S390: For zero, let is_power_of_two() return false
[external/binutils.git] / gdb / s390-linux-tdep.c
1 /* Target-dependent code for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2001-2015 Free Software Foundation, Inc.
4
5    Contributed by D.J. Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com)
6    for IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation.
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 "frame.h"
26 #include "inferior.h"
27 #include "infrun.h"
28 #include "symtab.h"
29 #include "target.h"
30 #include "gdbcore.h"
31 #include "gdbcmd.h"
32 #include "objfiles.h"
33 #include "floatformat.h"
34 #include "regcache.h"
35 #include "trad-frame.h"
36 #include "frame-base.h"
37 #include "frame-unwind.h"
38 #include "dwarf2-frame.h"
39 #include "reggroups.h"
40 #include "regset.h"
41 #include "value.h"
42 #include "dis-asm.h"
43 #include "solib-svr4.h"
44 #include "prologue-value.h"
45 #include "linux-tdep.h"
46 #include "s390-linux-tdep.h"
47 #include "auxv.h"
48 #include "xml-syscall.h"
49
50 #include "stap-probe.h"
51 #include "ax.h"
52 #include "ax-gdb.h"
53 #include "user-regs.h"
54 #include "cli/cli-utils.h"
55 #include <ctype.h>
56 #include "elf/common.h"
57
58 #include "features/s390-linux32.c"
59 #include "features/s390-linux32v1.c"
60 #include "features/s390-linux32v2.c"
61 #include "features/s390-linux64.c"
62 #include "features/s390-linux64v1.c"
63 #include "features/s390-linux64v2.c"
64 #include "features/s390-te-linux64.c"
65 #include "features/s390-vx-linux64.c"
66 #include "features/s390-tevx-linux64.c"
67 #include "features/s390x-linux64.c"
68 #include "features/s390x-linux64v1.c"
69 #include "features/s390x-linux64v2.c"
70 #include "features/s390x-te-linux64.c"
71 #include "features/s390x-vx-linux64.c"
72 #include "features/s390x-tevx-linux64.c"
73
74 #define XML_SYSCALL_FILENAME_S390 "syscalls/s390-linux.xml"
75 #define XML_SYSCALL_FILENAME_S390X "syscalls/s390x-linux.xml"
76
77 enum s390_abi_kind
78 {
79   ABI_LINUX_S390,
80   ABI_LINUX_ZSERIES
81 };
82
83 /* The tdep structure.  */
84
85 struct gdbarch_tdep
86 {
87   /* ABI version.  */
88   enum s390_abi_kind abi;
89
90   /* Pseudo register numbers.  */
91   int gpr_full_regnum;
92   int pc_regnum;
93   int cc_regnum;
94   int v0_full_regnum;
95
96   int have_linux_v1;
97   int have_linux_v2;
98   int have_tdb;
99 };
100
101
102 /* ABI call-saved register information.  */
103
104 static int
105 s390_register_call_saved (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
106 {
107   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
108
109   switch (tdep->abi)
110     {
111     case ABI_LINUX_S390:
112       if ((regnum >= S390_R6_REGNUM && regnum <= S390_R15_REGNUM)
113           || regnum == S390_F4_REGNUM || regnum == S390_F6_REGNUM
114           || regnum == S390_A0_REGNUM)
115         return 1;
116
117       break;
118
119     case ABI_LINUX_ZSERIES:
120       if ((regnum >= S390_R6_REGNUM && regnum <= S390_R15_REGNUM)
121           || (regnum >= S390_F8_REGNUM && regnum <= S390_F15_REGNUM)
122           || (regnum >= S390_A0_REGNUM && regnum <= S390_A1_REGNUM))
123         return 1;
124
125       break;
126     }
127
128   return 0;
129 }
130
131 static int
132 s390_cannot_store_register (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
133 {
134   /* The last-break address is read-only.  */
135   return regnum == S390_LAST_BREAK_REGNUM;
136 }
137
138 static void
139 s390_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
140 {
141   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
142   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
143
144   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, tdep->pc_regnum, pc);
145
146   /* Set special SYSTEM_CALL register to 0 to prevent the kernel from
147      messing with the PC we just installed, if we happen to be within
148      an interrupted system call that the kernel wants to restart.
149
150      Note that after we return from the dummy call, the SYSTEM_CALL and
151      ORIG_R2 registers will be automatically restored, and the kernel
152      continues to restart the system call at this point.  */
153   if (register_size (gdbarch, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM) > 0)
154     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, 0);
155 }
156
157
158 /* DWARF Register Mapping.  */
159
160 static const short s390_dwarf_regmap[] =
161 {
162   /* 0-15: General Purpose Registers.  */
163   S390_R0_REGNUM, S390_R1_REGNUM, S390_R2_REGNUM, S390_R3_REGNUM,
164   S390_R4_REGNUM, S390_R5_REGNUM, S390_R6_REGNUM, S390_R7_REGNUM,
165   S390_R8_REGNUM, S390_R9_REGNUM, S390_R10_REGNUM, S390_R11_REGNUM,
166   S390_R12_REGNUM, S390_R13_REGNUM, S390_R14_REGNUM, S390_R15_REGNUM,
167
168   /* 16-31: Floating Point Registers / Vector Registers 0-15. */
169   S390_F0_REGNUM, S390_F2_REGNUM, S390_F4_REGNUM, S390_F6_REGNUM,
170   S390_F1_REGNUM, S390_F3_REGNUM, S390_F5_REGNUM, S390_F7_REGNUM,
171   S390_F8_REGNUM, S390_F10_REGNUM, S390_F12_REGNUM, S390_F14_REGNUM,
172   S390_F9_REGNUM, S390_F11_REGNUM, S390_F13_REGNUM, S390_F15_REGNUM,
173
174   /* 32-47: Control Registers (not mapped).  */
175   -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
176   -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
177
178   /* 48-63: Access Registers.  */
179   S390_A0_REGNUM, S390_A1_REGNUM, S390_A2_REGNUM, S390_A3_REGNUM,
180   S390_A4_REGNUM, S390_A5_REGNUM, S390_A6_REGNUM, S390_A7_REGNUM,
181   S390_A8_REGNUM, S390_A9_REGNUM, S390_A10_REGNUM, S390_A11_REGNUM,
182   S390_A12_REGNUM, S390_A13_REGNUM, S390_A14_REGNUM, S390_A15_REGNUM,
183
184   /* 64-65: Program Status Word.  */
185   S390_PSWM_REGNUM,
186   S390_PSWA_REGNUM,
187
188   /* 66-67: Reserved.  */
189   -1, -1,
190
191   /* 68-83: Vector Registers 16-31.  */
192   S390_V16_REGNUM, S390_V18_REGNUM, S390_V20_REGNUM, S390_V22_REGNUM,
193   S390_V17_REGNUM, S390_V19_REGNUM, S390_V21_REGNUM, S390_V23_REGNUM,
194   S390_V24_REGNUM, S390_V26_REGNUM, S390_V28_REGNUM, S390_V30_REGNUM,
195   S390_V25_REGNUM, S390_V27_REGNUM, S390_V29_REGNUM, S390_V31_REGNUM,
196
197   /* End of "official" DWARF registers.  The remainder of the map is
198      for GDB internal use only.  */
199
200   /* GPR Lower Half Access.  */
201   S390_R0_REGNUM, S390_R1_REGNUM, S390_R2_REGNUM, S390_R3_REGNUM,
202   S390_R4_REGNUM, S390_R5_REGNUM, S390_R6_REGNUM, S390_R7_REGNUM,
203   S390_R8_REGNUM, S390_R9_REGNUM, S390_R10_REGNUM, S390_R11_REGNUM,
204   S390_R12_REGNUM, S390_R13_REGNUM, S390_R14_REGNUM, S390_R15_REGNUM,
205 };
206
207 enum { s390_dwarf_reg_r0l = ARRAY_SIZE (s390_dwarf_regmap) - 16 };
208
209 /* Convert DWARF register number REG to the appropriate register
210    number used by GDB.  */
211 static int
212 s390_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
213 {
214   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
215   int gdb_reg = -1;
216
217   /* In a 32-on-64 debug scenario, debug info refers to the full
218      64-bit GPRs.  Note that call frame information still refers to
219      the 32-bit lower halves, because s390_adjust_frame_regnum uses
220      special register numbers to access GPRs.  */
221   if (tdep->gpr_full_regnum != -1 && reg >= 0 && reg < 16)
222     return tdep->gpr_full_regnum + reg;
223
224   if (reg >= 0 && reg < ARRAY_SIZE (s390_dwarf_regmap))
225     gdb_reg = s390_dwarf_regmap[reg];
226
227   if (tdep->v0_full_regnum == -1)
228     {
229       if (gdb_reg >= S390_V16_REGNUM && gdb_reg <= S390_V31_REGNUM)
230         gdb_reg = -1;
231     }
232   else
233     {
234       if (gdb_reg >= S390_F0_REGNUM && gdb_reg <= S390_F15_REGNUM)
235         gdb_reg = gdb_reg - S390_F0_REGNUM + tdep->v0_full_regnum;
236     }
237
238   return gdb_reg;
239 }
240
241 /* Translate a .eh_frame register to DWARF register, or adjust a
242    .debug_frame register.  */
243 static int
244 s390_adjust_frame_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int num, int eh_frame_p)
245 {
246   /* See s390_dwarf_reg_to_regnum for comments.  */
247   return (num >= 0 && num < 16) ? num + s390_dwarf_reg_r0l : num;
248 }
249
250
251 /* Pseudo registers.  */
252
253 static int
254 regnum_is_gpr_full (struct gdbarch_tdep *tdep, int regnum)
255 {
256   return (tdep->gpr_full_regnum != -1
257           && regnum >= tdep->gpr_full_regnum
258           && regnum <= tdep->gpr_full_regnum + 15);
259 }
260
261 /* Check whether REGNUM indicates a full vector register (v0-v15).
262    These pseudo-registers are composed of f0-f15 and v0l-v15l.  */
263
264 static int
265 regnum_is_vxr_full (struct gdbarch_tdep *tdep, int regnum)
266 {
267   return (tdep->v0_full_regnum != -1
268           && regnum >= tdep->v0_full_regnum
269           && regnum <= tdep->v0_full_regnum + 15);
270 }
271
272 /* Return the name of register REGNO.  Return the empty string for
273    registers that shouldn't be visible.  */
274
275 static const char *
276 s390_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
277 {
278   if (regnum >= S390_V0_LOWER_REGNUM
279       && regnum <= S390_V15_LOWER_REGNUM)
280     return "";
281   return tdesc_register_name (gdbarch, regnum);
282 }
283
284 static const char *
285 s390_pseudo_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
286 {
287   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
288
289   if (regnum == tdep->pc_regnum)
290     return "pc";
291
292   if (regnum == tdep->cc_regnum)
293     return "cc";
294
295   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
296     {
297       static const char *full_name[] = {
298         "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
299         "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
300       };
301       return full_name[regnum - tdep->gpr_full_regnum];
302     }
303
304   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
305     {
306       static const char *full_name[] = {
307         "v0", "v1", "v2", "v3", "v4", "v5", "v6", "v7",
308         "v8", "v9", "v10", "v11", "v12", "v13", "v14", "v15"
309       };
310       return full_name[regnum - tdep->v0_full_regnum];
311     }
312
313   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
314 }
315
316 static struct type *
317 s390_pseudo_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
318 {
319   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
320
321   if (regnum == tdep->pc_regnum)
322     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
323
324   if (regnum == tdep->cc_regnum)
325     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
326
327   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
328     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
329
330   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
331     return tdesc_find_type (gdbarch, "vec128");
332
333   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
334 }
335
336 static enum register_status
337 s390_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
338                            int regnum, gdb_byte *buf)
339 {
340   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
341   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
342   int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
343   ULONGEST val;
344
345   if (regnum == tdep->pc_regnum)
346     {
347       enum register_status status;
348
349       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &val);
350       if (status == REG_VALID)
351         {
352           if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
353             val &= 0x7fffffff;
354           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
355         }
356       return status;
357     }
358
359   if (regnum == tdep->cc_regnum)
360     {
361       enum register_status status;
362
363       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, &val);
364       if (status == REG_VALID)
365         {
366           if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
367             val = (val >> 12) & 3;
368           else
369             val = (val >> 44) & 3;
370           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
371         }
372       return status;
373     }
374
375   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
376     {
377       enum register_status status;
378       ULONGEST val_upper;
379
380       regnum -= tdep->gpr_full_regnum;
381
382       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + regnum, &val);
383       if (status == REG_VALID)
384         status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_R0_UPPER_REGNUM + regnum,
385                                              &val_upper);
386       if (status == REG_VALID)
387         {
388           val |= val_upper << 32;
389           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
390         }
391       return status;
392     }
393
394   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
395     {
396       enum register_status status;
397
398       regnum -= tdep->v0_full_regnum;
399
400       status = regcache_raw_read (regcache, S390_F0_REGNUM + regnum, buf);
401       if (status == REG_VALID)
402         status = regcache_raw_read (regcache,
403                                     S390_V0_LOWER_REGNUM + regnum, buf + 8);
404       return status;
405     }
406
407   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
408 }
409
410 static void
411 s390_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
412                             int regnum, const gdb_byte *buf)
413 {
414   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
415   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
416   int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
417   ULONGEST val, psw;
418
419   if (regnum == tdep->pc_regnum)
420     {
421       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
422       if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
423         {
424           regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &psw);
425           val = (psw & 0x80000000) | (val & 0x7fffffff);
426         }
427       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, val);
428       return;
429     }
430
431   if (regnum == tdep->cc_regnum)
432     {
433       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
434       regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, &psw);
435       if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
436         val = (psw & ~((ULONGEST)3 << 12)) | ((val & 3) << 12);
437       else
438         val = (psw & ~((ULONGEST)3 << 44)) | ((val & 3) << 44);
439       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, val);
440       return;
441     }
442
443   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
444     {
445       regnum -= tdep->gpr_full_regnum;
446       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
447       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + regnum,
448                                    val & 0xffffffff);
449       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_R0_UPPER_REGNUM + regnum,
450                                    val >> 32);
451       return;
452     }
453
454   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
455     {
456       regnum -= tdep->v0_full_regnum;
457       regcache_raw_write (regcache, S390_F0_REGNUM + regnum, buf);
458       regcache_raw_write (regcache, S390_V0_LOWER_REGNUM + regnum, buf + 8);
459       return;
460     }
461
462   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
463 }
464
465 /* 'float' values are stored in the upper half of floating-point
466    registers, even though we are otherwise a big-endian platform.  The
467    same applies to a 'float' value within a vector.  */
468
469 static struct value *
470 s390_value_from_register (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
471                           int regnum, struct frame_id frame_id)
472 {
473   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
474   struct value *value = default_value_from_register (gdbarch, type,
475                                                      regnum, frame_id);
476   check_typedef (type);
477
478   if ((regnum >= S390_F0_REGNUM && regnum <= S390_F15_REGNUM
479        && TYPE_LENGTH (type) < 8)
480       || regnum_is_vxr_full (tdep, regnum)
481       || (regnum >= S390_V16_REGNUM && regnum <= S390_V31_REGNUM))
482     set_value_offset (value, 0);
483
484   return value;
485 }
486
487 /* Register groups.  */
488
489 static int
490 s390_pseudo_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
491                                  struct reggroup *group)
492 {
493   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
494
495   /* We usually save/restore the whole PSW, which includes PC and CC.
496      However, some older gdbservers may not support saving/restoring
497      the whole PSW yet, and will return an XML register description
498      excluding those from the save/restore register groups.  In those
499      cases, we still need to explicitly save/restore PC and CC in order
500      to push or pop frames.  Since this doesn't hurt anything if we
501      already save/restore the whole PSW (it's just redundant), we add
502      PC and CC at this point unconditionally.  */
503   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
504     return regnum == tdep->pc_regnum || regnum == tdep->cc_regnum;
505
506   if (group == vector_reggroup)
507     return regnum_is_vxr_full (tdep, regnum);
508
509   if (group == general_reggroup && regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
510     return 0;
511
512   return default_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group);
513 }
514
515
516 /* Maps for register sets.  */
517
518 static const struct regcache_map_entry s390_gregmap[] =
519   {
520     { 1, S390_PSWM_REGNUM },
521     { 1, S390_PSWA_REGNUM },
522     { 16, S390_R0_REGNUM },
523     { 16, S390_A0_REGNUM },
524     { 1, S390_ORIG_R2_REGNUM },
525     { 0 }
526   };
527
528 static const struct regcache_map_entry s390_fpregmap[] =
529   {
530     { 1, S390_FPC_REGNUM, 8 },
531     { 16, S390_F0_REGNUM, 8 },
532     { 0 }
533   };
534
535 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_upper[] =
536   {
537     { 16, S390_R0_UPPER_REGNUM, 4 },
538     { 0 }
539   };
540
541 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_last_break[] =
542   {
543     { 1, REGCACHE_MAP_SKIP, 4 },
544     { 1, S390_LAST_BREAK_REGNUM, 4 },
545     { 0 }
546   };
547
548 static const struct regcache_map_entry s390x_regmap_last_break[] =
549   {
550     { 1, S390_LAST_BREAK_REGNUM, 8 },
551     { 0 }
552   };
553
554 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_system_call[] =
555   {
556     { 1, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, 4 },
557     { 0 }
558   };
559
560 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_tdb[] =
561   {
562     { 1, S390_TDB_DWORD0_REGNUM, 8 },
563     { 1, S390_TDB_ABORT_CODE_REGNUM, 8 },
564     { 1, S390_TDB_CONFLICT_TOKEN_REGNUM, 8 },
565     { 1, S390_TDB_ATIA_REGNUM, 8 },
566     { 12, REGCACHE_MAP_SKIP, 8 },
567     { 16, S390_TDB_R0_REGNUM, 8 },
568     { 0 }
569   };
570
571 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_vxrs_low[] =
572   {
573     { 16, S390_V0_LOWER_REGNUM, 8 },
574     { 0 }
575   };
576
577 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_vxrs_high[] =
578   {
579     { 16, S390_V16_REGNUM, 16 },
580     { 0 }
581   };
582
583
584 /* Supply the TDB regset.  Like regcache_supply_regset, but invalidate
585    the TDB registers unless the TDB format field is valid.  */
586
587 static void
588 s390_supply_tdb_regset (const struct regset *regset, struct regcache *regcache,
589                     int regnum, const void *regs, size_t len)
590 {
591   ULONGEST tdw;
592   enum register_status ret;
593   int i;
594
595   regcache_supply_regset (regset, regcache, regnum, regs, len);
596   ret = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, S390_TDB_DWORD0_REGNUM, &tdw);
597   if (ret != REG_VALID || (tdw >> 56) != 1)
598     regcache_supply_regset (regset, regcache, regnum, NULL, len);
599 }
600
601 const struct regset s390_gregset = {
602   s390_gregmap,
603   regcache_supply_regset,
604   regcache_collect_regset
605 };
606
607 const struct regset s390_fpregset = {
608   s390_fpregmap,
609   regcache_supply_regset,
610   regcache_collect_regset
611 };
612
613 static const struct regset s390_upper_regset = {
614   s390_regmap_upper,
615   regcache_supply_regset,
616   regcache_collect_regset
617 };
618
619 const struct regset s390_last_break_regset = {
620   s390_regmap_last_break,
621   regcache_supply_regset,
622   regcache_collect_regset
623 };
624
625 const struct regset s390x_last_break_regset = {
626   s390x_regmap_last_break,
627   regcache_supply_regset,
628   regcache_collect_regset
629 };
630
631 const struct regset s390_system_call_regset = {
632   s390_regmap_system_call,
633   regcache_supply_regset,
634   regcache_collect_regset
635 };
636
637 const struct regset s390_tdb_regset = {
638   s390_regmap_tdb,
639   s390_supply_tdb_regset,
640   regcache_collect_regset
641 };
642
643 const struct regset s390_vxrs_low_regset = {
644   s390_regmap_vxrs_low,
645   regcache_supply_regset,
646   regcache_collect_regset
647 };
648
649 const struct regset s390_vxrs_high_regset = {
650   s390_regmap_vxrs_high,
651   regcache_supply_regset,
652   regcache_collect_regset
653 };
654
655 /* Iterate over supported core file register note sections. */
656
657 static void
658 s390_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
659                                    iterate_over_regset_sections_cb *cb,
660                                    void *cb_data,
661                                    const struct regcache *regcache)
662 {
663   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
664   const int gregset_size = (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 ?
665                             s390_sizeof_gregset : s390x_sizeof_gregset);
666
667   cb (".reg", gregset_size, &s390_gregset, NULL, cb_data);
668   cb (".reg2", s390_sizeof_fpregset, &s390_fpregset, NULL, cb_data);
669
670   if (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 && tdep->gpr_full_regnum != -1)
671     cb (".reg-s390-high-gprs", 16 * 4, &s390_upper_regset,
672         "s390 GPR upper halves", cb_data);
673
674   if (tdep->have_linux_v1)
675     cb (".reg-s390-last-break", 8,
676         (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 32
677          ? &s390_last_break_regset : &s390x_last_break_regset),
678         "s930 last-break address", cb_data);
679
680   if (tdep->have_linux_v2)
681     cb (".reg-s390-system-call", 4, &s390_system_call_regset,
682         "s390 system-call", cb_data);
683
684   /* If regcache is set, we are in "write" (gcore) mode.  In this
685      case, don't iterate over the TDB unless its registers are
686      available.  */
687   if (tdep->have_tdb
688       && (regcache == NULL
689           || REG_VALID == regcache_register_status (regcache,
690                                                     S390_TDB_DWORD0_REGNUM)))
691     cb (".reg-s390-tdb", s390_sizeof_tdbregset, &s390_tdb_regset,
692         "s390 TDB", cb_data);
693
694   if (tdep->v0_full_regnum != -1)
695     {
696       cb (".reg-s390-vxrs-low", 16 * 8, &s390_vxrs_low_regset,
697           "s390 vector registers 0-15 lower half", cb_data);
698       cb (".reg-s390-vxrs-high", 16 * 16, &s390_vxrs_high_regset,
699           "s390 vector registers 16-31", cb_data);
700     }
701 }
702
703 static const struct target_desc *
704 s390_core_read_description (struct gdbarch *gdbarch,
705                             struct target_ops *target, bfd *abfd)
706 {
707   asection *section = bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg");
708   CORE_ADDR hwcap = 0;
709   int high_gprs, v1, v2, te, vx;
710
711   target_auxv_search (target, AT_HWCAP, &hwcap);
712   if (!section)
713     return NULL;
714
715   high_gprs = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-high-gprs")
716                != NULL);
717   v1 = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-last-break") != NULL);
718   v2 = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-system-call") != NULL);
719   vx = (hwcap & HWCAP_S390_VX);
720   te = (hwcap & HWCAP_S390_TE);
721
722   switch (bfd_section_size (abfd, section))
723     {
724     case s390_sizeof_gregset:
725       if (high_gprs)
726         return (te && vx ? tdesc_s390_tevx_linux64 :
727                 vx ? tdesc_s390_vx_linux64 :
728                 te ? tdesc_s390_te_linux64 :
729                 v2 ? tdesc_s390_linux64v2 :
730                 v1 ? tdesc_s390_linux64v1 : tdesc_s390_linux64);
731       else
732         return (v2 ? tdesc_s390_linux32v2 :
733                 v1 ? tdesc_s390_linux32v1 : tdesc_s390_linux32);
734
735     case s390x_sizeof_gregset:
736       return (te && vx ? tdesc_s390x_tevx_linux64 :
737               vx ? tdesc_s390x_vx_linux64 :
738               te ? tdesc_s390x_te_linux64 :
739               v2 ? tdesc_s390x_linux64v2 :
740               v1 ? tdesc_s390x_linux64v1 : tdesc_s390x_linux64);
741
742     default:
743       return NULL;
744     }
745 }
746
747
748 /* Decoding S/390 instructions.  */
749
750 /* Named opcode values for the S/390 instructions we recognize.  Some
751    instructions have their opcode split across two fields; those are the
752    op1_* and op2_* enums.  */
753 enum
754   {
755     op1_lhi  = 0xa7,   op2_lhi  = 0x08,
756     op1_lghi = 0xa7,   op2_lghi = 0x09,
757     op1_lgfi = 0xc0,   op2_lgfi = 0x01,
758     op_lr    = 0x18,
759     op_lgr   = 0xb904,
760     op_l     = 0x58,
761     op1_ly   = 0xe3,   op2_ly   = 0x58,
762     op1_lg   = 0xe3,   op2_lg   = 0x04,
763     op_lm    = 0x98,
764     op1_lmy  = 0xeb,   op2_lmy  = 0x98,
765     op1_lmg  = 0xeb,   op2_lmg  = 0x04,
766     op_st    = 0x50,
767     op1_sty  = 0xe3,   op2_sty  = 0x50,
768     op1_stg  = 0xe3,   op2_stg  = 0x24,
769     op_std   = 0x60,
770     op_stm   = 0x90,
771     op1_stmy = 0xeb,   op2_stmy = 0x90,
772     op1_stmg = 0xeb,   op2_stmg = 0x24,
773     op1_aghi = 0xa7,   op2_aghi = 0x0b,
774     op1_ahi  = 0xa7,   op2_ahi  = 0x0a,
775     op1_agfi = 0xc2,   op2_agfi = 0x08,
776     op1_afi  = 0xc2,   op2_afi  = 0x09,
777     op1_algfi= 0xc2,   op2_algfi= 0x0a,
778     op1_alfi = 0xc2,   op2_alfi = 0x0b,
779     op_ar    = 0x1a,
780     op_agr   = 0xb908,
781     op_a     = 0x5a,
782     op1_ay   = 0xe3,   op2_ay   = 0x5a,
783     op1_ag   = 0xe3,   op2_ag   = 0x08,
784     op1_slgfi= 0xc2,   op2_slgfi= 0x04,
785     op1_slfi = 0xc2,   op2_slfi = 0x05,
786     op_sr    = 0x1b,
787     op_sgr   = 0xb909,
788     op_s     = 0x5b,
789     op1_sy   = 0xe3,   op2_sy   = 0x5b,
790     op1_sg   = 0xe3,   op2_sg   = 0x09,
791     op_nr    = 0x14,
792     op_ngr   = 0xb980,
793     op_la    = 0x41,
794     op1_lay  = 0xe3,   op2_lay  = 0x71,
795     op1_larl = 0xc0,   op2_larl = 0x00,
796     op_basr  = 0x0d,
797     op_bas   = 0x4d,
798     op_bcr   = 0x07,
799     op_bc    = 0x0d,
800     op_bctr  = 0x06,
801     op_bctgr = 0xb946,
802     op_bct   = 0x46,
803     op1_bctg = 0xe3,   op2_bctg = 0x46,
804     op_bxh   = 0x86,
805     op1_bxhg = 0xeb,   op2_bxhg = 0x44,
806     op_bxle  = 0x87,
807     op1_bxleg= 0xeb,   op2_bxleg= 0x45,
808     op1_bras = 0xa7,   op2_bras = 0x05,
809     op1_brasl= 0xc0,   op2_brasl= 0x05,
810     op1_brc  = 0xa7,   op2_brc  = 0x04,
811     op1_brcl = 0xc0,   op2_brcl = 0x04,
812     op1_brct = 0xa7,   op2_brct = 0x06,
813     op1_brctg= 0xa7,   op2_brctg= 0x07,
814     op_brxh  = 0x84,
815     op1_brxhg= 0xec,   op2_brxhg= 0x44,
816     op_brxle = 0x85,
817     op1_brxlg= 0xec,   op2_brxlg= 0x45,
818     op_svc   = 0x0a,
819   };
820
821
822 /* Read a single instruction from address AT.  */
823
824 #define S390_MAX_INSTR_SIZE 6
825 static int
826 s390_readinstruction (bfd_byte instr[], CORE_ADDR at)
827 {
828   static int s390_instrlen[] = { 2, 4, 4, 6 };
829   int instrlen;
830
831   if (target_read_memory (at, &instr[0], 2))
832     return -1;
833   instrlen = s390_instrlen[instr[0] >> 6];
834   if (instrlen > 2)
835     {
836       if (target_read_memory (at + 2, &instr[2], instrlen - 2))
837         return -1;
838     }
839   return instrlen;
840 }
841
842
843 /* The functions below are for recognizing and decoding S/390
844    instructions of various formats.  Each of them checks whether INSN
845    is an instruction of the given format, with the specified opcodes.
846    If it is, it sets the remaining arguments to the values of the
847    instruction's fields, and returns a non-zero value; otherwise, it
848    returns zero.
849
850    These functions' arguments appear in the order they appear in the
851    instruction, not in the machine-language form.  So, opcodes always
852    come first, even though they're sometimes scattered around the
853    instructions.  And displacements appear before base and extension
854    registers, as they do in the assembly syntax, not at the end, as
855    they do in the machine language.  */
856 static int
857 is_ri (bfd_byte *insn, int op1, int op2, unsigned int *r1, int *i2)
858 {
859   if (insn[0] == op1 && (insn[1] & 0xf) == op2)
860     {
861       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
862       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
863       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
864       return 1;
865     }
866   else
867     return 0;
868 }
869
870
871 static int
872 is_ril (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
873         unsigned int *r1, int *i2)
874 {
875   if (insn[0] == op1 && (insn[1] & 0xf) == op2)
876     {
877       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
878       /* i2 is a signed quantity.  If the host 'int' is 32 bits long,
879          no sign extension is necessary, but we don't want to assume
880          that.  */
881       *i2 = (((insn[2] << 24)
882               | (insn[3] << 16)
883               | (insn[4] << 8)
884               | (insn[5])) ^ 0x80000000) - 0x80000000;
885       return 1;
886     }
887   else
888     return 0;
889 }
890
891
892 static int
893 is_rr (bfd_byte *insn, int op, unsigned int *r1, unsigned int *r2)
894 {
895   if (insn[0] == op)
896     {
897       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
898       *r2 = insn[1] & 0xf;
899       return 1;
900     }
901   else
902     return 0;
903 }
904
905
906 static int
907 is_rre (bfd_byte *insn, int op, unsigned int *r1, unsigned int *r2)
908 {
909   if (((insn[0] << 8) | insn[1]) == op)
910     {
911       /* Yes, insn[3].  insn[2] is unused in RRE format.  */
912       *r1 = (insn[3] >> 4) & 0xf;
913       *r2 = insn[3] & 0xf;
914       return 1;
915     }
916   else
917     return 0;
918 }
919
920
921 static int
922 is_rs (bfd_byte *insn, int op,
923        unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *d2, unsigned int *b2)
924 {
925   if (insn[0] == op)
926     {
927       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
928       *r3 = insn[1] & 0xf;
929       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
930       *d2 = ((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3];
931       return 1;
932     }
933   else
934     return 0;
935 }
936
937
938 static int
939 is_rsy (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
940         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *d2, unsigned int *b2)
941 {
942   if (insn[0] == op1
943       && insn[5] == op2)
944     {
945       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
946       *r3 = insn[1] & 0xf;
947       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
948       /* The 'long displacement' is a 20-bit signed integer.  */
949       *d2 = ((((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3] | (insn[4] << 12))
950                 ^ 0x80000) - 0x80000;
951       return 1;
952     }
953   else
954     return 0;
955 }
956
957
958 static int
959 is_rsi (bfd_byte *insn, int op,
960         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *i2)
961 {
962   if (insn[0] == op)
963     {
964       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
965       *r3 = insn[1] & 0xf;
966       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
967       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
968       return 1;
969     }
970   else
971     return 0;
972 }
973
974
975 static int
976 is_rie (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
977         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *i2)
978 {
979   if (insn[0] == op1
980       && insn[5] == op2)
981     {
982       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
983       *r3 = insn[1] & 0xf;
984       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
985       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
986       return 1;
987     }
988   else
989     return 0;
990 }
991
992
993 static int
994 is_rx (bfd_byte *insn, int op,
995        unsigned int *r1, int *d2, unsigned int *x2, unsigned int *b2)
996 {
997   if (insn[0] == op)
998     {
999       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
1000       *x2 = insn[1] & 0xf;
1001       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
1002       *d2 = ((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3];
1003       return 1;
1004     }
1005   else
1006     return 0;
1007 }
1008
1009
1010 static int
1011 is_rxy (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
1012         unsigned int *r1, int *d2, unsigned int *x2, unsigned int *b2)
1013 {
1014   if (insn[0] == op1
1015       && insn[5] == op2)
1016     {
1017       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
1018       *x2 = insn[1] & 0xf;
1019       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
1020       /* The 'long displacement' is a 20-bit signed integer.  */
1021       *d2 = ((((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3] | (insn[4] << 12))
1022                 ^ 0x80000) - 0x80000;
1023       return 1;
1024     }
1025   else
1026     return 0;
1027 }
1028
1029
1030 /* Prologue analysis.  */
1031
1032 #define S390_NUM_GPRS 16
1033 #define S390_NUM_FPRS 16
1034
1035 struct s390_prologue_data {
1036
1037   /* The stack.  */
1038   struct pv_area *stack;
1039
1040   /* The size and byte-order of a GPR or FPR.  */
1041   int gpr_size;
1042   int fpr_size;
1043   enum bfd_endian byte_order;
1044
1045   /* The general-purpose registers.  */
1046   pv_t gpr[S390_NUM_GPRS];
1047
1048   /* The floating-point registers.  */
1049   pv_t fpr[S390_NUM_FPRS];
1050
1051   /* The offset relative to the CFA where the incoming GPR N was saved
1052      by the function prologue.  0 if not saved or unknown.  */
1053   int gpr_slot[S390_NUM_GPRS];
1054
1055   /* Likewise for FPRs.  */
1056   int fpr_slot[S390_NUM_FPRS];
1057
1058   /* Nonzero if the backchain was saved.  This is assumed to be the
1059      case when the incoming SP is saved at the current SP location.  */
1060   int back_chain_saved_p;
1061 };
1062
1063 /* Return the effective address for an X-style instruction, like:
1064
1065         L R1, D2(X2, B2)
1066
1067    Here, X2 and B2 are registers, and D2 is a signed 20-bit
1068    constant; the effective address is the sum of all three.  If either
1069    X2 or B2 are zero, then it doesn't contribute to the sum --- this
1070    means that r0 can't be used as either X2 or B2.  */
1071 static pv_t
1072 s390_addr (struct s390_prologue_data *data,
1073            int d2, unsigned int x2, unsigned int b2)
1074 {
1075   pv_t result;
1076
1077   result = pv_constant (d2);
1078   if (x2)
1079     result = pv_add (result, data->gpr[x2]);
1080   if (b2)
1081     result = pv_add (result, data->gpr[b2]);
1082
1083   return result;
1084 }
1085
1086 /* Do a SIZE-byte store of VALUE to D2(X2,B2).  */
1087 static void
1088 s390_store (struct s390_prologue_data *data,
1089             int d2, unsigned int x2, unsigned int b2, CORE_ADDR size,
1090             pv_t value)
1091 {
1092   pv_t addr = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1093   pv_t offset;
1094
1095   /* Check whether we are storing the backchain.  */
1096   offset = pv_subtract (data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM], addr);
1097
1098   if (pv_is_constant (offset) && offset.k == 0)
1099     if (size == data->gpr_size
1100         && pv_is_register_k (value, S390_SP_REGNUM, 0))
1101       {
1102         data->back_chain_saved_p = 1;
1103         return;
1104       }
1105
1106
1107   /* Check whether we are storing a register into the stack.  */
1108   if (!pv_area_store_would_trash (data->stack, addr))
1109     pv_area_store (data->stack, addr, size, value);
1110
1111
1112   /* Note: If this is some store we cannot identify, you might think we
1113      should forget our cached values, as any of those might have been hit.
1114
1115      However, we make the assumption that the register save areas are only
1116      ever stored to once in any given function, and we do recognize these
1117      stores.  Thus every store we cannot recognize does not hit our data.  */
1118 }
1119
1120 /* Do a SIZE-byte load from D2(X2,B2).  */
1121 static pv_t
1122 s390_load (struct s390_prologue_data *data,
1123            int d2, unsigned int x2, unsigned int b2, CORE_ADDR size)
1124
1125 {
1126   pv_t addr = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1127
1128   /* If it's a load from an in-line constant pool, then we can
1129      simulate that, under the assumption that the code isn't
1130      going to change between the time the processor actually
1131      executed it creating the current frame, and the time when
1132      we're analyzing the code to unwind past that frame.  */
1133   if (pv_is_constant (addr))
1134     {
1135       struct target_section *secp;
1136       secp = target_section_by_addr (&current_target, addr.k);
1137       if (secp != NULL
1138           && (bfd_get_section_flags (secp->the_bfd_section->owner,
1139                                      secp->the_bfd_section)
1140               & SEC_READONLY))
1141         return pv_constant (read_memory_integer (addr.k, size,
1142                                                  data->byte_order));
1143     }
1144
1145   /* Check whether we are accessing one of our save slots.  */
1146   return pv_area_fetch (data->stack, addr, size);
1147 }
1148
1149 /* Function for finding saved registers in a 'struct pv_area'; we pass
1150    this to pv_area_scan.
1151
1152    If VALUE is a saved register, ADDR says it was saved at a constant
1153    offset from the frame base, and SIZE indicates that the whole
1154    register was saved, record its offset in the reg_offset table in
1155    PROLOGUE_UNTYPED.  */
1156 static void
1157 s390_check_for_saved (void *data_untyped, pv_t addr,
1158                       CORE_ADDR size, pv_t value)
1159 {
1160   struct s390_prologue_data *data = data_untyped;
1161   int i, offset;
1162
1163   if (!pv_is_register (addr, S390_SP_REGNUM))
1164     return;
1165
1166   offset = 16 * data->gpr_size + 32 - addr.k;
1167
1168   /* If we are storing the original value of a register, we want to
1169      record the CFA offset.  If the same register is stored multiple
1170      times, the stack slot with the highest address counts.  */
1171
1172   for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1173     if (size == data->gpr_size
1174         && pv_is_register_k (value, S390_R0_REGNUM + i, 0))
1175       if (data->gpr_slot[i] == 0
1176           || data->gpr_slot[i] > offset)
1177         {
1178           data->gpr_slot[i] = offset;
1179           return;
1180         }
1181
1182   for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1183     if (size == data->fpr_size
1184         && pv_is_register_k (value, S390_F0_REGNUM + i, 0))
1185       if (data->fpr_slot[i] == 0
1186           || data->fpr_slot[i] > offset)
1187         {
1188           data->fpr_slot[i] = offset;
1189           return;
1190         }
1191 }
1192
1193 /* Analyze the prologue of the function starting at START_PC,
1194    continuing at most until CURRENT_PC.  Initialize DATA to
1195    hold all information we find out about the state of the registers
1196    and stack slots.  Return the address of the instruction after
1197    the last one that changed the SP, FP, or back chain; or zero
1198    on error.  */
1199 static CORE_ADDR
1200 s390_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
1201                        CORE_ADDR start_pc,
1202                        CORE_ADDR current_pc,
1203                        struct s390_prologue_data *data)
1204 {
1205   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1206
1207   /* Our return value:
1208      The address of the instruction after the last one that changed
1209      the SP, FP, or back chain;  zero if we got an error trying to
1210      read memory.  */
1211   CORE_ADDR result = start_pc;
1212
1213   /* The current PC for our abstract interpretation.  */
1214   CORE_ADDR pc;
1215
1216   /* The address of the next instruction after that.  */
1217   CORE_ADDR next_pc;
1218
1219   /* Set up everything's initial value.  */
1220   {
1221     int i;
1222
1223     data->stack = make_pv_area (S390_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
1224
1225     /* For the purpose of prologue tracking, we consider the GPR size to
1226        be equal to the ABI word size, even if it is actually larger
1227        (i.e. when running a 32-bit binary under a 64-bit kernel).  */
1228     data->gpr_size = word_size;
1229     data->fpr_size = 8;
1230     data->byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1231
1232     for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1233       data->gpr[i] = pv_register (S390_R0_REGNUM + i, 0);
1234
1235     for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1236       data->fpr[i] = pv_register (S390_F0_REGNUM + i, 0);
1237
1238     for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1239       data->gpr_slot[i]  = 0;
1240
1241     for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1242       data->fpr_slot[i]  = 0;
1243
1244     data->back_chain_saved_p = 0;
1245   }
1246
1247   /* Start interpreting instructions, until we hit the frame's
1248      current PC or the first branch instruction.  */
1249   for (pc = start_pc; pc > 0 && pc < current_pc; pc = next_pc)
1250     {
1251       bfd_byte insn[S390_MAX_INSTR_SIZE];
1252       int insn_len = s390_readinstruction (insn, pc);
1253
1254       bfd_byte dummy[S390_MAX_INSTR_SIZE] = { 0 };
1255       bfd_byte *insn32 = word_size == 4 ? insn : dummy;
1256       bfd_byte *insn64 = word_size == 8 ? insn : dummy;
1257
1258       /* Fields for various kinds of instructions.  */
1259       unsigned int b2, r1, r2, x2, r3;
1260       int i2, d2;
1261
1262       /* The values of SP and FP before this instruction,
1263          for detecting instructions that change them.  */
1264       pv_t pre_insn_sp, pre_insn_fp;
1265       /* Likewise for the flag whether the back chain was saved.  */
1266       int pre_insn_back_chain_saved_p;
1267
1268       /* If we got an error trying to read the instruction, report it.  */
1269       if (insn_len < 0)
1270         {
1271           result = 0;
1272           break;
1273         }
1274
1275       next_pc = pc + insn_len;
1276
1277       pre_insn_sp = data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1278       pre_insn_fp = data->gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1279       pre_insn_back_chain_saved_p = data->back_chain_saved_p;
1280
1281
1282       /* LHI r1, i2 --- load halfword immediate.  */
1283       /* LGHI r1, i2 --- load halfword immediate (64-bit version).  */
1284       /* LGFI r1, i2 --- load fullword immediate.  */
1285       if (is_ri (insn32, op1_lhi, op2_lhi, &r1, &i2)
1286           || is_ri (insn64, op1_lghi, op2_lghi, &r1, &i2)
1287           || is_ril (insn, op1_lgfi, op2_lgfi, &r1, &i2))
1288         data->gpr[r1] = pv_constant (i2);
1289
1290       /* LR r1, r2 --- load from register.  */
1291       /* LGR r1, r2 --- load from register (64-bit version).  */
1292       else if (is_rr (insn32, op_lr, &r1, &r2)
1293                || is_rre (insn64, op_lgr, &r1, &r2))
1294         data->gpr[r1] = data->gpr[r2];
1295
1296       /* L r1, d2(x2, b2) --- load.  */
1297       /* LY r1, d2(x2, b2) --- load (long-displacement version).  */
1298       /* LG r1, d2(x2, b2) --- load (64-bit version).  */
1299       else if (is_rx (insn32, op_l, &r1, &d2, &x2, &b2)
1300                || is_rxy (insn32, op1_ly, op2_ly, &r1, &d2, &x2, &b2)
1301                || is_rxy (insn64, op1_lg, op2_lg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1302         data->gpr[r1] = s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size);
1303
1304       /* ST r1, d2(x2, b2) --- store.  */
1305       /* STY r1, d2(x2, b2) --- store (long-displacement version).  */
1306       /* STG r1, d2(x2, b2) --- store (64-bit version).  */
1307       else if (is_rx (insn32, op_st, &r1, &d2, &x2, &b2)
1308                || is_rxy (insn32, op1_sty, op2_sty, &r1, &d2, &x2, &b2)
1309                || is_rxy (insn64, op1_stg, op2_stg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1310         s390_store (data, d2, x2, b2, data->gpr_size, data->gpr[r1]);
1311
1312       /* STD r1, d2(x2,b2) --- store floating-point register.  */
1313       else if (is_rx (insn, op_std, &r1, &d2, &x2, &b2))
1314         s390_store (data, d2, x2, b2, data->fpr_size, data->fpr[r1]);
1315
1316       /* STM r1, r3, d2(b2) --- store multiple.  */
1317       /* STMY r1, r3, d2(b2) --- store multiple (long-displacement
1318          version).  */
1319       /* STMG r1, r3, d2(b2) --- store multiple (64-bit version).  */
1320       else if (is_rs (insn32, op_stm, &r1, &r3, &d2, &b2)
1321                || is_rsy (insn32, op1_stmy, op2_stmy, &r1, &r3, &d2, &b2)
1322                || is_rsy (insn64, op1_stmg, op2_stmg, &r1, &r3, &d2, &b2))
1323         {
1324           for (; r1 <= r3; r1++, d2 += data->gpr_size)
1325             s390_store (data, d2, 0, b2, data->gpr_size, data->gpr[r1]);
1326         }
1327
1328       /* AHI r1, i2 --- add halfword immediate.  */
1329       /* AGHI r1, i2 --- add halfword immediate (64-bit version).  */
1330       /* AFI r1, i2 --- add fullword immediate.  */
1331       /* AGFI r1, i2 --- add fullword immediate (64-bit version).  */
1332       else if (is_ri (insn32, op1_ahi, op2_ahi, &r1, &i2)
1333                || is_ri (insn64, op1_aghi, op2_aghi, &r1, &i2)
1334                || is_ril (insn32, op1_afi, op2_afi, &r1, &i2)
1335                || is_ril (insn64, op1_agfi, op2_agfi, &r1, &i2))
1336         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1], i2);
1337
1338       /* ALFI r1, i2 --- add logical immediate.  */
1339       /* ALGFI r1, i2 --- add logical immediate (64-bit version).  */
1340       else if (is_ril (insn32, op1_alfi, op2_alfi, &r1, &i2)
1341                || is_ril (insn64, op1_algfi, op2_algfi, &r1, &i2))
1342         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1],
1343                                          (CORE_ADDR)i2 & 0xffffffff);
1344
1345       /* AR r1, r2 -- add register.  */
1346       /* AGR r1, r2 -- add register (64-bit version).  */
1347       else if (is_rr (insn32, op_ar, &r1, &r2)
1348                || is_rre (insn64, op_agr, &r1, &r2))
1349         data->gpr[r1] = pv_add (data->gpr[r1], data->gpr[r2]);
1350
1351       /* A r1, d2(x2, b2) -- add.  */
1352       /* AY r1, d2(x2, b2) -- add (long-displacement version).  */
1353       /* AG r1, d2(x2, b2) -- add (64-bit version).  */
1354       else if (is_rx (insn32, op_a, &r1, &d2, &x2, &b2)
1355                || is_rxy (insn32, op1_ay, op2_ay, &r1, &d2, &x2, &b2)
1356                || is_rxy (insn64, op1_ag, op2_ag, &r1, &d2, &x2, &b2))
1357         data->gpr[r1] = pv_add (data->gpr[r1],
1358                                 s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size));
1359
1360       /* SLFI r1, i2 --- subtract logical immediate.  */
1361       /* SLGFI r1, i2 --- subtract logical immediate (64-bit version).  */
1362       else if (is_ril (insn32, op1_slfi, op2_slfi, &r1, &i2)
1363                || is_ril (insn64, op1_slgfi, op2_slgfi, &r1, &i2))
1364         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1],
1365                                          -((CORE_ADDR)i2 & 0xffffffff));
1366
1367       /* SR r1, r2 -- subtract register.  */
1368       /* SGR r1, r2 -- subtract register (64-bit version).  */
1369       else if (is_rr (insn32, op_sr, &r1, &r2)
1370                || is_rre (insn64, op_sgr, &r1, &r2))
1371         data->gpr[r1] = pv_subtract (data->gpr[r1], data->gpr[r2]);
1372
1373       /* S r1, d2(x2, b2) -- subtract.  */
1374       /* SY r1, d2(x2, b2) -- subtract (long-displacement version).  */
1375       /* SG r1, d2(x2, b2) -- subtract (64-bit version).  */
1376       else if (is_rx (insn32, op_s, &r1, &d2, &x2, &b2)
1377                || is_rxy (insn32, op1_sy, op2_sy, &r1, &d2, &x2, &b2)
1378                || is_rxy (insn64, op1_sg, op2_sg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1379         data->gpr[r1] = pv_subtract (data->gpr[r1],
1380                                 s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size));
1381
1382       /* LA r1, d2(x2, b2) --- load address.  */
1383       /* LAY r1, d2(x2, b2) --- load address (long-displacement version).  */
1384       else if (is_rx (insn, op_la, &r1, &d2, &x2, &b2)
1385                || is_rxy (insn, op1_lay, op2_lay, &r1, &d2, &x2, &b2))
1386         data->gpr[r1] = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1387
1388       /* LARL r1, i2 --- load address relative long.  */
1389       else if (is_ril (insn, op1_larl, op2_larl, &r1, &i2))
1390         data->gpr[r1] = pv_constant (pc + i2 * 2);
1391
1392       /* BASR r1, 0 --- branch and save.
1393          Since r2 is zero, this saves the PC in r1, but doesn't branch.  */
1394       else if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1395                && r2 == 0)
1396         data->gpr[r1] = pv_constant (next_pc);
1397
1398       /* BRAS r1, i2 --- branch relative and save.  */
1399       else if (is_ri (insn, op1_bras, op2_bras, &r1, &i2))
1400         {
1401           data->gpr[r1] = pv_constant (next_pc);
1402           next_pc = pc + i2 * 2;
1403
1404           /* We'd better not interpret any backward branches.  We'll
1405              never terminate.  */
1406           if (next_pc <= pc)
1407             break;
1408         }
1409
1410       /* Terminate search when hitting any other branch instruction.  */
1411       else if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1412                || is_rx (insn, op_bas, &r1, &d2, &x2, &b2)
1413                || is_rr (insn, op_bcr, &r1, &r2)
1414                || is_rx (insn, op_bc, &r1, &d2, &x2, &b2)
1415                || is_ri (insn, op1_brc, op2_brc, &r1, &i2)
1416                || is_ril (insn, op1_brcl, op2_brcl, &r1, &i2)
1417                || is_ril (insn, op1_brasl, op2_brasl, &r2, &i2))
1418         break;
1419
1420       else
1421         {
1422           /* An instruction we don't know how to simulate.  The only
1423              safe thing to do would be to set every value we're tracking
1424              to 'unknown'.  Instead, we'll be optimistic: we assume that
1425              we *can* interpret every instruction that the compiler uses
1426              to manipulate any of the data we're interested in here --
1427              then we can just ignore anything else.  */
1428         }
1429
1430       /* Record the address after the last instruction that changed
1431          the FP, SP, or backlink.  Ignore instructions that changed
1432          them back to their original values --- those are probably
1433          restore instructions.  (The back chain is never restored,
1434          just popped.)  */
1435       {
1436         pv_t sp = data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1437         pv_t fp = data->gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1438
1439         if ((! pv_is_identical (pre_insn_sp, sp)
1440              && ! pv_is_register_k (sp, S390_SP_REGNUM, 0)
1441              && sp.kind != pvk_unknown)
1442             || (! pv_is_identical (pre_insn_fp, fp)
1443                 && ! pv_is_register_k (fp, S390_FRAME_REGNUM, 0)
1444                 && fp.kind != pvk_unknown)
1445             || pre_insn_back_chain_saved_p != data->back_chain_saved_p)
1446           result = next_pc;
1447       }
1448     }
1449
1450   /* Record where all the registers were saved.  */
1451   pv_area_scan (data->stack, s390_check_for_saved, data);
1452
1453   free_pv_area (data->stack);
1454   data->stack = NULL;
1455
1456   return result;
1457 }
1458
1459 /* Advance PC across any function entry prologue instructions to reach
1460    some "real" code.  */
1461 static CORE_ADDR
1462 s390_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1463 {
1464   struct s390_prologue_data data;
1465   CORE_ADDR skip_pc, func_addr;
1466
1467   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, NULL))
1468     {
1469       CORE_ADDR post_prologue_pc
1470         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
1471       if (post_prologue_pc != 0)
1472         return max (pc, post_prologue_pc);
1473     }
1474
1475   skip_pc = s390_analyze_prologue (gdbarch, pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
1476   return skip_pc ? skip_pc : pc;
1477 }
1478
1479 /* Return true if we are in the functin's epilogue, i.e. after the
1480    instruction that destroyed the function's stack frame.  */
1481 static int
1482 s390_in_function_epilogue_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1483 {
1484   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1485
1486   /* In frameless functions, there's not frame to destroy and thus
1487      we don't care about the epilogue.
1488
1489      In functions with frame, the epilogue sequence is a pair of
1490      a LM-type instruction that restores (amongst others) the
1491      return register %r14 and the stack pointer %r15, followed
1492      by a branch 'br %r14' --or equivalent-- that effects the
1493      actual return.
1494
1495      In that situation, this function needs to return 'true' in
1496      exactly one case: when pc points to that branch instruction.
1497
1498      Thus we try to disassemble the one instructions immediately
1499      preceding pc and check whether it is an LM-type instruction
1500      modifying the stack pointer.
1501
1502      Note that disassembling backwards is not reliable, so there
1503      is a slight chance of false positives here ...  */
1504
1505   bfd_byte insn[6];
1506   unsigned int r1, r3, b2;
1507   int d2;
1508
1509   if (word_size == 4
1510       && !target_read_memory (pc - 4, insn, 4)
1511       && is_rs (insn, op_lm, &r1, &r3, &d2, &b2)
1512       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1513     return 1;
1514
1515   if (word_size == 4
1516       && !target_read_memory (pc - 6, insn, 6)
1517       && is_rsy (insn, op1_lmy, op2_lmy, &r1, &r3, &d2, &b2)
1518       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1519     return 1;
1520
1521   if (word_size == 8
1522       && !target_read_memory (pc - 6, insn, 6)
1523       && is_rsy (insn, op1_lmg, op2_lmg, &r1, &r3, &d2, &b2)
1524       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1525     return 1;
1526
1527   return 0;
1528 }
1529
1530 /* Displaced stepping.  */
1531
1532 /* Fix up the state of registers and memory after having single-stepped
1533    a displaced instruction.  */
1534 static void
1535 s390_displaced_step_fixup (struct gdbarch *gdbarch,
1536                            struct displaced_step_closure *closure,
1537                            CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
1538                            struct regcache *regs)
1539 {
1540   /* Since we use simple_displaced_step_copy_insn, our closure is a
1541      copy of the instruction.  */
1542   gdb_byte *insn = (gdb_byte *) closure;
1543   static int s390_instrlen[] = { 2, 4, 4, 6 };
1544   int insnlen = s390_instrlen[insn[0] >> 6];
1545
1546   /* Fields for various kinds of instructions.  */
1547   unsigned int b2, r1, r2, x2, r3;
1548   int i2, d2;
1549
1550   /* Get current PC and addressing mode bit.  */
1551   CORE_ADDR pc = regcache_read_pc (regs);
1552   ULONGEST amode = 0;
1553
1554   if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
1555     {
1556       regcache_cooked_read_unsigned (regs, S390_PSWA_REGNUM, &amode);
1557       amode &= 0x80000000;
1558     }
1559
1560   if (debug_displaced)
1561     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1562                         "displaced: (s390) fixup (%s, %s) pc %s len %d amode 0x%x\n",
1563                         paddress (gdbarch, from), paddress (gdbarch, to),
1564                         paddress (gdbarch, pc), insnlen, (int) amode);
1565
1566   /* Handle absolute branch and save instructions.  */
1567   if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1568       || is_rx (insn, op_bas, &r1, &d2, &x2, &b2))
1569     {
1570       /* Recompute saved return address in R1.  */
1571       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1572                                       amode | (from + insnlen));
1573     }
1574
1575   /* Handle absolute branch instructions.  */
1576   else if (is_rr (insn, op_bcr, &r1, &r2)
1577            || is_rx (insn, op_bc, &r1, &d2, &x2, &b2)
1578            || is_rr (insn, op_bctr, &r1, &r2)
1579            || is_rre (insn, op_bctgr, &r1, &r2)
1580            || is_rx (insn, op_bct, &r1, &d2, &x2, &b2)
1581            || is_rxy (insn, op1_bctg, op2_brctg, &r1, &d2, &x2, &b2)
1582            || is_rs (insn, op_bxh, &r1, &r3, &d2, &b2)
1583            || is_rsy (insn, op1_bxhg, op2_bxhg, &r1, &r3, &d2, &b2)
1584            || is_rs (insn, op_bxle, &r1, &r3, &d2, &b2)
1585            || is_rsy (insn, op1_bxleg, op2_bxleg, &r1, &r3, &d2, &b2))
1586     {
1587       /* Update PC iff branch was *not* taken.  */
1588       if (pc == to + insnlen)
1589         regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1590     }
1591
1592   /* Handle PC-relative branch and save instructions.  */
1593   else if (is_ri (insn, op1_bras, op2_bras, &r1, &i2)
1594            || is_ril (insn, op1_brasl, op2_brasl, &r1, &i2))
1595     {
1596       /* Update PC.  */
1597       regcache_write_pc (regs, pc - to + from);
1598       /* Recompute saved return address in R1.  */
1599       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1600                                       amode | (from + insnlen));
1601     }
1602
1603   /* Handle PC-relative branch instructions.  */
1604   else if (is_ri (insn, op1_brc, op2_brc, &r1, &i2)
1605            || is_ril (insn, op1_brcl, op2_brcl, &r1, &i2)
1606            || is_ri (insn, op1_brct, op2_brct, &r1, &i2)
1607            || is_ri (insn, op1_brctg, op2_brctg, &r1, &i2)
1608            || is_rsi (insn, op_brxh, &r1, &r3, &i2)
1609            || is_rie (insn, op1_brxhg, op2_brxhg, &r1, &r3, &i2)
1610            || is_rsi (insn, op_brxle, &r1, &r3, &i2)
1611            || is_rie (insn, op1_brxlg, op2_brxlg, &r1, &r3, &i2))
1612     {
1613       /* Update PC.  */
1614       regcache_write_pc (regs, pc - to + from);
1615     }
1616
1617   /* Handle LOAD ADDRESS RELATIVE LONG.  */
1618   else if (is_ril (insn, op1_larl, op2_larl, &r1, &i2))
1619     {
1620       /* Update PC.  */
1621       regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1622       /* Recompute output address in R1.  */
1623       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1624                                       amode | (from + i2 * 2));
1625     }
1626
1627   /* If we executed a breakpoint instruction, point PC right back at it.  */
1628   else if (insn[0] == 0x0 && insn[1] == 0x1)
1629     regcache_write_pc (regs, from);
1630
1631   /* For any other insn, PC points right after the original instruction.  */
1632   else
1633     regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1634
1635   if (debug_displaced)
1636     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1637                         "displaced: (s390) pc is now %s\n",
1638                         paddress (gdbarch, regcache_read_pc (regs)));
1639 }
1640
1641
1642 /* Helper routine to unwind pseudo registers.  */
1643
1644 static struct value *
1645 s390_unwind_pseudo_register (struct frame_info *this_frame, int regnum)
1646 {
1647   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1648   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1649   struct type *type = register_type (gdbarch, regnum);
1650
1651   /* Unwind PC via PSW address.  */
1652   if (regnum == tdep->pc_regnum)
1653     {
1654       struct value *val;
1655
1656       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_PSWA_REGNUM);
1657       if (!value_optimized_out (val))
1658         {
1659           LONGEST pswa = value_as_long (val);
1660
1661           if (TYPE_LENGTH (type) == 4)
1662             return value_from_pointer (type, pswa & 0x7fffffff);
1663           else
1664             return value_from_pointer (type, pswa);
1665         }
1666     }
1667
1668   /* Unwind CC via PSW mask.  */
1669   if (regnum == tdep->cc_regnum)
1670     {
1671       struct value *val;
1672
1673       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_PSWM_REGNUM);
1674       if (!value_optimized_out (val))
1675         {
1676           LONGEST pswm = value_as_long (val);
1677
1678           if (TYPE_LENGTH (type) == 4)
1679             return value_from_longest (type, (pswm >> 12) & 3);
1680           else
1681             return value_from_longest (type, (pswm >> 44) & 3);
1682         }
1683     }
1684
1685   /* Unwind full GPRs to show at least the lower halves (as the
1686      upper halves are undefined).  */
1687   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
1688     {
1689       int reg = regnum - tdep->gpr_full_regnum;
1690       struct value *val;
1691
1692       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_R0_REGNUM + reg);
1693       if (!value_optimized_out (val))
1694         return value_cast (type, val);
1695     }
1696
1697   return allocate_optimized_out_value (type);
1698 }
1699
1700 static struct value *
1701 s390_trad_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1702                                struct trad_frame_saved_reg saved_regs[],
1703                                int regnum)
1704 {
1705   if (regnum < S390_NUM_REGS)
1706     return trad_frame_get_prev_register (this_frame, saved_regs, regnum);
1707   else
1708     return s390_unwind_pseudo_register (this_frame, regnum);
1709 }
1710
1711
1712 /* Normal stack frames.  */
1713
1714 struct s390_unwind_cache {
1715
1716   CORE_ADDR func;
1717   CORE_ADDR frame_base;
1718   CORE_ADDR local_base;
1719
1720   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
1721 };
1722
1723 static int
1724 s390_prologue_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1725                                   struct s390_unwind_cache *info)
1726 {
1727   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1728   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1729   struct s390_prologue_data data;
1730   pv_t *fp = &data.gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1731   pv_t *sp = &data.gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1732   int i;
1733   CORE_ADDR cfa;
1734   CORE_ADDR func;
1735   CORE_ADDR result;
1736   ULONGEST reg;
1737   CORE_ADDR prev_sp;
1738   int frame_pointer;
1739   int size;
1740   struct frame_info *next_frame;
1741
1742   /* Try to find the function start address.  If we can't find it, we don't
1743      bother searching for it -- with modern compilers this would be mostly
1744      pointless anyway.  Trust that we'll either have valid DWARF-2 CFI data
1745      or else a valid backchain ...  */
1746   func = get_frame_func (this_frame);
1747   if (!func)
1748     return 0;
1749
1750   /* Try to analyze the prologue.  */
1751   result = s390_analyze_prologue (gdbarch, func,
1752                                   get_frame_pc (this_frame), &data);
1753   if (!result)
1754     return 0;
1755
1756   /* If this was successful, we should have found the instruction that
1757      sets the stack pointer register to the previous value of the stack
1758      pointer minus the frame size.  */
1759   if (!pv_is_register (*sp, S390_SP_REGNUM))
1760     return 0;
1761
1762   /* A frame size of zero at this point can mean either a real
1763      frameless function, or else a failure to find the prologue.
1764      Perform some sanity checks to verify we really have a
1765      frameless function.  */
1766   if (sp->k == 0)
1767     {
1768       /* If the next frame is a NORMAL_FRAME, this frame *cannot* have frame
1769          size zero.  This is only possible if the next frame is a sentinel
1770          frame, a dummy frame, or a signal trampoline frame.  */
1771       /* FIXME: cagney/2004-05-01: This sanity check shouldn't be
1772          needed, instead the code should simpliy rely on its
1773          analysis.  */
1774       next_frame = get_next_frame (this_frame);
1775       while (next_frame && get_frame_type (next_frame) == INLINE_FRAME)
1776         next_frame = get_next_frame (next_frame);
1777       if (next_frame
1778           && get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) == NORMAL_FRAME)
1779         return 0;
1780
1781       /* If we really have a frameless function, %r14 must be valid
1782          -- in particular, it must point to a different function.  */
1783       reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_RETADDR_REGNUM);
1784       reg = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, reg) - 1;
1785       if (get_pc_function_start (reg) == func)
1786         {
1787           /* However, there is one case where it *is* valid for %r14
1788              to point to the same function -- if this is a recursive
1789              call, and we have stopped in the prologue *before* the
1790              stack frame was allocated.
1791
1792              Recognize this case by looking ahead a bit ...  */
1793
1794           struct s390_prologue_data data2;
1795           pv_t *sp = &data2.gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1796
1797           if (!(s390_analyze_prologue (gdbarch, func, (CORE_ADDR)-1, &data2)
1798                 && pv_is_register (*sp, S390_SP_REGNUM)
1799                 && sp->k != 0))
1800             return 0;
1801         }
1802     }
1803
1804
1805   /* OK, we've found valid prologue data.  */
1806   size = -sp->k;
1807
1808   /* If the frame pointer originally also holds the same value
1809      as the stack pointer, we're probably using it.  If it holds
1810      some other value -- even a constant offset -- it is most
1811      likely used as temp register.  */
1812   if (pv_is_identical (*sp, *fp))
1813     frame_pointer = S390_FRAME_REGNUM;
1814   else
1815     frame_pointer = S390_SP_REGNUM;
1816
1817   /* If we've detected a function with stack frame, we'll still have to
1818      treat it as frameless if we're currently within the function epilog
1819      code at a point where the frame pointer has already been restored.
1820      This can only happen in an innermost frame.  */
1821   /* FIXME: cagney/2004-05-01: This sanity check shouldn't be needed,
1822      instead the code should simpliy rely on its analysis.  */
1823   next_frame = get_next_frame (this_frame);
1824   while (next_frame && get_frame_type (next_frame) == INLINE_FRAME)
1825     next_frame = get_next_frame (next_frame);
1826   if (size > 0
1827       && (next_frame == NULL
1828           || get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) != NORMAL_FRAME))
1829     {
1830       /* See the comment in s390_in_function_epilogue_p on why this is
1831          not completely reliable ...  */
1832       if (s390_in_function_epilogue_p (gdbarch, get_frame_pc (this_frame)))
1833         {
1834           memset (&data, 0, sizeof (data));
1835           size = 0;
1836           frame_pointer = S390_SP_REGNUM;
1837         }
1838     }
1839
1840   /* Once we know the frame register and the frame size, we can unwind
1841      the current value of the frame register from the next frame, and
1842      add back the frame size to arrive that the previous frame's
1843      stack pointer value.  */
1844   prev_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, frame_pointer) + size;
1845   cfa = prev_sp + 16*word_size + 32;
1846
1847   /* Set up ABI call-saved/call-clobbered registers.  */
1848   for (i = 0; i < S390_NUM_REGS; i++)
1849     if (!s390_register_call_saved (gdbarch, i))
1850       trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, i);
1851
1852   /* CC is always call-clobbered.  */
1853   trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, S390_PSWM_REGNUM);
1854
1855   /* Record the addresses of all register spill slots the prologue parser
1856      has recognized.  Consider only registers defined as call-saved by the
1857      ABI; for call-clobbered registers the parser may have recognized
1858      spurious stores.  */
1859
1860   for (i = 0; i < 16; i++)
1861     if (s390_register_call_saved (gdbarch, S390_R0_REGNUM + i)
1862         && data.gpr_slot[i] != 0)
1863       info->saved_regs[S390_R0_REGNUM + i].addr = cfa - data.gpr_slot[i];
1864
1865   for (i = 0; i < 16; i++)
1866     if (s390_register_call_saved (gdbarch, S390_F0_REGNUM + i)
1867         && data.fpr_slot[i] != 0)
1868       info->saved_regs[S390_F0_REGNUM + i].addr = cfa - data.fpr_slot[i];
1869
1870   /* Function return will set PC to %r14.  */
1871   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM] = info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM];
1872
1873   /* In frameless functions, we unwind simply by moving the return
1874      address to the PC.  However, if we actually stored to the
1875      save area, use that -- we might only think the function frameless
1876      because we're in the middle of the prologue ...  */
1877   if (size == 0
1878       && !trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_PSWA_REGNUM))
1879     {
1880       info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].realreg = S390_RETADDR_REGNUM;
1881     }
1882
1883   /* Another sanity check: unless this is a frameless function,
1884      we should have found spill slots for SP and PC.
1885      If not, we cannot unwind further -- this happens e.g. in
1886      libc's thread_start routine.  */
1887   if (size > 0)
1888     {
1889       if (!trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_SP_REGNUM)
1890           || !trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_PSWA_REGNUM))
1891         prev_sp = -1;
1892     }
1893
1894   /* We use the current value of the frame register as local_base,
1895      and the top of the register save area as frame_base.  */
1896   if (prev_sp != -1)
1897     {
1898       info->frame_base = prev_sp + 16*word_size + 32;
1899       info->local_base = prev_sp - size;
1900     }
1901
1902   info->func = func;
1903   return 1;
1904 }
1905
1906 static void
1907 s390_backchain_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1908                                    struct s390_unwind_cache *info)
1909 {
1910   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1911   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1912   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1913   CORE_ADDR backchain;
1914   ULONGEST reg;
1915   LONGEST sp;
1916   int i;
1917
1918   /* Set up ABI call-saved/call-clobbered registers.  */
1919   for (i = 0; i < S390_NUM_REGS; i++)
1920     if (!s390_register_call_saved (gdbarch, i))
1921       trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, i);
1922
1923   /* CC is always call-clobbered.  */
1924   trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, S390_PSWM_REGNUM);
1925
1926   /* Get the backchain.  */
1927   reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
1928   backchain = read_memory_unsigned_integer (reg, word_size, byte_order);
1929
1930   /* A zero backchain terminates the frame chain.  As additional
1931      sanity check, let's verify that the spill slot for SP in the
1932      save area pointed to by the backchain in fact links back to
1933      the save area.  */
1934   if (backchain != 0
1935       && safe_read_memory_integer (backchain + 15*word_size,
1936                                    word_size, byte_order, &sp)
1937       && (CORE_ADDR)sp == backchain)
1938     {
1939       /* We don't know which registers were saved, but it will have
1940          to be at least %r14 and %r15.  This will allow us to continue
1941          unwinding, but other prev-frame registers may be incorrect ...  */
1942       info->saved_regs[S390_SP_REGNUM].addr = backchain + 15*word_size;
1943       info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM].addr = backchain + 14*word_size;
1944
1945       /* Function return will set PC to %r14.  */
1946       info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM]
1947         = info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM];
1948
1949       /* We use the current value of the frame register as local_base,
1950          and the top of the register save area as frame_base.  */
1951       info->frame_base = backchain + 16*word_size + 32;
1952       info->local_base = reg;
1953     }
1954
1955   info->func = get_frame_pc (this_frame);
1956 }
1957
1958 static struct s390_unwind_cache *
1959 s390_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1960                          void **this_prologue_cache)
1961 {
1962   struct s390_unwind_cache *info;
1963
1964   if (*this_prologue_cache)
1965     return *this_prologue_cache;
1966
1967   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_unwind_cache);
1968   *this_prologue_cache = info;
1969   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
1970   info->func = -1;
1971   info->frame_base = -1;
1972   info->local_base = -1;
1973
1974   TRY
1975     {
1976       /* Try to use prologue analysis to fill the unwind cache.
1977          If this fails, fall back to reading the stack backchain.  */
1978       if (!s390_prologue_frame_unwind_cache (this_frame, info))
1979         s390_backchain_frame_unwind_cache (this_frame, info);
1980     }
1981   CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
1982     {
1983       if (ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
1984         throw_exception (ex);
1985     }
1986   END_CATCH
1987
1988   return info;
1989 }
1990
1991 static void
1992 s390_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1993                     void **this_prologue_cache,
1994                     struct frame_id *this_id)
1995 {
1996   struct s390_unwind_cache *info
1997     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1998
1999   if (info->frame_base == -1)
2000     return;
2001
2002   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, info->func);
2003 }
2004
2005 static struct value *
2006 s390_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2007                           void **this_prologue_cache, int regnum)
2008 {
2009   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2010   struct s390_unwind_cache *info
2011     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2012
2013   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2014 }
2015
2016 static const struct frame_unwind s390_frame_unwind = {
2017   NORMAL_FRAME,
2018   default_frame_unwind_stop_reason,
2019   s390_frame_this_id,
2020   s390_frame_prev_register,
2021   NULL,
2022   default_frame_sniffer
2023 };
2024
2025
2026 /* Code stubs and their stack frames.  For things like PLTs and NULL
2027    function calls (where there is no true frame and the return address
2028    is in the RETADDR register).  */
2029
2030 struct s390_stub_unwind_cache
2031 {
2032   CORE_ADDR frame_base;
2033   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
2034 };
2035
2036 static struct s390_stub_unwind_cache *
2037 s390_stub_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
2038                               void **this_prologue_cache)
2039 {
2040   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2041   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2042   struct s390_stub_unwind_cache *info;
2043   ULONGEST reg;
2044
2045   if (*this_prologue_cache)
2046     return *this_prologue_cache;
2047
2048   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_stub_unwind_cache);
2049   *this_prologue_cache = info;
2050   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2051
2052   /* The return address is in register %r14.  */
2053   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].realreg = S390_RETADDR_REGNUM;
2054
2055   /* Retrieve stack pointer and determine our frame base.  */
2056   reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2057   info->frame_base = reg + 16*word_size + 32;
2058
2059   return info;
2060 }
2061
2062 static void
2063 s390_stub_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2064                          void **this_prologue_cache,
2065                          struct frame_id *this_id)
2066 {
2067   struct s390_stub_unwind_cache *info
2068     = s390_stub_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2069   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, get_frame_pc (this_frame));
2070 }
2071
2072 static struct value *
2073 s390_stub_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2074                                void **this_prologue_cache, int regnum)
2075 {
2076   struct s390_stub_unwind_cache *info
2077     = s390_stub_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2078   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2079 }
2080
2081 static int
2082 s390_stub_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2083                          struct frame_info *this_frame,
2084                          void **this_prologue_cache)
2085 {
2086   CORE_ADDR addr_in_block;
2087   bfd_byte insn[S390_MAX_INSTR_SIZE];
2088
2089   /* If the current PC points to non-readable memory, we assume we
2090      have trapped due to an invalid function pointer call.  We handle
2091      the non-existing current function like a PLT stub.  */
2092   addr_in_block = get_frame_address_in_block (this_frame);
2093   if (in_plt_section (addr_in_block)
2094       || s390_readinstruction (insn, get_frame_pc (this_frame)) < 0)
2095     return 1;
2096   return 0;
2097 }
2098
2099 static const struct frame_unwind s390_stub_frame_unwind = {
2100   NORMAL_FRAME,
2101   default_frame_unwind_stop_reason,
2102   s390_stub_frame_this_id,
2103   s390_stub_frame_prev_register,
2104   NULL,
2105   s390_stub_frame_sniffer
2106 };
2107
2108
2109 /* Signal trampoline stack frames.  */
2110
2111 struct s390_sigtramp_unwind_cache {
2112   CORE_ADDR frame_base;
2113   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
2114 };
2115
2116 static struct s390_sigtramp_unwind_cache *
2117 s390_sigtramp_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
2118                                   void **this_prologue_cache)
2119 {
2120   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2121   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2122   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2123   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2124   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info;
2125   ULONGEST this_sp, prev_sp;
2126   CORE_ADDR next_ra, next_cfa, sigreg_ptr, sigreg_high_off;
2127   int i;
2128
2129   if (*this_prologue_cache)
2130     return *this_prologue_cache;
2131
2132   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_sigtramp_unwind_cache);
2133   *this_prologue_cache = info;
2134   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2135
2136   this_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2137   next_ra = get_frame_pc (this_frame);
2138   next_cfa = this_sp + 16*word_size + 32;
2139
2140   /* New-style RT frame:
2141         retcode + alignment (8 bytes)
2142         siginfo (128 bytes)
2143         ucontext (contains sigregs at offset 5 words).  */
2144   if (next_ra == next_cfa)
2145     {
2146       sigreg_ptr = next_cfa + 8 + 128 + align_up (5*word_size, 8);
2147       /* sigregs are followed by uc_sigmask (8 bytes), then by the
2148          upper GPR halves if present.  */
2149       sigreg_high_off = 8;
2150     }
2151
2152   /* Old-style RT frame and all non-RT frames:
2153         old signal mask (8 bytes)
2154         pointer to sigregs.  */
2155   else
2156     {
2157       sigreg_ptr = read_memory_unsigned_integer (next_cfa + 8,
2158                                                  word_size, byte_order);
2159       /* sigregs are followed by signo (4 bytes), then by the
2160          upper GPR halves if present.  */
2161       sigreg_high_off = 4;
2162     }
2163
2164   /* The sigregs structure looks like this:
2165             long   psw_mask;
2166             long   psw_addr;
2167             long   gprs[16];
2168             int    acrs[16];
2169             int    fpc;
2170             int    __pad;
2171             double fprs[16];  */
2172
2173   /* PSW mask and address.  */
2174   info->saved_regs[S390_PSWM_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2175   sigreg_ptr += word_size;
2176   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2177   sigreg_ptr += word_size;
2178
2179   /* Then the GPRs.  */
2180   for (i = 0; i < 16; i++)
2181     {
2182       info->saved_regs[S390_R0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2183       sigreg_ptr += word_size;
2184     }
2185
2186   /* Then the ACRs.  */
2187   for (i = 0; i < 16; i++)
2188     {
2189       info->saved_regs[S390_A0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2190       sigreg_ptr += 4;
2191     }
2192
2193   /* The floating-point control word.  */
2194   info->saved_regs[S390_FPC_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2195   sigreg_ptr += 8;
2196
2197   /* And finally the FPRs.  */
2198   for (i = 0; i < 16; i++)
2199     {
2200       info->saved_regs[S390_F0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2201       sigreg_ptr += 8;
2202     }
2203
2204   /* If we have them, the GPR upper halves are appended at the end.  */
2205   sigreg_ptr += sigreg_high_off;
2206   if (tdep->gpr_full_regnum != -1)
2207     for (i = 0; i < 16; i++)
2208       {
2209         info->saved_regs[S390_R0_UPPER_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2210         sigreg_ptr += 4;
2211       }
2212
2213   /* Restore the previous frame's SP.  */
2214   prev_sp = read_memory_unsigned_integer (
2215                         info->saved_regs[S390_SP_REGNUM].addr,
2216                         word_size, byte_order);
2217
2218   /* Determine our frame base.  */
2219   info->frame_base = prev_sp + 16*word_size + 32;
2220
2221   return info;
2222 }
2223
2224 static void
2225 s390_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2226                              void **this_prologue_cache,
2227                              struct frame_id *this_id)
2228 {
2229   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info
2230     = s390_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2231   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, get_frame_pc (this_frame));
2232 }
2233
2234 static struct value *
2235 s390_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2236                                    void **this_prologue_cache, int regnum)
2237 {
2238   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info
2239     = s390_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2240   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2241 }
2242
2243 static int
2244 s390_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2245                              struct frame_info *this_frame,
2246                              void **this_prologue_cache)
2247 {
2248   CORE_ADDR pc = get_frame_pc (this_frame);
2249   bfd_byte sigreturn[2];
2250
2251   if (target_read_memory (pc, sigreturn, 2))
2252     return 0;
2253
2254   if (sigreturn[0] != op_svc)
2255     return 0;
2256
2257   if (sigreturn[1] != 119 /* sigreturn */
2258       && sigreturn[1] != 173 /* rt_sigreturn */)
2259     return 0;
2260
2261   return 1;
2262 }
2263
2264 static const struct frame_unwind s390_sigtramp_frame_unwind = {
2265   SIGTRAMP_FRAME,
2266   default_frame_unwind_stop_reason,
2267   s390_sigtramp_frame_this_id,
2268   s390_sigtramp_frame_prev_register,
2269   NULL,
2270   s390_sigtramp_frame_sniffer
2271 };
2272
2273 /* Retrieve the syscall number at a ptrace syscall-stop.  Return -1
2274    upon error. */
2275
2276 static LONGEST
2277 s390_linux_get_syscall_number (struct gdbarch *gdbarch,
2278                                ptid_t ptid)
2279 {
2280   struct regcache *regs = get_thread_regcache (ptid);
2281   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2282   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2283   ULONGEST pc;
2284   ULONGEST svc_number = -1;
2285   unsigned opcode;
2286
2287   /* Assume that the PC points after the 2-byte SVC instruction.  We
2288      don't currently support SVC via EXECUTE. */
2289   regcache_cooked_read_unsigned (regs, tdep->pc_regnum, &pc);
2290   pc -= 2;
2291   opcode = read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) pc, 1, byte_order);
2292   if (opcode != op_svc)
2293     return -1;
2294
2295   svc_number = read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) pc + 1, 1,
2296                                              byte_order);
2297   if (svc_number == 0)
2298     regcache_cooked_read_unsigned (regs, S390_R1_REGNUM, &svc_number);
2299
2300   return svc_number;
2301 }
2302
2303
2304 /* Frame base handling.  */
2305
2306 static CORE_ADDR
2307 s390_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2308 {
2309   struct s390_unwind_cache *info
2310     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
2311   return info->frame_base;
2312 }
2313
2314 static CORE_ADDR
2315 s390_local_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2316 {
2317   struct s390_unwind_cache *info
2318     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
2319   return info->local_base;
2320 }
2321
2322 static const struct frame_base s390_frame_base = {
2323   &s390_frame_unwind,
2324   s390_frame_base_address,
2325   s390_local_base_address,
2326   s390_local_base_address
2327 };
2328
2329 static CORE_ADDR
2330 s390_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
2331 {
2332   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2333   ULONGEST pc;
2334   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, tdep->pc_regnum);
2335   return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
2336 }
2337
2338 static CORE_ADDR
2339 s390_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
2340 {
2341   ULONGEST sp;
2342   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, S390_SP_REGNUM);
2343   return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
2344 }
2345
2346
2347 /* DWARF-2 frame support.  */
2348
2349 static struct value *
2350 s390_dwarf2_prev_register (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
2351                            int regnum)
2352 {
2353   return s390_unwind_pseudo_register (this_frame, regnum);
2354 }
2355
2356 static void
2357 s390_dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
2358                             struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
2359                             struct frame_info *this_frame)
2360 {
2361   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2362
2363   /* The condition code (and thus PSW mask) is call-clobbered.  */
2364   if (regnum == S390_PSWM_REGNUM)
2365     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
2366
2367   /* The PSW address unwinds to the return address.  */
2368   else if (regnum == S390_PSWA_REGNUM)
2369     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_RA;
2370
2371   /* Fixed registers are call-saved or call-clobbered
2372      depending on the ABI in use.  */
2373   else if (regnum < S390_NUM_REGS)
2374     {
2375       if (s390_register_call_saved (gdbarch, regnum))
2376         reg->how = DWARF2_FRAME_REG_SAME_VALUE;
2377       else
2378         reg->how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
2379     }
2380
2381   /* We install a special function to unwind pseudos.  */
2382   else
2383     {
2384       reg->how = DWARF2_FRAME_REG_FN;
2385       reg->loc.fn = s390_dwarf2_prev_register;
2386     }
2387 }
2388
2389
2390 /* Dummy function calls.  */
2391
2392 /* Return non-zero if TYPE is an integer-like type, zero otherwise.
2393    "Integer-like" types are those that should be passed the way
2394    integers are: integers, enums, ranges, characters, and booleans.  */
2395 static int
2396 is_integer_like (struct type *type)
2397 {
2398   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
2399
2400   return (code == TYPE_CODE_INT
2401           || code == TYPE_CODE_ENUM
2402           || code == TYPE_CODE_RANGE
2403           || code == TYPE_CODE_CHAR
2404           || code == TYPE_CODE_BOOL);
2405 }
2406
2407 /* Return non-zero if TYPE is a pointer-like type, zero otherwise.
2408    "Pointer-like" types are those that should be passed the way
2409    pointers are: pointers and references.  */
2410 static int
2411 is_pointer_like (struct type *type)
2412 {
2413   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
2414
2415   return (code == TYPE_CODE_PTR
2416           || code == TYPE_CODE_REF);
2417 }
2418
2419
2420 /* Return non-zero if TYPE is a `float singleton' or `double
2421    singleton', zero otherwise.
2422
2423    A `T singleton' is a struct type with one member, whose type is
2424    either T or a `T singleton'.  So, the following are all float
2425    singletons:
2426
2427    struct { float x };
2428    struct { struct { float x; } x; };
2429    struct { struct { struct { float x; } x; } x; };
2430
2431    ... and so on.
2432
2433    All such structures are passed as if they were floats or doubles,
2434    as the (revised) ABI says.  */
2435 static int
2436 is_float_singleton (struct type *type)
2437 {
2438   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT && TYPE_NFIELDS (type) == 1)
2439     {
2440       struct type *singleton_type = TYPE_FIELD_TYPE (type, 0);
2441       CHECK_TYPEDEF (singleton_type);
2442
2443       return (TYPE_CODE (singleton_type) == TYPE_CODE_FLT
2444               || TYPE_CODE (singleton_type) == TYPE_CODE_DECFLOAT
2445               || is_float_singleton (singleton_type));
2446     }
2447
2448   return 0;
2449 }
2450
2451
2452 /* Return non-zero if TYPE is a struct-like type, zero otherwise.
2453    "Struct-like" types are those that should be passed as structs are:
2454    structs and unions.
2455
2456    As an odd quirk, not mentioned in the ABI, GCC passes float and
2457    double singletons as if they were a plain float, double, etc.  (The
2458    corresponding union types are handled normally.)  So we exclude
2459    those types here.  *shrug* */
2460 static int
2461 is_struct_like (struct type *type)
2462 {
2463   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
2464
2465   return (code == TYPE_CODE_UNION
2466           || (code == TYPE_CODE_STRUCT && ! is_float_singleton (type)));
2467 }
2468
2469
2470 /* Return non-zero if TYPE is a float-like type, zero otherwise.
2471    "Float-like" types are those that should be passed as
2472    floating-point values are.
2473
2474    You'd think this would just be floats, doubles, long doubles, etc.
2475    But as an odd quirk, not mentioned in the ABI, GCC passes float and
2476    double singletons as if they were a plain float, double, etc.  (The
2477    corresponding union types are handled normally.)  So we include
2478    those types here.  *shrug* */
2479 static int
2480 is_float_like (struct type *type)
2481 {
2482   return (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2483           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT
2484           || is_float_singleton (type));
2485 }
2486
2487 /* Determine whether N is a power of two.  */
2488
2489 static int
2490 is_power_of_two (unsigned int n)
2491 {
2492   return n && ((n & (n - 1)) == 0);
2493 }
2494
2495 /* Return non-zero if TYPE should be passed as a pointer to a copy,
2496    zero otherwise.  */
2497 static int
2498 s390_function_arg_pass_by_reference (struct type *type)
2499 {
2500   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2501     return 1;
2502
2503   return (is_struct_like (type) && !is_power_of_two (TYPE_LENGTH (type)))
2504           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_COMPLEX
2505           || (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY && TYPE_VECTOR (type));
2506 }
2507
2508 /* Return non-zero if TYPE should be passed in a float register
2509    if possible.  */
2510 static int
2511 s390_function_arg_float (struct type *type)
2512 {
2513   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2514     return 0;
2515
2516   return is_float_like (type);
2517 }
2518
2519 /* Return non-zero if TYPE should be passed in an integer register
2520    (or a pair of integer registers) if possible.  */
2521 static int
2522 s390_function_arg_integer (struct type *type)
2523 {
2524   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2525     return 0;
2526
2527    return is_integer_like (type)
2528           || is_pointer_like (type)
2529           || (is_struct_like (type) && is_power_of_two (TYPE_LENGTH (type)));
2530 }
2531
2532 /* Return ARG, a `SIMPLE_ARG', sign-extended or zero-extended to a full
2533    word as required for the ABI.  */
2534 static LONGEST
2535 extend_simple_arg (struct gdbarch *gdbarch, struct value *arg)
2536 {
2537   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2538   struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
2539
2540   /* Even structs get passed in the least significant bits of the
2541      register / memory word.  It's not really right to extract them as
2542      an integer, but it does take care of the extension.  */
2543   if (TYPE_UNSIGNED (type))
2544     return extract_unsigned_integer (value_contents (arg),
2545                                      TYPE_LENGTH (type), byte_order);
2546   else
2547     return extract_signed_integer (value_contents (arg),
2548                                    TYPE_LENGTH (type), byte_order);
2549 }
2550
2551
2552 /* Return the alignment required by TYPE.  */
2553 static int
2554 alignment_of (struct type *type)
2555 {
2556   int alignment;
2557
2558   if (is_integer_like (type)
2559       || is_pointer_like (type)
2560       || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2561       || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2562     alignment = TYPE_LENGTH (type);
2563   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
2564            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION)
2565     {
2566       int i;
2567
2568       alignment = 1;
2569       for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (type); i++)
2570         {
2571           int field_alignment
2572             = alignment_of (check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type, i)));
2573
2574           if (field_alignment > alignment)
2575             alignment = field_alignment;
2576         }
2577     }
2578   else
2579     alignment = 1;
2580
2581   /* Check that everything we ever return is a power of two.  Lots of
2582      code doesn't want to deal with aligning things to arbitrary
2583      boundaries.  */
2584   gdb_assert ((alignment & (alignment - 1)) == 0);
2585
2586   return alignment;
2587 }
2588
2589
2590 /* Put the actual parameter values pointed to by ARGS[0..NARGS-1] in
2591    place to be passed to a function, as specified by the "GNU/Linux
2592    for S/390 ELF Application Binary Interface Supplement".
2593
2594    SP is the current stack pointer.  We must put arguments, links,
2595    padding, etc. whereever they belong, and return the new stack
2596    pointer value.
2597
2598    If STRUCT_RETURN is non-zero, then the function we're calling is
2599    going to return a structure by value; STRUCT_ADDR is the address of
2600    a block we've allocated for it on the stack.
2601
2602    Our caller has taken care of any type promotions needed to satisfy
2603    prototypes or the old K&R argument-passing rules.  */
2604 static CORE_ADDR
2605 s390_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
2606                       struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
2607                       int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
2608                       int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
2609 {
2610   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2611   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2612   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2613   int i;
2614
2615   /* If the i'th argument is passed as a reference to a copy, then
2616      copy_addr[i] is the address of the copy we made.  */
2617   CORE_ADDR *copy_addr = alloca (nargs * sizeof (CORE_ADDR));
2618
2619   /* Reserve space for the reference-to-copy area.  */
2620   for (i = 0; i < nargs; i++)
2621     {
2622       struct value *arg = args[i];
2623       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
2624
2625       if (s390_function_arg_pass_by_reference (type))
2626         {
2627           sp -= TYPE_LENGTH (type);
2628           sp = align_down (sp, alignment_of (type));
2629           copy_addr[i] = sp;
2630         }
2631     }
2632
2633   /* Reserve space for the parameter area.  As a conservative
2634      simplification, we assume that everything will be passed on the
2635      stack.  Since every argument larger than 8 bytes will be
2636      passed by reference, we use this simple upper bound.  */
2637   sp -= nargs * 8;
2638
2639   /* After all that, make sure it's still aligned on an eight-byte
2640      boundary.  */
2641   sp = align_down (sp, 8);
2642
2643   /* Allocate the standard frame areas: the register save area, the
2644      word reserved for the compiler (which seems kind of meaningless),
2645      and the back chain pointer.  */
2646   sp -= 16*word_size + 32;
2647
2648   /* Now we have the final SP value.  Make sure we didn't underflow;
2649      on 31-bit, this would result in addresses with the high bit set,
2650      which causes confusion elsewhere.  Note that if we error out
2651      here, stack and registers remain untouched.  */
2652   if (gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp) != sp)
2653     error (_("Stack overflow"));
2654
2655
2656   /* Finally, place the actual parameters, working from SP towards
2657      higher addresses.  The code above is supposed to reserve enough
2658      space for this.  */
2659   {
2660     int fr = 0;
2661     int gr = 2;
2662     CORE_ADDR starg = sp + 16*word_size + 32;
2663
2664     /* A struct is returned using general register 2.  */
2665     if (struct_return)
2666       {
2667         regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + gr,
2668                                         struct_addr);
2669         gr++;
2670       }
2671
2672     for (i = 0; i < nargs; i++)
2673       {
2674         struct value *arg = args[i];
2675         struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
2676         unsigned length = TYPE_LENGTH (type);
2677
2678         if (s390_function_arg_pass_by_reference (type))
2679           {
2680             /* Actually copy the argument contents to the stack slot
2681                that was reserved above.  */
2682             write_memory (copy_addr[i], value_contents (arg), length);
2683
2684             if (gr <= 6)
2685               {
2686                 regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + gr,
2687                                                 copy_addr[i]);
2688                 gr++;
2689               }
2690             else
2691               {
2692                 write_memory_unsigned_integer (starg, word_size, byte_order,
2693                                                copy_addr[i]);
2694                 starg += word_size;
2695               }
2696           }
2697         else if (s390_function_arg_float (type))
2698           {
2699             /* The GNU/Linux for S/390 ABI uses FPRs 0 and 2 to pass arguments,
2700                the GNU/Linux for zSeries ABI uses 0, 2, 4, and 6.  */
2701             if (fr <= (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 ? 2 : 6))
2702               {
2703                 /* When we store a single-precision value in an FP register,
2704                    it occupies the leftmost bits.  */
2705                 regcache_cooked_write_part (regcache, S390_F0_REGNUM + fr,
2706                                             0, length, value_contents (arg));
2707                 fr += 2;
2708               }
2709             else
2710               {
2711                 /* When we store a single-precision value in a stack slot,
2712                    it occupies the rightmost bits.  */
2713                 starg = align_up (starg + length, word_size);
2714                 write_memory (starg - length, value_contents (arg), length);
2715               }
2716           }
2717         else if (s390_function_arg_integer (type) && length <= word_size)
2718           {
2719             if (gr <= 6)
2720               {
2721                 /* Integer arguments are always extended to word size.  */
2722                 regcache_cooked_write_signed (regcache, S390_R0_REGNUM + gr,
2723                                               extend_simple_arg (gdbarch,
2724                                                                  arg));
2725                 gr++;
2726               }
2727             else
2728               {
2729                 /* Integer arguments are always extended to word size.  */
2730                 write_memory_signed_integer (starg, word_size, byte_order,
2731                                              extend_simple_arg (gdbarch, arg));
2732                 starg += word_size;
2733               }
2734           }
2735         else if (s390_function_arg_integer (type) && length == 2*word_size)
2736           {
2737             if (gr <= 5)
2738               {
2739                 regcache_cooked_write (regcache, S390_R0_REGNUM + gr,
2740                                        value_contents (arg));
2741                 regcache_cooked_write (regcache, S390_R0_REGNUM + gr + 1,
2742                                        value_contents (arg) + word_size);
2743                 gr += 2;
2744               }
2745             else
2746               {
2747                 /* If we skipped r6 because we couldn't fit a DOUBLE_ARG
2748                    in it, then don't go back and use it again later.  */
2749                 gr = 7;
2750
2751                 write_memory (starg, value_contents (arg), length);
2752                 starg += length;
2753               }
2754           }
2755         else
2756           internal_error (__FILE__, __LINE__, _("unknown argument type"));
2757       }
2758   }
2759
2760   /* Store return PSWA.  In 31-bit mode, keep addressing mode bit.  */
2761   if (word_size == 4)
2762     {
2763       ULONGEST pswa;
2764       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &pswa);
2765       bp_addr = (bp_addr & 0x7fffffff) | (pswa & 0x80000000);
2766     }
2767   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_RETADDR_REGNUM, bp_addr);
2768
2769   /* Store updated stack pointer.  */
2770   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_SP_REGNUM, sp);
2771
2772   /* We need to return the 'stack part' of the frame ID,
2773      which is actually the top of the register save area.  */
2774   return sp + 16*word_size + 32;
2775 }
2776
2777 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that
2778    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
2779    returned by push_dummy_call, and the PC match the dummy frame's
2780    breakpoint.  */
2781 static struct frame_id
2782 s390_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
2783 {
2784   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2785   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2786   sp = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
2787
2788   return frame_id_build (sp + 16*word_size + 32,
2789                          get_frame_pc (this_frame));
2790 }
2791
2792 static CORE_ADDR
2793 s390_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
2794 {
2795   /* Both the 32- and 64-bit ABI's say that the stack pointer should
2796      always be aligned on an eight-byte boundary.  */
2797   return (addr & -8);
2798 }
2799
2800
2801 /* Function return value access.  */
2802
2803 static enum return_value_convention
2804 s390_return_value_convention (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type)
2805 {
2806   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2807     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2808
2809   switch (TYPE_CODE (type))
2810     {
2811     case TYPE_CODE_STRUCT:
2812     case TYPE_CODE_UNION:
2813     case TYPE_CODE_ARRAY:
2814     case TYPE_CODE_COMPLEX:
2815       return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2816
2817     default:
2818       return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
2819     }
2820 }
2821
2822 static enum return_value_convention
2823 s390_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
2824                    struct type *type, struct regcache *regcache,
2825                    gdb_byte *out, const gdb_byte *in)
2826 {
2827   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2828   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2829   enum return_value_convention rvc;
2830   int length;
2831
2832   type = check_typedef (type);
2833   rvc = s390_return_value_convention (gdbarch, type);
2834   length = TYPE_LENGTH (type);
2835
2836   if (in)
2837     {
2838       switch (rvc)
2839         {
2840         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
2841           if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2842               || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2843             {
2844               /* When we store a single-precision value in an FP register,
2845                  it occupies the leftmost bits.  */
2846               regcache_cooked_write_part (regcache, S390_F0_REGNUM,
2847                                           0, length, in);
2848             }
2849           else if (length <= word_size)
2850             {
2851               /* Integer arguments are always extended to word size.  */
2852               if (TYPE_UNSIGNED (type))
2853                 regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R2_REGNUM,
2854                         extract_unsigned_integer (in, length, byte_order));
2855               else
2856                 regcache_cooked_write_signed (regcache, S390_R2_REGNUM,
2857                         extract_signed_integer (in, length, byte_order));
2858             }
2859           else if (length == 2*word_size)
2860             {
2861               regcache_cooked_write (regcache, S390_R2_REGNUM, in);
2862               regcache_cooked_write (regcache, S390_R3_REGNUM, in + word_size);
2863             }
2864           else
2865             internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid return type"));
2866           break;
2867
2868         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
2869           error (_("Cannot set function return value."));
2870           break;
2871         }
2872     }
2873   else if (out)
2874     {
2875       switch (rvc)
2876         {
2877         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
2878           if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2879               || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2880             {
2881               /* When we store a single-precision value in an FP register,
2882                  it occupies the leftmost bits.  */
2883               regcache_cooked_read_part (regcache, S390_F0_REGNUM,
2884                                          0, length, out);
2885             }
2886           else if (length <= word_size)
2887             {
2888               /* Integer arguments occupy the rightmost bits.  */
2889               regcache_cooked_read_part (regcache, S390_R2_REGNUM,
2890                                          word_size - length, length, out);
2891             }
2892           else if (length == 2*word_size)
2893             {
2894               regcache_cooked_read (regcache, S390_R2_REGNUM, out);
2895               regcache_cooked_read (regcache, S390_R3_REGNUM, out + word_size);
2896             }
2897           else
2898             internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid return type"));
2899           break;
2900
2901         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
2902           error (_("Function return value unknown."));
2903           break;
2904         }
2905     }
2906
2907   return rvc;
2908 }
2909
2910
2911 /* Breakpoints.  */
2912
2913 static const gdb_byte *
2914 s390_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
2915                          CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
2916 {
2917   static const gdb_byte breakpoint[] = { 0x0, 0x1 };
2918
2919   *lenptr = sizeof (breakpoint);
2920   return breakpoint;
2921 }
2922
2923
2924 /* Address handling.  */
2925
2926 static CORE_ADDR
2927 s390_addr_bits_remove (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
2928 {
2929   return addr & 0x7fffffff;
2930 }
2931
2932 static int
2933 s390_address_class_type_flags (int byte_size, int dwarf2_addr_class)
2934 {
2935   if (byte_size == 4)
2936     return TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
2937   else
2938     return 0;
2939 }
2940
2941 static const char *
2942 s390_address_class_type_flags_to_name (struct gdbarch *gdbarch, int type_flags)
2943 {
2944   if (type_flags & TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1)
2945     return "mode32";
2946   else
2947     return NULL;
2948 }
2949
2950 static int
2951 s390_address_class_name_to_type_flags (struct gdbarch *gdbarch,
2952                                        const char *name,
2953                                        int *type_flags_ptr)
2954 {
2955   if (strcmp (name, "mode32") == 0)
2956     {
2957       *type_flags_ptr = TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
2958       return 1;
2959     }
2960   else
2961     return 0;
2962 }
2963
2964 /* Implement gdbarch_gcc_target_options.  GCC does not know "-m32" or
2965    "-mcmodel=large".  */
2966
2967 static char *
2968 s390_gcc_target_options (struct gdbarch *gdbarch)
2969 {
2970   return xstrdup (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64 ? "-m64" : "-m31");
2971 }
2972
2973 /* Implement gdbarch_gnu_triplet_regexp.  Target triplets are "s390-*"
2974    for 31-bit and "s390x-*" for 64-bit, while the BFD arch name is
2975    always "s390".  Note that an s390x compiler supports "-m31" as
2976    well.  */
2977
2978 static const char *
2979 s390_gnu_triplet_regexp (struct gdbarch *gdbarch)
2980 {
2981   return "s390x?";
2982 }
2983
2984 /* Implementation of `gdbarch_stap_is_single_operand', as defined in
2985    gdbarch.h.  */
2986
2987 static int
2988 s390_stap_is_single_operand (struct gdbarch *gdbarch, const char *s)
2989 {
2990   return ((isdigit (*s) && s[1] == '(' && s[2] == '%') /* Displacement
2991                                                           or indirection.  */
2992           || *s == '%' /* Register access.  */
2993           || isdigit (*s)); /* Literal number.  */
2994 }
2995
2996 /* Set up gdbarch struct.  */
2997
2998 static struct gdbarch *
2999 s390_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3000 {
3001   const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
3002   struct tdesc_arch_data *tdesc_data = NULL;
3003   struct gdbarch *gdbarch;
3004   struct gdbarch_tdep *tdep;
3005   int tdep_abi;
3006   int have_upper = 0;
3007   int have_linux_v1 = 0;
3008   int have_linux_v2 = 0;
3009   int have_tdb = 0;
3010   int have_vx = 0;
3011   int first_pseudo_reg, last_pseudo_reg;
3012   static const char *const stap_register_prefixes[] = { "%", NULL };
3013   static const char *const stap_register_indirection_prefixes[] = { "(",
3014                                                                     NULL };
3015   static const char *const stap_register_indirection_suffixes[] = { ")",
3016                                                                     NULL };
3017
3018   /* Default ABI and register size.  */
3019   switch (info.bfd_arch_info->mach)
3020     {
3021     case bfd_mach_s390_31:
3022       tdep_abi = ABI_LINUX_S390;
3023       break;
3024
3025     case bfd_mach_s390_64:
3026       tdep_abi = ABI_LINUX_ZSERIES;
3027       break;
3028
3029     default:
3030       return NULL;
3031     }
3032
3033   /* Use default target description if none provided by the target.  */
3034   if (!tdesc_has_registers (tdesc))
3035     {
3036       if (tdep_abi == ABI_LINUX_S390)
3037         tdesc = tdesc_s390_linux32;
3038       else
3039         tdesc = tdesc_s390x_linux64;
3040     }
3041
3042   /* Check any target description for validity.  */
3043   if (tdesc_has_registers (tdesc))
3044     {
3045       static const char *const gprs[] = {
3046         "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
3047         "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
3048       };
3049       static const char *const fprs[] = {
3050         "f0", "f1", "f2", "f3", "f4", "f5", "f6", "f7",
3051         "f8", "f9", "f10", "f11", "f12", "f13", "f14", "f15"
3052       };
3053       static const char *const acrs[] = {
3054         "acr0", "acr1", "acr2", "acr3", "acr4", "acr5", "acr6", "acr7",
3055         "acr8", "acr9", "acr10", "acr11", "acr12", "acr13", "acr14", "acr15"
3056       };
3057       static const char *const gprs_lower[] = {
3058         "r0l", "r1l", "r2l", "r3l", "r4l", "r5l", "r6l", "r7l",
3059         "r8l", "r9l", "r10l", "r11l", "r12l", "r13l", "r14l", "r15l"
3060       };
3061       static const char *const gprs_upper[] = {
3062         "r0h", "r1h", "r2h", "r3h", "r4h", "r5h", "r6h", "r7h",
3063         "r8h", "r9h", "r10h", "r11h", "r12h", "r13h", "r14h", "r15h"
3064       };
3065       static const char *const tdb_regs[] = {
3066         "tdb0", "tac", "tct", "atia",
3067         "tr0", "tr1", "tr2", "tr3", "tr4", "tr5", "tr6", "tr7",
3068         "tr8", "tr9", "tr10", "tr11", "tr12", "tr13", "tr14", "tr15"
3069       };
3070       static const char *const vxrs_low[] = {
3071         "v0l", "v1l", "v2l", "v3l", "v4l", "v5l", "v6l", "v7l", "v8l",
3072         "v9l", "v10l", "v11l", "v12l", "v13l", "v14l", "v15l",
3073       };
3074       static const char *const vxrs_high[] = {
3075         "v16", "v17", "v18", "v19", "v20", "v21", "v22", "v23", "v24",
3076         "v25", "v26", "v27", "v28", "v29", "v30", "v31",
3077       };
3078       const struct tdesc_feature *feature;
3079       int i, valid_p = 1;
3080
3081       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.core");
3082       if (feature == NULL)
3083         return NULL;
3084
3085       tdesc_data = tdesc_data_alloc ();
3086
3087       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3088                                           S390_PSWM_REGNUM, "pswm");
3089       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3090                                           S390_PSWA_REGNUM, "pswa");
3091
3092       if (tdesc_unnumbered_register (feature, "r0"))
3093         {
3094           for (i = 0; i < 16; i++)
3095             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3096                                                 S390_R0_REGNUM + i, gprs[i]);
3097         }
3098       else
3099         {
3100           have_upper = 1;
3101
3102           for (i = 0; i < 16; i++)
3103             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3104                                                 S390_R0_REGNUM + i,
3105                                                 gprs_lower[i]);
3106           for (i = 0; i < 16; i++)
3107             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3108                                                 S390_R0_UPPER_REGNUM + i,
3109                                                 gprs_upper[i]);
3110         }
3111
3112       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.fpr");
3113       if (feature == NULL)
3114         {
3115           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3116           return NULL;
3117         }
3118
3119       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3120                                           S390_FPC_REGNUM, "fpc");
3121       for (i = 0; i < 16; i++)
3122         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3123                                             S390_F0_REGNUM + i, fprs[i]);
3124
3125       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.acr");
3126       if (feature == NULL)
3127         {
3128           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3129           return NULL;
3130         }
3131
3132       for (i = 0; i < 16; i++)
3133         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3134                                             S390_A0_REGNUM + i, acrs[i]);
3135
3136       /* Optional GNU/Linux-specific "registers".  */
3137       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.linux");
3138       if (feature)
3139         {
3140           tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3141                                    S390_ORIG_R2_REGNUM, "orig_r2");
3142
3143           if (tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3144                                        S390_LAST_BREAK_REGNUM, "last_break"))
3145             have_linux_v1 = 1;
3146
3147           if (tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3148                                        S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, "system_call"))
3149             have_linux_v2 = 1;
3150
3151           if (have_linux_v2 > have_linux_v1)
3152             valid_p = 0;
3153         }
3154
3155       /* Transaction diagnostic block.  */
3156       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.tdb");
3157       if (feature)
3158         {
3159           for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (tdb_regs); i++)
3160             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3161                                                 S390_TDB_DWORD0_REGNUM + i,
3162                                                 tdb_regs[i]);
3163           have_tdb = 1;
3164         }
3165
3166       /* Vector registers.  */
3167       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.vx");
3168       if (feature)
3169         {
3170           for (i = 0; i < 16; i++)
3171             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3172                                                 S390_V0_LOWER_REGNUM + i,
3173                                                 vxrs_low[i]);
3174           for (i = 0; i < 16; i++)
3175             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3176                                                 S390_V16_REGNUM + i,
3177                                                 vxrs_high[i]);
3178           have_vx = 1;
3179         }
3180
3181       if (!valid_p)
3182         {
3183           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3184           return NULL;
3185         }
3186     }
3187
3188   /* Find a candidate among extant architectures.  */
3189   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
3190        arches != NULL;
3191        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
3192     {
3193       tdep = gdbarch_tdep (arches->gdbarch);
3194       if (!tdep)
3195         continue;
3196       if (tdep->abi != tdep_abi)
3197         continue;
3198       if ((tdep->gpr_full_regnum != -1) != have_upper)
3199         continue;
3200       if (tdesc_data != NULL)
3201         tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3202       return arches->gdbarch;
3203     }
3204
3205   /* Otherwise create a new gdbarch for the specified machine type.  */
3206   tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
3207   tdep->abi = tdep_abi;
3208   tdep->have_linux_v1 = have_linux_v1;
3209   tdep->have_linux_v2 = have_linux_v2;
3210   tdep->have_tdb = have_tdb;
3211   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3212
3213   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 0);
3214   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
3215
3216   /* S/390 GNU/Linux uses either 64-bit or 128-bit long doubles.
3217      We can safely let them default to 128-bit, since the debug info
3218      will give the size of type actually used in each case.  */
3219   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 128);
3220   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ia64_quad);
3221
3222   /* Amount PC must be decremented by after a breakpoint.  This is
3223      often the number of bytes returned by gdbarch_breakpoint_from_pc but not
3224      always.  */
3225   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 2);
3226   /* Stack grows downward.  */
3227   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3228   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, s390_breakpoint_from_pc);
3229   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, s390_skip_prologue);
3230   set_gdbarch_in_function_epilogue_p (gdbarch, s390_in_function_epilogue_p);
3231
3232   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, S390_NUM_REGS);
3233   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, S390_SP_REGNUM);
3234   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, S390_F0_REGNUM);
3235   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, s390_dwarf_reg_to_regnum);
3236   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, s390_dwarf_reg_to_regnum);
3237   set_gdbarch_value_from_register (gdbarch, s390_value_from_register);
3238   set_gdbarch_core_read_description (gdbarch, s390_core_read_description);
3239   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections (gdbarch,
3240                                             s390_iterate_over_regset_sections);
3241   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, s390_cannot_store_register);
3242   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, s390_write_pc);
3243   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, s390_pseudo_register_read);
3244   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, s390_pseudo_register_write);
3245   set_tdesc_pseudo_register_name (gdbarch, s390_pseudo_register_name);
3246   set_tdesc_pseudo_register_type (gdbarch, s390_pseudo_register_type);
3247   set_tdesc_pseudo_register_reggroup_p (gdbarch,
3248                                         s390_pseudo_register_reggroup_p);
3249   tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
3250   set_gdbarch_register_name (gdbarch, s390_register_name);
3251
3252   /* Assign pseudo register numbers.  */
3253   first_pseudo_reg = gdbarch_num_regs (gdbarch);
3254   last_pseudo_reg = first_pseudo_reg;
3255   tdep->gpr_full_regnum = -1;
3256   if (have_upper)
3257     {
3258       tdep->gpr_full_regnum = last_pseudo_reg;
3259       last_pseudo_reg += 16;
3260     }
3261   tdep->v0_full_regnum = -1;
3262   if (have_vx)
3263     {
3264       tdep->v0_full_regnum = last_pseudo_reg;
3265       last_pseudo_reg += 16;
3266     }
3267   tdep->pc_regnum = last_pseudo_reg++;
3268   tdep->cc_regnum = last_pseudo_reg++;
3269   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3270   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, last_pseudo_reg - first_pseudo_reg);
3271
3272   /* Inferior function calls.  */
3273   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, s390_push_dummy_call);
3274   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, s390_dummy_id);
3275   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, s390_frame_align);
3276   set_gdbarch_return_value (gdbarch, s390_return_value);
3277
3278   /* Syscall handling.  */
3279   set_gdbarch_get_syscall_number (gdbarch, s390_linux_get_syscall_number);
3280
3281   /* Frame handling.  */
3282   dwarf2_frame_set_init_reg (gdbarch, s390_dwarf2_frame_init_reg);
3283   dwarf2_frame_set_adjust_regnum (gdbarch, s390_adjust_frame_regnum);
3284   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3285   frame_base_append_sniffer (gdbarch, dwarf2_frame_base_sniffer);
3286   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_stub_frame_unwind);
3287   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_sigtramp_frame_unwind);
3288   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_frame_unwind);
3289   frame_base_set_default (gdbarch, &s390_frame_base);
3290   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, s390_unwind_pc);
3291   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, s390_unwind_sp);
3292
3293   /* Displaced stepping.  */
3294   set_gdbarch_displaced_step_copy_insn (gdbarch,
3295                                         simple_displaced_step_copy_insn);
3296   set_gdbarch_displaced_step_fixup (gdbarch, s390_displaced_step_fixup);
3297   set_gdbarch_displaced_step_free_closure (gdbarch,
3298                                            simple_displaced_step_free_closure);
3299   set_gdbarch_displaced_step_location (gdbarch, linux_displaced_step_location);
3300   set_gdbarch_max_insn_length (gdbarch, S390_MAX_INSTR_SIZE);
3301
3302   /* Note that GNU/Linux is the only OS supported on this
3303      platform.  */
3304   linux_init_abi (info, gdbarch);
3305
3306   switch (tdep->abi)
3307     {
3308     case ABI_LINUX_S390:
3309       set_gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, s390_addr_bits_remove);
3310       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3311         (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3312
3313       set_xml_syscall_file_name (gdbarch, XML_SYSCALL_FILENAME_S390);
3314       break;
3315
3316     case ABI_LINUX_ZSERIES:
3317       set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
3318       set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
3319       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
3320       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3321         (gdbarch, svr4_lp64_fetch_link_map_offsets);
3322       set_gdbarch_address_class_type_flags (gdbarch,
3323                                             s390_address_class_type_flags);
3324       set_gdbarch_address_class_type_flags_to_name (gdbarch,
3325                                                     s390_address_class_type_flags_to_name);
3326       set_gdbarch_address_class_name_to_type_flags (gdbarch,
3327                                                     s390_address_class_name_to_type_flags);
3328       set_xml_syscall_file_name (gdbarch, XML_SYSCALL_FILENAME_S390X);
3329       break;
3330     }
3331
3332   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_s390);
3333
3334   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, find_solib_trampoline_target);
3335
3336   /* Enable TLS support.  */
3337   set_gdbarch_fetch_tls_load_module_address (gdbarch,
3338                                              svr4_fetch_objfile_link_map);
3339
3340   set_gdbarch_get_siginfo_type (gdbarch, linux_get_siginfo_type);
3341
3342   /* SystemTap functions.  */
3343   set_gdbarch_stap_register_prefixes (gdbarch, stap_register_prefixes);
3344   set_gdbarch_stap_register_indirection_prefixes (gdbarch,
3345                                           stap_register_indirection_prefixes);
3346   set_gdbarch_stap_register_indirection_suffixes (gdbarch,
3347                                           stap_register_indirection_suffixes);
3348   set_gdbarch_stap_is_single_operand (gdbarch, s390_stap_is_single_operand);
3349   set_gdbarch_gcc_target_options (gdbarch, s390_gcc_target_options);
3350   set_gdbarch_gnu_triplet_regexp (gdbarch, s390_gnu_triplet_regexp);
3351
3352   return gdbarch;
3353 }
3354
3355
3356 extern initialize_file_ftype _initialize_s390_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
3357
3358 void
3359 _initialize_s390_tdep (void)
3360 {
3361   /* Hook us into the gdbarch mechanism.  */
3362   register_gdbarch_init (bfd_arch_s390, s390_gdbarch_init);
3363
3364   /* Initialize the GNU/Linux target descriptions.  */
3365   initialize_tdesc_s390_linux32 ();
3366   initialize_tdesc_s390_linux32v1 ();
3367   initialize_tdesc_s390_linux32v2 ();
3368   initialize_tdesc_s390_linux64 ();
3369   initialize_tdesc_s390_linux64v1 ();
3370   initialize_tdesc_s390_linux64v2 ();
3371   initialize_tdesc_s390_te_linux64 ();
3372   initialize_tdesc_s390_vx_linux64 ();
3373   initialize_tdesc_s390_tevx_linux64 ();
3374   initialize_tdesc_s390x_linux64 ();
3375   initialize_tdesc_s390x_linux64v1 ();
3376   initialize_tdesc_s390x_linux64v2 ();
3377   initialize_tdesc_s390x_te_linux64 ();
3378   initialize_tdesc_s390x_vx_linux64 ();
3379   initialize_tdesc_s390x_tevx_linux64 ();
3380 }