S390: Restructure s390_push_dummy_call
[external/binutils.git] / gdb / s390-linux-tdep.c
1 /* Target-dependent code for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2001-2015 Free Software Foundation, Inc.
4
5    Contributed by D.J. Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com)
6    for IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation.
7
8    This file is part of GDB.
9
10    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11    it under the terms of the GNU General Public License as published by
12    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
13    (at your option) any later version.
14
15    This program is distributed in the hope that it will be useful,
16    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18    GNU General Public License for more details.
19
20    You should have received a copy of the GNU General Public License
21    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "defs.h"
24 #include "arch-utils.h"
25 #include "frame.h"
26 #include "inferior.h"
27 #include "infrun.h"
28 #include "symtab.h"
29 #include "target.h"
30 #include "gdbcore.h"
31 #include "gdbcmd.h"
32 #include "objfiles.h"
33 #include "floatformat.h"
34 #include "regcache.h"
35 #include "trad-frame.h"
36 #include "frame-base.h"
37 #include "frame-unwind.h"
38 #include "dwarf2-frame.h"
39 #include "reggroups.h"
40 #include "regset.h"
41 #include "value.h"
42 #include "dis-asm.h"
43 #include "solib-svr4.h"
44 #include "prologue-value.h"
45 #include "linux-tdep.h"
46 #include "s390-linux-tdep.h"
47 #include "auxv.h"
48 #include "xml-syscall.h"
49
50 #include "stap-probe.h"
51 #include "ax.h"
52 #include "ax-gdb.h"
53 #include "user-regs.h"
54 #include "cli/cli-utils.h"
55 #include <ctype.h>
56 #include "elf/common.h"
57
58 #include "features/s390-linux32.c"
59 #include "features/s390-linux32v1.c"
60 #include "features/s390-linux32v2.c"
61 #include "features/s390-linux64.c"
62 #include "features/s390-linux64v1.c"
63 #include "features/s390-linux64v2.c"
64 #include "features/s390-te-linux64.c"
65 #include "features/s390-vx-linux64.c"
66 #include "features/s390-tevx-linux64.c"
67 #include "features/s390x-linux64.c"
68 #include "features/s390x-linux64v1.c"
69 #include "features/s390x-linux64v2.c"
70 #include "features/s390x-te-linux64.c"
71 #include "features/s390x-vx-linux64.c"
72 #include "features/s390x-tevx-linux64.c"
73
74 #define XML_SYSCALL_FILENAME_S390 "syscalls/s390-linux.xml"
75 #define XML_SYSCALL_FILENAME_S390X "syscalls/s390x-linux.xml"
76
77 enum s390_abi_kind
78 {
79   ABI_LINUX_S390,
80   ABI_LINUX_ZSERIES
81 };
82
83 /* The tdep structure.  */
84
85 struct gdbarch_tdep
86 {
87   /* ABI version.  */
88   enum s390_abi_kind abi;
89
90   /* Pseudo register numbers.  */
91   int gpr_full_regnum;
92   int pc_regnum;
93   int cc_regnum;
94   int v0_full_regnum;
95
96   int have_linux_v1;
97   int have_linux_v2;
98   int have_tdb;
99 };
100
101
102 /* ABI call-saved register information.  */
103
104 static int
105 s390_register_call_saved (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
106 {
107   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
108
109   switch (tdep->abi)
110     {
111     case ABI_LINUX_S390:
112       if ((regnum >= S390_R6_REGNUM && regnum <= S390_R15_REGNUM)
113           || regnum == S390_F4_REGNUM || regnum == S390_F6_REGNUM
114           || regnum == S390_A0_REGNUM)
115         return 1;
116
117       break;
118
119     case ABI_LINUX_ZSERIES:
120       if ((regnum >= S390_R6_REGNUM && regnum <= S390_R15_REGNUM)
121           || (regnum >= S390_F8_REGNUM && regnum <= S390_F15_REGNUM)
122           || (regnum >= S390_A0_REGNUM && regnum <= S390_A1_REGNUM))
123         return 1;
124
125       break;
126     }
127
128   return 0;
129 }
130
131 static int
132 s390_cannot_store_register (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
133 {
134   /* The last-break address is read-only.  */
135   return regnum == S390_LAST_BREAK_REGNUM;
136 }
137
138 static void
139 s390_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
140 {
141   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
142   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
143
144   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, tdep->pc_regnum, pc);
145
146   /* Set special SYSTEM_CALL register to 0 to prevent the kernel from
147      messing with the PC we just installed, if we happen to be within
148      an interrupted system call that the kernel wants to restart.
149
150      Note that after we return from the dummy call, the SYSTEM_CALL and
151      ORIG_R2 registers will be automatically restored, and the kernel
152      continues to restart the system call at this point.  */
153   if (register_size (gdbarch, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM) > 0)
154     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, 0);
155 }
156
157
158 /* DWARF Register Mapping.  */
159
160 static const short s390_dwarf_regmap[] =
161 {
162   /* 0-15: General Purpose Registers.  */
163   S390_R0_REGNUM, S390_R1_REGNUM, S390_R2_REGNUM, S390_R3_REGNUM,
164   S390_R4_REGNUM, S390_R5_REGNUM, S390_R6_REGNUM, S390_R7_REGNUM,
165   S390_R8_REGNUM, S390_R9_REGNUM, S390_R10_REGNUM, S390_R11_REGNUM,
166   S390_R12_REGNUM, S390_R13_REGNUM, S390_R14_REGNUM, S390_R15_REGNUM,
167
168   /* 16-31: Floating Point Registers / Vector Registers 0-15. */
169   S390_F0_REGNUM, S390_F2_REGNUM, S390_F4_REGNUM, S390_F6_REGNUM,
170   S390_F1_REGNUM, S390_F3_REGNUM, S390_F5_REGNUM, S390_F7_REGNUM,
171   S390_F8_REGNUM, S390_F10_REGNUM, S390_F12_REGNUM, S390_F14_REGNUM,
172   S390_F9_REGNUM, S390_F11_REGNUM, S390_F13_REGNUM, S390_F15_REGNUM,
173
174   /* 32-47: Control Registers (not mapped).  */
175   -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
176   -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
177
178   /* 48-63: Access Registers.  */
179   S390_A0_REGNUM, S390_A1_REGNUM, S390_A2_REGNUM, S390_A3_REGNUM,
180   S390_A4_REGNUM, S390_A5_REGNUM, S390_A6_REGNUM, S390_A7_REGNUM,
181   S390_A8_REGNUM, S390_A9_REGNUM, S390_A10_REGNUM, S390_A11_REGNUM,
182   S390_A12_REGNUM, S390_A13_REGNUM, S390_A14_REGNUM, S390_A15_REGNUM,
183
184   /* 64-65: Program Status Word.  */
185   S390_PSWM_REGNUM,
186   S390_PSWA_REGNUM,
187
188   /* 66-67: Reserved.  */
189   -1, -1,
190
191   /* 68-83: Vector Registers 16-31.  */
192   S390_V16_REGNUM, S390_V18_REGNUM, S390_V20_REGNUM, S390_V22_REGNUM,
193   S390_V17_REGNUM, S390_V19_REGNUM, S390_V21_REGNUM, S390_V23_REGNUM,
194   S390_V24_REGNUM, S390_V26_REGNUM, S390_V28_REGNUM, S390_V30_REGNUM,
195   S390_V25_REGNUM, S390_V27_REGNUM, S390_V29_REGNUM, S390_V31_REGNUM,
196
197   /* End of "official" DWARF registers.  The remainder of the map is
198      for GDB internal use only.  */
199
200   /* GPR Lower Half Access.  */
201   S390_R0_REGNUM, S390_R1_REGNUM, S390_R2_REGNUM, S390_R3_REGNUM,
202   S390_R4_REGNUM, S390_R5_REGNUM, S390_R6_REGNUM, S390_R7_REGNUM,
203   S390_R8_REGNUM, S390_R9_REGNUM, S390_R10_REGNUM, S390_R11_REGNUM,
204   S390_R12_REGNUM, S390_R13_REGNUM, S390_R14_REGNUM, S390_R15_REGNUM,
205 };
206
207 enum { s390_dwarf_reg_r0l = ARRAY_SIZE (s390_dwarf_regmap) - 16 };
208
209 /* Convert DWARF register number REG to the appropriate register
210    number used by GDB.  */
211 static int
212 s390_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
213 {
214   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
215   int gdb_reg = -1;
216
217   /* In a 32-on-64 debug scenario, debug info refers to the full
218      64-bit GPRs.  Note that call frame information still refers to
219      the 32-bit lower halves, because s390_adjust_frame_regnum uses
220      special register numbers to access GPRs.  */
221   if (tdep->gpr_full_regnum != -1 && reg >= 0 && reg < 16)
222     return tdep->gpr_full_regnum + reg;
223
224   if (reg >= 0 && reg < ARRAY_SIZE (s390_dwarf_regmap))
225     gdb_reg = s390_dwarf_regmap[reg];
226
227   if (tdep->v0_full_regnum == -1)
228     {
229       if (gdb_reg >= S390_V16_REGNUM && gdb_reg <= S390_V31_REGNUM)
230         gdb_reg = -1;
231     }
232   else
233     {
234       if (gdb_reg >= S390_F0_REGNUM && gdb_reg <= S390_F15_REGNUM)
235         gdb_reg = gdb_reg - S390_F0_REGNUM + tdep->v0_full_regnum;
236     }
237
238   return gdb_reg;
239 }
240
241 /* Translate a .eh_frame register to DWARF register, or adjust a
242    .debug_frame register.  */
243 static int
244 s390_adjust_frame_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int num, int eh_frame_p)
245 {
246   /* See s390_dwarf_reg_to_regnum for comments.  */
247   return (num >= 0 && num < 16) ? num + s390_dwarf_reg_r0l : num;
248 }
249
250
251 /* Pseudo registers.  */
252
253 static int
254 regnum_is_gpr_full (struct gdbarch_tdep *tdep, int regnum)
255 {
256   return (tdep->gpr_full_regnum != -1
257           && regnum >= tdep->gpr_full_regnum
258           && regnum <= tdep->gpr_full_regnum + 15);
259 }
260
261 /* Check whether REGNUM indicates a full vector register (v0-v15).
262    These pseudo-registers are composed of f0-f15 and v0l-v15l.  */
263
264 static int
265 regnum_is_vxr_full (struct gdbarch_tdep *tdep, int regnum)
266 {
267   return (tdep->v0_full_regnum != -1
268           && regnum >= tdep->v0_full_regnum
269           && regnum <= tdep->v0_full_regnum + 15);
270 }
271
272 /* Return the name of register REGNO.  Return the empty string for
273    registers that shouldn't be visible.  */
274
275 static const char *
276 s390_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
277 {
278   if (regnum >= S390_V0_LOWER_REGNUM
279       && regnum <= S390_V15_LOWER_REGNUM)
280     return "";
281   return tdesc_register_name (gdbarch, regnum);
282 }
283
284 static const char *
285 s390_pseudo_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
286 {
287   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
288
289   if (regnum == tdep->pc_regnum)
290     return "pc";
291
292   if (regnum == tdep->cc_regnum)
293     return "cc";
294
295   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
296     {
297       static const char *full_name[] = {
298         "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
299         "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
300       };
301       return full_name[regnum - tdep->gpr_full_regnum];
302     }
303
304   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
305     {
306       static const char *full_name[] = {
307         "v0", "v1", "v2", "v3", "v4", "v5", "v6", "v7",
308         "v8", "v9", "v10", "v11", "v12", "v13", "v14", "v15"
309       };
310       return full_name[regnum - tdep->v0_full_regnum];
311     }
312
313   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
314 }
315
316 static struct type *
317 s390_pseudo_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
318 {
319   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
320
321   if (regnum == tdep->pc_regnum)
322     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
323
324   if (regnum == tdep->cc_regnum)
325     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
326
327   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
328     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
329
330   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
331     return tdesc_find_type (gdbarch, "vec128");
332
333   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
334 }
335
336 static enum register_status
337 s390_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
338                            int regnum, gdb_byte *buf)
339 {
340   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
341   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
342   int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
343   ULONGEST val;
344
345   if (regnum == tdep->pc_regnum)
346     {
347       enum register_status status;
348
349       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &val);
350       if (status == REG_VALID)
351         {
352           if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
353             val &= 0x7fffffff;
354           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
355         }
356       return status;
357     }
358
359   if (regnum == tdep->cc_regnum)
360     {
361       enum register_status status;
362
363       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, &val);
364       if (status == REG_VALID)
365         {
366           if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
367             val = (val >> 12) & 3;
368           else
369             val = (val >> 44) & 3;
370           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
371         }
372       return status;
373     }
374
375   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
376     {
377       enum register_status status;
378       ULONGEST val_upper;
379
380       regnum -= tdep->gpr_full_regnum;
381
382       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + regnum, &val);
383       if (status == REG_VALID)
384         status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_R0_UPPER_REGNUM + regnum,
385                                              &val_upper);
386       if (status == REG_VALID)
387         {
388           val |= val_upper << 32;
389           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
390         }
391       return status;
392     }
393
394   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
395     {
396       enum register_status status;
397
398       regnum -= tdep->v0_full_regnum;
399
400       status = regcache_raw_read (regcache, S390_F0_REGNUM + regnum, buf);
401       if (status == REG_VALID)
402         status = regcache_raw_read (regcache,
403                                     S390_V0_LOWER_REGNUM + regnum, buf + 8);
404       return status;
405     }
406
407   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
408 }
409
410 static void
411 s390_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
412                             int regnum, const gdb_byte *buf)
413 {
414   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
415   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
416   int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
417   ULONGEST val, psw;
418
419   if (regnum == tdep->pc_regnum)
420     {
421       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
422       if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
423         {
424           regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &psw);
425           val = (psw & 0x80000000) | (val & 0x7fffffff);
426         }
427       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, val);
428       return;
429     }
430
431   if (regnum == tdep->cc_regnum)
432     {
433       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
434       regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, &psw);
435       if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
436         val = (psw & ~((ULONGEST)3 << 12)) | ((val & 3) << 12);
437       else
438         val = (psw & ~((ULONGEST)3 << 44)) | ((val & 3) << 44);
439       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, val);
440       return;
441     }
442
443   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
444     {
445       regnum -= tdep->gpr_full_regnum;
446       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
447       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + regnum,
448                                    val & 0xffffffff);
449       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_R0_UPPER_REGNUM + regnum,
450                                    val >> 32);
451       return;
452     }
453
454   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
455     {
456       regnum -= tdep->v0_full_regnum;
457       regcache_raw_write (regcache, S390_F0_REGNUM + regnum, buf);
458       regcache_raw_write (regcache, S390_V0_LOWER_REGNUM + regnum, buf + 8);
459       return;
460     }
461
462   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
463 }
464
465 /* 'float' values are stored in the upper half of floating-point
466    registers, even though we are otherwise a big-endian platform.  The
467    same applies to a 'float' value within a vector.  */
468
469 static struct value *
470 s390_value_from_register (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
471                           int regnum, struct frame_id frame_id)
472 {
473   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
474   struct value *value = default_value_from_register (gdbarch, type,
475                                                      regnum, frame_id);
476   check_typedef (type);
477
478   if ((regnum >= S390_F0_REGNUM && regnum <= S390_F15_REGNUM
479        && TYPE_LENGTH (type) < 8)
480       || regnum_is_vxr_full (tdep, regnum)
481       || (regnum >= S390_V16_REGNUM && regnum <= S390_V31_REGNUM))
482     set_value_offset (value, 0);
483
484   return value;
485 }
486
487 /* Register groups.  */
488
489 static int
490 s390_pseudo_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
491                                  struct reggroup *group)
492 {
493   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
494
495   /* We usually save/restore the whole PSW, which includes PC and CC.
496      However, some older gdbservers may not support saving/restoring
497      the whole PSW yet, and will return an XML register description
498      excluding those from the save/restore register groups.  In those
499      cases, we still need to explicitly save/restore PC and CC in order
500      to push or pop frames.  Since this doesn't hurt anything if we
501      already save/restore the whole PSW (it's just redundant), we add
502      PC and CC at this point unconditionally.  */
503   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
504     return regnum == tdep->pc_regnum || regnum == tdep->cc_regnum;
505
506   if (group == vector_reggroup)
507     return regnum_is_vxr_full (tdep, regnum);
508
509   if (group == general_reggroup && regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
510     return 0;
511
512   return default_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group);
513 }
514
515
516 /* Maps for register sets.  */
517
518 static const struct regcache_map_entry s390_gregmap[] =
519   {
520     { 1, S390_PSWM_REGNUM },
521     { 1, S390_PSWA_REGNUM },
522     { 16, S390_R0_REGNUM },
523     { 16, S390_A0_REGNUM },
524     { 1, S390_ORIG_R2_REGNUM },
525     { 0 }
526   };
527
528 static const struct regcache_map_entry s390_fpregmap[] =
529   {
530     { 1, S390_FPC_REGNUM, 8 },
531     { 16, S390_F0_REGNUM, 8 },
532     { 0 }
533   };
534
535 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_upper[] =
536   {
537     { 16, S390_R0_UPPER_REGNUM, 4 },
538     { 0 }
539   };
540
541 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_last_break[] =
542   {
543     { 1, REGCACHE_MAP_SKIP, 4 },
544     { 1, S390_LAST_BREAK_REGNUM, 4 },
545     { 0 }
546   };
547
548 static const struct regcache_map_entry s390x_regmap_last_break[] =
549   {
550     { 1, S390_LAST_BREAK_REGNUM, 8 },
551     { 0 }
552   };
553
554 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_system_call[] =
555   {
556     { 1, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, 4 },
557     { 0 }
558   };
559
560 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_tdb[] =
561   {
562     { 1, S390_TDB_DWORD0_REGNUM, 8 },
563     { 1, S390_TDB_ABORT_CODE_REGNUM, 8 },
564     { 1, S390_TDB_CONFLICT_TOKEN_REGNUM, 8 },
565     { 1, S390_TDB_ATIA_REGNUM, 8 },
566     { 12, REGCACHE_MAP_SKIP, 8 },
567     { 16, S390_TDB_R0_REGNUM, 8 },
568     { 0 }
569   };
570
571 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_vxrs_low[] =
572   {
573     { 16, S390_V0_LOWER_REGNUM, 8 },
574     { 0 }
575   };
576
577 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_vxrs_high[] =
578   {
579     { 16, S390_V16_REGNUM, 16 },
580     { 0 }
581   };
582
583
584 /* Supply the TDB regset.  Like regcache_supply_regset, but invalidate
585    the TDB registers unless the TDB format field is valid.  */
586
587 static void
588 s390_supply_tdb_regset (const struct regset *regset, struct regcache *regcache,
589                     int regnum, const void *regs, size_t len)
590 {
591   ULONGEST tdw;
592   enum register_status ret;
593   int i;
594
595   regcache_supply_regset (regset, regcache, regnum, regs, len);
596   ret = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, S390_TDB_DWORD0_REGNUM, &tdw);
597   if (ret != REG_VALID || (tdw >> 56) != 1)
598     regcache_supply_regset (regset, regcache, regnum, NULL, len);
599 }
600
601 const struct regset s390_gregset = {
602   s390_gregmap,
603   regcache_supply_regset,
604   regcache_collect_regset
605 };
606
607 const struct regset s390_fpregset = {
608   s390_fpregmap,
609   regcache_supply_regset,
610   regcache_collect_regset
611 };
612
613 static const struct regset s390_upper_regset = {
614   s390_regmap_upper,
615   regcache_supply_regset,
616   regcache_collect_regset
617 };
618
619 const struct regset s390_last_break_regset = {
620   s390_regmap_last_break,
621   regcache_supply_regset,
622   regcache_collect_regset
623 };
624
625 const struct regset s390x_last_break_regset = {
626   s390x_regmap_last_break,
627   regcache_supply_regset,
628   regcache_collect_regset
629 };
630
631 const struct regset s390_system_call_regset = {
632   s390_regmap_system_call,
633   regcache_supply_regset,
634   regcache_collect_regset
635 };
636
637 const struct regset s390_tdb_regset = {
638   s390_regmap_tdb,
639   s390_supply_tdb_regset,
640   regcache_collect_regset
641 };
642
643 const struct regset s390_vxrs_low_regset = {
644   s390_regmap_vxrs_low,
645   regcache_supply_regset,
646   regcache_collect_regset
647 };
648
649 const struct regset s390_vxrs_high_regset = {
650   s390_regmap_vxrs_high,
651   regcache_supply_regset,
652   regcache_collect_regset
653 };
654
655 /* Iterate over supported core file register note sections. */
656
657 static void
658 s390_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
659                                    iterate_over_regset_sections_cb *cb,
660                                    void *cb_data,
661                                    const struct regcache *regcache)
662 {
663   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
664   const int gregset_size = (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 ?
665                             s390_sizeof_gregset : s390x_sizeof_gregset);
666
667   cb (".reg", gregset_size, &s390_gregset, NULL, cb_data);
668   cb (".reg2", s390_sizeof_fpregset, &s390_fpregset, NULL, cb_data);
669
670   if (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 && tdep->gpr_full_regnum != -1)
671     cb (".reg-s390-high-gprs", 16 * 4, &s390_upper_regset,
672         "s390 GPR upper halves", cb_data);
673
674   if (tdep->have_linux_v1)
675     cb (".reg-s390-last-break", 8,
676         (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 32
677          ? &s390_last_break_regset : &s390x_last_break_regset),
678         "s930 last-break address", cb_data);
679
680   if (tdep->have_linux_v2)
681     cb (".reg-s390-system-call", 4, &s390_system_call_regset,
682         "s390 system-call", cb_data);
683
684   /* If regcache is set, we are in "write" (gcore) mode.  In this
685      case, don't iterate over the TDB unless its registers are
686      available.  */
687   if (tdep->have_tdb
688       && (regcache == NULL
689           || REG_VALID == regcache_register_status (regcache,
690                                                     S390_TDB_DWORD0_REGNUM)))
691     cb (".reg-s390-tdb", s390_sizeof_tdbregset, &s390_tdb_regset,
692         "s390 TDB", cb_data);
693
694   if (tdep->v0_full_regnum != -1)
695     {
696       cb (".reg-s390-vxrs-low", 16 * 8, &s390_vxrs_low_regset,
697           "s390 vector registers 0-15 lower half", cb_data);
698       cb (".reg-s390-vxrs-high", 16 * 16, &s390_vxrs_high_regset,
699           "s390 vector registers 16-31", cb_data);
700     }
701 }
702
703 static const struct target_desc *
704 s390_core_read_description (struct gdbarch *gdbarch,
705                             struct target_ops *target, bfd *abfd)
706 {
707   asection *section = bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg");
708   CORE_ADDR hwcap = 0;
709   int high_gprs, v1, v2, te, vx;
710
711   target_auxv_search (target, AT_HWCAP, &hwcap);
712   if (!section)
713     return NULL;
714
715   high_gprs = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-high-gprs")
716                != NULL);
717   v1 = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-last-break") != NULL);
718   v2 = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-system-call") != NULL);
719   vx = (hwcap & HWCAP_S390_VX);
720   te = (hwcap & HWCAP_S390_TE);
721
722   switch (bfd_section_size (abfd, section))
723     {
724     case s390_sizeof_gregset:
725       if (high_gprs)
726         return (te && vx ? tdesc_s390_tevx_linux64 :
727                 vx ? tdesc_s390_vx_linux64 :
728                 te ? tdesc_s390_te_linux64 :
729                 v2 ? tdesc_s390_linux64v2 :
730                 v1 ? tdesc_s390_linux64v1 : tdesc_s390_linux64);
731       else
732         return (v2 ? tdesc_s390_linux32v2 :
733                 v1 ? tdesc_s390_linux32v1 : tdesc_s390_linux32);
734
735     case s390x_sizeof_gregset:
736       return (te && vx ? tdesc_s390x_tevx_linux64 :
737               vx ? tdesc_s390x_vx_linux64 :
738               te ? tdesc_s390x_te_linux64 :
739               v2 ? tdesc_s390x_linux64v2 :
740               v1 ? tdesc_s390x_linux64v1 : tdesc_s390x_linux64);
741
742     default:
743       return NULL;
744     }
745 }
746
747
748 /* Decoding S/390 instructions.  */
749
750 /* Named opcode values for the S/390 instructions we recognize.  Some
751    instructions have their opcode split across two fields; those are the
752    op1_* and op2_* enums.  */
753 enum
754   {
755     op1_lhi  = 0xa7,   op2_lhi  = 0x08,
756     op1_lghi = 0xa7,   op2_lghi = 0x09,
757     op1_lgfi = 0xc0,   op2_lgfi = 0x01,
758     op_lr    = 0x18,
759     op_lgr   = 0xb904,
760     op_l     = 0x58,
761     op1_ly   = 0xe3,   op2_ly   = 0x58,
762     op1_lg   = 0xe3,   op2_lg   = 0x04,
763     op_lm    = 0x98,
764     op1_lmy  = 0xeb,   op2_lmy  = 0x98,
765     op1_lmg  = 0xeb,   op2_lmg  = 0x04,
766     op_st    = 0x50,
767     op1_sty  = 0xe3,   op2_sty  = 0x50,
768     op1_stg  = 0xe3,   op2_stg  = 0x24,
769     op_std   = 0x60,
770     op_stm   = 0x90,
771     op1_stmy = 0xeb,   op2_stmy = 0x90,
772     op1_stmg = 0xeb,   op2_stmg = 0x24,
773     op1_aghi = 0xa7,   op2_aghi = 0x0b,
774     op1_ahi  = 0xa7,   op2_ahi  = 0x0a,
775     op1_agfi = 0xc2,   op2_agfi = 0x08,
776     op1_afi  = 0xc2,   op2_afi  = 0x09,
777     op1_algfi= 0xc2,   op2_algfi= 0x0a,
778     op1_alfi = 0xc2,   op2_alfi = 0x0b,
779     op_ar    = 0x1a,
780     op_agr   = 0xb908,
781     op_a     = 0x5a,
782     op1_ay   = 0xe3,   op2_ay   = 0x5a,
783     op1_ag   = 0xe3,   op2_ag   = 0x08,
784     op1_slgfi= 0xc2,   op2_slgfi= 0x04,
785     op1_slfi = 0xc2,   op2_slfi = 0x05,
786     op_sr    = 0x1b,
787     op_sgr   = 0xb909,
788     op_s     = 0x5b,
789     op1_sy   = 0xe3,   op2_sy   = 0x5b,
790     op1_sg   = 0xe3,   op2_sg   = 0x09,
791     op_nr    = 0x14,
792     op_ngr   = 0xb980,
793     op_la    = 0x41,
794     op1_lay  = 0xe3,   op2_lay  = 0x71,
795     op1_larl = 0xc0,   op2_larl = 0x00,
796     op_basr  = 0x0d,
797     op_bas   = 0x4d,
798     op_bcr   = 0x07,
799     op_bc    = 0x0d,
800     op_bctr  = 0x06,
801     op_bctgr = 0xb946,
802     op_bct   = 0x46,
803     op1_bctg = 0xe3,   op2_bctg = 0x46,
804     op_bxh   = 0x86,
805     op1_bxhg = 0xeb,   op2_bxhg = 0x44,
806     op_bxle  = 0x87,
807     op1_bxleg= 0xeb,   op2_bxleg= 0x45,
808     op1_bras = 0xa7,   op2_bras = 0x05,
809     op1_brasl= 0xc0,   op2_brasl= 0x05,
810     op1_brc  = 0xa7,   op2_brc  = 0x04,
811     op1_brcl = 0xc0,   op2_brcl = 0x04,
812     op1_brct = 0xa7,   op2_brct = 0x06,
813     op1_brctg= 0xa7,   op2_brctg= 0x07,
814     op_brxh  = 0x84,
815     op1_brxhg= 0xec,   op2_brxhg= 0x44,
816     op_brxle = 0x85,
817     op1_brxlg= 0xec,   op2_brxlg= 0x45,
818     op_svc   = 0x0a,
819   };
820
821
822 /* Read a single instruction from address AT.  */
823
824 #define S390_MAX_INSTR_SIZE 6
825 static int
826 s390_readinstruction (bfd_byte instr[], CORE_ADDR at)
827 {
828   static int s390_instrlen[] = { 2, 4, 4, 6 };
829   int instrlen;
830
831   if (target_read_memory (at, &instr[0], 2))
832     return -1;
833   instrlen = s390_instrlen[instr[0] >> 6];
834   if (instrlen > 2)
835     {
836       if (target_read_memory (at + 2, &instr[2], instrlen - 2))
837         return -1;
838     }
839   return instrlen;
840 }
841
842
843 /* The functions below are for recognizing and decoding S/390
844    instructions of various formats.  Each of them checks whether INSN
845    is an instruction of the given format, with the specified opcodes.
846    If it is, it sets the remaining arguments to the values of the
847    instruction's fields, and returns a non-zero value; otherwise, it
848    returns zero.
849
850    These functions' arguments appear in the order they appear in the
851    instruction, not in the machine-language form.  So, opcodes always
852    come first, even though they're sometimes scattered around the
853    instructions.  And displacements appear before base and extension
854    registers, as they do in the assembly syntax, not at the end, as
855    they do in the machine language.  */
856 static int
857 is_ri (bfd_byte *insn, int op1, int op2, unsigned int *r1, int *i2)
858 {
859   if (insn[0] == op1 && (insn[1] & 0xf) == op2)
860     {
861       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
862       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
863       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
864       return 1;
865     }
866   else
867     return 0;
868 }
869
870
871 static int
872 is_ril (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
873         unsigned int *r1, int *i2)
874 {
875   if (insn[0] == op1 && (insn[1] & 0xf) == op2)
876     {
877       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
878       /* i2 is a signed quantity.  If the host 'int' is 32 bits long,
879          no sign extension is necessary, but we don't want to assume
880          that.  */
881       *i2 = (((insn[2] << 24)
882               | (insn[3] << 16)
883               | (insn[4] << 8)
884               | (insn[5])) ^ 0x80000000) - 0x80000000;
885       return 1;
886     }
887   else
888     return 0;
889 }
890
891
892 static int
893 is_rr (bfd_byte *insn, int op, unsigned int *r1, unsigned int *r2)
894 {
895   if (insn[0] == op)
896     {
897       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
898       *r2 = insn[1] & 0xf;
899       return 1;
900     }
901   else
902     return 0;
903 }
904
905
906 static int
907 is_rre (bfd_byte *insn, int op, unsigned int *r1, unsigned int *r2)
908 {
909   if (((insn[0] << 8) | insn[1]) == op)
910     {
911       /* Yes, insn[3].  insn[2] is unused in RRE format.  */
912       *r1 = (insn[3] >> 4) & 0xf;
913       *r2 = insn[3] & 0xf;
914       return 1;
915     }
916   else
917     return 0;
918 }
919
920
921 static int
922 is_rs (bfd_byte *insn, int op,
923        unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *d2, unsigned int *b2)
924 {
925   if (insn[0] == op)
926     {
927       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
928       *r3 = insn[1] & 0xf;
929       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
930       *d2 = ((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3];
931       return 1;
932     }
933   else
934     return 0;
935 }
936
937
938 static int
939 is_rsy (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
940         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *d2, unsigned int *b2)
941 {
942   if (insn[0] == op1
943       && insn[5] == op2)
944     {
945       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
946       *r3 = insn[1] & 0xf;
947       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
948       /* The 'long displacement' is a 20-bit signed integer.  */
949       *d2 = ((((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3] | (insn[4] << 12))
950                 ^ 0x80000) - 0x80000;
951       return 1;
952     }
953   else
954     return 0;
955 }
956
957
958 static int
959 is_rsi (bfd_byte *insn, int op,
960         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *i2)
961 {
962   if (insn[0] == op)
963     {
964       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
965       *r3 = insn[1] & 0xf;
966       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
967       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
968       return 1;
969     }
970   else
971     return 0;
972 }
973
974
975 static int
976 is_rie (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
977         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *i2)
978 {
979   if (insn[0] == op1
980       && insn[5] == op2)
981     {
982       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
983       *r3 = insn[1] & 0xf;
984       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
985       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
986       return 1;
987     }
988   else
989     return 0;
990 }
991
992
993 static int
994 is_rx (bfd_byte *insn, int op,
995        unsigned int *r1, int *d2, unsigned int *x2, unsigned int *b2)
996 {
997   if (insn[0] == op)
998     {
999       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
1000       *x2 = insn[1] & 0xf;
1001       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
1002       *d2 = ((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3];
1003       return 1;
1004     }
1005   else
1006     return 0;
1007 }
1008
1009
1010 static int
1011 is_rxy (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
1012         unsigned int *r1, int *d2, unsigned int *x2, unsigned int *b2)
1013 {
1014   if (insn[0] == op1
1015       && insn[5] == op2)
1016     {
1017       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
1018       *x2 = insn[1] & 0xf;
1019       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
1020       /* The 'long displacement' is a 20-bit signed integer.  */
1021       *d2 = ((((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3] | (insn[4] << 12))
1022                 ^ 0x80000) - 0x80000;
1023       return 1;
1024     }
1025   else
1026     return 0;
1027 }
1028
1029
1030 /* Prologue analysis.  */
1031
1032 #define S390_NUM_GPRS 16
1033 #define S390_NUM_FPRS 16
1034
1035 struct s390_prologue_data {
1036
1037   /* The stack.  */
1038   struct pv_area *stack;
1039
1040   /* The size and byte-order of a GPR or FPR.  */
1041   int gpr_size;
1042   int fpr_size;
1043   enum bfd_endian byte_order;
1044
1045   /* The general-purpose registers.  */
1046   pv_t gpr[S390_NUM_GPRS];
1047
1048   /* The floating-point registers.  */
1049   pv_t fpr[S390_NUM_FPRS];
1050
1051   /* The offset relative to the CFA where the incoming GPR N was saved
1052      by the function prologue.  0 if not saved or unknown.  */
1053   int gpr_slot[S390_NUM_GPRS];
1054
1055   /* Likewise for FPRs.  */
1056   int fpr_slot[S390_NUM_FPRS];
1057
1058   /* Nonzero if the backchain was saved.  This is assumed to be the
1059      case when the incoming SP is saved at the current SP location.  */
1060   int back_chain_saved_p;
1061 };
1062
1063 /* Return the effective address for an X-style instruction, like:
1064
1065         L R1, D2(X2, B2)
1066
1067    Here, X2 and B2 are registers, and D2 is a signed 20-bit
1068    constant; the effective address is the sum of all three.  If either
1069    X2 or B2 are zero, then it doesn't contribute to the sum --- this
1070    means that r0 can't be used as either X2 or B2.  */
1071 static pv_t
1072 s390_addr (struct s390_prologue_data *data,
1073            int d2, unsigned int x2, unsigned int b2)
1074 {
1075   pv_t result;
1076
1077   result = pv_constant (d2);
1078   if (x2)
1079     result = pv_add (result, data->gpr[x2]);
1080   if (b2)
1081     result = pv_add (result, data->gpr[b2]);
1082
1083   return result;
1084 }
1085
1086 /* Do a SIZE-byte store of VALUE to D2(X2,B2).  */
1087 static void
1088 s390_store (struct s390_prologue_data *data,
1089             int d2, unsigned int x2, unsigned int b2, CORE_ADDR size,
1090             pv_t value)
1091 {
1092   pv_t addr = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1093   pv_t offset;
1094
1095   /* Check whether we are storing the backchain.  */
1096   offset = pv_subtract (data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM], addr);
1097
1098   if (pv_is_constant (offset) && offset.k == 0)
1099     if (size == data->gpr_size
1100         && pv_is_register_k (value, S390_SP_REGNUM, 0))
1101       {
1102         data->back_chain_saved_p = 1;
1103         return;
1104       }
1105
1106
1107   /* Check whether we are storing a register into the stack.  */
1108   if (!pv_area_store_would_trash (data->stack, addr))
1109     pv_area_store (data->stack, addr, size, value);
1110
1111
1112   /* Note: If this is some store we cannot identify, you might think we
1113      should forget our cached values, as any of those might have been hit.
1114
1115      However, we make the assumption that the register save areas are only
1116      ever stored to once in any given function, and we do recognize these
1117      stores.  Thus every store we cannot recognize does not hit our data.  */
1118 }
1119
1120 /* Do a SIZE-byte load from D2(X2,B2).  */
1121 static pv_t
1122 s390_load (struct s390_prologue_data *data,
1123            int d2, unsigned int x2, unsigned int b2, CORE_ADDR size)
1124
1125 {
1126   pv_t addr = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1127
1128   /* If it's a load from an in-line constant pool, then we can
1129      simulate that, under the assumption that the code isn't
1130      going to change between the time the processor actually
1131      executed it creating the current frame, and the time when
1132      we're analyzing the code to unwind past that frame.  */
1133   if (pv_is_constant (addr))
1134     {
1135       struct target_section *secp;
1136       secp = target_section_by_addr (&current_target, addr.k);
1137       if (secp != NULL
1138           && (bfd_get_section_flags (secp->the_bfd_section->owner,
1139                                      secp->the_bfd_section)
1140               & SEC_READONLY))
1141         return pv_constant (read_memory_integer (addr.k, size,
1142                                                  data->byte_order));
1143     }
1144
1145   /* Check whether we are accessing one of our save slots.  */
1146   return pv_area_fetch (data->stack, addr, size);
1147 }
1148
1149 /* Function for finding saved registers in a 'struct pv_area'; we pass
1150    this to pv_area_scan.
1151
1152    If VALUE is a saved register, ADDR says it was saved at a constant
1153    offset from the frame base, and SIZE indicates that the whole
1154    register was saved, record its offset in the reg_offset table in
1155    PROLOGUE_UNTYPED.  */
1156 static void
1157 s390_check_for_saved (void *data_untyped, pv_t addr,
1158                       CORE_ADDR size, pv_t value)
1159 {
1160   struct s390_prologue_data *data = data_untyped;
1161   int i, offset;
1162
1163   if (!pv_is_register (addr, S390_SP_REGNUM))
1164     return;
1165
1166   offset = 16 * data->gpr_size + 32 - addr.k;
1167
1168   /* If we are storing the original value of a register, we want to
1169      record the CFA offset.  If the same register is stored multiple
1170      times, the stack slot with the highest address counts.  */
1171
1172   for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1173     if (size == data->gpr_size
1174         && pv_is_register_k (value, S390_R0_REGNUM + i, 0))
1175       if (data->gpr_slot[i] == 0
1176           || data->gpr_slot[i] > offset)
1177         {
1178           data->gpr_slot[i] = offset;
1179           return;
1180         }
1181
1182   for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1183     if (size == data->fpr_size
1184         && pv_is_register_k (value, S390_F0_REGNUM + i, 0))
1185       if (data->fpr_slot[i] == 0
1186           || data->fpr_slot[i] > offset)
1187         {
1188           data->fpr_slot[i] = offset;
1189           return;
1190         }
1191 }
1192
1193 /* Analyze the prologue of the function starting at START_PC,
1194    continuing at most until CURRENT_PC.  Initialize DATA to
1195    hold all information we find out about the state of the registers
1196    and stack slots.  Return the address of the instruction after
1197    the last one that changed the SP, FP, or back chain; or zero
1198    on error.  */
1199 static CORE_ADDR
1200 s390_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
1201                        CORE_ADDR start_pc,
1202                        CORE_ADDR current_pc,
1203                        struct s390_prologue_data *data)
1204 {
1205   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1206
1207   /* Our return value:
1208      The address of the instruction after the last one that changed
1209      the SP, FP, or back chain;  zero if we got an error trying to
1210      read memory.  */
1211   CORE_ADDR result = start_pc;
1212
1213   /* The current PC for our abstract interpretation.  */
1214   CORE_ADDR pc;
1215
1216   /* The address of the next instruction after that.  */
1217   CORE_ADDR next_pc;
1218
1219   /* Set up everything's initial value.  */
1220   {
1221     int i;
1222
1223     data->stack = make_pv_area (S390_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
1224
1225     /* For the purpose of prologue tracking, we consider the GPR size to
1226        be equal to the ABI word size, even if it is actually larger
1227        (i.e. when running a 32-bit binary under a 64-bit kernel).  */
1228     data->gpr_size = word_size;
1229     data->fpr_size = 8;
1230     data->byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1231
1232     for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1233       data->gpr[i] = pv_register (S390_R0_REGNUM + i, 0);
1234
1235     for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1236       data->fpr[i] = pv_register (S390_F0_REGNUM + i, 0);
1237
1238     for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1239       data->gpr_slot[i]  = 0;
1240
1241     for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1242       data->fpr_slot[i]  = 0;
1243
1244     data->back_chain_saved_p = 0;
1245   }
1246
1247   /* Start interpreting instructions, until we hit the frame's
1248      current PC or the first branch instruction.  */
1249   for (pc = start_pc; pc > 0 && pc < current_pc; pc = next_pc)
1250     {
1251       bfd_byte insn[S390_MAX_INSTR_SIZE];
1252       int insn_len = s390_readinstruction (insn, pc);
1253
1254       bfd_byte dummy[S390_MAX_INSTR_SIZE] = { 0 };
1255       bfd_byte *insn32 = word_size == 4 ? insn : dummy;
1256       bfd_byte *insn64 = word_size == 8 ? insn : dummy;
1257
1258       /* Fields for various kinds of instructions.  */
1259       unsigned int b2, r1, r2, x2, r3;
1260       int i2, d2;
1261
1262       /* The values of SP and FP before this instruction,
1263          for detecting instructions that change them.  */
1264       pv_t pre_insn_sp, pre_insn_fp;
1265       /* Likewise for the flag whether the back chain was saved.  */
1266       int pre_insn_back_chain_saved_p;
1267
1268       /* If we got an error trying to read the instruction, report it.  */
1269       if (insn_len < 0)
1270         {
1271           result = 0;
1272           break;
1273         }
1274
1275       next_pc = pc + insn_len;
1276
1277       pre_insn_sp = data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1278       pre_insn_fp = data->gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1279       pre_insn_back_chain_saved_p = data->back_chain_saved_p;
1280
1281
1282       /* LHI r1, i2 --- load halfword immediate.  */
1283       /* LGHI r1, i2 --- load halfword immediate (64-bit version).  */
1284       /* LGFI r1, i2 --- load fullword immediate.  */
1285       if (is_ri (insn32, op1_lhi, op2_lhi, &r1, &i2)
1286           || is_ri (insn64, op1_lghi, op2_lghi, &r1, &i2)
1287           || is_ril (insn, op1_lgfi, op2_lgfi, &r1, &i2))
1288         data->gpr[r1] = pv_constant (i2);
1289
1290       /* LR r1, r2 --- load from register.  */
1291       /* LGR r1, r2 --- load from register (64-bit version).  */
1292       else if (is_rr (insn32, op_lr, &r1, &r2)
1293                || is_rre (insn64, op_lgr, &r1, &r2))
1294         data->gpr[r1] = data->gpr[r2];
1295
1296       /* L r1, d2(x2, b2) --- load.  */
1297       /* LY r1, d2(x2, b2) --- load (long-displacement version).  */
1298       /* LG r1, d2(x2, b2) --- load (64-bit version).  */
1299       else if (is_rx (insn32, op_l, &r1, &d2, &x2, &b2)
1300                || is_rxy (insn32, op1_ly, op2_ly, &r1, &d2, &x2, &b2)
1301                || is_rxy (insn64, op1_lg, op2_lg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1302         data->gpr[r1] = s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size);
1303
1304       /* ST r1, d2(x2, b2) --- store.  */
1305       /* STY r1, d2(x2, b2) --- store (long-displacement version).  */
1306       /* STG r1, d2(x2, b2) --- store (64-bit version).  */
1307       else if (is_rx (insn32, op_st, &r1, &d2, &x2, &b2)
1308                || is_rxy (insn32, op1_sty, op2_sty, &r1, &d2, &x2, &b2)
1309                || is_rxy (insn64, op1_stg, op2_stg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1310         s390_store (data, d2, x2, b2, data->gpr_size, data->gpr[r1]);
1311
1312       /* STD r1, d2(x2,b2) --- store floating-point register.  */
1313       else if (is_rx (insn, op_std, &r1, &d2, &x2, &b2))
1314         s390_store (data, d2, x2, b2, data->fpr_size, data->fpr[r1]);
1315
1316       /* STM r1, r3, d2(b2) --- store multiple.  */
1317       /* STMY r1, r3, d2(b2) --- store multiple (long-displacement
1318          version).  */
1319       /* STMG r1, r3, d2(b2) --- store multiple (64-bit version).  */
1320       else if (is_rs (insn32, op_stm, &r1, &r3, &d2, &b2)
1321                || is_rsy (insn32, op1_stmy, op2_stmy, &r1, &r3, &d2, &b2)
1322                || is_rsy (insn64, op1_stmg, op2_stmg, &r1, &r3, &d2, &b2))
1323         {
1324           for (; r1 <= r3; r1++, d2 += data->gpr_size)
1325             s390_store (data, d2, 0, b2, data->gpr_size, data->gpr[r1]);
1326         }
1327
1328       /* AHI r1, i2 --- add halfword immediate.  */
1329       /* AGHI r1, i2 --- add halfword immediate (64-bit version).  */
1330       /* AFI r1, i2 --- add fullword immediate.  */
1331       /* AGFI r1, i2 --- add fullword immediate (64-bit version).  */
1332       else if (is_ri (insn32, op1_ahi, op2_ahi, &r1, &i2)
1333                || is_ri (insn64, op1_aghi, op2_aghi, &r1, &i2)
1334                || is_ril (insn32, op1_afi, op2_afi, &r1, &i2)
1335                || is_ril (insn64, op1_agfi, op2_agfi, &r1, &i2))
1336         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1], i2);
1337
1338       /* ALFI r1, i2 --- add logical immediate.  */
1339       /* ALGFI r1, i2 --- add logical immediate (64-bit version).  */
1340       else if (is_ril (insn32, op1_alfi, op2_alfi, &r1, &i2)
1341                || is_ril (insn64, op1_algfi, op2_algfi, &r1, &i2))
1342         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1],
1343                                          (CORE_ADDR)i2 & 0xffffffff);
1344
1345       /* AR r1, r2 -- add register.  */
1346       /* AGR r1, r2 -- add register (64-bit version).  */
1347       else if (is_rr (insn32, op_ar, &r1, &r2)
1348                || is_rre (insn64, op_agr, &r1, &r2))
1349         data->gpr[r1] = pv_add (data->gpr[r1], data->gpr[r2]);
1350
1351       /* A r1, d2(x2, b2) -- add.  */
1352       /* AY r1, d2(x2, b2) -- add (long-displacement version).  */
1353       /* AG r1, d2(x2, b2) -- add (64-bit version).  */
1354       else if (is_rx (insn32, op_a, &r1, &d2, &x2, &b2)
1355                || is_rxy (insn32, op1_ay, op2_ay, &r1, &d2, &x2, &b2)
1356                || is_rxy (insn64, op1_ag, op2_ag, &r1, &d2, &x2, &b2))
1357         data->gpr[r1] = pv_add (data->gpr[r1],
1358                                 s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size));
1359
1360       /* SLFI r1, i2 --- subtract logical immediate.  */
1361       /* SLGFI r1, i2 --- subtract logical immediate (64-bit version).  */
1362       else if (is_ril (insn32, op1_slfi, op2_slfi, &r1, &i2)
1363                || is_ril (insn64, op1_slgfi, op2_slgfi, &r1, &i2))
1364         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1],
1365                                          -((CORE_ADDR)i2 & 0xffffffff));
1366
1367       /* SR r1, r2 -- subtract register.  */
1368       /* SGR r1, r2 -- subtract register (64-bit version).  */
1369       else if (is_rr (insn32, op_sr, &r1, &r2)
1370                || is_rre (insn64, op_sgr, &r1, &r2))
1371         data->gpr[r1] = pv_subtract (data->gpr[r1], data->gpr[r2]);
1372
1373       /* S r1, d2(x2, b2) -- subtract.  */
1374       /* SY r1, d2(x2, b2) -- subtract (long-displacement version).  */
1375       /* SG r1, d2(x2, b2) -- subtract (64-bit version).  */
1376       else if (is_rx (insn32, op_s, &r1, &d2, &x2, &b2)
1377                || is_rxy (insn32, op1_sy, op2_sy, &r1, &d2, &x2, &b2)
1378                || is_rxy (insn64, op1_sg, op2_sg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1379         data->gpr[r1] = pv_subtract (data->gpr[r1],
1380                                 s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size));
1381
1382       /* LA r1, d2(x2, b2) --- load address.  */
1383       /* LAY r1, d2(x2, b2) --- load address (long-displacement version).  */
1384       else if (is_rx (insn, op_la, &r1, &d2, &x2, &b2)
1385                || is_rxy (insn, op1_lay, op2_lay, &r1, &d2, &x2, &b2))
1386         data->gpr[r1] = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1387
1388       /* LARL r1, i2 --- load address relative long.  */
1389       else if (is_ril (insn, op1_larl, op2_larl, &r1, &i2))
1390         data->gpr[r1] = pv_constant (pc + i2 * 2);
1391
1392       /* BASR r1, 0 --- branch and save.
1393          Since r2 is zero, this saves the PC in r1, but doesn't branch.  */
1394       else if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1395                && r2 == 0)
1396         data->gpr[r1] = pv_constant (next_pc);
1397
1398       /* BRAS r1, i2 --- branch relative and save.  */
1399       else if (is_ri (insn, op1_bras, op2_bras, &r1, &i2))
1400         {
1401           data->gpr[r1] = pv_constant (next_pc);
1402           next_pc = pc + i2 * 2;
1403
1404           /* We'd better not interpret any backward branches.  We'll
1405              never terminate.  */
1406           if (next_pc <= pc)
1407             break;
1408         }
1409
1410       /* Terminate search when hitting any other branch instruction.  */
1411       else if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1412                || is_rx (insn, op_bas, &r1, &d2, &x2, &b2)
1413                || is_rr (insn, op_bcr, &r1, &r2)
1414                || is_rx (insn, op_bc, &r1, &d2, &x2, &b2)
1415                || is_ri (insn, op1_brc, op2_brc, &r1, &i2)
1416                || is_ril (insn, op1_brcl, op2_brcl, &r1, &i2)
1417                || is_ril (insn, op1_brasl, op2_brasl, &r2, &i2))
1418         break;
1419
1420       else
1421         {
1422           /* An instruction we don't know how to simulate.  The only
1423              safe thing to do would be to set every value we're tracking
1424              to 'unknown'.  Instead, we'll be optimistic: we assume that
1425              we *can* interpret every instruction that the compiler uses
1426              to manipulate any of the data we're interested in here --
1427              then we can just ignore anything else.  */
1428         }
1429
1430       /* Record the address after the last instruction that changed
1431          the FP, SP, or backlink.  Ignore instructions that changed
1432          them back to their original values --- those are probably
1433          restore instructions.  (The back chain is never restored,
1434          just popped.)  */
1435       {
1436         pv_t sp = data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1437         pv_t fp = data->gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1438
1439         if ((! pv_is_identical (pre_insn_sp, sp)
1440              && ! pv_is_register_k (sp, S390_SP_REGNUM, 0)
1441              && sp.kind != pvk_unknown)
1442             || (! pv_is_identical (pre_insn_fp, fp)
1443                 && ! pv_is_register_k (fp, S390_FRAME_REGNUM, 0)
1444                 && fp.kind != pvk_unknown)
1445             || pre_insn_back_chain_saved_p != data->back_chain_saved_p)
1446           result = next_pc;
1447       }
1448     }
1449
1450   /* Record where all the registers were saved.  */
1451   pv_area_scan (data->stack, s390_check_for_saved, data);
1452
1453   free_pv_area (data->stack);
1454   data->stack = NULL;
1455
1456   return result;
1457 }
1458
1459 /* Advance PC across any function entry prologue instructions to reach
1460    some "real" code.  */
1461 static CORE_ADDR
1462 s390_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1463 {
1464   struct s390_prologue_data data;
1465   CORE_ADDR skip_pc, func_addr;
1466
1467   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, NULL))
1468     {
1469       CORE_ADDR post_prologue_pc
1470         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
1471       if (post_prologue_pc != 0)
1472         return max (pc, post_prologue_pc);
1473     }
1474
1475   skip_pc = s390_analyze_prologue (gdbarch, pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
1476   return skip_pc ? skip_pc : pc;
1477 }
1478
1479 /* Return true if we are in the functin's epilogue, i.e. after the
1480    instruction that destroyed the function's stack frame.  */
1481 static int
1482 s390_in_function_epilogue_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1483 {
1484   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1485
1486   /* In frameless functions, there's not frame to destroy and thus
1487      we don't care about the epilogue.
1488
1489      In functions with frame, the epilogue sequence is a pair of
1490      a LM-type instruction that restores (amongst others) the
1491      return register %r14 and the stack pointer %r15, followed
1492      by a branch 'br %r14' --or equivalent-- that effects the
1493      actual return.
1494
1495      In that situation, this function needs to return 'true' in
1496      exactly one case: when pc points to that branch instruction.
1497
1498      Thus we try to disassemble the one instructions immediately
1499      preceding pc and check whether it is an LM-type instruction
1500      modifying the stack pointer.
1501
1502      Note that disassembling backwards is not reliable, so there
1503      is a slight chance of false positives here ...  */
1504
1505   bfd_byte insn[6];
1506   unsigned int r1, r3, b2;
1507   int d2;
1508
1509   if (word_size == 4
1510       && !target_read_memory (pc - 4, insn, 4)
1511       && is_rs (insn, op_lm, &r1, &r3, &d2, &b2)
1512       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1513     return 1;
1514
1515   if (word_size == 4
1516       && !target_read_memory (pc - 6, insn, 6)
1517       && is_rsy (insn, op1_lmy, op2_lmy, &r1, &r3, &d2, &b2)
1518       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1519     return 1;
1520
1521   if (word_size == 8
1522       && !target_read_memory (pc - 6, insn, 6)
1523       && is_rsy (insn, op1_lmg, op2_lmg, &r1, &r3, &d2, &b2)
1524       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1525     return 1;
1526
1527   return 0;
1528 }
1529
1530 /* Displaced stepping.  */
1531
1532 /* Fix up the state of registers and memory after having single-stepped
1533    a displaced instruction.  */
1534 static void
1535 s390_displaced_step_fixup (struct gdbarch *gdbarch,
1536                            struct displaced_step_closure *closure,
1537                            CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
1538                            struct regcache *regs)
1539 {
1540   /* Since we use simple_displaced_step_copy_insn, our closure is a
1541      copy of the instruction.  */
1542   gdb_byte *insn = (gdb_byte *) closure;
1543   static int s390_instrlen[] = { 2, 4, 4, 6 };
1544   int insnlen = s390_instrlen[insn[0] >> 6];
1545
1546   /* Fields for various kinds of instructions.  */
1547   unsigned int b2, r1, r2, x2, r3;
1548   int i2, d2;
1549
1550   /* Get current PC and addressing mode bit.  */
1551   CORE_ADDR pc = regcache_read_pc (regs);
1552   ULONGEST amode = 0;
1553
1554   if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
1555     {
1556       regcache_cooked_read_unsigned (regs, S390_PSWA_REGNUM, &amode);
1557       amode &= 0x80000000;
1558     }
1559
1560   if (debug_displaced)
1561     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1562                         "displaced: (s390) fixup (%s, %s) pc %s len %d amode 0x%x\n",
1563                         paddress (gdbarch, from), paddress (gdbarch, to),
1564                         paddress (gdbarch, pc), insnlen, (int) amode);
1565
1566   /* Handle absolute branch and save instructions.  */
1567   if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1568       || is_rx (insn, op_bas, &r1, &d2, &x2, &b2))
1569     {
1570       /* Recompute saved return address in R1.  */
1571       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1572                                       amode | (from + insnlen));
1573     }
1574
1575   /* Handle absolute branch instructions.  */
1576   else if (is_rr (insn, op_bcr, &r1, &r2)
1577            || is_rx (insn, op_bc, &r1, &d2, &x2, &b2)
1578            || is_rr (insn, op_bctr, &r1, &r2)
1579            || is_rre (insn, op_bctgr, &r1, &r2)
1580            || is_rx (insn, op_bct, &r1, &d2, &x2, &b2)
1581            || is_rxy (insn, op1_bctg, op2_brctg, &r1, &d2, &x2, &b2)
1582            || is_rs (insn, op_bxh, &r1, &r3, &d2, &b2)
1583            || is_rsy (insn, op1_bxhg, op2_bxhg, &r1, &r3, &d2, &b2)
1584            || is_rs (insn, op_bxle, &r1, &r3, &d2, &b2)
1585            || is_rsy (insn, op1_bxleg, op2_bxleg, &r1, &r3, &d2, &b2))
1586     {
1587       /* Update PC iff branch was *not* taken.  */
1588       if (pc == to + insnlen)
1589         regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1590     }
1591
1592   /* Handle PC-relative branch and save instructions.  */
1593   else if (is_ri (insn, op1_bras, op2_bras, &r1, &i2)
1594            || is_ril (insn, op1_brasl, op2_brasl, &r1, &i2))
1595     {
1596       /* Update PC.  */
1597       regcache_write_pc (regs, pc - to + from);
1598       /* Recompute saved return address in R1.  */
1599       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1600                                       amode | (from + insnlen));
1601     }
1602
1603   /* Handle PC-relative branch instructions.  */
1604   else if (is_ri (insn, op1_brc, op2_brc, &r1, &i2)
1605            || is_ril (insn, op1_brcl, op2_brcl, &r1, &i2)
1606            || is_ri (insn, op1_brct, op2_brct, &r1, &i2)
1607            || is_ri (insn, op1_brctg, op2_brctg, &r1, &i2)
1608            || is_rsi (insn, op_brxh, &r1, &r3, &i2)
1609            || is_rie (insn, op1_brxhg, op2_brxhg, &r1, &r3, &i2)
1610            || is_rsi (insn, op_brxle, &r1, &r3, &i2)
1611            || is_rie (insn, op1_brxlg, op2_brxlg, &r1, &r3, &i2))
1612     {
1613       /* Update PC.  */
1614       regcache_write_pc (regs, pc - to + from);
1615     }
1616
1617   /* Handle LOAD ADDRESS RELATIVE LONG.  */
1618   else if (is_ril (insn, op1_larl, op2_larl, &r1, &i2))
1619     {
1620       /* Update PC.  */
1621       regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1622       /* Recompute output address in R1.  */
1623       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1624                                       amode | (from + i2 * 2));
1625     }
1626
1627   /* If we executed a breakpoint instruction, point PC right back at it.  */
1628   else if (insn[0] == 0x0 && insn[1] == 0x1)
1629     regcache_write_pc (regs, from);
1630
1631   /* For any other insn, PC points right after the original instruction.  */
1632   else
1633     regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1634
1635   if (debug_displaced)
1636     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1637                         "displaced: (s390) pc is now %s\n",
1638                         paddress (gdbarch, regcache_read_pc (regs)));
1639 }
1640
1641
1642 /* Helper routine to unwind pseudo registers.  */
1643
1644 static struct value *
1645 s390_unwind_pseudo_register (struct frame_info *this_frame, int regnum)
1646 {
1647   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1648   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1649   struct type *type = register_type (gdbarch, regnum);
1650
1651   /* Unwind PC via PSW address.  */
1652   if (regnum == tdep->pc_regnum)
1653     {
1654       struct value *val;
1655
1656       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_PSWA_REGNUM);
1657       if (!value_optimized_out (val))
1658         {
1659           LONGEST pswa = value_as_long (val);
1660
1661           if (TYPE_LENGTH (type) == 4)
1662             return value_from_pointer (type, pswa & 0x7fffffff);
1663           else
1664             return value_from_pointer (type, pswa);
1665         }
1666     }
1667
1668   /* Unwind CC via PSW mask.  */
1669   if (regnum == tdep->cc_regnum)
1670     {
1671       struct value *val;
1672
1673       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_PSWM_REGNUM);
1674       if (!value_optimized_out (val))
1675         {
1676           LONGEST pswm = value_as_long (val);
1677
1678           if (TYPE_LENGTH (type) == 4)
1679             return value_from_longest (type, (pswm >> 12) & 3);
1680           else
1681             return value_from_longest (type, (pswm >> 44) & 3);
1682         }
1683     }
1684
1685   /* Unwind full GPRs to show at least the lower halves (as the
1686      upper halves are undefined).  */
1687   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
1688     {
1689       int reg = regnum - tdep->gpr_full_regnum;
1690       struct value *val;
1691
1692       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_R0_REGNUM + reg);
1693       if (!value_optimized_out (val))
1694         return value_cast (type, val);
1695     }
1696
1697   return allocate_optimized_out_value (type);
1698 }
1699
1700 static struct value *
1701 s390_trad_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1702                                struct trad_frame_saved_reg saved_regs[],
1703                                int regnum)
1704 {
1705   if (regnum < S390_NUM_REGS)
1706     return trad_frame_get_prev_register (this_frame, saved_regs, regnum);
1707   else
1708     return s390_unwind_pseudo_register (this_frame, regnum);
1709 }
1710
1711
1712 /* Normal stack frames.  */
1713
1714 struct s390_unwind_cache {
1715
1716   CORE_ADDR func;
1717   CORE_ADDR frame_base;
1718   CORE_ADDR local_base;
1719
1720   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
1721 };
1722
1723 static int
1724 s390_prologue_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1725                                   struct s390_unwind_cache *info)
1726 {
1727   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1728   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1729   struct s390_prologue_data data;
1730   pv_t *fp = &data.gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1731   pv_t *sp = &data.gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1732   int i;
1733   CORE_ADDR cfa;
1734   CORE_ADDR func;
1735   CORE_ADDR result;
1736   ULONGEST reg;
1737   CORE_ADDR prev_sp;
1738   int frame_pointer;
1739   int size;
1740   struct frame_info *next_frame;
1741
1742   /* Try to find the function start address.  If we can't find it, we don't
1743      bother searching for it -- with modern compilers this would be mostly
1744      pointless anyway.  Trust that we'll either have valid DWARF-2 CFI data
1745      or else a valid backchain ...  */
1746   func = get_frame_func (this_frame);
1747   if (!func)
1748     return 0;
1749
1750   /* Try to analyze the prologue.  */
1751   result = s390_analyze_prologue (gdbarch, func,
1752                                   get_frame_pc (this_frame), &data);
1753   if (!result)
1754     return 0;
1755
1756   /* If this was successful, we should have found the instruction that
1757      sets the stack pointer register to the previous value of the stack
1758      pointer minus the frame size.  */
1759   if (!pv_is_register (*sp, S390_SP_REGNUM))
1760     return 0;
1761
1762   /* A frame size of zero at this point can mean either a real
1763      frameless function, or else a failure to find the prologue.
1764      Perform some sanity checks to verify we really have a
1765      frameless function.  */
1766   if (sp->k == 0)
1767     {
1768       /* If the next frame is a NORMAL_FRAME, this frame *cannot* have frame
1769          size zero.  This is only possible if the next frame is a sentinel
1770          frame, a dummy frame, or a signal trampoline frame.  */
1771       /* FIXME: cagney/2004-05-01: This sanity check shouldn't be
1772          needed, instead the code should simpliy rely on its
1773          analysis.  */
1774       next_frame = get_next_frame (this_frame);
1775       while (next_frame && get_frame_type (next_frame) == INLINE_FRAME)
1776         next_frame = get_next_frame (next_frame);
1777       if (next_frame
1778           && get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) == NORMAL_FRAME)
1779         return 0;
1780
1781       /* If we really have a frameless function, %r14 must be valid
1782          -- in particular, it must point to a different function.  */
1783       reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_RETADDR_REGNUM);
1784       reg = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, reg) - 1;
1785       if (get_pc_function_start (reg) == func)
1786         {
1787           /* However, there is one case where it *is* valid for %r14
1788              to point to the same function -- if this is a recursive
1789              call, and we have stopped in the prologue *before* the
1790              stack frame was allocated.
1791
1792              Recognize this case by looking ahead a bit ...  */
1793
1794           struct s390_prologue_data data2;
1795           pv_t *sp = &data2.gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1796
1797           if (!(s390_analyze_prologue (gdbarch, func, (CORE_ADDR)-1, &data2)
1798                 && pv_is_register (*sp, S390_SP_REGNUM)
1799                 && sp->k != 0))
1800             return 0;
1801         }
1802     }
1803
1804
1805   /* OK, we've found valid prologue data.  */
1806   size = -sp->k;
1807
1808   /* If the frame pointer originally also holds the same value
1809      as the stack pointer, we're probably using it.  If it holds
1810      some other value -- even a constant offset -- it is most
1811      likely used as temp register.  */
1812   if (pv_is_identical (*sp, *fp))
1813     frame_pointer = S390_FRAME_REGNUM;
1814   else
1815     frame_pointer = S390_SP_REGNUM;
1816
1817   /* If we've detected a function with stack frame, we'll still have to
1818      treat it as frameless if we're currently within the function epilog
1819      code at a point where the frame pointer has already been restored.
1820      This can only happen in an innermost frame.  */
1821   /* FIXME: cagney/2004-05-01: This sanity check shouldn't be needed,
1822      instead the code should simpliy rely on its analysis.  */
1823   next_frame = get_next_frame (this_frame);
1824   while (next_frame && get_frame_type (next_frame) == INLINE_FRAME)
1825     next_frame = get_next_frame (next_frame);
1826   if (size > 0
1827       && (next_frame == NULL
1828           || get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) != NORMAL_FRAME))
1829     {
1830       /* See the comment in s390_in_function_epilogue_p on why this is
1831          not completely reliable ...  */
1832       if (s390_in_function_epilogue_p (gdbarch, get_frame_pc (this_frame)))
1833         {
1834           memset (&data, 0, sizeof (data));
1835           size = 0;
1836           frame_pointer = S390_SP_REGNUM;
1837         }
1838     }
1839
1840   /* Once we know the frame register and the frame size, we can unwind
1841      the current value of the frame register from the next frame, and
1842      add back the frame size to arrive that the previous frame's
1843      stack pointer value.  */
1844   prev_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, frame_pointer) + size;
1845   cfa = prev_sp + 16*word_size + 32;
1846
1847   /* Set up ABI call-saved/call-clobbered registers.  */
1848   for (i = 0; i < S390_NUM_REGS; i++)
1849     if (!s390_register_call_saved (gdbarch, i))
1850       trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, i);
1851
1852   /* CC is always call-clobbered.  */
1853   trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, S390_PSWM_REGNUM);
1854
1855   /* Record the addresses of all register spill slots the prologue parser
1856      has recognized.  Consider only registers defined as call-saved by the
1857      ABI; for call-clobbered registers the parser may have recognized
1858      spurious stores.  */
1859
1860   for (i = 0; i < 16; i++)
1861     if (s390_register_call_saved (gdbarch, S390_R0_REGNUM + i)
1862         && data.gpr_slot[i] != 0)
1863       info->saved_regs[S390_R0_REGNUM + i].addr = cfa - data.gpr_slot[i];
1864
1865   for (i = 0; i < 16; i++)
1866     if (s390_register_call_saved (gdbarch, S390_F0_REGNUM + i)
1867         && data.fpr_slot[i] != 0)
1868       info->saved_regs[S390_F0_REGNUM + i].addr = cfa - data.fpr_slot[i];
1869
1870   /* Function return will set PC to %r14.  */
1871   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM] = info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM];
1872
1873   /* In frameless functions, we unwind simply by moving the return
1874      address to the PC.  However, if we actually stored to the
1875      save area, use that -- we might only think the function frameless
1876      because we're in the middle of the prologue ...  */
1877   if (size == 0
1878       && !trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_PSWA_REGNUM))
1879     {
1880       info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].realreg = S390_RETADDR_REGNUM;
1881     }
1882
1883   /* Another sanity check: unless this is a frameless function,
1884      we should have found spill slots for SP and PC.
1885      If not, we cannot unwind further -- this happens e.g. in
1886      libc's thread_start routine.  */
1887   if (size > 0)
1888     {
1889       if (!trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_SP_REGNUM)
1890           || !trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_PSWA_REGNUM))
1891         prev_sp = -1;
1892     }
1893
1894   /* We use the current value of the frame register as local_base,
1895      and the top of the register save area as frame_base.  */
1896   if (prev_sp != -1)
1897     {
1898       info->frame_base = prev_sp + 16*word_size + 32;
1899       info->local_base = prev_sp - size;
1900     }
1901
1902   info->func = func;
1903   return 1;
1904 }
1905
1906 static void
1907 s390_backchain_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1908                                    struct s390_unwind_cache *info)
1909 {
1910   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1911   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1912   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1913   CORE_ADDR backchain;
1914   ULONGEST reg;
1915   LONGEST sp;
1916   int i;
1917
1918   /* Set up ABI call-saved/call-clobbered registers.  */
1919   for (i = 0; i < S390_NUM_REGS; i++)
1920     if (!s390_register_call_saved (gdbarch, i))
1921       trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, i);
1922
1923   /* CC is always call-clobbered.  */
1924   trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, S390_PSWM_REGNUM);
1925
1926   /* Get the backchain.  */
1927   reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
1928   backchain = read_memory_unsigned_integer (reg, word_size, byte_order);
1929
1930   /* A zero backchain terminates the frame chain.  As additional
1931      sanity check, let's verify that the spill slot for SP in the
1932      save area pointed to by the backchain in fact links back to
1933      the save area.  */
1934   if (backchain != 0
1935       && safe_read_memory_integer (backchain + 15*word_size,
1936                                    word_size, byte_order, &sp)
1937       && (CORE_ADDR)sp == backchain)
1938     {
1939       /* We don't know which registers were saved, but it will have
1940          to be at least %r14 and %r15.  This will allow us to continue
1941          unwinding, but other prev-frame registers may be incorrect ...  */
1942       info->saved_regs[S390_SP_REGNUM].addr = backchain + 15*word_size;
1943       info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM].addr = backchain + 14*word_size;
1944
1945       /* Function return will set PC to %r14.  */
1946       info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM]
1947         = info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM];
1948
1949       /* We use the current value of the frame register as local_base,
1950          and the top of the register save area as frame_base.  */
1951       info->frame_base = backchain + 16*word_size + 32;
1952       info->local_base = reg;
1953     }
1954
1955   info->func = get_frame_pc (this_frame);
1956 }
1957
1958 static struct s390_unwind_cache *
1959 s390_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1960                          void **this_prologue_cache)
1961 {
1962   struct s390_unwind_cache *info;
1963
1964   if (*this_prologue_cache)
1965     return *this_prologue_cache;
1966
1967   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_unwind_cache);
1968   *this_prologue_cache = info;
1969   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
1970   info->func = -1;
1971   info->frame_base = -1;
1972   info->local_base = -1;
1973
1974   TRY
1975     {
1976       /* Try to use prologue analysis to fill the unwind cache.
1977          If this fails, fall back to reading the stack backchain.  */
1978       if (!s390_prologue_frame_unwind_cache (this_frame, info))
1979         s390_backchain_frame_unwind_cache (this_frame, info);
1980     }
1981   CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
1982     {
1983       if (ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
1984         throw_exception (ex);
1985     }
1986   END_CATCH
1987
1988   return info;
1989 }
1990
1991 static void
1992 s390_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1993                     void **this_prologue_cache,
1994                     struct frame_id *this_id)
1995 {
1996   struct s390_unwind_cache *info
1997     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
1998
1999   if (info->frame_base == -1)
2000     return;
2001
2002   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, info->func);
2003 }
2004
2005 static struct value *
2006 s390_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2007                           void **this_prologue_cache, int regnum)
2008 {
2009   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2010   struct s390_unwind_cache *info
2011     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2012
2013   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2014 }
2015
2016 static const struct frame_unwind s390_frame_unwind = {
2017   NORMAL_FRAME,
2018   default_frame_unwind_stop_reason,
2019   s390_frame_this_id,
2020   s390_frame_prev_register,
2021   NULL,
2022   default_frame_sniffer
2023 };
2024
2025
2026 /* Code stubs and their stack frames.  For things like PLTs and NULL
2027    function calls (where there is no true frame and the return address
2028    is in the RETADDR register).  */
2029
2030 struct s390_stub_unwind_cache
2031 {
2032   CORE_ADDR frame_base;
2033   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
2034 };
2035
2036 static struct s390_stub_unwind_cache *
2037 s390_stub_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
2038                               void **this_prologue_cache)
2039 {
2040   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2041   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2042   struct s390_stub_unwind_cache *info;
2043   ULONGEST reg;
2044
2045   if (*this_prologue_cache)
2046     return *this_prologue_cache;
2047
2048   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_stub_unwind_cache);
2049   *this_prologue_cache = info;
2050   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2051
2052   /* The return address is in register %r14.  */
2053   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].realreg = S390_RETADDR_REGNUM;
2054
2055   /* Retrieve stack pointer and determine our frame base.  */
2056   reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2057   info->frame_base = reg + 16*word_size + 32;
2058
2059   return info;
2060 }
2061
2062 static void
2063 s390_stub_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2064                          void **this_prologue_cache,
2065                          struct frame_id *this_id)
2066 {
2067   struct s390_stub_unwind_cache *info
2068     = s390_stub_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2069   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, get_frame_pc (this_frame));
2070 }
2071
2072 static struct value *
2073 s390_stub_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2074                                void **this_prologue_cache, int regnum)
2075 {
2076   struct s390_stub_unwind_cache *info
2077     = s390_stub_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2078   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2079 }
2080
2081 static int
2082 s390_stub_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2083                          struct frame_info *this_frame,
2084                          void **this_prologue_cache)
2085 {
2086   CORE_ADDR addr_in_block;
2087   bfd_byte insn[S390_MAX_INSTR_SIZE];
2088
2089   /* If the current PC points to non-readable memory, we assume we
2090      have trapped due to an invalid function pointer call.  We handle
2091      the non-existing current function like a PLT stub.  */
2092   addr_in_block = get_frame_address_in_block (this_frame);
2093   if (in_plt_section (addr_in_block)
2094       || s390_readinstruction (insn, get_frame_pc (this_frame)) < 0)
2095     return 1;
2096   return 0;
2097 }
2098
2099 static const struct frame_unwind s390_stub_frame_unwind = {
2100   NORMAL_FRAME,
2101   default_frame_unwind_stop_reason,
2102   s390_stub_frame_this_id,
2103   s390_stub_frame_prev_register,
2104   NULL,
2105   s390_stub_frame_sniffer
2106 };
2107
2108
2109 /* Signal trampoline stack frames.  */
2110
2111 struct s390_sigtramp_unwind_cache {
2112   CORE_ADDR frame_base;
2113   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
2114 };
2115
2116 static struct s390_sigtramp_unwind_cache *
2117 s390_sigtramp_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
2118                                   void **this_prologue_cache)
2119 {
2120   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2121   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2122   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2123   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2124   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info;
2125   ULONGEST this_sp, prev_sp;
2126   CORE_ADDR next_ra, next_cfa, sigreg_ptr, sigreg_high_off;
2127   int i;
2128
2129   if (*this_prologue_cache)
2130     return *this_prologue_cache;
2131
2132   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_sigtramp_unwind_cache);
2133   *this_prologue_cache = info;
2134   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2135
2136   this_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2137   next_ra = get_frame_pc (this_frame);
2138   next_cfa = this_sp + 16*word_size + 32;
2139
2140   /* New-style RT frame:
2141         retcode + alignment (8 bytes)
2142         siginfo (128 bytes)
2143         ucontext (contains sigregs at offset 5 words).  */
2144   if (next_ra == next_cfa)
2145     {
2146       sigreg_ptr = next_cfa + 8 + 128 + align_up (5*word_size, 8);
2147       /* sigregs are followed by uc_sigmask (8 bytes), then by the
2148          upper GPR halves if present.  */
2149       sigreg_high_off = 8;
2150     }
2151
2152   /* Old-style RT frame and all non-RT frames:
2153         old signal mask (8 bytes)
2154         pointer to sigregs.  */
2155   else
2156     {
2157       sigreg_ptr = read_memory_unsigned_integer (next_cfa + 8,
2158                                                  word_size, byte_order);
2159       /* sigregs are followed by signo (4 bytes), then by the
2160          upper GPR halves if present.  */
2161       sigreg_high_off = 4;
2162     }
2163
2164   /* The sigregs structure looks like this:
2165             long   psw_mask;
2166             long   psw_addr;
2167             long   gprs[16];
2168             int    acrs[16];
2169             int    fpc;
2170             int    __pad;
2171             double fprs[16];  */
2172
2173   /* PSW mask and address.  */
2174   info->saved_regs[S390_PSWM_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2175   sigreg_ptr += word_size;
2176   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2177   sigreg_ptr += word_size;
2178
2179   /* Then the GPRs.  */
2180   for (i = 0; i < 16; i++)
2181     {
2182       info->saved_regs[S390_R0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2183       sigreg_ptr += word_size;
2184     }
2185
2186   /* Then the ACRs.  */
2187   for (i = 0; i < 16; i++)
2188     {
2189       info->saved_regs[S390_A0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2190       sigreg_ptr += 4;
2191     }
2192
2193   /* The floating-point control word.  */
2194   info->saved_regs[S390_FPC_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2195   sigreg_ptr += 8;
2196
2197   /* And finally the FPRs.  */
2198   for (i = 0; i < 16; i++)
2199     {
2200       info->saved_regs[S390_F0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2201       sigreg_ptr += 8;
2202     }
2203
2204   /* If we have them, the GPR upper halves are appended at the end.  */
2205   sigreg_ptr += sigreg_high_off;
2206   if (tdep->gpr_full_regnum != -1)
2207     for (i = 0; i < 16; i++)
2208       {
2209         info->saved_regs[S390_R0_UPPER_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2210         sigreg_ptr += 4;
2211       }
2212
2213   /* Restore the previous frame's SP.  */
2214   prev_sp = read_memory_unsigned_integer (
2215                         info->saved_regs[S390_SP_REGNUM].addr,
2216                         word_size, byte_order);
2217
2218   /* Determine our frame base.  */
2219   info->frame_base = prev_sp + 16*word_size + 32;
2220
2221   return info;
2222 }
2223
2224 static void
2225 s390_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2226                              void **this_prologue_cache,
2227                              struct frame_id *this_id)
2228 {
2229   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info
2230     = s390_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2231   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, get_frame_pc (this_frame));
2232 }
2233
2234 static struct value *
2235 s390_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2236                                    void **this_prologue_cache, int regnum)
2237 {
2238   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info
2239     = s390_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2240   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2241 }
2242
2243 static int
2244 s390_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2245                              struct frame_info *this_frame,
2246                              void **this_prologue_cache)
2247 {
2248   CORE_ADDR pc = get_frame_pc (this_frame);
2249   bfd_byte sigreturn[2];
2250
2251   if (target_read_memory (pc, sigreturn, 2))
2252     return 0;
2253
2254   if (sigreturn[0] != op_svc)
2255     return 0;
2256
2257   if (sigreturn[1] != 119 /* sigreturn */
2258       && sigreturn[1] != 173 /* rt_sigreturn */)
2259     return 0;
2260
2261   return 1;
2262 }
2263
2264 static const struct frame_unwind s390_sigtramp_frame_unwind = {
2265   SIGTRAMP_FRAME,
2266   default_frame_unwind_stop_reason,
2267   s390_sigtramp_frame_this_id,
2268   s390_sigtramp_frame_prev_register,
2269   NULL,
2270   s390_sigtramp_frame_sniffer
2271 };
2272
2273 /* Retrieve the syscall number at a ptrace syscall-stop.  Return -1
2274    upon error. */
2275
2276 static LONGEST
2277 s390_linux_get_syscall_number (struct gdbarch *gdbarch,
2278                                ptid_t ptid)
2279 {
2280   struct regcache *regs = get_thread_regcache (ptid);
2281   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2282   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2283   ULONGEST pc;
2284   ULONGEST svc_number = -1;
2285   unsigned opcode;
2286
2287   /* Assume that the PC points after the 2-byte SVC instruction.  We
2288      don't currently support SVC via EXECUTE. */
2289   regcache_cooked_read_unsigned (regs, tdep->pc_regnum, &pc);
2290   pc -= 2;
2291   opcode = read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) pc, 1, byte_order);
2292   if (opcode != op_svc)
2293     return -1;
2294
2295   svc_number = read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) pc + 1, 1,
2296                                              byte_order);
2297   if (svc_number == 0)
2298     regcache_cooked_read_unsigned (regs, S390_R1_REGNUM, &svc_number);
2299
2300   return svc_number;
2301 }
2302
2303
2304 /* Frame base handling.  */
2305
2306 static CORE_ADDR
2307 s390_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2308 {
2309   struct s390_unwind_cache *info
2310     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
2311   return info->frame_base;
2312 }
2313
2314 static CORE_ADDR
2315 s390_local_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2316 {
2317   struct s390_unwind_cache *info
2318     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
2319   return info->local_base;
2320 }
2321
2322 static const struct frame_base s390_frame_base = {
2323   &s390_frame_unwind,
2324   s390_frame_base_address,
2325   s390_local_base_address,
2326   s390_local_base_address
2327 };
2328
2329 static CORE_ADDR
2330 s390_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
2331 {
2332   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2333   ULONGEST pc;
2334   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, tdep->pc_regnum);
2335   return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
2336 }
2337
2338 static CORE_ADDR
2339 s390_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
2340 {
2341   ULONGEST sp;
2342   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, S390_SP_REGNUM);
2343   return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
2344 }
2345
2346
2347 /* DWARF-2 frame support.  */
2348
2349 static struct value *
2350 s390_dwarf2_prev_register (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
2351                            int regnum)
2352 {
2353   return s390_unwind_pseudo_register (this_frame, regnum);
2354 }
2355
2356 static void
2357 s390_dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
2358                             struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
2359                             struct frame_info *this_frame)
2360 {
2361   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2362
2363   /* The condition code (and thus PSW mask) is call-clobbered.  */
2364   if (regnum == S390_PSWM_REGNUM)
2365     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
2366
2367   /* The PSW address unwinds to the return address.  */
2368   else if (regnum == S390_PSWA_REGNUM)
2369     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_RA;
2370
2371   /* Fixed registers are call-saved or call-clobbered
2372      depending on the ABI in use.  */
2373   else if (regnum < S390_NUM_REGS)
2374     {
2375       if (s390_register_call_saved (gdbarch, regnum))
2376         reg->how = DWARF2_FRAME_REG_SAME_VALUE;
2377       else
2378         reg->how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
2379     }
2380
2381   /* We install a special function to unwind pseudos.  */
2382   else
2383     {
2384       reg->how = DWARF2_FRAME_REG_FN;
2385       reg->loc.fn = s390_dwarf2_prev_register;
2386     }
2387 }
2388
2389
2390 /* Dummy function calls.  */
2391
2392 /* Unwrap any single-field structs in TYPE and return the effective
2393    "inner" type.  E.g., yield "float" for all these cases:
2394
2395      float x;
2396      struct { float x };
2397      struct { struct { float x; } x; };
2398      struct { struct { struct { float x; } x; } x; };  */
2399
2400 static struct type *
2401 s390_effective_inner_type (struct type *type)
2402 {
2403   while (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
2404          && TYPE_NFIELDS (type) == 1)
2405     type = check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type, 0));
2406   return type;
2407 }
2408
2409 /* Return non-zero if TYPE should be passed like "float" or
2410    "double".  */
2411
2412 static int
2413 s390_function_arg_float (struct type *type)
2414 {
2415   /* Note that long double as well as complex types are intentionally
2416      excluded. */
2417   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2418     return 0;
2419
2420   /* A struct containing just a float or double is passed like a float
2421      or double.  */
2422   type = s390_effective_inner_type (type);
2423
2424   return (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2425           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT);
2426 }
2427
2428 /* Determine whether N is a power of two.  */
2429
2430 static int
2431 is_power_of_two (unsigned int n)
2432 {
2433   return n && ((n & (n - 1)) == 0);
2434 }
2435
2436 /* For an argument whose type is TYPE and which is not passed like a
2437    float, return non-zero if it should be passed like "int" or "long
2438    long".  */
2439
2440 static int
2441 s390_function_arg_integer (struct type *type)
2442 {
2443   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
2444
2445   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2446     return 0;
2447
2448   if (code == TYPE_CODE_INT
2449       || code == TYPE_CODE_ENUM
2450       || code == TYPE_CODE_RANGE
2451       || code == TYPE_CODE_CHAR
2452       || code == TYPE_CODE_BOOL
2453       || code == TYPE_CODE_PTR
2454       || code == TYPE_CODE_REF)
2455     return 1;
2456
2457   return ((code == TYPE_CODE_UNION || code == TYPE_CODE_STRUCT)
2458           && is_power_of_two (TYPE_LENGTH (type)));
2459 }
2460
2461 /* Argument passing state: Internal data structure passed to helper
2462    routines of s390_push_dummy_call.  */
2463
2464 struct s390_arg_state
2465   {
2466     /* Register cache, or NULL, if we are in "preparation mode".  */
2467     struct regcache *regcache;
2468     /* Next available general/floating-point register for argument
2469        passing.  */
2470     int gr, fr;
2471     /* Current pointer to copy area (grows downwards).  */
2472     CORE_ADDR copy;
2473     /* Current pointer to parameter area (grows upwards).  */
2474     CORE_ADDR argp;
2475   };
2476
2477 /* Prepare one argument ARG for a dummy call and update the argument
2478    passing state AS accordingly.  If the regcache field in AS is set,
2479    operate in "write mode" and write ARG into the inferior.  Otherwise
2480    run "preparation mode" and skip all updates to the inferior.  */
2481
2482 static void
2483 s390_handle_arg (struct s390_arg_state *as, struct value *arg,
2484                  struct gdbarch_tdep *tdep, int word_size,
2485                  enum bfd_endian byte_order)
2486 {
2487   struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
2488   unsigned int length = TYPE_LENGTH (type);
2489   int write_mode = as->regcache != NULL;
2490
2491   if (s390_function_arg_float (type))
2492     {
2493       /* The GNU/Linux for S/390 ABI uses FPRs 0 and 2 to pass
2494          arguments.  The GNU/Linux for zSeries ABI uses 0, 2, 4, and
2495          6.  */
2496       if (as->fr <= (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 ? 2 : 6))
2497         {
2498           /* When we store a single-precision value in an FP register,
2499              it occupies the leftmost bits.  */
2500           if (write_mode)
2501             regcache_cooked_write_part (as->regcache,
2502                                         S390_F0_REGNUM + as->fr,
2503                                         0, length,
2504                                         value_contents (arg));
2505           as->fr += 2;
2506         }
2507       else
2508         {
2509           /* When we store a single-precision value in a stack slot,
2510              it occupies the rightmost bits.  */
2511           as->argp = align_up (as->argp + length, word_size);
2512           if (write_mode)
2513             write_memory (as->argp - length, value_contents (arg),
2514                           length);
2515         }
2516     }
2517   else if (s390_function_arg_integer (type) && length <= word_size)
2518     {
2519       ULONGEST val;
2520
2521       if (write_mode)
2522         {
2523           /* Place value in least significant bits of the register or
2524              memory word and sign- or zero-extend to full word size.
2525              This also applies to a struct or union.  */
2526           val = TYPE_UNSIGNED (type)
2527             ? extract_unsigned_integer (value_contents (arg),
2528                                         length, byte_order)
2529             : extract_signed_integer (value_contents (arg),
2530                                       length, byte_order);
2531         }
2532
2533       if (as->gr <= 6)
2534         {
2535           if (write_mode)
2536             regcache_cooked_write_unsigned (as->regcache,
2537                                             S390_R0_REGNUM + as->gr,
2538                                             val);
2539           as->gr++;
2540         }
2541       else
2542         {
2543           if (write_mode)
2544             write_memory_unsigned_integer (as->argp, word_size,
2545                                            byte_order, val);
2546           as->argp += word_size;
2547         }
2548     }
2549   else if (s390_function_arg_integer (type) && length == 8)
2550     {
2551       if (as->gr <= 5)
2552         {
2553           if (write_mode)
2554             {
2555               regcache_cooked_write (as->regcache,
2556                                      S390_R0_REGNUM + as->gr,
2557                                      value_contents (arg));
2558               regcache_cooked_write (as->regcache,
2559                                      S390_R0_REGNUM + as->gr + 1,
2560                                      value_contents (arg) + word_size);
2561             }
2562           as->gr += 2;
2563         }
2564       else
2565         {
2566           /* If we skipped r6 because we couldn't fit a DOUBLE_ARG
2567              in it, then don't go back and use it again later.  */
2568           as->gr = 7;
2569
2570           if (write_mode)
2571             write_memory (as->argp, value_contents (arg), length);
2572           as->argp += length;
2573         }
2574     }
2575   else
2576     {
2577       /* This argument type is never passed in registers.  Place the
2578          value in the copy area and pass a pointer to it.  Use 8-byte
2579          alignment as a conservative assumption.  */
2580       as->copy = align_down (as->copy - length, 8);
2581       if (write_mode)
2582         write_memory (as->copy, value_contents (arg), length);
2583
2584       if (as->gr <= 6)
2585         {
2586           if (write_mode)
2587             regcache_cooked_write_unsigned (as->regcache,
2588                                             S390_R0_REGNUM + as->gr,
2589                                             as->copy);
2590           as->gr++;
2591         }
2592       else
2593         {
2594           if (write_mode)
2595             write_memory_unsigned_integer (as->argp, word_size,
2596                                            byte_order, as->copy);
2597           as->argp += word_size;
2598         }
2599     }
2600 }
2601
2602 /* Put the actual parameter values pointed to by ARGS[0..NARGS-1] in
2603    place to be passed to a function, as specified by the "GNU/Linux
2604    for S/390 ELF Application Binary Interface Supplement".
2605
2606    SP is the current stack pointer.  We must put arguments, links,
2607    padding, etc. whereever they belong, and return the new stack
2608    pointer value.
2609
2610    If STRUCT_RETURN is non-zero, then the function we're calling is
2611    going to return a structure by value; STRUCT_ADDR is the address of
2612    a block we've allocated for it on the stack.
2613
2614    Our caller has taken care of any type promotions needed to satisfy
2615    prototypes or the old K&R argument-passing rules.  */
2616
2617 static CORE_ADDR
2618 s390_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
2619                       struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
2620                       int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
2621                       int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
2622 {
2623   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2624   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2625   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2626   int i;
2627   struct s390_arg_state arg_state, arg_prep;
2628   CORE_ADDR param_area_start, new_sp;
2629
2630   arg_prep.copy = sp;
2631   arg_prep.gr = struct_return ? 3 : 2;
2632   arg_prep.fr = 0;
2633   arg_prep.argp = 0;
2634   arg_prep.regcache = NULL;
2635
2636   /* Initialize arg_state for "preparation mode".  */
2637   arg_state = arg_prep;
2638
2639   /* Update arg_state.copy with the start of the reference-to-copy area
2640      and arg_state.argp with the size of the parameter area.  */
2641   for (i = 0; i < nargs; i++)
2642     s390_handle_arg (&arg_state, args[i], tdep, word_size, byte_order);
2643
2644   param_area_start = align_down (arg_state.copy - arg_state.argp, 8);
2645
2646   /* Allocate the standard frame areas: the register save area, the
2647      word reserved for the compiler, and the back chain pointer.  */
2648   new_sp = param_area_start - (16 * word_size + 32);
2649
2650   /* Now we have the final stack pointer.  Make sure we didn't
2651      underflow; on 31-bit, this would result in addresses with the
2652      high bit set, which causes confusion elsewhere.  Note that if we
2653      error out here, stack and registers remain untouched.  */
2654   if (gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, new_sp) != new_sp)
2655     error (_("Stack overflow"));
2656
2657   /* Pass the structure return address in general register 2.  */
2658   if (struct_return)
2659     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R2_REGNUM, struct_addr);
2660
2661   /* Initialize arg_state for "write mode".  */
2662   arg_state = arg_prep;
2663   arg_state.argp = param_area_start;
2664   arg_state.regcache = regcache;
2665
2666   /* Write all parameters.  */
2667   for (i = 0; i < nargs; i++)
2668     s390_handle_arg (&arg_state, args[i], tdep, word_size, byte_order);
2669
2670   /* Store return PSWA.  In 31-bit mode, keep addressing mode bit.  */
2671   if (word_size == 4)
2672     {
2673       ULONGEST pswa;
2674       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &pswa);
2675       bp_addr = (bp_addr & 0x7fffffff) | (pswa & 0x80000000);
2676     }
2677   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_RETADDR_REGNUM, bp_addr);
2678
2679   /* Store updated stack pointer.  */
2680   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_SP_REGNUM, new_sp);
2681
2682   /* We need to return the 'stack part' of the frame ID,
2683      which is actually the top of the register save area.  */
2684   return param_area_start;
2685 }
2686
2687 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that
2688    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
2689    returned by push_dummy_call, and the PC match the dummy frame's
2690    breakpoint.  */
2691 static struct frame_id
2692 s390_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
2693 {
2694   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2695   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2696   sp = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
2697
2698   return frame_id_build (sp + 16*word_size + 32,
2699                          get_frame_pc (this_frame));
2700 }
2701
2702 static CORE_ADDR
2703 s390_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
2704 {
2705   /* Both the 32- and 64-bit ABI's say that the stack pointer should
2706      always be aligned on an eight-byte boundary.  */
2707   return (addr & -8);
2708 }
2709
2710
2711 /* Function return value access.  */
2712
2713 static enum return_value_convention
2714 s390_return_value_convention (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type)
2715 {
2716   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2717     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2718
2719   switch (TYPE_CODE (type))
2720     {
2721     case TYPE_CODE_STRUCT:
2722     case TYPE_CODE_UNION:
2723     case TYPE_CODE_ARRAY:
2724     case TYPE_CODE_COMPLEX:
2725       return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2726
2727     default:
2728       return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
2729     }
2730 }
2731
2732 static enum return_value_convention
2733 s390_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
2734                    struct type *type, struct regcache *regcache,
2735                    gdb_byte *out, const gdb_byte *in)
2736 {
2737   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2738   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2739   enum return_value_convention rvc;
2740   int length;
2741
2742   type = check_typedef (type);
2743   rvc = s390_return_value_convention (gdbarch, type);
2744   length = TYPE_LENGTH (type);
2745
2746   if (in)
2747     {
2748       switch (rvc)
2749         {
2750         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
2751           if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2752               || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2753             {
2754               /* When we store a single-precision value in an FP register,
2755                  it occupies the leftmost bits.  */
2756               regcache_cooked_write_part (regcache, S390_F0_REGNUM,
2757                                           0, length, in);
2758             }
2759           else if (length <= word_size)
2760             {
2761               /* Integer arguments are always extended to word size.  */
2762               if (TYPE_UNSIGNED (type))
2763                 regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R2_REGNUM,
2764                         extract_unsigned_integer (in, length, byte_order));
2765               else
2766                 regcache_cooked_write_signed (regcache, S390_R2_REGNUM,
2767                         extract_signed_integer (in, length, byte_order));
2768             }
2769           else if (length == 2*word_size)
2770             {
2771               regcache_cooked_write (regcache, S390_R2_REGNUM, in);
2772               regcache_cooked_write (regcache, S390_R3_REGNUM, in + word_size);
2773             }
2774           else
2775             internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid return type"));
2776           break;
2777
2778         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
2779           error (_("Cannot set function return value."));
2780           break;
2781         }
2782     }
2783   else if (out)
2784     {
2785       switch (rvc)
2786         {
2787         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
2788           if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2789               || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2790             {
2791               /* When we store a single-precision value in an FP register,
2792                  it occupies the leftmost bits.  */
2793               regcache_cooked_read_part (regcache, S390_F0_REGNUM,
2794                                          0, length, out);
2795             }
2796           else if (length <= word_size)
2797             {
2798               /* Integer arguments occupy the rightmost bits.  */
2799               regcache_cooked_read_part (regcache, S390_R2_REGNUM,
2800                                          word_size - length, length, out);
2801             }
2802           else if (length == 2*word_size)
2803             {
2804               regcache_cooked_read (regcache, S390_R2_REGNUM, out);
2805               regcache_cooked_read (regcache, S390_R3_REGNUM, out + word_size);
2806             }
2807           else
2808             internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid return type"));
2809           break;
2810
2811         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
2812           error (_("Function return value unknown."));
2813           break;
2814         }
2815     }
2816
2817   return rvc;
2818 }
2819
2820
2821 /* Breakpoints.  */
2822
2823 static const gdb_byte *
2824 s390_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
2825                          CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
2826 {
2827   static const gdb_byte breakpoint[] = { 0x0, 0x1 };
2828
2829   *lenptr = sizeof (breakpoint);
2830   return breakpoint;
2831 }
2832
2833
2834 /* Address handling.  */
2835
2836 static CORE_ADDR
2837 s390_addr_bits_remove (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
2838 {
2839   return addr & 0x7fffffff;
2840 }
2841
2842 static int
2843 s390_address_class_type_flags (int byte_size, int dwarf2_addr_class)
2844 {
2845   if (byte_size == 4)
2846     return TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
2847   else
2848     return 0;
2849 }
2850
2851 static const char *
2852 s390_address_class_type_flags_to_name (struct gdbarch *gdbarch, int type_flags)
2853 {
2854   if (type_flags & TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1)
2855     return "mode32";
2856   else
2857     return NULL;
2858 }
2859
2860 static int
2861 s390_address_class_name_to_type_flags (struct gdbarch *gdbarch,
2862                                        const char *name,
2863                                        int *type_flags_ptr)
2864 {
2865   if (strcmp (name, "mode32") == 0)
2866     {
2867       *type_flags_ptr = TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
2868       return 1;
2869     }
2870   else
2871     return 0;
2872 }
2873
2874 /* Implement gdbarch_gcc_target_options.  GCC does not know "-m32" or
2875    "-mcmodel=large".  */
2876
2877 static char *
2878 s390_gcc_target_options (struct gdbarch *gdbarch)
2879 {
2880   return xstrdup (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64 ? "-m64" : "-m31");
2881 }
2882
2883 /* Implement gdbarch_gnu_triplet_regexp.  Target triplets are "s390-*"
2884    for 31-bit and "s390x-*" for 64-bit, while the BFD arch name is
2885    always "s390".  Note that an s390x compiler supports "-m31" as
2886    well.  */
2887
2888 static const char *
2889 s390_gnu_triplet_regexp (struct gdbarch *gdbarch)
2890 {
2891   return "s390x?";
2892 }
2893
2894 /* Implementation of `gdbarch_stap_is_single_operand', as defined in
2895    gdbarch.h.  */
2896
2897 static int
2898 s390_stap_is_single_operand (struct gdbarch *gdbarch, const char *s)
2899 {
2900   return ((isdigit (*s) && s[1] == '(' && s[2] == '%') /* Displacement
2901                                                           or indirection.  */
2902           || *s == '%' /* Register access.  */
2903           || isdigit (*s)); /* Literal number.  */
2904 }
2905
2906 /* Set up gdbarch struct.  */
2907
2908 static struct gdbarch *
2909 s390_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
2910 {
2911   const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
2912   struct tdesc_arch_data *tdesc_data = NULL;
2913   struct gdbarch *gdbarch;
2914   struct gdbarch_tdep *tdep;
2915   int tdep_abi;
2916   int have_upper = 0;
2917   int have_linux_v1 = 0;
2918   int have_linux_v2 = 0;
2919   int have_tdb = 0;
2920   int have_vx = 0;
2921   int first_pseudo_reg, last_pseudo_reg;
2922   static const char *const stap_register_prefixes[] = { "%", NULL };
2923   static const char *const stap_register_indirection_prefixes[] = { "(",
2924                                                                     NULL };
2925   static const char *const stap_register_indirection_suffixes[] = { ")",
2926                                                                     NULL };
2927
2928   /* Default ABI and register size.  */
2929   switch (info.bfd_arch_info->mach)
2930     {
2931     case bfd_mach_s390_31:
2932       tdep_abi = ABI_LINUX_S390;
2933       break;
2934
2935     case bfd_mach_s390_64:
2936       tdep_abi = ABI_LINUX_ZSERIES;
2937       break;
2938
2939     default:
2940       return NULL;
2941     }
2942
2943   /* Use default target description if none provided by the target.  */
2944   if (!tdesc_has_registers (tdesc))
2945     {
2946       if (tdep_abi == ABI_LINUX_S390)
2947         tdesc = tdesc_s390_linux32;
2948       else
2949         tdesc = tdesc_s390x_linux64;
2950     }
2951
2952   /* Check any target description for validity.  */
2953   if (tdesc_has_registers (tdesc))
2954     {
2955       static const char *const gprs[] = {
2956         "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
2957         "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
2958       };
2959       static const char *const fprs[] = {
2960         "f0", "f1", "f2", "f3", "f4", "f5", "f6", "f7",
2961         "f8", "f9", "f10", "f11", "f12", "f13", "f14", "f15"
2962       };
2963       static const char *const acrs[] = {
2964         "acr0", "acr1", "acr2", "acr3", "acr4", "acr5", "acr6", "acr7",
2965         "acr8", "acr9", "acr10", "acr11", "acr12", "acr13", "acr14", "acr15"
2966       };
2967       static const char *const gprs_lower[] = {
2968         "r0l", "r1l", "r2l", "r3l", "r4l", "r5l", "r6l", "r7l",
2969         "r8l", "r9l", "r10l", "r11l", "r12l", "r13l", "r14l", "r15l"
2970       };
2971       static const char *const gprs_upper[] = {
2972         "r0h", "r1h", "r2h", "r3h", "r4h", "r5h", "r6h", "r7h",
2973         "r8h", "r9h", "r10h", "r11h", "r12h", "r13h", "r14h", "r15h"
2974       };
2975       static const char *const tdb_regs[] = {
2976         "tdb0", "tac", "tct", "atia",
2977         "tr0", "tr1", "tr2", "tr3", "tr4", "tr5", "tr6", "tr7",
2978         "tr8", "tr9", "tr10", "tr11", "tr12", "tr13", "tr14", "tr15"
2979       };
2980       static const char *const vxrs_low[] = {
2981         "v0l", "v1l", "v2l", "v3l", "v4l", "v5l", "v6l", "v7l", "v8l",
2982         "v9l", "v10l", "v11l", "v12l", "v13l", "v14l", "v15l",
2983       };
2984       static const char *const vxrs_high[] = {
2985         "v16", "v17", "v18", "v19", "v20", "v21", "v22", "v23", "v24",
2986         "v25", "v26", "v27", "v28", "v29", "v30", "v31",
2987       };
2988       const struct tdesc_feature *feature;
2989       int i, valid_p = 1;
2990
2991       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.core");
2992       if (feature == NULL)
2993         return NULL;
2994
2995       tdesc_data = tdesc_data_alloc ();
2996
2997       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
2998                                           S390_PSWM_REGNUM, "pswm");
2999       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3000                                           S390_PSWA_REGNUM, "pswa");
3001
3002       if (tdesc_unnumbered_register (feature, "r0"))
3003         {
3004           for (i = 0; i < 16; i++)
3005             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3006                                                 S390_R0_REGNUM + i, gprs[i]);
3007         }
3008       else
3009         {
3010           have_upper = 1;
3011
3012           for (i = 0; i < 16; i++)
3013             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3014                                                 S390_R0_REGNUM + i,
3015                                                 gprs_lower[i]);
3016           for (i = 0; i < 16; i++)
3017             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3018                                                 S390_R0_UPPER_REGNUM + i,
3019                                                 gprs_upper[i]);
3020         }
3021
3022       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.fpr");
3023       if (feature == NULL)
3024         {
3025           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3026           return NULL;
3027         }
3028
3029       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3030                                           S390_FPC_REGNUM, "fpc");
3031       for (i = 0; i < 16; i++)
3032         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3033                                             S390_F0_REGNUM + i, fprs[i]);
3034
3035       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.acr");
3036       if (feature == NULL)
3037         {
3038           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3039           return NULL;
3040         }
3041
3042       for (i = 0; i < 16; i++)
3043         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3044                                             S390_A0_REGNUM + i, acrs[i]);
3045
3046       /* Optional GNU/Linux-specific "registers".  */
3047       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.linux");
3048       if (feature)
3049         {
3050           tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3051                                    S390_ORIG_R2_REGNUM, "orig_r2");
3052
3053           if (tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3054                                        S390_LAST_BREAK_REGNUM, "last_break"))
3055             have_linux_v1 = 1;
3056
3057           if (tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3058                                        S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, "system_call"))
3059             have_linux_v2 = 1;
3060
3061           if (have_linux_v2 > have_linux_v1)
3062             valid_p = 0;
3063         }
3064
3065       /* Transaction diagnostic block.  */
3066       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.tdb");
3067       if (feature)
3068         {
3069           for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (tdb_regs); i++)
3070             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3071                                                 S390_TDB_DWORD0_REGNUM + i,
3072                                                 tdb_regs[i]);
3073           have_tdb = 1;
3074         }
3075
3076       /* Vector registers.  */
3077       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.vx");
3078       if (feature)
3079         {
3080           for (i = 0; i < 16; i++)
3081             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3082                                                 S390_V0_LOWER_REGNUM + i,
3083                                                 vxrs_low[i]);
3084           for (i = 0; i < 16; i++)
3085             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3086                                                 S390_V16_REGNUM + i,
3087                                                 vxrs_high[i]);
3088           have_vx = 1;
3089         }
3090
3091       if (!valid_p)
3092         {
3093           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3094           return NULL;
3095         }
3096     }
3097
3098   /* Find a candidate among extant architectures.  */
3099   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
3100        arches != NULL;
3101        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
3102     {
3103       tdep = gdbarch_tdep (arches->gdbarch);
3104       if (!tdep)
3105         continue;
3106       if (tdep->abi != tdep_abi)
3107         continue;
3108       if ((tdep->gpr_full_regnum != -1) != have_upper)
3109         continue;
3110       if (tdesc_data != NULL)
3111         tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3112       return arches->gdbarch;
3113     }
3114
3115   /* Otherwise create a new gdbarch for the specified machine type.  */
3116   tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
3117   tdep->abi = tdep_abi;
3118   tdep->have_linux_v1 = have_linux_v1;
3119   tdep->have_linux_v2 = have_linux_v2;
3120   tdep->have_tdb = have_tdb;
3121   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3122
3123   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 0);
3124   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
3125
3126   /* S/390 GNU/Linux uses either 64-bit or 128-bit long doubles.
3127      We can safely let them default to 128-bit, since the debug info
3128      will give the size of type actually used in each case.  */
3129   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 128);
3130   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ia64_quad);
3131
3132   /* Amount PC must be decremented by after a breakpoint.  This is
3133      often the number of bytes returned by gdbarch_breakpoint_from_pc but not
3134      always.  */
3135   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 2);
3136   /* Stack grows downward.  */
3137   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3138   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, s390_breakpoint_from_pc);
3139   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, s390_skip_prologue);
3140   set_gdbarch_in_function_epilogue_p (gdbarch, s390_in_function_epilogue_p);
3141
3142   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, S390_NUM_REGS);
3143   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, S390_SP_REGNUM);
3144   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, S390_F0_REGNUM);
3145   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, s390_dwarf_reg_to_regnum);
3146   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, s390_dwarf_reg_to_regnum);
3147   set_gdbarch_value_from_register (gdbarch, s390_value_from_register);
3148   set_gdbarch_core_read_description (gdbarch, s390_core_read_description);
3149   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections (gdbarch,
3150                                             s390_iterate_over_regset_sections);
3151   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, s390_cannot_store_register);
3152   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, s390_write_pc);
3153   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, s390_pseudo_register_read);
3154   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, s390_pseudo_register_write);
3155   set_tdesc_pseudo_register_name (gdbarch, s390_pseudo_register_name);
3156   set_tdesc_pseudo_register_type (gdbarch, s390_pseudo_register_type);
3157   set_tdesc_pseudo_register_reggroup_p (gdbarch,
3158                                         s390_pseudo_register_reggroup_p);
3159   tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
3160   set_gdbarch_register_name (gdbarch, s390_register_name);
3161
3162   /* Assign pseudo register numbers.  */
3163   first_pseudo_reg = gdbarch_num_regs (gdbarch);
3164   last_pseudo_reg = first_pseudo_reg;
3165   tdep->gpr_full_regnum = -1;
3166   if (have_upper)
3167     {
3168       tdep->gpr_full_regnum = last_pseudo_reg;
3169       last_pseudo_reg += 16;
3170     }
3171   tdep->v0_full_regnum = -1;
3172   if (have_vx)
3173     {
3174       tdep->v0_full_regnum = last_pseudo_reg;
3175       last_pseudo_reg += 16;
3176     }
3177   tdep->pc_regnum = last_pseudo_reg++;
3178   tdep->cc_regnum = last_pseudo_reg++;
3179   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3180   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, last_pseudo_reg - first_pseudo_reg);
3181
3182   /* Inferior function calls.  */
3183   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, s390_push_dummy_call);
3184   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, s390_dummy_id);
3185   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, s390_frame_align);
3186   set_gdbarch_return_value (gdbarch, s390_return_value);
3187
3188   /* Syscall handling.  */
3189   set_gdbarch_get_syscall_number (gdbarch, s390_linux_get_syscall_number);
3190
3191   /* Frame handling.  */
3192   dwarf2_frame_set_init_reg (gdbarch, s390_dwarf2_frame_init_reg);
3193   dwarf2_frame_set_adjust_regnum (gdbarch, s390_adjust_frame_regnum);
3194   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3195   frame_base_append_sniffer (gdbarch, dwarf2_frame_base_sniffer);
3196   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_stub_frame_unwind);
3197   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_sigtramp_frame_unwind);
3198   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_frame_unwind);
3199   frame_base_set_default (gdbarch, &s390_frame_base);
3200   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, s390_unwind_pc);
3201   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, s390_unwind_sp);
3202
3203   /* Displaced stepping.  */
3204   set_gdbarch_displaced_step_copy_insn (gdbarch,
3205                                         simple_displaced_step_copy_insn);
3206   set_gdbarch_displaced_step_fixup (gdbarch, s390_displaced_step_fixup);
3207   set_gdbarch_displaced_step_free_closure (gdbarch,
3208                                            simple_displaced_step_free_closure);
3209   set_gdbarch_displaced_step_location (gdbarch, linux_displaced_step_location);
3210   set_gdbarch_max_insn_length (gdbarch, S390_MAX_INSTR_SIZE);
3211
3212   /* Note that GNU/Linux is the only OS supported on this
3213      platform.  */
3214   linux_init_abi (info, gdbarch);
3215
3216   switch (tdep->abi)
3217     {
3218     case ABI_LINUX_S390:
3219       set_gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, s390_addr_bits_remove);
3220       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3221         (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3222
3223       set_xml_syscall_file_name (gdbarch, XML_SYSCALL_FILENAME_S390);
3224       break;
3225
3226     case ABI_LINUX_ZSERIES:
3227       set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
3228       set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
3229       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
3230       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3231         (gdbarch, svr4_lp64_fetch_link_map_offsets);
3232       set_gdbarch_address_class_type_flags (gdbarch,
3233                                             s390_address_class_type_flags);
3234       set_gdbarch_address_class_type_flags_to_name (gdbarch,
3235                                                     s390_address_class_type_flags_to_name);
3236       set_gdbarch_address_class_name_to_type_flags (gdbarch,
3237                                                     s390_address_class_name_to_type_flags);
3238       set_xml_syscall_file_name (gdbarch, XML_SYSCALL_FILENAME_S390X);
3239       break;
3240     }
3241
3242   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_s390);
3243
3244   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, find_solib_trampoline_target);
3245
3246   /* Enable TLS support.  */
3247   set_gdbarch_fetch_tls_load_module_address (gdbarch,
3248                                              svr4_fetch_objfile_link_map);
3249
3250   set_gdbarch_get_siginfo_type (gdbarch, linux_get_siginfo_type);
3251
3252   /* SystemTap functions.  */
3253   set_gdbarch_stap_register_prefixes (gdbarch, stap_register_prefixes);
3254   set_gdbarch_stap_register_indirection_prefixes (gdbarch,
3255                                           stap_register_indirection_prefixes);
3256   set_gdbarch_stap_register_indirection_suffixes (gdbarch,
3257                                           stap_register_indirection_suffixes);
3258   set_gdbarch_stap_is_single_operand (gdbarch, s390_stap_is_single_operand);
3259   set_gdbarch_gcc_target_options (gdbarch, s390_gcc_target_options);
3260   set_gdbarch_gnu_triplet_regexp (gdbarch, s390_gnu_triplet_regexp);
3261
3262   return gdbarch;
3263 }
3264
3265
3266 extern initialize_file_ftype _initialize_s390_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
3267
3268 void
3269 _initialize_s390_tdep (void)
3270 {
3271   /* Hook us into the gdbarch mechanism.  */
3272   register_gdbarch_init (bfd_arch_s390, s390_gdbarch_init);
3273
3274   /* Initialize the GNU/Linux target descriptions.  */
3275   initialize_tdesc_s390_linux32 ();
3276   initialize_tdesc_s390_linux32v1 ();
3277   initialize_tdesc_s390_linux32v2 ();
3278   initialize_tdesc_s390_linux64 ();
3279   initialize_tdesc_s390_linux64v1 ();
3280   initialize_tdesc_s390_linux64v2 ();
3281   initialize_tdesc_s390_te_linux64 ();
3282   initialize_tdesc_s390_vx_linux64 ();
3283   initialize_tdesc_s390_tevx_linux64 ();
3284   initialize_tdesc_s390x_linux64 ();
3285   initialize_tdesc_s390x_linux64v1 ();
3286   initialize_tdesc_s390x_linux64v2 ();
3287   initialize_tdesc_s390x_te_linux64 ();
3288   initialize_tdesc_s390x_vx_linux64 ();
3289   initialize_tdesc_s390x_tevx_linux64 ();
3290 }