replace XMALLOC with XNEW
[external/binutils.git] / gdb / rl78-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Renesas RL78 for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2011-2014 Free Software Foundation, Inc.
4
5    Contributed by Red Hat, Inc.
6
7    This file is part of GDB.
8
9    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10    it under the terms of the GNU General Public License as published by
11    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
12    (at your option) any later version.
13
14    This program is distributed in the hope that it will be useful,
15    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17    GNU General Public License for more details.
18
19    You should have received a copy of the GNU General Public License
20    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "defs.h"
23 #include "arch-utils.h"
24 #include "prologue-value.h"
25 #include "target.h"
26 #include "regcache.h"
27 #include "opcode/rl78.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/rl78.h"
39 #include "elf-bfd.h"
40
41 /* Register Banks.  */
42
43 enum
44 {
45   RL78_BANK0 = 0,
46   RL78_BANK1 = 1,
47   RL78_BANK2 = 2,
48   RL78_BANK3 = 3,
49   RL78_NUMBANKS = 4,
50   RL78_REGS_PER_BANK = 8
51 };
52
53 /* Register Numbers.  */
54
55 enum
56 {
57   /* All general purpose registers are 8 bits wide.  */
58   RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM = 0,
59   RL78_RAW_BANK0_R1_REGNUM,
60   RL78_RAW_BANK0_R2_REGNUM,
61   RL78_RAW_BANK0_R3_REGNUM,
62   RL78_RAW_BANK0_R4_REGNUM,
63   RL78_RAW_BANK0_R5_REGNUM,
64   RL78_RAW_BANK0_R6_REGNUM,
65   RL78_RAW_BANK0_R7_REGNUM,
66
67   RL78_RAW_BANK1_R0_REGNUM,
68   RL78_RAW_BANK1_R1_REGNUM,
69   RL78_RAW_BANK1_R2_REGNUM,
70   RL78_RAW_BANK1_R3_REGNUM,
71   RL78_RAW_BANK1_R4_REGNUM,
72   RL78_RAW_BANK1_R5_REGNUM,
73   RL78_RAW_BANK1_R6_REGNUM,
74   RL78_RAW_BANK1_R7_REGNUM,
75
76   RL78_RAW_BANK2_R0_REGNUM,
77   RL78_RAW_BANK2_R1_REGNUM,
78   RL78_RAW_BANK2_R2_REGNUM,
79   RL78_RAW_BANK2_R3_REGNUM,
80   RL78_RAW_BANK2_R4_REGNUM,
81   RL78_RAW_BANK2_R5_REGNUM,
82   RL78_RAW_BANK2_R6_REGNUM,
83   RL78_RAW_BANK2_R7_REGNUM,
84
85   RL78_RAW_BANK3_R0_REGNUM,
86   RL78_RAW_BANK3_R1_REGNUM,
87   RL78_RAW_BANK3_R2_REGNUM,
88   RL78_RAW_BANK3_R3_REGNUM,
89   RL78_RAW_BANK3_R4_REGNUM,
90   RL78_RAW_BANK3_R5_REGNUM,
91   RL78_RAW_BANK3_R6_REGNUM,
92   RL78_RAW_BANK3_R7_REGNUM,
93
94   RL78_PSW_REGNUM,      /* 8 bits */
95   RL78_ES_REGNUM,       /* 8 bits */
96   RL78_CS_REGNUM,       /* 8 bits */
97   RL78_RAW_PC_REGNUM,   /* 20 bits; we'll use 32 bits for it.  */
98
99   /* Fixed address SFRs (some of those above are SFRs too.) */
100   RL78_SPL_REGNUM,      /* 8 bits; lower half of SP */
101   RL78_SPH_REGNUM,      /* 8 bits; upper half of SP */
102   RL78_PMC_REGNUM,      /* 8 bits */
103   RL78_MEM_REGNUM,      /* 8 bits ?? */
104
105   RL78_NUM_REGS,
106
107   /* Pseudo registers.  */
108   RL78_PC_REGNUM = RL78_NUM_REGS,
109   RL78_SP_REGNUM,
110
111   RL78_X_REGNUM,
112   RL78_A_REGNUM,
113   RL78_C_REGNUM,
114   RL78_B_REGNUM,
115   RL78_E_REGNUM,
116   RL78_D_REGNUM,
117   RL78_L_REGNUM,
118   RL78_H_REGNUM,
119
120   RL78_AX_REGNUM,
121   RL78_BC_REGNUM,
122   RL78_DE_REGNUM,
123   RL78_HL_REGNUM,
124
125   RL78_BANK0_R0_REGNUM,
126   RL78_BANK0_R1_REGNUM,
127   RL78_BANK0_R2_REGNUM,
128   RL78_BANK0_R3_REGNUM,
129   RL78_BANK0_R4_REGNUM,
130   RL78_BANK0_R5_REGNUM,
131   RL78_BANK0_R6_REGNUM,
132   RL78_BANK0_R7_REGNUM,
133
134   RL78_BANK1_R0_REGNUM,
135   RL78_BANK1_R1_REGNUM,
136   RL78_BANK1_R2_REGNUM,
137   RL78_BANK1_R3_REGNUM,
138   RL78_BANK1_R4_REGNUM,
139   RL78_BANK1_R5_REGNUM,
140   RL78_BANK1_R6_REGNUM,
141   RL78_BANK1_R7_REGNUM,
142
143   RL78_BANK2_R0_REGNUM,
144   RL78_BANK2_R1_REGNUM,
145   RL78_BANK2_R2_REGNUM,
146   RL78_BANK2_R3_REGNUM,
147   RL78_BANK2_R4_REGNUM,
148   RL78_BANK2_R5_REGNUM,
149   RL78_BANK2_R6_REGNUM,
150   RL78_BANK2_R7_REGNUM,
151
152   RL78_BANK3_R0_REGNUM,
153   RL78_BANK3_R1_REGNUM,
154   RL78_BANK3_R2_REGNUM,
155   RL78_BANK3_R3_REGNUM,
156   RL78_BANK3_R4_REGNUM,
157   RL78_BANK3_R5_REGNUM,
158   RL78_BANK3_R6_REGNUM,
159   RL78_BANK3_R7_REGNUM,
160
161   RL78_BANK0_RP0_REGNUM,
162   RL78_BANK0_RP1_REGNUM,
163   RL78_BANK0_RP2_REGNUM,
164   RL78_BANK0_RP3_REGNUM,
165
166   RL78_BANK1_RP0_REGNUM,
167   RL78_BANK1_RP1_REGNUM,
168   RL78_BANK1_RP2_REGNUM,
169   RL78_BANK1_RP3_REGNUM,
170
171   RL78_BANK2_RP0_REGNUM,
172   RL78_BANK2_RP1_REGNUM,
173   RL78_BANK2_RP2_REGNUM,
174   RL78_BANK2_RP3_REGNUM,
175
176   RL78_BANK3_RP0_REGNUM,
177   RL78_BANK3_RP1_REGNUM,
178   RL78_BANK3_RP2_REGNUM,
179   RL78_BANK3_RP3_REGNUM,
180
181   RL78_NUM_TOTAL_REGS,
182   RL78_NUM_PSEUDO_REGS = RL78_NUM_TOTAL_REGS - RL78_NUM_REGS
183 };
184
185 /* Architecture specific data.  */
186
187 struct gdbarch_tdep
188 {
189   /* The ELF header flags specify the multilib used.  */
190   int elf_flags;
191
192   struct type *rl78_void,
193               *rl78_uint8,
194               *rl78_int8,
195               *rl78_uint16,
196               *rl78_int16,
197               *rl78_uint32,
198               *rl78_int32,
199               *rl78_data_pointer,
200               *rl78_code_pointer;
201 };
202
203 /* This structure holds the results of a prologue analysis.  */
204
205 struct rl78_prologue
206 {
207   /* The offset from the frame base to the stack pointer --- always
208      zero or negative.
209
210      Calling this a "size" is a bit misleading, but given that the
211      stack grows downwards, using offsets for everything keeps one
212      from going completely sign-crazy: you never change anything's
213      sign for an ADD instruction; always change the second operand's
214      sign for a SUB instruction; and everything takes care of
215      itself.  */
216   int frame_size;
217
218   /* Non-zero if this function has initialized the frame pointer from
219      the stack pointer, zero otherwise.  */
220   int has_frame_ptr;
221
222   /* If has_frame_ptr is non-zero, this is the offset from the frame
223      base to where the frame pointer points.  This is always zero or
224      negative.  */
225   int frame_ptr_offset;
226
227   /* The address of the first instruction at which the frame has been
228      set up and the arguments are where the debug info says they are
229      --- as best as we can tell.  */
230   CORE_ADDR prologue_end;
231
232   /* reg_offset[R] is the offset from the CFA at which register R is
233      saved, or 1 if register R has not been saved.  (Real values are
234      always zero or negative.)  */
235   int reg_offset[RL78_NUM_TOTAL_REGS];
236 };
237
238 /* Implement the "register_type" gdbarch method.  */
239
240 static struct type *
241 rl78_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
242 {
243   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
244
245   if (reg_nr == RL78_PC_REGNUM)
246     return tdep->rl78_code_pointer;
247   else if (reg_nr == RL78_RAW_PC_REGNUM)
248     return tdep->rl78_uint32;
249   else if (reg_nr <= RL78_MEM_REGNUM
250            || (RL78_X_REGNUM <= reg_nr && reg_nr <= RL78_H_REGNUM)
251            || (RL78_BANK0_R0_REGNUM <= reg_nr
252                && reg_nr <= RL78_BANK3_R7_REGNUM))
253     return tdep->rl78_int8;
254   else
255     return tdep->rl78_data_pointer;
256 }
257
258 /* Implement the "register_name" gdbarch method.  */
259
260 static const char *
261 rl78_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnr)
262 {
263   static const char *const reg_names[] =
264   {
265     "",         /* bank0_r0 */
266     "",         /* bank0_r1 */
267     "",         /* bank0_r2 */
268     "",         /* bank0_r3 */
269     "",         /* bank0_r4 */
270     "",         /* bank0_r5 */
271     "",         /* bank0_r6 */
272     "",         /* bank0_r7 */
273
274     "",         /* bank1_r0 */
275     "",         /* bank1_r1 */
276     "",         /* bank1_r2 */
277     "",         /* bank1_r3 */
278     "",         /* bank1_r4 */
279     "",         /* bank1_r5 */
280     "",         /* bank1_r6 */
281     "",         /* bank1_r7 */
282
283     "",         /* bank2_r0 */
284     "",         /* bank2_r1 */
285     "",         /* bank2_r2 */
286     "",         /* bank2_r3 */
287     "",         /* bank2_r4 */
288     "",         /* bank2_r5 */
289     "",         /* bank2_r6 */
290     "",         /* bank2_r7 */
291
292     "",         /* bank3_r0 */
293     "",         /* bank3_r1 */
294     "",         /* bank3_r2 */
295     "",         /* bank3_r3 */
296     "",         /* bank3_r4 */
297     "",         /* bank3_r5 */
298     "",         /* bank3_r6 */
299     "",         /* bank3_r7 */
300
301     "psw",
302     "es",
303     "cs",
304     "",
305
306     "",         /* spl */
307     "",         /* sph */
308     "pmc",
309     "mem",
310
311     "pc",
312     "sp",
313
314     "x",
315     "a",
316     "c",
317     "b",
318     "e",
319     "d",
320     "l",
321     "h",
322
323     "ax",
324     "bc",
325     "de",
326     "hl",
327
328     "bank0_r0",
329     "bank0_r1",
330     "bank0_r2",
331     "bank0_r3",
332     "bank0_r4",
333     "bank0_r5",
334     "bank0_r6",
335     "bank0_r7",
336
337     "bank1_r0",
338     "bank1_r1",
339     "bank1_r2",
340     "bank1_r3",
341     "bank1_r4",
342     "bank1_r5",
343     "bank1_r6",
344     "bank1_r7",
345
346     "bank2_r0",
347     "bank2_r1",
348     "bank2_r2",
349     "bank2_r3",
350     "bank2_r4",
351     "bank2_r5",
352     "bank2_r6",
353     "bank2_r7",
354
355     "bank3_r0",
356     "bank3_r1",
357     "bank3_r2",
358     "bank3_r3",
359     "bank3_r4",
360     "bank3_r5",
361     "bank3_r6",
362     "bank3_r7",
363
364     "bank0_rp0",
365     "bank0_rp1",
366     "bank0_rp2",
367     "bank0_rp3",
368
369     "bank1_rp0",
370     "bank1_rp1",
371     "bank1_rp2",
372     "bank1_rp3",
373
374     "bank2_rp0",
375     "bank2_rp1",
376     "bank2_rp2",
377     "bank2_rp3",
378
379     "bank3_rp0",
380     "bank3_rp1",
381     "bank3_rp2",
382     "bank3_rp3"
383   };
384
385   return reg_names[regnr];
386 }
387
388 /* Implement the "register_reggroup_p" gdbarch method.  */
389
390 static int
391 rl78_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
392                           struct reggroup *group)
393 {
394   if (group == all_reggroup)
395     return 1;
396
397   /* All other registers are saved and restored.  */
398   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
399     {
400       if ((regnum < RL78_NUM_REGS
401            && regnum != RL78_SPL_REGNUM
402            && regnum != RL78_SPH_REGNUM
403            && regnum != RL78_RAW_PC_REGNUM)
404           || regnum == RL78_SP_REGNUM
405           || regnum == RL78_PC_REGNUM)
406         return 1;
407       else
408         return 0;
409     }
410
411   if ((RL78_BANK0_R0_REGNUM <= regnum && regnum <= RL78_BANK3_R7_REGNUM)
412       || regnum == RL78_ES_REGNUM
413       || regnum == RL78_CS_REGNUM
414       || regnum == RL78_SPL_REGNUM
415       || regnum == RL78_SPH_REGNUM
416       || regnum == RL78_PMC_REGNUM
417       || regnum == RL78_MEM_REGNUM
418       || regnum == RL78_RAW_PC_REGNUM
419       || (RL78_BANK0_RP0_REGNUM <= regnum && regnum <= RL78_BANK3_RP3_REGNUM))
420     return group == system_reggroup;
421
422   return group == general_reggroup;
423 }
424
425 /* Strip bits to form an instruction address.  (When fetching a
426    32-bit address from the stack, the high eight bits are garbage.
427    This function strips off those unused bits.)  */
428
429 static CORE_ADDR
430 rl78_make_instruction_address (CORE_ADDR addr)
431 {
432   return addr & 0xffffff;
433 }
434
435 /* Set / clear bits necessary to make a data address.  */
436
437 static CORE_ADDR
438 rl78_make_data_address (CORE_ADDR addr)
439 {
440   return (addr & 0xffff) | 0xf0000;
441 }
442
443 /* Implement the "pseudo_register_read" gdbarch method.  */
444
445 static enum register_status
446 rl78_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
447                            struct regcache *regcache,
448                            int reg, gdb_byte *buffer)
449 {
450   enum register_status status;
451
452   if (RL78_BANK0_R0_REGNUM <= reg && reg <= RL78_BANK3_R7_REGNUM)
453     {
454       int raw_regnum = RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM
455                        + (reg - RL78_BANK0_R0_REGNUM);
456
457       status = regcache_raw_read (regcache, raw_regnum, buffer);
458     }
459   else if (RL78_BANK0_RP0_REGNUM <= reg && reg <= RL78_BANK3_RP3_REGNUM)
460     {
461       int raw_regnum = 2 * (reg - RL78_BANK0_RP0_REGNUM)
462                        + RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM;
463
464       status = regcache_raw_read (regcache, raw_regnum, buffer);
465       if (status == REG_VALID)
466         status = regcache_raw_read (regcache, raw_regnum + 1, buffer + 1);
467     }
468   else if (reg == RL78_SP_REGNUM)
469     {
470       status = regcache_raw_read (regcache, RL78_SPL_REGNUM, buffer);
471       if (status == REG_VALID)
472         status = regcache_raw_read (regcache, RL78_SPH_REGNUM, buffer + 1);
473     }
474   else if (reg == RL78_PC_REGNUM)
475     {
476       gdb_byte rawbuf[4];
477
478       status = regcache_raw_read (regcache, RL78_RAW_PC_REGNUM, rawbuf);
479       memcpy (buffer, rawbuf, 3);
480     }
481   else if (RL78_X_REGNUM <= reg && reg <= RL78_H_REGNUM)
482     {
483       ULONGEST psw;
484
485       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, RL78_PSW_REGNUM, &psw);
486       if (status == REG_VALID)
487         {
488           /* RSB0 is at bit 3; RSBS1 is at bit 5.  */
489           int bank = ((psw >> 3) & 1) | ((psw >> 4) & 1);
490           int raw_regnum = RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM + bank * RL78_REGS_PER_BANK
491                            + (reg - RL78_X_REGNUM);
492           status = regcache_raw_read (regcache, raw_regnum, buffer);
493         }
494     }
495   else if (RL78_AX_REGNUM <= reg && reg <= RL78_HL_REGNUM)
496     {
497       ULONGEST psw;
498
499       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, RL78_PSW_REGNUM, &psw);
500       if (status == REG_VALID)
501         {
502           /* RSB0 is at bit 3; RSBS1 is at bit 5.  */
503           int bank = ((psw >> 3) & 1) | ((psw >> 4) & 1);
504           int raw_regnum = RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM + bank * RL78_REGS_PER_BANK
505                            + 2 * (reg - RL78_AX_REGNUM);
506           status = regcache_raw_read (regcache, raw_regnum, buffer);
507           if (status == REG_VALID)
508             status = regcache_raw_read (regcache, raw_regnum + 1,
509                                         buffer + 1);
510         }
511     }
512   else
513     gdb_assert_not_reached ("invalid pseudo register number");
514   return status;
515 }
516
517 /* Implement the "pseudo_register_write" gdbarch method.  */
518
519 static void
520 rl78_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
521                             struct regcache *regcache,
522                             int reg, const gdb_byte *buffer)
523 {
524   if (RL78_BANK0_R0_REGNUM <= reg && reg <= RL78_BANK3_R7_REGNUM)
525     {
526       int raw_regnum = RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM
527                        + (reg - RL78_BANK0_R0_REGNUM);
528
529       regcache_raw_write (regcache, raw_regnum, buffer);
530     }
531   else if (RL78_BANK0_RP0_REGNUM <= reg && reg <= RL78_BANK3_RP3_REGNUM)
532     {
533       int raw_regnum = 2 * (reg - RL78_BANK0_RP0_REGNUM)
534                        + RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM;
535
536       regcache_raw_write (regcache, raw_regnum, buffer);
537       regcache_raw_write (regcache, raw_regnum + 1, buffer + 1);
538     }
539   else if (reg == RL78_SP_REGNUM)
540     {
541       regcache_raw_write (regcache, RL78_SPL_REGNUM, buffer);
542       regcache_raw_write (regcache, RL78_SPH_REGNUM, buffer + 1);
543     }
544   else if (reg == RL78_PC_REGNUM)
545     {
546       gdb_byte rawbuf[4];
547
548       memcpy (rawbuf, buffer, 3);
549       rawbuf[3] = 0;
550       regcache_raw_write (regcache, RL78_RAW_PC_REGNUM, rawbuf);
551     }
552   else if (RL78_X_REGNUM <= reg && reg <= RL78_H_REGNUM)
553     {
554       ULONGEST psw;
555       int bank;
556       int raw_regnum;
557
558       regcache_raw_read_unsigned (regcache, RL78_PSW_REGNUM, &psw);
559       bank = ((psw >> 3) & 1) | ((psw >> 4) & 1);
560       /* RSB0 is at bit 3; RSBS1 is at bit 5.  */
561       raw_regnum = RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM + bank * RL78_REGS_PER_BANK
562                    + (reg - RL78_X_REGNUM);
563       regcache_raw_write (regcache, raw_regnum, buffer);
564     }
565   else if (RL78_AX_REGNUM <= reg && reg <= RL78_HL_REGNUM)
566     {
567       ULONGEST psw;
568       int bank, raw_regnum;
569
570       regcache_raw_read_unsigned (regcache, RL78_PSW_REGNUM, &psw);
571       bank = ((psw >> 3) & 1) | ((psw >> 4) & 1);
572       /* RSB0 is at bit 3; RSBS1 is at bit 5.  */
573       raw_regnum = RL78_RAW_BANK0_R0_REGNUM + bank * RL78_REGS_PER_BANK
574                    + 2 * (reg - RL78_AX_REGNUM);
575       regcache_raw_write (regcache, raw_regnum, buffer);
576       regcache_raw_write (regcache, raw_regnum + 1, buffer + 1);
577     }
578   else
579     gdb_assert_not_reached ("invalid pseudo register number");
580 }
581
582 /* Implement the "breakpoint_from_pc" gdbarch method.  */
583
584 static const gdb_byte *
585 rl78_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr,
586                          int *lenptr)
587 {
588   /* The documented BRK instruction is actually a two byte sequence,
589      {0x61, 0xcc}, but instructions may be as short as one byte.
590      Correspondence with Renesas revealed that the one byte sequence
591      0xff is used when a one byte breakpoint instruction is required.  */
592   static gdb_byte breakpoint[] = { 0xff };
593
594   *lenptr = sizeof breakpoint;
595   return breakpoint;
596 }
597
598 /* Define a "handle" struct for fetching the next opcode.  */
599
600 struct rl78_get_opcode_byte_handle
601 {
602   CORE_ADDR pc;
603 };
604
605 /* Fetch a byte on behalf of the opcode decoder.  HANDLE contains
606    the memory address of the next byte to fetch.  If successful,
607    the address in the handle is updated and the byte fetched is
608    returned as the value of the function.  If not successful, -1
609    is returned.  */
610
611 static int
612 rl78_get_opcode_byte (void *handle)
613 {
614   struct rl78_get_opcode_byte_handle *opcdata = handle;
615   int status;
616   gdb_byte byte;
617
618   status = target_read_memory (opcdata->pc, &byte, 1);
619   if (status == 0)
620     {
621       opcdata->pc += 1;
622       return byte;
623     }
624   else
625     return -1;
626 }
627
628 /* Function for finding saved registers in a 'struct pv_area'; this
629    function is passed to pv_area_scan.
630
631    If VALUE is a saved register, ADDR says it was saved at a constant
632    offset from the frame base, and SIZE indicates that the whole
633    register was saved, record its offset.  */
634
635 static void
636 check_for_saved (void *result_untyped, pv_t addr, CORE_ADDR size,
637                  pv_t value)
638 {
639   struct rl78_prologue *result = (struct rl78_prologue *) result_untyped;
640
641   if (value.kind == pvk_register
642       && value.k == 0
643       && pv_is_register (addr, RL78_SP_REGNUM)
644       && size == register_size (target_gdbarch (), value.reg))
645     result->reg_offset[value.reg] = addr.k;
646 }
647
648 /* Analyze a prologue starting at START_PC, going no further than
649    LIMIT_PC.  Fill in RESULT as appropriate.  */
650
651 static void
652 rl78_analyze_prologue (CORE_ADDR start_pc,
653                        CORE_ADDR limit_pc, struct rl78_prologue *result)
654 {
655   CORE_ADDR pc, next_pc;
656   int rn;
657   pv_t reg[RL78_NUM_TOTAL_REGS];
658   struct pv_area *stack;
659   struct cleanup *back_to;
660   CORE_ADDR after_last_frame_setup_insn = start_pc;
661   int bank = 0;
662
663   memset (result, 0, sizeof (*result));
664
665   for (rn = 0; rn < RL78_NUM_TOTAL_REGS; rn++)
666     {
667       reg[rn] = pv_register (rn, 0);
668       result->reg_offset[rn] = 1;
669     }
670
671   stack = make_pv_area (RL78_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (target_gdbarch ()));
672   back_to = make_cleanup_free_pv_area (stack);
673
674   /* The call instruction has saved the return address on the stack.  */
675   reg[RL78_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[RL78_SP_REGNUM], -4);
676   pv_area_store (stack, reg[RL78_SP_REGNUM], 4, reg[RL78_PC_REGNUM]);
677
678   pc = start_pc;
679   while (pc < limit_pc)
680     {
681       int bytes_read;
682       struct rl78_get_opcode_byte_handle opcode_handle;
683       RL78_Opcode_Decoded opc;
684
685       opcode_handle.pc = pc;
686       bytes_read = rl78_decode_opcode (pc, &opc, rl78_get_opcode_byte,
687                                      &opcode_handle);
688       next_pc = pc + bytes_read;
689
690       if (opc.id == RLO_sel)
691         {
692           bank = opc.op[1].addend;
693         }
694       else if (opc.id == RLO_mov
695                && opc.op[0].type == RL78_Operand_PreDec
696                && opc.op[0].reg == RL78_Reg_SP
697                && opc.op[1].type == RL78_Operand_Register)
698         {
699           int rsrc = (bank * RL78_REGS_PER_BANK) 
700                    + 2 * (opc.op[1].reg - RL78_Reg_AX);
701
702           reg[RL78_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[RL78_SP_REGNUM], -1);
703           pv_area_store (stack, reg[RL78_SP_REGNUM], 1, reg[rsrc]);
704           reg[RL78_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[RL78_SP_REGNUM], -1);
705           pv_area_store (stack, reg[RL78_SP_REGNUM], 1, reg[rsrc + 1]);
706           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
707         }
708       else if (opc.id == RLO_sub
709                && opc.op[0].type == RL78_Operand_Register
710                && opc.op[0].reg == RL78_Reg_SP
711                && opc.op[1].type == RL78_Operand_Immediate)
712         {
713           int addend = opc.op[1].addend;
714
715           reg[RL78_SP_REGNUM] = pv_add_constant (reg[RL78_SP_REGNUM],
716                                                  -addend);
717           after_last_frame_setup_insn = next_pc;
718         }
719       else
720         {
721           /* Terminate the prologue scan.  */
722           break;
723         }
724
725       pc = next_pc;
726     }
727
728   /* Is the frame size (offset, really) a known constant?  */
729   if (pv_is_register (reg[RL78_SP_REGNUM], RL78_SP_REGNUM))
730     result->frame_size = reg[RL78_SP_REGNUM].k;
731
732   /* Record where all the registers were saved.  */
733   pv_area_scan (stack, check_for_saved, (void *) result);
734
735   result->prologue_end = after_last_frame_setup_insn;
736
737   do_cleanups (back_to);
738 }
739
740 /* Implement the "addr_bits_remove" gdbarch method.  */
741
742 static CORE_ADDR
743 rl78_addr_bits_remove (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
744 {
745   return addr & 0xffffff;
746 }
747
748 /* Implement the "address_to_pointer" gdbarch method.  */
749
750 static void
751 rl78_address_to_pointer (struct gdbarch *gdbarch,
752                          struct type *type, gdb_byte *buf, CORE_ADDR addr)
753 {
754   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
755
756   store_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order,
757                           addr & 0xffffff);
758 }
759
760 /* Implement the "pointer_to_address" gdbarch method.  */
761
762 static CORE_ADDR
763 rl78_pointer_to_address (struct gdbarch *gdbarch,
764                          struct type *type, const gdb_byte *buf)
765 {
766   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
767   CORE_ADDR addr
768     = extract_unsigned_integer (buf, TYPE_LENGTH (type), byte_order);
769
770   /* Is it a code address?  */
771   if (TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_FUNC
772       || TYPE_CODE (TYPE_TARGET_TYPE (type)) == TYPE_CODE_METHOD
773       || TYPE_CODE_SPACE (TYPE_TARGET_TYPE (type))
774       || TYPE_LENGTH (type) == 4)
775     return rl78_make_instruction_address (addr);
776   else
777     return rl78_make_data_address (addr);
778 }
779
780 /* Implement the "skip_prologue" gdbarch method.  */
781
782 static CORE_ADDR
783 rl78_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
784 {
785   const char *name;
786   CORE_ADDR func_addr, func_end;
787   struct rl78_prologue p;
788
789   /* Try to find the extent of the function that contains PC.  */
790   if (!find_pc_partial_function (pc, &name, &func_addr, &func_end))
791     return pc;
792
793   rl78_analyze_prologue (pc, func_end, &p);
794   return p.prologue_end;
795 }
796
797 /* Implement the "unwind_pc" gdbarch method.  */
798
799 static CORE_ADDR
800 rl78_unwind_pc (struct gdbarch *arch, struct frame_info *next_frame)
801 {
802   return rl78_addr_bits_remove
803            (arch, frame_unwind_register_unsigned (next_frame,
804                                                   RL78_PC_REGNUM));
805 }
806
807 /* Implement the "unwind_sp" gdbarch method.  */
808
809 static CORE_ADDR
810 rl78_unwind_sp (struct gdbarch *arch, struct frame_info *next_frame)
811 {
812   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, RL78_SP_REGNUM);
813 }
814
815 /* Given a frame described by THIS_FRAME, decode the prologue of its
816    associated function if there is not cache entry as specified by
817    THIS_PROLOGUE_CACHE.  Save the decoded prologue in the cache and
818    return that struct as the value of this function.  */
819
820 static struct rl78_prologue *
821 rl78_analyze_frame_prologue (struct frame_info *this_frame,
822                            void **this_prologue_cache)
823 {
824   if (!*this_prologue_cache)
825     {
826       CORE_ADDR func_start, stop_addr;
827
828       *this_prologue_cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct rl78_prologue);
829
830       func_start = get_frame_func (this_frame);
831       stop_addr = get_frame_pc (this_frame);
832
833       /* If we couldn't find any function containing the PC, then
834          just initialize the prologue cache, but don't do anything.  */
835       if (!func_start)
836         stop_addr = func_start;
837
838       rl78_analyze_prologue (func_start, stop_addr, *this_prologue_cache);
839     }
840
841   return *this_prologue_cache;
842 }
843
844 /* Given a frame and a prologue cache, return this frame's base.  */
845
846 static CORE_ADDR
847 rl78_frame_base (struct frame_info *this_frame, void **this_prologue_cache)
848 {
849   struct rl78_prologue *p
850     = rl78_analyze_frame_prologue (this_frame, this_prologue_cache);
851   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, RL78_SP_REGNUM);
852
853   return rl78_make_data_address (sp - p->frame_size);
854 }
855
856 /* Implement the "frame_this_id" method for unwinding frames.  */
857
858 static void
859 rl78_this_id (struct frame_info *this_frame,
860               void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
861 {
862   *this_id = frame_id_build (rl78_frame_base (this_frame,
863                                               this_prologue_cache),
864                              get_frame_func (this_frame));
865 }
866
867 /* Implement the "frame_prev_register" method for unwinding frames.  */
868
869 static struct value *
870 rl78_prev_register (struct frame_info *this_frame,
871                     void **this_prologue_cache, int regnum)
872 {
873   struct rl78_prologue *p
874     = rl78_analyze_frame_prologue (this_frame, this_prologue_cache);
875   CORE_ADDR frame_base = rl78_frame_base (this_frame, this_prologue_cache);
876
877   if (regnum == RL78_SP_REGNUM)
878     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, frame_base);
879
880   else if (regnum == RL78_SPL_REGNUM)
881     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum,
882                                       (frame_base & 0xff));
883
884   else if (regnum == RL78_SPH_REGNUM)
885     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum,
886                                       ((frame_base >> 8) & 0xff));
887
888   /* If prologue analysis says we saved this register somewhere,
889      return a description of the stack slot holding it.  */
890   else if (p->reg_offset[regnum] != 1)
891     {
892       struct value *rv =
893         frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
894                                  frame_base + p->reg_offset[regnum]);
895
896       if (regnum == RL78_PC_REGNUM)
897         {
898           ULONGEST pc = rl78_make_instruction_address (value_as_long (rv));
899
900           return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, pc);
901         }
902       return rv;
903     }
904
905   /* Otherwise, presume we haven't changed the value of this
906      register, and get it from the next frame.  */
907   else
908     return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
909 }
910
911 static const struct frame_unwind rl78_unwind =
912 {
913   NORMAL_FRAME,
914   default_frame_unwind_stop_reason,
915   rl78_this_id,
916   rl78_prev_register,
917   NULL,
918   default_frame_sniffer
919 };
920
921 /* Implement the "dwarf_reg_to_regnum" gdbarch method.  */
922
923 static int
924 rl78_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
925 {
926   if (0 <= reg && reg <= 31)
927     {
928       if ((reg & 1) == 0)
929         /* Map even registers to their 16-bit counterparts.  This
930            is usually what is required from the DWARF info.  */
931         return (reg >> 1) + RL78_BANK0_RP0_REGNUM;
932       else
933         return reg;
934     }
935   else if (reg == 32)
936     return RL78_SP_REGNUM;
937   else if (reg == 33)
938     return -1;                  /* ap */
939   else if (reg == 34)
940     return RL78_PSW_REGNUM;
941   else if (reg == 35)
942     return RL78_ES_REGNUM;
943   else if (reg == 36)
944     return RL78_CS_REGNUM;
945   else if (reg == 37)
946     return RL78_PC_REGNUM;
947   else
948     internal_error (__FILE__, __LINE__,
949                     _("Undefined dwarf2 register mapping of reg %d"),
950                     reg);
951 }
952
953 /* Implement the `register_sim_regno' gdbarch method.  */
954
955 static int
956 rl78_register_sim_regno (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
957 {
958   gdb_assert (regnum < RL78_NUM_REGS);
959
960   /* So long as regnum is in [0, RL78_NUM_REGS), it's valid.  We
961      just want to override the default here which disallows register
962      numbers which have no names.  */
963   return regnum;
964 }
965
966 /* Implement the "return_value" gdbarch method.  */
967
968 static enum return_value_convention
969 rl78_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
970                    struct value *function,
971                    struct type *valtype,
972                    struct regcache *regcache,
973                    gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
974 {
975   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
976   ULONGEST valtype_len = TYPE_LENGTH (valtype);
977
978   if (valtype_len > 8)
979     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
980
981   if (readbuf)
982     {
983       ULONGEST u;
984       int argreg = RL78_RAW_BANK1_R0_REGNUM;
985       int offset = 0;
986
987       while (valtype_len > 0)
988         {
989           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, argreg, &u);
990           store_unsigned_integer (readbuf + offset, 1, byte_order, u);
991           valtype_len -= 1;
992           offset += 1;
993           argreg++;
994         }
995     }
996
997   if (writebuf)
998     {
999       ULONGEST u;
1000       int argreg = RL78_RAW_BANK1_R0_REGNUM;
1001       int offset = 0;
1002
1003       while (valtype_len > 0)
1004         {
1005           u = extract_unsigned_integer (writebuf + offset, 1, byte_order);
1006           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg, u);
1007           valtype_len -= 1;
1008           offset += 1;
1009           argreg++;
1010         }
1011     }
1012
1013   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1014 }
1015
1016
1017 /* Implement the "frame_align" gdbarch method.  */
1018
1019 static CORE_ADDR
1020 rl78_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR sp)
1021 {
1022   return rl78_make_data_address (align_down (sp, 2));
1023 }
1024
1025
1026 /* Implement the "dummy_id" gdbarch method.  */
1027
1028 static struct frame_id
1029 rl78_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1030 {
1031   return
1032     frame_id_build (rl78_make_data_address
1033                       (get_frame_register_unsigned
1034                         (this_frame, RL78_SP_REGNUM)),
1035                     get_frame_pc (this_frame));
1036 }
1037
1038
1039 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.  */
1040
1041 static CORE_ADDR
1042 rl78_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
1043                       struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
1044                       int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
1045                       int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
1046 {
1047   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1048   gdb_byte buf[4];
1049   int i;
1050
1051   /* Push arguments in reverse order.  */
1052   for (i = nargs - 1; i >= 0; i--)
1053     {
1054       struct type *value_type = value_enclosing_type (args[i]);
1055       int len = TYPE_LENGTH (value_type);
1056       int container_len = (len + 1) & ~1;
1057
1058       sp -= container_len;
1059       write_memory (rl78_make_data_address (sp),
1060                     value_contents_all (args[i]), len);
1061     }
1062
1063   /* Store struct value address.  */
1064   if (struct_return)
1065     {
1066       store_unsigned_integer (buf, 2, byte_order, struct_addr);
1067       sp -= 2;
1068       write_memory (rl78_make_data_address (sp), buf, 2);
1069     }
1070
1071   /* Store return address.  */
1072   sp -= 4;
1073   store_unsigned_integer (buf, 4, byte_order, bp_addr);
1074   write_memory (rl78_make_data_address (sp), buf, 4);
1075
1076   /* Finally, update the stack pointer...  */
1077   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, RL78_SP_REGNUM, sp);
1078
1079   /* DWARF2/GCC uses the stack address *before* the function call as a
1080      frame's CFA.  */
1081   return rl78_make_data_address (sp + 4);
1082 }
1083
1084 /* Allocate and initialize a gdbarch object.  */
1085
1086 static struct gdbarch *
1087 rl78_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1088 {
1089   struct gdbarch *gdbarch;
1090   struct gdbarch_tdep *tdep;
1091   int elf_flags;
1092
1093   /* Extract the elf_flags if available.  */
1094   if (info.abfd != NULL
1095       && bfd_get_flavour (info.abfd) == bfd_target_elf_flavour)
1096     elf_flags = elf_elfheader (info.abfd)->e_flags;
1097   else
1098     elf_flags = 0;
1099
1100
1101   /* Try to find the architecture in the list of already defined
1102      architectures.  */
1103   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1104        arches != NULL;
1105        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
1106     {
1107       if (gdbarch_tdep (arches->gdbarch)->elf_flags != elf_flags)
1108         continue;
1109
1110       return arches->gdbarch;
1111     }
1112
1113   /* None found, create a new architecture from the information
1114      provided.  */
1115   tdep = (struct gdbarch_tdep *) xmalloc (sizeof (struct gdbarch_tdep));
1116   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
1117   tdep->elf_flags = elf_flags;
1118
1119   /* Initialize types.  */
1120   tdep->rl78_void = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_VOID, 1, "void");
1121   tdep->rl78_uint8 = arch_integer_type (gdbarch, 8, 1, "uint8_t");
1122   tdep->rl78_int8 = arch_integer_type (gdbarch, 8, 0, "int8_t");
1123   tdep->rl78_uint16 = arch_integer_type (gdbarch, 16, 1, "uint16_t");
1124   tdep->rl78_int16 = arch_integer_type (gdbarch, 16, 0, "int16_t");
1125   tdep->rl78_uint32 = arch_integer_type (gdbarch, 32, 1, "uint32_t");
1126   tdep->rl78_int32 = arch_integer_type (gdbarch, 32, 0, "int32_t");
1127
1128   tdep->rl78_data_pointer
1129     = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_PTR, 16 / TARGET_CHAR_BIT,
1130                  xstrdup ("rl78_data_addr_t"));
1131   TYPE_TARGET_TYPE (tdep->rl78_data_pointer) = tdep->rl78_void;
1132   TYPE_UNSIGNED (tdep->rl78_data_pointer) = 1;
1133
1134   tdep->rl78_code_pointer
1135     = arch_type (gdbarch, TYPE_CODE_PTR, 32 / TARGET_CHAR_BIT,
1136                  xstrdup ("rl78_code_addr_t"));
1137   TYPE_TARGET_TYPE (tdep->rl78_code_pointer) = tdep->rl78_void;
1138   TYPE_UNSIGNED (tdep->rl78_code_pointer) = 1;
1139
1140   /* Registers.  */
1141   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, RL78_NUM_REGS);
1142   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, RL78_NUM_PSEUDO_REGS);
1143   set_gdbarch_register_name (gdbarch, rl78_register_name);
1144   set_gdbarch_register_type (gdbarch, rl78_register_type);
1145   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, RL78_PC_REGNUM);
1146   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, RL78_SP_REGNUM);
1147   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, rl78_pseudo_register_read);
1148   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, rl78_pseudo_register_write);
1149   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, rl78_dwarf_reg_to_regnum);
1150   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, rl78_register_reggroup_p);
1151   set_gdbarch_register_sim_regno (gdbarch, rl78_register_sim_regno);
1152
1153   /* Data types.  */
1154   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
1155   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1156   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 16);
1157   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1158   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1159   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 16);
1160   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1161   set_gdbarch_dwarf2_addr_size (gdbarch, 4);
1162   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1163   set_gdbarch_float_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1164   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 32);
1165   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1166   set_gdbarch_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_single);
1167   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ieee_double);
1168   set_gdbarch_pointer_to_address (gdbarch, rl78_pointer_to_address);
1169   set_gdbarch_address_to_pointer (gdbarch, rl78_address_to_pointer);
1170   set_gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, rl78_addr_bits_remove);
1171
1172   /* Breakpoints.  */
1173   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, rl78_breakpoint_from_pc);
1174   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 1);
1175
1176   /* Disassembly.  */
1177   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_rl78);
1178
1179   /* Frames, prologues, etc.  */
1180   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1181   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, rl78_skip_prologue);
1182   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, rl78_unwind_pc);
1183   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, rl78_unwind_sp);
1184   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, rl78_frame_align);
1185
1186   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1187   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &rl78_unwind);
1188
1189   /* Dummy frames, return values.  */
1190   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, rl78_dummy_id);
1191   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, rl78_push_dummy_call);
1192   set_gdbarch_return_value (gdbarch, rl78_return_value);
1193
1194   /* Virtual tables.  */
1195   set_gdbarch_vbit_in_delta (gdbarch, 1);
1196
1197   return gdbarch;
1198 }
1199
1200 /* -Wmissing-prototypes */
1201 extern initialize_file_ftype _initialize_rl78_tdep;
1202
1203 /* Register the above initialization routine.  */
1204
1205 void
1206 _initialize_rl78_tdep (void)
1207 {
1208   register_gdbarch_init (bfd_arch_rl78, rl78_gdbarch_init);
1209 }