop_frame (gdbarch, ns32k_pop_frame);
580   set_gdbarch_call_dummy_location (gdbarch, ON_STACK);
581   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_words (gdbarch, ns32k_call_dummy_words);
582   set_gdbarch_deprecated_sizeof_call_dummy_words (gdbarch, sizeof_ns32k_call_dummy_words);
583   set_gdbarch_deprecated_fix_call_dummy (gdbarch, ns32k_fix_call_dummy);
584   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_start_offset (gdbarch, 3);
585   set_gdbarch_deprecated_call_dummy_breakpoint_offset (gdbarch, 15);
586   set_gdbarch_deprecated_use_generic_dummy_frames (gdbarch, 0);
587   set_gdbarch_deprecated_pc_in_call_dummy (gdbarch, deprecated_pc_in_call_dummy_on_stack);
588
589   /* Breakpoint info */
590   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, ns32k_breakpoint_from_pc);
591
592   /* Should be using push_dummy_call.  */
593   set_gdbarch_deprecated_dummy_write_sp (gdbarch, deprecated_write_sp);
594
595   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_ns32k);
596
597   /* Hook in OS ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
598   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
599
600   return (gdbarch);
601 }
602
603 extern initialize_file_ftype _initialize_ns32k_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
604
605 void
606 _initialize_ns32k_tdep (void)
607 {
608   gdbarch_register (bfd_arch_ns32k, ns32k_gdbarch_init, NULL);
609
610 }