Normalize TRY_CATCH exception handling block
[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;
1466   skip_pc = s390_analyze_prologue (gdbarch, pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
1467   return skip_pc ? skip_pc : pc;
1468 }
1469
1470 /* Return true if we are in the functin's epilogue, i.e. after the
1471    instruction that destroyed the function's stack frame.  */
1472 static int
1473 s390_in_function_epilogue_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1474 {
1475   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1476
1477   /* In frameless functions, there's not frame to destroy and thus
1478      we don't care about the epilogue.
1479
1480      In functions with frame, the epilogue sequence is a pair of
1481      a LM-type instruction that restores (amongst others) the
1482      return register %r14 and the stack pointer %r15, followed
1483      by a branch 'br %r14' --or equivalent-- that effects the
1484      actual return.
1485
1486      In that situation, this function needs to return 'true' in
1487      exactly one case: when pc points to that branch instruction.
1488
1489      Thus we try to disassemble the one instructions immediately
1490      preceding pc and check whether it is an LM-type instruction
1491      modifying the stack pointer.
1492
1493      Note that disassembling backwards is not reliable, so there
1494      is a slight chance of false positives here ...  */
1495
1496   bfd_byte insn[6];
1497   unsigned int r1, r3, b2;
1498   int d2;
1499
1500   if (word_size == 4
1501       && !target_read_memory (pc - 4, insn, 4)
1502       && is_rs (insn, op_lm, &r1, &r3, &d2, &b2)
1503       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1504     return 1;
1505
1506   if (word_size == 4
1507       && !target_read_memory (pc - 6, insn, 6)
1508       && is_rsy (insn, op1_lmy, op2_lmy, &r1, &r3, &d2, &b2)
1509       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1510     return 1;
1511
1512   if (word_size == 8
1513       && !target_read_memory (pc - 6, insn, 6)
1514       && is_rsy (insn, op1_lmg, op2_lmg, &r1, &r3, &d2, &b2)
1515       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1516     return 1;
1517
1518   return 0;
1519 }
1520
1521 /* Displaced stepping.  */
1522
1523 /* Fix up the state of registers and memory after having single-stepped
1524    a displaced instruction.  */
1525 static void
1526 s390_displaced_step_fixup (struct gdbarch *gdbarch,
1527                            struct displaced_step_closure *closure,
1528                            CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
1529                            struct regcache *regs)
1530 {
1531   /* Since we use simple_displaced_step_copy_insn, our closure is a
1532      copy of the instruction.  */
1533   gdb_byte *insn = (gdb_byte *) closure;
1534   static int s390_instrlen[] = { 2, 4, 4, 6 };
1535   int insnlen = s390_instrlen[insn[0] >> 6];
1536
1537   /* Fields for various kinds of instructions.  */
1538   unsigned int b2, r1, r2, x2, r3;
1539   int i2, d2;
1540
1541   /* Get current PC and addressing mode bit.  */
1542   CORE_ADDR pc = regcache_read_pc (regs);
1543   ULONGEST amode = 0;
1544
1545   if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
1546     {
1547       regcache_cooked_read_unsigned (regs, S390_PSWA_REGNUM, &amode);
1548       amode &= 0x80000000;
1549     }
1550
1551   if (debug_displaced)
1552     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1553                         "displaced: (s390) fixup (%s, %s) pc %s len %d amode 0x%x\n",
1554                         paddress (gdbarch, from), paddress (gdbarch, to),
1555                         paddress (gdbarch, pc), insnlen, (int) amode);
1556
1557   /* Handle absolute branch and save instructions.  */
1558   if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1559       || is_rx (insn, op_bas, &r1, &d2, &x2, &b2))
1560     {
1561       /* Recompute saved return address in R1.  */
1562       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1563                                       amode | (from + insnlen));
1564     }
1565
1566   /* Handle absolute branch instructions.  */
1567   else if (is_rr (insn, op_bcr, &r1, &r2)
1568            || is_rx (insn, op_bc, &r1, &d2, &x2, &b2)
1569            || is_rr (insn, op_bctr, &r1, &r2)
1570            || is_rre (insn, op_bctgr, &r1, &r2)
1571            || is_rx (insn, op_bct, &r1, &d2, &x2, &b2)
1572            || is_rxy (insn, op1_bctg, op2_brctg, &r1, &d2, &x2, &b2)
1573            || is_rs (insn, op_bxh, &r1, &r3, &d2, &b2)
1574            || is_rsy (insn, op1_bxhg, op2_bxhg, &r1, &r3, &d2, &b2)
1575            || is_rs (insn, op_bxle, &r1, &r3, &d2, &b2)
1576            || is_rsy (insn, op1_bxleg, op2_bxleg, &r1, &r3, &d2, &b2))
1577     {
1578       /* Update PC iff branch was *not* taken.  */
1579       if (pc == to + insnlen)
1580         regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1581     }
1582
1583   /* Handle PC-relative branch and save instructions.  */
1584   else if (is_ri (insn, op1_bras, op2_bras, &r1, &i2)
1585            || is_ril (insn, op1_brasl, op2_brasl, &r1, &i2))
1586     {
1587       /* Update PC.  */
1588       regcache_write_pc (regs, pc - to + from);
1589       /* Recompute saved return address in R1.  */
1590       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1591                                       amode | (from + insnlen));
1592     }
1593
1594   /* Handle PC-relative branch instructions.  */
1595   else if (is_ri (insn, op1_brc, op2_brc, &r1, &i2)
1596            || is_ril (insn, op1_brcl, op2_brcl, &r1, &i2)
1597            || is_ri (insn, op1_brct, op2_brct, &r1, &i2)
1598            || is_ri (insn, op1_brctg, op2_brctg, &r1, &i2)
1599            || is_rsi (insn, op_brxh, &r1, &r3, &i2)
1600            || is_rie (insn, op1_brxhg, op2_brxhg, &r1, &r3, &i2)
1601            || is_rsi (insn, op_brxle, &r1, &r3, &i2)
1602            || is_rie (insn, op1_brxlg, op2_brxlg, &r1, &r3, &i2))
1603     {
1604       /* Update PC.  */
1605       regcache_write_pc (regs, pc - to + from);
1606     }
1607
1608   /* Handle LOAD ADDRESS RELATIVE LONG.  */
1609   else if (is_ril (insn, op1_larl, op2_larl, &r1, &i2))
1610     {
1611       /* Update PC.  */
1612       regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1613       /* Recompute output address in R1.  */
1614       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1615                                       amode | (from + i2 * 2));
1616     }
1617
1618   /* If we executed a breakpoint instruction, point PC right back at it.  */
1619   else if (insn[0] == 0x0 && insn[1] == 0x1)
1620     regcache_write_pc (regs, from);
1621
1622   /* For any other insn, PC points right after the original instruction.  */
1623   else
1624     regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1625
1626   if (debug_displaced)
1627     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1628                         "displaced: (s390) pc is now %s\n",
1629                         paddress (gdbarch, regcache_read_pc (regs)));
1630 }
1631
1632
1633 /* Helper routine to unwind pseudo registers.  */
1634
1635 static struct value *
1636 s390_unwind_pseudo_register (struct frame_info *this_frame, int regnum)
1637 {
1638   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1639   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1640   struct type *type = register_type (gdbarch, regnum);
1641
1642   /* Unwind PC via PSW address.  */
1643   if (regnum == tdep->pc_regnum)
1644     {
1645       struct value *val;
1646
1647       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_PSWA_REGNUM);
1648       if (!value_optimized_out (val))
1649         {
1650           LONGEST pswa = value_as_long (val);
1651
1652           if (TYPE_LENGTH (type) == 4)
1653             return value_from_pointer (type, pswa & 0x7fffffff);
1654           else
1655             return value_from_pointer (type, pswa);
1656         }
1657     }
1658
1659   /* Unwind CC via PSW mask.  */
1660   if (regnum == tdep->cc_regnum)
1661     {
1662       struct value *val;
1663
1664       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_PSWM_REGNUM);
1665       if (!value_optimized_out (val))
1666         {
1667           LONGEST pswm = value_as_long (val);
1668
1669           if (TYPE_LENGTH (type) == 4)
1670             return value_from_longest (type, (pswm >> 12) & 3);
1671           else
1672             return value_from_longest (type, (pswm >> 44) & 3);
1673         }
1674     }
1675
1676   /* Unwind full GPRs to show at least the lower halves (as the
1677      upper halves are undefined).  */
1678   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
1679     {
1680       int reg = regnum - tdep->gpr_full_regnum;
1681       struct value *val;
1682
1683       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_R0_REGNUM + reg);
1684       if (!value_optimized_out (val))
1685         return value_cast (type, val);
1686     }
1687
1688   return allocate_optimized_out_value (type);
1689 }
1690
1691 static struct value *
1692 s390_trad_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1693                                struct trad_frame_saved_reg saved_regs[],
1694                                int regnum)
1695 {
1696   if (regnum < S390_NUM_REGS)
1697     return trad_frame_get_prev_register (this_frame, saved_regs, regnum);
1698   else
1699     return s390_unwind_pseudo_register (this_frame, regnum);
1700 }
1701
1702
1703 /* Normal stack frames.  */
1704
1705 struct s390_unwind_cache {
1706
1707   CORE_ADDR func;
1708   CORE_ADDR frame_base;
1709   CORE_ADDR local_base;
1710
1711   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
1712 };
1713
1714 static int
1715 s390_prologue_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1716                                   struct s390_unwind_cache *info)
1717 {
1718   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1719   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1720   struct s390_prologue_data data;
1721   pv_t *fp = &data.gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1722   pv_t *sp = &data.gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1723   int i;
1724   CORE_ADDR cfa;
1725   CORE_ADDR func;
1726   CORE_ADDR result;
1727   ULONGEST reg;
1728   CORE_ADDR prev_sp;
1729   int frame_pointer;
1730   int size;
1731   struct frame_info *next_frame;
1732
1733   /* Try to find the function start address.  If we can't find it, we don't
1734      bother searching for it -- with modern compilers this would be mostly
1735      pointless anyway.  Trust that we'll either have valid DWARF-2 CFI data
1736      or else a valid backchain ...  */
1737   func = get_frame_func (this_frame);
1738   if (!func)
1739     return 0;
1740
1741   /* Try to analyze the prologue.  */
1742   result = s390_analyze_prologue (gdbarch, func,
1743                                   get_frame_pc (this_frame), &data);
1744   if (!result)
1745     return 0;
1746
1747   /* If this was successful, we should have found the instruction that
1748      sets the stack pointer register to the previous value of the stack
1749      pointer minus the frame size.  */
1750   if (!pv_is_register (*sp, S390_SP_REGNUM))
1751     return 0;
1752
1753   /* A frame size of zero at this point can mean either a real
1754      frameless function, or else a failure to find the prologue.
1755      Perform some sanity checks to verify we really have a
1756      frameless function.  */
1757   if (sp->k == 0)
1758     {
1759       /* If the next frame is a NORMAL_FRAME, this frame *cannot* have frame
1760          size zero.  This is only possible if the next frame is a sentinel
1761          frame, a dummy frame, or a signal trampoline frame.  */
1762       /* FIXME: cagney/2004-05-01: This sanity check shouldn't be
1763          needed, instead the code should simpliy rely on its
1764          analysis.  */
1765       next_frame = get_next_frame (this_frame);
1766       while (next_frame && get_frame_type (next_frame) == INLINE_FRAME)
1767         next_frame = get_next_frame (next_frame);
1768       if (next_frame
1769           && get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) == NORMAL_FRAME)
1770         return 0;
1771
1772       /* If we really have a frameless function, %r14 must be valid
1773          -- in particular, it must point to a different function.  */
1774       reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_RETADDR_REGNUM);
1775       reg = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, reg) - 1;
1776       if (get_pc_function_start (reg) == func)
1777         {
1778           /* However, there is one case where it *is* valid for %r14
1779              to point to the same function -- if this is a recursive
1780              call, and we have stopped in the prologue *before* the
1781              stack frame was allocated.
1782
1783              Recognize this case by looking ahead a bit ...  */
1784
1785           struct s390_prologue_data data2;
1786           pv_t *sp = &data2.gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1787
1788           if (!(s390_analyze_prologue (gdbarch, func, (CORE_ADDR)-1, &data2)
1789                 && pv_is_register (*sp, S390_SP_REGNUM)
1790                 && sp->k != 0))
1791             return 0;
1792         }
1793     }
1794
1795
1796   /* OK, we've found valid prologue data.  */
1797   size = -sp->k;
1798
1799   /* If the frame pointer originally also holds the same value
1800      as the stack pointer, we're probably using it.  If it holds
1801      some other value -- even a constant offset -- it is most
1802      likely used as temp register.  */
1803   if (pv_is_identical (*sp, *fp))
1804     frame_pointer = S390_FRAME_REGNUM;
1805   else
1806     frame_pointer = S390_SP_REGNUM;
1807
1808   /* If we've detected a function with stack frame, we'll still have to
1809      treat it as frameless if we're currently within the function epilog
1810      code at a point where the frame pointer has already been restored.
1811      This can only happen in an innermost frame.  */
1812   /* FIXME: cagney/2004-05-01: This sanity check shouldn't be needed,
1813      instead the code should simpliy rely on its analysis.  */
1814   next_frame = get_next_frame (this_frame);
1815   while (next_frame && get_frame_type (next_frame) == INLINE_FRAME)
1816     next_frame = get_next_frame (next_frame);
1817   if (size > 0
1818       && (next_frame == NULL
1819           || get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) != NORMAL_FRAME))
1820     {
1821       /* See the comment in s390_in_function_epilogue_p on why this is
1822          not completely reliable ...  */
1823       if (s390_in_function_epilogue_p (gdbarch, get_frame_pc (this_frame)))
1824         {
1825           memset (&data, 0, sizeof (data));
1826           size = 0;
1827           frame_pointer = S390_SP_REGNUM;
1828         }
1829     }
1830
1831   /* Once we know the frame register and the frame size, we can unwind
1832      the current value of the frame register from the next frame, and
1833      add back the frame size to arrive that the previous frame's
1834      stack pointer value.  */
1835   prev_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, frame_pointer) + size;
1836   cfa = prev_sp + 16*word_size + 32;
1837
1838   /* Set up ABI call-saved/call-clobbered registers.  */
1839   for (i = 0; i < S390_NUM_REGS; i++)
1840     if (!s390_register_call_saved (gdbarch, i))
1841       trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, i);
1842
1843   /* CC is always call-clobbered.  */
1844   trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, S390_PSWM_REGNUM);
1845
1846   /* Record the addresses of all register spill slots the prologue parser
1847      has recognized.  Consider only registers defined as call-saved by the
1848      ABI; for call-clobbered registers the parser may have recognized
1849      spurious stores.  */
1850
1851   for (i = 0; i < 16; i++)
1852     if (s390_register_call_saved (gdbarch, S390_R0_REGNUM + i)
1853         && data.gpr_slot[i] != 0)
1854       info->saved_regs[S390_R0_REGNUM + i].addr = cfa - data.gpr_slot[i];
1855
1856   for (i = 0; i < 16; i++)
1857     if (s390_register_call_saved (gdbarch, S390_F0_REGNUM + i)
1858         && data.fpr_slot[i] != 0)
1859       info->saved_regs[S390_F0_REGNUM + i].addr = cfa - data.fpr_slot[i];
1860
1861   /* Function return will set PC to %r14.  */
1862   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM] = info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM];
1863
1864   /* In frameless functions, we unwind simply by moving the return
1865      address to the PC.  However, if we actually stored to the
1866      save area, use that -- we might only think the function frameless
1867      because we're in the middle of the prologue ...  */
1868   if (size == 0
1869       && !trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_PSWA_REGNUM))
1870     {
1871       info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].realreg = S390_RETADDR_REGNUM;
1872     }
1873
1874   /* Another sanity check: unless this is a frameless function,
1875      we should have found spill slots for SP and PC.
1876      If not, we cannot unwind further -- this happens e.g. in
1877      libc's thread_start routine.  */
1878   if (size > 0)
1879     {
1880       if (!trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_SP_REGNUM)
1881           || !trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_PSWA_REGNUM))
1882         prev_sp = -1;
1883     }
1884
1885   /* We use the current value of the frame register as local_base,
1886      and the top of the register save area as frame_base.  */
1887   if (prev_sp != -1)
1888     {
1889       info->frame_base = prev_sp + 16*word_size + 32;
1890       info->local_base = prev_sp - size;
1891     }
1892
1893   info->func = func;
1894   return 1;
1895 }
1896
1897 static void
1898 s390_backchain_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1899                                    struct s390_unwind_cache *info)
1900 {
1901   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1902   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1903   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1904   CORE_ADDR backchain;
1905   ULONGEST reg;
1906   LONGEST sp;
1907   int i;
1908
1909   /* Set up ABI call-saved/call-clobbered registers.  */
1910   for (i = 0; i < S390_NUM_REGS; i++)
1911     if (!s390_register_call_saved (gdbarch, i))
1912       trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, i);
1913
1914   /* CC is always call-clobbered.  */
1915   trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, S390_PSWM_REGNUM);
1916
1917   /* Get the backchain.  */
1918   reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
1919   backchain = read_memory_unsigned_integer (reg, word_size, byte_order);
1920
1921   /* A zero backchain terminates the frame chain.  As additional
1922      sanity check, let's verify that the spill slot for SP in the
1923      save area pointed to by the backchain in fact links back to
1924      the save area.  */
1925   if (backchain != 0
1926       && safe_read_memory_integer (backchain + 15*word_size,
1927                                    word_size, byte_order, &sp)
1928       && (CORE_ADDR)sp == backchain)
1929     {
1930       /* We don't know which registers were saved, but it will have
1931          to be at least %r14 and %r15.  This will allow us to continue
1932          unwinding, but other prev-frame registers may be incorrect ...  */
1933       info->saved_regs[S390_SP_REGNUM].addr = backchain + 15*word_size;
1934       info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM].addr = backchain + 14*word_size;
1935
1936       /* Function return will set PC to %r14.  */
1937       info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM]
1938         = info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM];
1939
1940       /* We use the current value of the frame register as local_base,
1941          and the top of the register save area as frame_base.  */
1942       info->frame_base = backchain + 16*word_size + 32;
1943       info->local_base = reg;
1944     }
1945
1946   info->func = get_frame_pc (this_frame);
1947 }
1948
1949 static struct s390_unwind_cache *
1950 s390_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1951                          void **this_prologue_cache)
1952 {
1953   volatile struct gdb_exception ex;
1954   struct s390_unwind_cache *info;
1955
1956   if (*this_prologue_cache)
1957     return *this_prologue_cache;
1958
1959   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_unwind_cache);
1960   *this_prologue_cache = info;
1961   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
1962   info->func = -1;
1963   info->frame_base = -1;
1964   info->local_base = -1;
1965
1966   TRY_CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
1967     {
1968       /* Try to use prologue analysis to fill the unwind cache.
1969          If this fails, fall back to reading the stack backchain.  */
1970       if (!s390_prologue_frame_unwind_cache (this_frame, info))
1971         s390_backchain_frame_unwind_cache (this_frame, info);
1972     }
1973   if (ex.reason < 0)
1974     {
1975       if (ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
1976         throw_exception (ex);
1977     }
1978
1979   return info;
1980 }
1981
1982 static void
1983 s390_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1984                     void **this_prologue_cache,
1985                     struct frame_id *this_id)
1986 {
1987   struct s390_unwind_cache *info
1988     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1989
1990   if (info->frame_base == -1)
1991     return;
1992
1993   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, info->func);
1994 }
1995
1996 static struct value *
1997 s390_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1998                           void **this_prologue_cache, int regnum)
1999 {
2000   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2001   struct s390_unwind_cache *info
2002     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2003
2004   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2005 }
2006
2007 static const struct frame_unwind s390_frame_unwind = {
2008   NORMAL_FRAME,
2009   default_frame_unwind_stop_reason,
2010   s390_frame_this_id,
2011   s390_frame_prev_register,
2012   NULL,
2013   default_frame_sniffer
2014 };
2015
2016
2017 /* Code stubs and their stack frames.  For things like PLTs and NULL
2018    function calls (where there is no true frame and the return address
2019    is in the RETADDR register).  */
2020
2021 struct s390_stub_unwind_cache
2022 {
2023   CORE_ADDR frame_base;
2024   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
2025 };
2026
2027 static struct s390_stub_unwind_cache *
2028 s390_stub_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
2029                               void **this_prologue_cache)
2030 {
2031   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2032   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2033   struct s390_stub_unwind_cache *info;
2034   ULONGEST reg;
2035
2036   if (*this_prologue_cache)
2037     return *this_prologue_cache;
2038
2039   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_stub_unwind_cache);
2040   *this_prologue_cache = info;
2041   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2042
2043   /* The return address is in register %r14.  */
2044   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].realreg = S390_RETADDR_REGNUM;
2045
2046   /* Retrieve stack pointer and determine our frame base.  */
2047   reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2048   info->frame_base = reg + 16*word_size + 32;
2049
2050   return info;
2051 }
2052
2053 static void
2054 s390_stub_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2055                          void **this_prologue_cache,
2056                          struct frame_id *this_id)
2057 {
2058   struct s390_stub_unwind_cache *info
2059     = s390_stub_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2060   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, get_frame_pc (this_frame));
2061 }
2062
2063 static struct value *
2064 s390_stub_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2065                                void **this_prologue_cache, int regnum)
2066 {
2067   struct s390_stub_unwind_cache *info
2068     = s390_stub_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2069   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2070 }
2071
2072 static int
2073 s390_stub_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2074                          struct frame_info *this_frame,
2075                          void **this_prologue_cache)
2076 {
2077   CORE_ADDR addr_in_block;
2078   bfd_byte insn[S390_MAX_INSTR_SIZE];
2079
2080   /* If the current PC points to non-readable memory, we assume we
2081      have trapped due to an invalid function pointer call.  We handle
2082      the non-existing current function like a PLT stub.  */
2083   addr_in_block = get_frame_address_in_block (this_frame);
2084   if (in_plt_section (addr_in_block)
2085       || s390_readinstruction (insn, get_frame_pc (this_frame)) < 0)
2086     return 1;
2087   return 0;
2088 }
2089
2090 static const struct frame_unwind s390_stub_frame_unwind = {
2091   NORMAL_FRAME,
2092   default_frame_unwind_stop_reason,
2093   s390_stub_frame_this_id,
2094   s390_stub_frame_prev_register,
2095   NULL,
2096   s390_stub_frame_sniffer
2097 };
2098
2099
2100 /* Signal trampoline stack frames.  */
2101
2102 struct s390_sigtramp_unwind_cache {
2103   CORE_ADDR frame_base;
2104   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
2105 };
2106
2107 static struct s390_sigtramp_unwind_cache *
2108 s390_sigtramp_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
2109                                   void **this_prologue_cache)
2110 {
2111   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2112   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2113   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2114   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2115   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info;
2116   ULONGEST this_sp, prev_sp;
2117   CORE_ADDR next_ra, next_cfa, sigreg_ptr, sigreg_high_off;
2118   int i;
2119
2120   if (*this_prologue_cache)
2121     return *this_prologue_cache;
2122
2123   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_sigtramp_unwind_cache);
2124   *this_prologue_cache = info;
2125   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2126
2127   this_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2128   next_ra = get_frame_pc (this_frame);
2129   next_cfa = this_sp + 16*word_size + 32;
2130
2131   /* New-style RT frame:
2132         retcode + alignment (8 bytes)
2133         siginfo (128 bytes)
2134         ucontext (contains sigregs at offset 5 words).  */
2135   if (next_ra == next_cfa)
2136     {
2137       sigreg_ptr = next_cfa + 8 + 128 + align_up (5*word_size, 8);
2138       /* sigregs are followed by uc_sigmask (8 bytes), then by the
2139          upper GPR halves if present.  */
2140       sigreg_high_off = 8;
2141     }
2142
2143   /* Old-style RT frame and all non-RT frames:
2144         old signal mask (8 bytes)
2145         pointer to sigregs.  */
2146   else
2147     {
2148       sigreg_ptr = read_memory_unsigned_integer (next_cfa + 8,
2149                                                  word_size, byte_order);
2150       /* sigregs are followed by signo (4 bytes), then by the
2151          upper GPR halves if present.  */
2152       sigreg_high_off = 4;
2153     }
2154
2155   /* The sigregs structure looks like this:
2156             long   psw_mask;
2157             long   psw_addr;
2158             long   gprs[16];
2159             int    acrs[16];
2160             int    fpc;
2161             int    __pad;
2162             double fprs[16];  */
2163
2164   /* PSW mask and address.  */
2165   info->saved_regs[S390_PSWM_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2166   sigreg_ptr += word_size;
2167   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2168   sigreg_ptr += word_size;
2169
2170   /* Then the GPRs.  */
2171   for (i = 0; i < 16; i++)
2172     {
2173       info->saved_regs[S390_R0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2174       sigreg_ptr += word_size;
2175     }
2176
2177   /* Then the ACRs.  */
2178   for (i = 0; i < 16; i++)
2179     {
2180       info->saved_regs[S390_A0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2181       sigreg_ptr += 4;
2182     }
2183
2184   /* The floating-point control word.  */
2185   info->saved_regs[S390_FPC_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2186   sigreg_ptr += 8;
2187
2188   /* And finally the FPRs.  */
2189   for (i = 0; i < 16; i++)
2190     {
2191       info->saved_regs[S390_F0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2192       sigreg_ptr += 8;
2193     }
2194
2195   /* If we have them, the GPR upper halves are appended at the end.  */
2196   sigreg_ptr += sigreg_high_off;
2197   if (tdep->gpr_full_regnum != -1)
2198     for (i = 0; i < 16; i++)
2199       {
2200         info->saved_regs[S390_R0_UPPER_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2201         sigreg_ptr += 4;
2202       }
2203
2204   /* Restore the previous frame's SP.  */
2205   prev_sp = read_memory_unsigned_integer (
2206                         info->saved_regs[S390_SP_REGNUM].addr,
2207                         word_size, byte_order);
2208
2209   /* Determine our frame base.  */
2210   info->frame_base = prev_sp + 16*word_size + 32;
2211
2212   return info;
2213 }
2214
2215 static void
2216 s390_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2217                              void **this_prologue_cache,
2218                              struct frame_id *this_id)
2219 {
2220   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info
2221     = s390_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2222   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, get_frame_pc (this_frame));
2223 }
2224
2225 static struct value *
2226 s390_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2227                                    void **this_prologue_cache, int regnum)
2228 {
2229   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info
2230     = s390_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2231   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2232 }
2233
2234 static int
2235 s390_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2236                              struct frame_info *this_frame,
2237                              void **this_prologue_cache)
2238 {
2239   CORE_ADDR pc = get_frame_pc (this_frame);
2240   bfd_byte sigreturn[2];
2241
2242   if (target_read_memory (pc, sigreturn, 2))
2243     return 0;
2244
2245   if (sigreturn[0] != op_svc)
2246     return 0;
2247
2248   if (sigreturn[1] != 119 /* sigreturn */
2249       && sigreturn[1] != 173 /* rt_sigreturn */)
2250     return 0;
2251
2252   return 1;
2253 }
2254
2255 static const struct frame_unwind s390_sigtramp_frame_unwind = {
2256   SIGTRAMP_FRAME,
2257   default_frame_unwind_stop_reason,
2258   s390_sigtramp_frame_this_id,
2259   s390_sigtramp_frame_prev_register,
2260   NULL,
2261   s390_sigtramp_frame_sniffer
2262 };
2263
2264 /* Retrieve the syscall number at a ptrace syscall-stop.  Return -1
2265    upon error. */
2266
2267 static LONGEST
2268 s390_linux_get_syscall_number (struct gdbarch *gdbarch,
2269                                ptid_t ptid)
2270 {
2271   struct regcache *regs = get_thread_regcache (ptid);
2272   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2273   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2274   ULONGEST pc;
2275   ULONGEST svc_number = -1;
2276   unsigned opcode;
2277
2278   /* Assume that the PC points after the 2-byte SVC instruction.  We
2279      don't currently support SVC via EXECUTE. */
2280   regcache_cooked_read_unsigned (regs, tdep->pc_regnum, &pc);
2281   pc -= 2;
2282   opcode = read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) pc, 1, byte_order);
2283   if (opcode != op_svc)
2284     return -1;
2285
2286   svc_number = read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) pc + 1, 1,
2287                                              byte_order);
2288   if (svc_number == 0)
2289     regcache_cooked_read_unsigned (regs, S390_R1_REGNUM, &svc_number);
2290
2291   return svc_number;
2292 }
2293
2294
2295 /* Frame base handling.  */
2296
2297 static CORE_ADDR
2298 s390_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2299 {
2300   struct s390_unwind_cache *info
2301     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
2302   return info->frame_base;
2303 }
2304
2305 static CORE_ADDR
2306 s390_local_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2307 {
2308   struct s390_unwind_cache *info
2309     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
2310   return info->local_base;
2311 }
2312
2313 static const struct frame_base s390_frame_base = {
2314   &s390_frame_unwind,
2315   s390_frame_base_address,
2316   s390_local_base_address,
2317   s390_local_base_address
2318 };
2319
2320 static CORE_ADDR
2321 s390_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
2322 {
2323   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2324   ULONGEST pc;
2325   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, tdep->pc_regnum);
2326   return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
2327 }
2328
2329 static CORE_ADDR
2330 s390_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
2331 {
2332   ULONGEST sp;
2333   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, S390_SP_REGNUM);
2334   return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
2335 }
2336
2337
2338 /* DWARF-2 frame support.  */
2339
2340 static struct value *
2341 s390_dwarf2_prev_register (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
2342                            int regnum)
2343 {
2344   return s390_unwind_pseudo_register (this_frame, regnum);
2345 }
2346
2347 static void
2348 s390_dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
2349                             struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
2350                             struct frame_info *this_frame)
2351 {
2352   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2353
2354   /* The condition code (and thus PSW mask) is call-clobbered.  */
2355   if (regnum == S390_PSWM_REGNUM)
2356     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
2357
2358   /* The PSW address unwinds to the return address.  */
2359   else if (regnum == S390_PSWA_REGNUM)
2360     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_RA;
2361
2362   /* Fixed registers are call-saved or call-clobbered
2363      depending on the ABI in use.  */
2364   else if (regnum < S390_NUM_REGS)
2365     {
2366       if (s390_register_call_saved (gdbarch, regnum))
2367         reg->how = DWARF2_FRAME_REG_SAME_VALUE;
2368       else
2369         reg->how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
2370     }
2371
2372   /* We install a special function to unwind pseudos.  */
2373   else
2374     {
2375       reg->how = DWARF2_FRAME_REG_FN;
2376       reg->loc.fn = s390_dwarf2_prev_register;
2377     }
2378 }
2379
2380
2381 /* Dummy function calls.  */
2382
2383 /* Return non-zero if TYPE is an integer-like type, zero otherwise.
2384    "Integer-like" types are those that should be passed the way
2385    integers are: integers, enums, ranges, characters, and booleans.  */
2386 static int
2387 is_integer_like (struct type *type)
2388 {
2389   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
2390
2391   return (code == TYPE_CODE_INT
2392           || code == TYPE_CODE_ENUM
2393           || code == TYPE_CODE_RANGE
2394           || code == TYPE_CODE_CHAR
2395           || code == TYPE_CODE_BOOL);
2396 }
2397
2398 /* Return non-zero if TYPE is a pointer-like type, zero otherwise.
2399    "Pointer-like" types are those that should be passed the way
2400    pointers are: pointers and references.  */
2401 static int
2402 is_pointer_like (struct type *type)
2403 {
2404   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
2405
2406   return (code == TYPE_CODE_PTR
2407           || code == TYPE_CODE_REF);
2408 }
2409
2410
2411 /* Return non-zero if TYPE is a `float singleton' or `double
2412    singleton', zero otherwise.
2413
2414    A `T singleton' is a struct type with one member, whose type is
2415    either T or a `T singleton'.  So, the following are all float
2416    singletons:
2417
2418    struct { float x };
2419    struct { struct { float x; } x; };
2420    struct { struct { struct { float x; } x; } x; };
2421
2422    ... and so on.
2423
2424    All such structures are passed as if they were floats or doubles,
2425    as the (revised) ABI says.  */
2426 static int
2427 is_float_singleton (struct type *type)
2428 {
2429   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT && TYPE_NFIELDS (type) == 1)
2430     {
2431       struct type *singleton_type = TYPE_FIELD_TYPE (type, 0);
2432       CHECK_TYPEDEF (singleton_type);
2433
2434       return (TYPE_CODE (singleton_type) == TYPE_CODE_FLT
2435               || TYPE_CODE (singleton_type) == TYPE_CODE_DECFLOAT
2436               || is_float_singleton (singleton_type));
2437     }
2438
2439   return 0;
2440 }
2441
2442
2443 /* Return non-zero if TYPE is a struct-like type, zero otherwise.
2444    "Struct-like" types are those that should be passed as structs are:
2445    structs and unions.
2446
2447    As an odd quirk, not mentioned in the ABI, GCC passes float and
2448    double singletons as if they were a plain float, double, etc.  (The
2449    corresponding union types are handled normally.)  So we exclude
2450    those types here.  *shrug* */
2451 static int
2452 is_struct_like (struct type *type)
2453 {
2454   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
2455
2456   return (code == TYPE_CODE_UNION
2457           || (code == TYPE_CODE_STRUCT && ! is_float_singleton (type)));
2458 }
2459
2460
2461 /* Return non-zero if TYPE is a float-like type, zero otherwise.
2462    "Float-like" types are those that should be passed as
2463    floating-point values are.
2464
2465    You'd think this would just be floats, doubles, long doubles, etc.
2466    But as an odd quirk, not mentioned in the ABI, GCC passes float and
2467    double singletons as if they were a plain float, double, etc.  (The
2468    corresponding union types are handled normally.)  So we include
2469    those types here.  *shrug* */
2470 static int
2471 is_float_like (struct type *type)
2472 {
2473   return (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2474           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT
2475           || is_float_singleton (type));
2476 }
2477
2478
2479 static int
2480 is_power_of_two (unsigned int n)
2481 {
2482   return ((n & (n - 1)) == 0);
2483 }
2484
2485 /* Return non-zero if TYPE should be passed as a pointer to a copy,
2486    zero otherwise.  */
2487 static int
2488 s390_function_arg_pass_by_reference (struct type *type)
2489 {
2490   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2491     return 1;
2492
2493   return (is_struct_like (type) && !is_power_of_two (TYPE_LENGTH (type)))
2494           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_COMPLEX
2495           || (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY && TYPE_VECTOR (type));
2496 }
2497
2498 /* Return non-zero if TYPE should be passed in a float register
2499    if possible.  */
2500 static int
2501 s390_function_arg_float (struct type *type)
2502 {
2503   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2504     return 0;
2505
2506   return is_float_like (type);
2507 }
2508
2509 /* Return non-zero if TYPE should be passed in an integer register
2510    (or a pair of integer registers) if possible.  */
2511 static int
2512 s390_function_arg_integer (struct type *type)
2513 {
2514   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2515     return 0;
2516
2517    return is_integer_like (type)
2518           || is_pointer_like (type)
2519           || (is_struct_like (type) && is_power_of_two (TYPE_LENGTH (type)));
2520 }
2521
2522 /* Return ARG, a `SIMPLE_ARG', sign-extended or zero-extended to a full
2523    word as required for the ABI.  */
2524 static LONGEST
2525 extend_simple_arg (struct gdbarch *gdbarch, struct value *arg)
2526 {
2527   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2528   struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
2529
2530   /* Even structs get passed in the least significant bits of the
2531      register / memory word.  It's not really right to extract them as
2532      an integer, but it does take care of the extension.  */
2533   if (TYPE_UNSIGNED (type))
2534     return extract_unsigned_integer (value_contents (arg),
2535                                      TYPE_LENGTH (type), byte_order);
2536   else
2537     return extract_signed_integer (value_contents (arg),
2538                                    TYPE_LENGTH (type), byte_order);
2539 }
2540
2541
2542 /* Return the alignment required by TYPE.  */
2543 static int
2544 alignment_of (struct type *type)
2545 {
2546   int alignment;
2547
2548   if (is_integer_like (type)
2549       || is_pointer_like (type)
2550       || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2551       || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2552     alignment = TYPE_LENGTH (type);
2553   else if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
2554            || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_UNION)
2555     {
2556       int i;
2557
2558       alignment = 1;
2559       for (i = 0; i < TYPE_NFIELDS (type); i++)
2560         {
2561           int field_alignment
2562             = alignment_of (check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type, i)));
2563
2564           if (field_alignment > alignment)
2565             alignment = field_alignment;
2566         }
2567     }
2568   else
2569     alignment = 1;
2570
2571   /* Check that everything we ever return is a power of two.  Lots of
2572      code doesn't want to deal with aligning things to arbitrary
2573      boundaries.  */
2574   gdb_assert ((alignment & (alignment - 1)) == 0);
2575
2576   return alignment;
2577 }
2578
2579
2580 /* Put the actual parameter values pointed to by ARGS[0..NARGS-1] in
2581    place to be passed to a function, as specified by the "GNU/Linux
2582    for S/390 ELF Application Binary Interface Supplement".
2583
2584    SP is the current stack pointer.  We must put arguments, links,
2585    padding, etc. whereever they belong, and return the new stack
2586    pointer value.
2587
2588    If STRUCT_RETURN is non-zero, then the function we're calling is
2589    going to return a structure by value; STRUCT_ADDR is the address of
2590    a block we've allocated for it on the stack.
2591
2592    Our caller has taken care of any type promotions needed to satisfy
2593    prototypes or the old K&R argument-passing rules.  */
2594 static CORE_ADDR
2595 s390_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
2596                       struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
2597                       int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
2598                       int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
2599 {
2600   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2601   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2602   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2603   int i;
2604
2605   /* If the i'th argument is passed as a reference to a copy, then
2606      copy_addr[i] is the address of the copy we made.  */
2607   CORE_ADDR *copy_addr = alloca (nargs * sizeof (CORE_ADDR));
2608
2609   /* Reserve space for the reference-to-copy area.  */
2610   for (i = 0; i < nargs; i++)
2611     {
2612       struct value *arg = args[i];
2613       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
2614
2615       if (s390_function_arg_pass_by_reference (type))
2616         {
2617           sp -= TYPE_LENGTH (type);
2618           sp = align_down (sp, alignment_of (type));
2619           copy_addr[i] = sp;
2620         }
2621     }
2622
2623   /* Reserve space for the parameter area.  As a conservative
2624      simplification, we assume that everything will be passed on the
2625      stack.  Since every argument larger than 8 bytes will be
2626      passed by reference, we use this simple upper bound.  */
2627   sp -= nargs * 8;
2628
2629   /* After all that, make sure it's still aligned on an eight-byte
2630      boundary.  */
2631   sp = align_down (sp, 8);
2632
2633   /* Allocate the standard frame areas: the register save area, the
2634      word reserved for the compiler (which seems kind of meaningless),
2635      and the back chain pointer.  */
2636   sp -= 16*word_size + 32;
2637
2638   /* Now we have the final SP value.  Make sure we didn't underflow;
2639      on 31-bit, this would result in addresses with the high bit set,
2640      which causes confusion elsewhere.  Note that if we error out
2641      here, stack and registers remain untouched.  */
2642   if (gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp) != sp)
2643     error (_("Stack overflow"));
2644
2645
2646   /* Finally, place the actual parameters, working from SP towards
2647      higher addresses.  The code above is supposed to reserve enough
2648      space for this.  */
2649   {
2650     int fr = 0;
2651     int gr = 2;
2652     CORE_ADDR starg = sp + 16*word_size + 32;
2653
2654     /* A struct is returned using general register 2.  */
2655     if (struct_return)
2656       {
2657         regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + gr,
2658                                         struct_addr);
2659         gr++;
2660       }
2661
2662     for (i = 0; i < nargs; i++)
2663       {
2664         struct value *arg = args[i];
2665         struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
2666         unsigned length = TYPE_LENGTH (type);
2667
2668         if (s390_function_arg_pass_by_reference (type))
2669           {
2670             /* Actually copy the argument contents to the stack slot
2671                that was reserved above.  */
2672             write_memory (copy_addr[i], value_contents (arg), length);
2673
2674             if (gr <= 6)
2675               {
2676                 regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + gr,
2677                                                 copy_addr[i]);
2678                 gr++;
2679               }
2680             else
2681               {
2682                 write_memory_unsigned_integer (starg, word_size, byte_order,
2683                                                copy_addr[i]);
2684                 starg += word_size;
2685               }
2686           }
2687         else if (s390_function_arg_float (type))
2688           {
2689             /* The GNU/Linux for S/390 ABI uses FPRs 0 and 2 to pass arguments,
2690                the GNU/Linux for zSeries ABI uses 0, 2, 4, and 6.  */
2691             if (fr <= (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 ? 2 : 6))
2692               {
2693                 /* When we store a single-precision value in an FP register,
2694                    it occupies the leftmost bits.  */
2695                 regcache_cooked_write_part (regcache, S390_F0_REGNUM + fr,
2696                                             0, length, value_contents (arg));
2697                 fr += 2;
2698               }
2699             else
2700               {
2701                 /* When we store a single-precision value in a stack slot,
2702                    it occupies the rightmost bits.  */
2703                 starg = align_up (starg + length, word_size);
2704                 write_memory (starg - length, value_contents (arg), length);
2705               }
2706           }
2707         else if (s390_function_arg_integer (type) && length <= word_size)
2708           {
2709             if (gr <= 6)
2710               {
2711                 /* Integer arguments are always extended to word size.  */
2712                 regcache_cooked_write_signed (regcache, S390_R0_REGNUM + gr,
2713                                               extend_simple_arg (gdbarch,
2714                                                                  arg));
2715                 gr++;
2716               }
2717             else
2718               {
2719                 /* Integer arguments are always extended to word size.  */
2720                 write_memory_signed_integer (starg, word_size, byte_order,
2721                                              extend_simple_arg (gdbarch, arg));
2722                 starg += word_size;
2723               }
2724           }
2725         else if (s390_function_arg_integer (type) && length == 2*word_size)
2726           {
2727             if (gr <= 5)
2728               {
2729                 regcache_cooked_write (regcache, S390_R0_REGNUM + gr,
2730                                        value_contents (arg));
2731                 regcache_cooked_write (regcache, S390_R0_REGNUM + gr + 1,
2732                                        value_contents (arg) + word_size);
2733                 gr += 2;
2734               }
2735             else
2736               {
2737                 /* If we skipped r6 because we couldn't fit a DOUBLE_ARG
2738                    in it, then don't go back and use it again later.  */
2739                 gr = 7;
2740
2741                 write_memory (starg, value_contents (arg), length);
2742                 starg += length;
2743               }
2744           }
2745         else
2746           internal_error (__FILE__, __LINE__, _("unknown argument type"));
2747       }
2748   }
2749
2750   /* Store return PSWA.  In 31-bit mode, keep addressing mode bit.  */
2751   if (word_size == 4)
2752     {
2753       ULONGEST pswa;
2754       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &pswa);
2755       bp_addr = (bp_addr & 0x7fffffff) | (pswa & 0x80000000);
2756     }
2757   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_RETADDR_REGNUM, bp_addr);
2758
2759   /* Store updated stack pointer.  */
2760   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_SP_REGNUM, sp);
2761
2762   /* We need to return the 'stack part' of the frame ID,
2763      which is actually the top of the register save area.  */
2764   return sp + 16*word_size + 32;
2765 }
2766
2767 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that
2768    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
2769    returned by push_dummy_call, and the PC match the dummy frame's
2770    breakpoint.  */
2771 static struct frame_id
2772 s390_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
2773 {
2774   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2775   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2776   sp = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
2777
2778   return frame_id_build (sp + 16*word_size + 32,
2779                          get_frame_pc (this_frame));
2780 }
2781
2782 static CORE_ADDR
2783 s390_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
2784 {
2785   /* Both the 32- and 64-bit ABI's say that the stack pointer should
2786      always be aligned on an eight-byte boundary.  */
2787   return (addr & -8);
2788 }
2789
2790
2791 /* Function return value access.  */
2792
2793 static enum return_value_convention
2794 s390_return_value_convention (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type)
2795 {
2796   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2797     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2798
2799   switch (TYPE_CODE (type))
2800     {
2801     case TYPE_CODE_STRUCT:
2802     case TYPE_CODE_UNION:
2803     case TYPE_CODE_ARRAY:
2804     case TYPE_CODE_COMPLEX:
2805       return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2806
2807     default:
2808       return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
2809     }
2810 }
2811
2812 static enum return_value_convention
2813 s390_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
2814                    struct type *type, struct regcache *regcache,
2815                    gdb_byte *out, const gdb_byte *in)
2816 {
2817   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2818   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2819   enum return_value_convention rvc;
2820   int length;
2821
2822   type = check_typedef (type);
2823   rvc = s390_return_value_convention (gdbarch, type);
2824   length = TYPE_LENGTH (type);
2825
2826   if (in)
2827     {
2828       switch (rvc)
2829         {
2830         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
2831           if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2832               || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2833             {
2834               /* When we store a single-precision value in an FP register,
2835                  it occupies the leftmost bits.  */
2836               regcache_cooked_write_part (regcache, S390_F0_REGNUM,
2837                                           0, length, in);
2838             }
2839           else if (length <= word_size)
2840             {
2841               /* Integer arguments are always extended to word size.  */
2842               if (TYPE_UNSIGNED (type))
2843                 regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R2_REGNUM,
2844                         extract_unsigned_integer (in, length, byte_order));
2845               else
2846                 regcache_cooked_write_signed (regcache, S390_R2_REGNUM,
2847                         extract_signed_integer (in, length, byte_order));
2848             }
2849           else if (length == 2*word_size)
2850             {
2851               regcache_cooked_write (regcache, S390_R2_REGNUM, in);
2852               regcache_cooked_write (regcache, S390_R3_REGNUM, in + word_size);
2853             }
2854           else
2855             internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid return type"));
2856           break;
2857
2858         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
2859           error (_("Cannot set function return value."));
2860           break;
2861         }
2862     }
2863   else if (out)
2864     {
2865       switch (rvc)
2866         {
2867         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
2868           if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2869               || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2870             {
2871               /* When we store a single-precision value in an FP register,
2872                  it occupies the leftmost bits.  */
2873               regcache_cooked_read_part (regcache, S390_F0_REGNUM,
2874                                          0, length, out);
2875             }
2876           else if (length <= word_size)
2877             {
2878               /* Integer arguments occupy the rightmost bits.  */
2879               regcache_cooked_read_part (regcache, S390_R2_REGNUM,
2880                                          word_size - length, length, out);
2881             }
2882           else if (length == 2*word_size)
2883             {
2884               regcache_cooked_read (regcache, S390_R2_REGNUM, out);
2885               regcache_cooked_read (regcache, S390_R3_REGNUM, out + word_size);
2886             }
2887           else
2888             internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid return type"));
2889           break;
2890
2891         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
2892           error (_("Function return value unknown."));
2893           break;
2894         }
2895     }
2896
2897   return rvc;
2898 }
2899
2900
2901 /* Breakpoints.  */
2902
2903 static const gdb_byte *
2904 s390_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
2905                          CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
2906 {
2907   static const gdb_byte breakpoint[] = { 0x0, 0x1 };
2908
2909   *lenptr = sizeof (breakpoint);
2910   return breakpoint;
2911 }
2912
2913
2914 /* Address handling.  */
2915
2916 static CORE_ADDR
2917 s390_addr_bits_remove (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
2918 {
2919   return addr & 0x7fffffff;
2920 }
2921
2922 static int
2923 s390_address_class_type_flags (int byte_size, int dwarf2_addr_class)
2924 {
2925   if (byte_size == 4)
2926     return TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
2927   else
2928     return 0;
2929 }
2930
2931 static const char *
2932 s390_address_class_type_flags_to_name (struct gdbarch *gdbarch, int type_flags)
2933 {
2934   if (type_flags & TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1)
2935     return "mode32";
2936   else
2937     return NULL;
2938 }
2939
2940 static int
2941 s390_address_class_name_to_type_flags (struct gdbarch *gdbarch,
2942                                        const char *name,
2943                                        int *type_flags_ptr)
2944 {
2945   if (strcmp (name, "mode32") == 0)
2946     {
2947       *type_flags_ptr = TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
2948       return 1;
2949     }
2950   else
2951     return 0;
2952 }
2953
2954 /* Implement gdbarch_gcc_target_options.  GCC does not know "-m32" or
2955    "-mcmodel=large".  */
2956
2957 static char *
2958 s390_gcc_target_options (struct gdbarch *gdbarch)
2959 {
2960   return xstrdup (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64 ? "-m64" : "-m31");
2961 }
2962
2963 /* Implement gdbarch_gnu_triplet_regexp.  Target triplets are "s390-*"
2964    for 31-bit and "s390x-*" for 64-bit, while the BFD arch name is
2965    always "s390".  Note that an s390x compiler supports "-m31" as
2966    well.  */
2967
2968 static const char *
2969 s390_gnu_triplet_regexp (struct gdbarch *gdbarch)
2970 {
2971   return "s390x?";
2972 }
2973
2974 /* Implementation of `gdbarch_stap_is_single_operand', as defined in
2975    gdbarch.h.  */
2976
2977 static int
2978 s390_stap_is_single_operand (struct gdbarch *gdbarch, const char *s)
2979 {
2980   return ((isdigit (*s) && s[1] == '(' && s[2] == '%') /* Displacement
2981                                                           or indirection.  */
2982           || *s == '%' /* Register access.  */
2983           || isdigit (*s)); /* Literal number.  */
2984 }
2985
2986 /* Set up gdbarch struct.  */
2987
2988 static struct gdbarch *
2989 s390_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
2990 {
2991   const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
2992   struct tdesc_arch_data *tdesc_data = NULL;
2993   struct gdbarch *gdbarch;
2994   struct gdbarch_tdep *tdep;
2995   int tdep_abi;
2996   int have_upper = 0;
2997   int have_linux_v1 = 0;
2998   int have_linux_v2 = 0;
2999   int have_tdb = 0;
3000   int have_vx = 0;
3001   int first_pseudo_reg, last_pseudo_reg;
3002   static const char *const stap_register_prefixes[] = { "%", NULL };
3003   static const char *const stap_register_indirection_prefixes[] = { "(",
3004                                                                     NULL };
3005   static const char *const stap_register_indirection_suffixes[] = { ")",
3006                                                                     NULL };
3007
3008   /* Default ABI and register size.  */
3009   switch (info.bfd_arch_info->mach)
3010     {
3011     case bfd_mach_s390_31:
3012       tdep_abi = ABI_LINUX_S390;
3013       break;
3014
3015     case bfd_mach_s390_64:
3016       tdep_abi = ABI_LINUX_ZSERIES;
3017       break;
3018
3019     default:
3020       return NULL;
3021     }
3022
3023   /* Use default target description if none provided by the target.  */
3024   if (!tdesc_has_registers (tdesc))
3025     {
3026       if (tdep_abi == ABI_LINUX_S390)
3027         tdesc = tdesc_s390_linux32;
3028       else
3029         tdesc = tdesc_s390x_linux64;
3030     }
3031
3032   /* Check any target description for validity.  */
3033   if (tdesc_has_registers (tdesc))
3034     {
3035       static const char *const gprs[] = {
3036         "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
3037         "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
3038       };
3039       static const char *const fprs[] = {
3040         "f0", "f1", "f2", "f3", "f4", "f5", "f6", "f7",
3041         "f8", "f9", "f10", "f11", "f12", "f13", "f14", "f15"
3042       };
3043       static const char *const acrs[] = {
3044         "acr0", "acr1", "acr2", "acr3", "acr4", "acr5", "acr6", "acr7",
3045         "acr8", "acr9", "acr10", "acr11", "acr12", "acr13", "acr14", "acr15"
3046       };
3047       static const char *const gprs_lower[] = {
3048         "r0l", "r1l", "r2l", "r3l", "r4l", "r5l", "r6l", "r7l",
3049         "r8l", "r9l", "r10l", "r11l", "r12l", "r13l", "r14l", "r15l"
3050       };
3051       static const char *const gprs_upper[] = {
3052         "r0h", "r1h", "r2h", "r3h", "r4h", "r5h", "r6h", "r7h",
3053         "r8h", "r9h", "r10h", "r11h", "r12h", "r13h", "r14h", "r15h"
3054       };
3055       static const char *const tdb_regs[] = {
3056         "tdb0", "tac", "tct", "atia",
3057         "tr0", "tr1", "tr2", "tr3", "tr4", "tr5", "tr6", "tr7",
3058         "tr8", "tr9", "tr10", "tr11", "tr12", "tr13", "tr14", "tr15"
3059       };
3060       static const char *const vxrs_low[] = {
3061         "v0l", "v1l", "v2l", "v3l", "v4l", "v5l", "v6l", "v7l", "v8l",
3062         "v9l", "v10l", "v11l", "v12l", "v13l", "v14l", "v15l",
3063       };
3064       static const char *const vxrs_high[] = {
3065         "v16", "v17", "v18", "v19", "v20", "v21", "v22", "v23", "v24",
3066         "v25", "v26", "v27", "v28", "v29", "v30", "v31",
3067       };
3068       const struct tdesc_feature *feature;
3069       int i, valid_p = 1;
3070
3071       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.core");
3072       if (feature == NULL)
3073         return NULL;
3074
3075       tdesc_data = tdesc_data_alloc ();
3076
3077       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3078                                           S390_PSWM_REGNUM, "pswm");
3079       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3080                                           S390_PSWA_REGNUM, "pswa");
3081
3082       if (tdesc_unnumbered_register (feature, "r0"))
3083         {
3084           for (i = 0; i < 16; i++)
3085             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3086                                                 S390_R0_REGNUM + i, gprs[i]);
3087         }
3088       else
3089         {
3090           have_upper = 1;
3091
3092           for (i = 0; i < 16; i++)
3093             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3094                                                 S390_R0_REGNUM + i,
3095                                                 gprs_lower[i]);
3096           for (i = 0; i < 16; i++)
3097             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3098                                                 S390_R0_UPPER_REGNUM + i,
3099                                                 gprs_upper[i]);
3100         }
3101
3102       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.fpr");
3103       if (feature == NULL)
3104         {
3105           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3106           return NULL;
3107         }
3108
3109       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3110                                           S390_FPC_REGNUM, "fpc");
3111       for (i = 0; i < 16; i++)
3112         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3113                                             S390_F0_REGNUM + i, fprs[i]);
3114
3115       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.acr");
3116       if (feature == NULL)
3117         {
3118           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3119           return NULL;
3120         }
3121
3122       for (i = 0; i < 16; i++)
3123         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3124                                             S390_A0_REGNUM + i, acrs[i]);
3125
3126       /* Optional GNU/Linux-specific "registers".  */
3127       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.linux");
3128       if (feature)
3129         {
3130           tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3131                                    S390_ORIG_R2_REGNUM, "orig_r2");
3132
3133           if (tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3134                                        S390_LAST_BREAK_REGNUM, "last_break"))
3135             have_linux_v1 = 1;
3136
3137           if (tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3138                                        S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, "system_call"))
3139             have_linux_v2 = 1;
3140
3141           if (have_linux_v2 > have_linux_v1)
3142             valid_p = 0;
3143         }
3144
3145       /* Transaction diagnostic block.  */
3146       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.tdb");
3147       if (feature)
3148         {
3149           for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (tdb_regs); i++)
3150             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3151                                                 S390_TDB_DWORD0_REGNUM + i,
3152                                                 tdb_regs[i]);
3153           have_tdb = 1;
3154         }
3155
3156       /* Vector registers.  */
3157       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.vx");
3158       if (feature)
3159         {
3160           for (i = 0; i < 16; i++)
3161             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3162                                                 S390_V0_LOWER_REGNUM + i,
3163                                                 vxrs_low[i]);
3164           for (i = 0; i < 16; i++)
3165             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3166                                                 S390_V16_REGNUM + i,
3167                                                 vxrs_high[i]);
3168           have_vx = 1;
3169         }
3170
3171       if (!valid_p)
3172         {
3173           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3174           return NULL;
3175         }
3176     }
3177
3178   /* Find a candidate among extant architectures.  */
3179   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
3180        arches != NULL;
3181        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
3182     {
3183       tdep = gdbarch_tdep (arches->gdbarch);
3184       if (!tdep)
3185         continue;
3186       if (tdep->abi != tdep_abi)
3187         continue;
3188       if ((tdep->gpr_full_regnum != -1) != have_upper)
3189         continue;
3190       if (tdesc_data != NULL)
3191         tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3192       return arches->gdbarch;
3193     }
3194
3195   /* Otherwise create a new gdbarch for the specified machine type.  */
3196   tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
3197   tdep->abi = tdep_abi;
3198   tdep->have_linux_v1 = have_linux_v1;
3199   tdep->have_linux_v2 = have_linux_v2;
3200   tdep->have_tdb = have_tdb;
3201   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3202
3203   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 0);
3204   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
3205
3206   /* S/390 GNU/Linux uses either 64-bit or 128-bit long doubles.
3207      We can safely let them default to 128-bit, since the debug info
3208      will give the size of type actually used in each case.  */
3209   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 128);
3210   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ia64_quad);
3211
3212   /* Amount PC must be decremented by after a breakpoint.  This is
3213      often the number of bytes returned by gdbarch_breakpoint_from_pc but not
3214      always.  */
3215   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 2);
3216   /* Stack grows downward.  */
3217   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3218   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, s390_breakpoint_from_pc);
3219   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, s390_skip_prologue);
3220   set_gdbarch_in_function_epilogue_p (gdbarch, s390_in_function_epilogue_p);
3221
3222   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, S390_NUM_REGS);
3223   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, S390_SP_REGNUM);
3224   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, S390_F0_REGNUM);
3225   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, s390_dwarf_reg_to_regnum);
3226   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, s390_dwarf_reg_to_regnum);
3227   set_gdbarch_value_from_register (gdbarch, s390_value_from_register);
3228   set_gdbarch_core_read_description (gdbarch, s390_core_read_description);
3229   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections (gdbarch,
3230                                             s390_iterate_over_regset_sections);
3231   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, s390_cannot_store_register);
3232   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, s390_write_pc);
3233   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, s390_pseudo_register_read);
3234   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, s390_pseudo_register_write);
3235   set_tdesc_pseudo_register_name (gdbarch, s390_pseudo_register_name);
3236   set_tdesc_pseudo_register_type (gdbarch, s390_pseudo_register_type);
3237   set_tdesc_pseudo_register_reggroup_p (gdbarch,
3238                                         s390_pseudo_register_reggroup_p);
3239   tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
3240   set_gdbarch_register_name (gdbarch, s390_register_name);
3241
3242   /* Assign pseudo register numbers.  */
3243   first_pseudo_reg = gdbarch_num_regs (gdbarch);
3244   last_pseudo_reg = first_pseudo_reg;
3245   tdep->gpr_full_regnum = -1;
3246   if (have_upper)
3247     {
3248       tdep->gpr_full_regnum = last_pseudo_reg;
3249       last_pseudo_reg += 16;
3250     }
3251   tdep->v0_full_regnum = -1;
3252   if (have_vx)
3253     {
3254       tdep->v0_full_regnum = last_pseudo_reg;
3255       last_pseudo_reg += 16;
3256     }
3257   tdep->pc_regnum = last_pseudo_reg++;
3258   tdep->cc_regnum = last_pseudo_reg++;
3259   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3260   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, last_pseudo_reg - first_pseudo_reg);
3261
3262   /* Inferior function calls.  */
3263   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, s390_push_dummy_call);
3264   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, s390_dummy_id);
3265   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, s390_frame_align);
3266   set_gdbarch_return_value (gdbarch, s390_return_value);
3267
3268   /* Syscall handling.  */
3269   set_gdbarch_get_syscall_number (gdbarch, s390_linux_get_syscall_number);
3270
3271   /* Frame handling.  */
3272   dwarf2_frame_set_init_reg (gdbarch, s390_dwarf2_frame_init_reg);
3273   dwarf2_frame_set_adjust_regnum (gdbarch, s390_adjust_frame_regnum);
3274   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3275   frame_base_append_sniffer (gdbarch, dwarf2_frame_base_sniffer);
3276   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_stub_frame_unwind);
3277   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_sigtramp_frame_unwind);
3278   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_frame_unwind);
3279   frame_base_set_default (gdbarch, &s390_frame_base);
3280   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, s390_unwind_pc);
3281   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, s390_unwind_sp);
3282
3283   /* Displaced stepping.  */
3284   set_gdbarch_displaced_step_copy_insn (gdbarch,
3285                                         simple_displaced_step_copy_insn);
3286   set_gdbarch_displaced_step_fixup (gdbarch, s390_displaced_step_fixup);
3287   set_gdbarch_displaced_step_free_closure (gdbarch,
3288                                            simple_displaced_step_free_closure);
3289   set_gdbarch_displaced_step_location (gdbarch,
3290                                        displaced_step_at_entry_point);
3291   set_gdbarch_max_insn_length (gdbarch, S390_MAX_INSTR_SIZE);
3292
3293   /* Note that GNU/Linux is the only OS supported on this
3294      platform.  */
3295   linux_init_abi (info, gdbarch);
3296
3297   switch (tdep->abi)
3298     {
3299     case ABI_LINUX_S390:
3300       set_gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, s390_addr_bits_remove);
3301       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3302         (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3303
3304       set_xml_syscall_file_name (gdbarch, XML_SYSCALL_FILENAME_S390);
3305       break;
3306
3307     case ABI_LINUX_ZSERIES:
3308       set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
3309       set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
3310       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
3311       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3312         (gdbarch, svr4_lp64_fetch_link_map_offsets);
3313       set_gdbarch_address_class_type_flags (gdbarch,
3314                                             s390_address_class_type_flags);
3315       set_gdbarch_address_class_type_flags_to_name (gdbarch,
3316                                                     s390_address_class_type_flags_to_name);
3317       set_gdbarch_address_class_name_to_type_flags (gdbarch,
3318                                                     s390_address_class_name_to_type_flags);
3319       set_xml_syscall_file_name (gdbarch, XML_SYSCALL_FILENAME_S390X);
3320       break;
3321     }
3322
3323   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_s390);
3324
3325   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, find_solib_trampoline_target);
3326
3327   /* Enable TLS support.  */
3328   set_gdbarch_fetch_tls_load_module_address (gdbarch,
3329                                              svr4_fetch_objfile_link_map);
3330
3331   set_gdbarch_get_siginfo_type (gdbarch, linux_get_siginfo_type);
3332
3333   /* SystemTap functions.  */
3334   set_gdbarch_stap_register_prefixes (gdbarch, stap_register_prefixes);
3335   set_gdbarch_stap_register_indirection_prefixes (gdbarch,
3336                                           stap_register_indirection_prefixes);
3337   set_gdbarch_stap_register_indirection_suffixes (gdbarch,
3338                                           stap_register_indirection_suffixes);
3339   set_gdbarch_stap_is_single_operand (gdbarch, s390_stap_is_single_operand);
3340   set_gdbarch_gcc_target_options (gdbarch, s390_gcc_target_options);
3341   set_gdbarch_gnu_triplet_regexp (gdbarch, s390_gnu_triplet_regexp);
3342
3343   return gdbarch;
3344 }
3345
3346
3347 extern initialize_file_ftype _initialize_s390_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
3348
3349 void
3350 _initialize_s390_tdep (void)
3351 {
3352   /* Hook us into the gdbarch mechanism.  */
3353   register_gdbarch_init (bfd_arch_s390, s390_gdbarch_init);
3354
3355   /* Initialize the GNU/Linux target descriptions.  */
3356   initialize_tdesc_s390_linux32 ();
3357   initialize_tdesc_s390_linux32v1 ();
3358   initialize_tdesc_s390_linux32v2 ();
3359   initialize_tdesc_s390_linux64 ();
3360   initialize_tdesc_s390_linux64v1 ();
3361   initialize_tdesc_s390_linux64v2 ();
3362   initialize_tdesc_s390_te_linux64 ();
3363   initialize_tdesc_s390_vx_linux64 ();
3364   initialize_tdesc_s390_tevx_linux64 ();
3365   initialize_tdesc_s390x_linux64 ();
3366   initialize_tdesc_s390x_linux64v1 ();
3367   initialize_tdesc_s390x_linux64v2 ();
3368   initialize_tdesc_s390x_te_linux64 ();
3369   initialize_tdesc_s390x_vx_linux64 ();
3370   initialize_tdesc_s390x_tevx_linux64 ();
3371 }