Rename in_function_epilogue_p to stack_frame_destroyed_p
[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 #include "elf/s390.h"
58 #include "elf-bfd.h"
59
60 #include "features/s390-linux32.c"
61 #include "features/s390-linux32v1.c"
62 #include "features/s390-linux32v2.c"
63 #include "features/s390-linux64.c"
64 #include "features/s390-linux64v1.c"
65 #include "features/s390-linux64v2.c"
66 #include "features/s390-te-linux64.c"
67 #include "features/s390-vx-linux64.c"
68 #include "features/s390-tevx-linux64.c"
69 #include "features/s390x-linux64.c"
70 #include "features/s390x-linux64v1.c"
71 #include "features/s390x-linux64v2.c"
72 #include "features/s390x-te-linux64.c"
73 #include "features/s390x-vx-linux64.c"
74 #include "features/s390x-tevx-linux64.c"
75
76 #define XML_SYSCALL_FILENAME_S390 "syscalls/s390-linux.xml"
77 #define XML_SYSCALL_FILENAME_S390X "syscalls/s390x-linux.xml"
78
79 enum s390_abi_kind
80 {
81   ABI_LINUX_S390,
82   ABI_LINUX_ZSERIES
83 };
84
85 enum s390_vector_abi_kind
86 {
87   S390_VECTOR_ABI_NONE,
88   S390_VECTOR_ABI_128
89 };
90
91 /* The tdep structure.  */
92
93 struct gdbarch_tdep
94 {
95   /* ABI version.  */
96   enum s390_abi_kind abi;
97
98   /* Vector ABI.  */
99   enum s390_vector_abi_kind vector_abi;
100
101   /* Pseudo register numbers.  */
102   int gpr_full_regnum;
103   int pc_regnum;
104   int cc_regnum;
105   int v0_full_regnum;
106
107   int have_linux_v1;
108   int have_linux_v2;
109   int have_tdb;
110 };
111
112
113 /* ABI call-saved register information.  */
114
115 static int
116 s390_register_call_saved (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
117 {
118   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
119
120   switch (tdep->abi)
121     {
122     case ABI_LINUX_S390:
123       if ((regnum >= S390_R6_REGNUM && regnum <= S390_R15_REGNUM)
124           || regnum == S390_F4_REGNUM || regnum == S390_F6_REGNUM
125           || regnum == S390_A0_REGNUM)
126         return 1;
127
128       break;
129
130     case ABI_LINUX_ZSERIES:
131       if ((regnum >= S390_R6_REGNUM && regnum <= S390_R15_REGNUM)
132           || (regnum >= S390_F8_REGNUM && regnum <= S390_F15_REGNUM)
133           || (regnum >= S390_A0_REGNUM && regnum <= S390_A1_REGNUM))
134         return 1;
135
136       break;
137     }
138
139   return 0;
140 }
141
142 static int
143 s390_cannot_store_register (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
144 {
145   /* The last-break address is read-only.  */
146   return regnum == S390_LAST_BREAK_REGNUM;
147 }
148
149 static void
150 s390_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
151 {
152   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
153   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
154
155   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, tdep->pc_regnum, pc);
156
157   /* Set special SYSTEM_CALL register to 0 to prevent the kernel from
158      messing with the PC we just installed, if we happen to be within
159      an interrupted system call that the kernel wants to restart.
160
161      Note that after we return from the dummy call, the SYSTEM_CALL and
162      ORIG_R2 registers will be automatically restored, and the kernel
163      continues to restart the system call at this point.  */
164   if (register_size (gdbarch, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM) > 0)
165     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, 0);
166 }
167
168
169 /* DWARF Register Mapping.  */
170
171 static const short s390_dwarf_regmap[] =
172 {
173   /* 0-15: General Purpose Registers.  */
174   S390_R0_REGNUM, S390_R1_REGNUM, S390_R2_REGNUM, S390_R3_REGNUM,
175   S390_R4_REGNUM, S390_R5_REGNUM, S390_R6_REGNUM, S390_R7_REGNUM,
176   S390_R8_REGNUM, S390_R9_REGNUM, S390_R10_REGNUM, S390_R11_REGNUM,
177   S390_R12_REGNUM, S390_R13_REGNUM, S390_R14_REGNUM, S390_R15_REGNUM,
178
179   /* 16-31: Floating Point Registers / Vector Registers 0-15. */
180   S390_F0_REGNUM, S390_F2_REGNUM, S390_F4_REGNUM, S390_F6_REGNUM,
181   S390_F1_REGNUM, S390_F3_REGNUM, S390_F5_REGNUM, S390_F7_REGNUM,
182   S390_F8_REGNUM, S390_F10_REGNUM, S390_F12_REGNUM, S390_F14_REGNUM,
183   S390_F9_REGNUM, S390_F11_REGNUM, S390_F13_REGNUM, S390_F15_REGNUM,
184
185   /* 32-47: Control Registers (not mapped).  */
186   -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
187   -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
188
189   /* 48-63: Access Registers.  */
190   S390_A0_REGNUM, S390_A1_REGNUM, S390_A2_REGNUM, S390_A3_REGNUM,
191   S390_A4_REGNUM, S390_A5_REGNUM, S390_A6_REGNUM, S390_A7_REGNUM,
192   S390_A8_REGNUM, S390_A9_REGNUM, S390_A10_REGNUM, S390_A11_REGNUM,
193   S390_A12_REGNUM, S390_A13_REGNUM, S390_A14_REGNUM, S390_A15_REGNUM,
194
195   /* 64-65: Program Status Word.  */
196   S390_PSWM_REGNUM,
197   S390_PSWA_REGNUM,
198
199   /* 66-67: Reserved.  */
200   -1, -1,
201
202   /* 68-83: Vector Registers 16-31.  */
203   S390_V16_REGNUM, S390_V18_REGNUM, S390_V20_REGNUM, S390_V22_REGNUM,
204   S390_V17_REGNUM, S390_V19_REGNUM, S390_V21_REGNUM, S390_V23_REGNUM,
205   S390_V24_REGNUM, S390_V26_REGNUM, S390_V28_REGNUM, S390_V30_REGNUM,
206   S390_V25_REGNUM, S390_V27_REGNUM, S390_V29_REGNUM, S390_V31_REGNUM,
207
208   /* End of "official" DWARF registers.  The remainder of the map is
209      for GDB internal use only.  */
210
211   /* GPR Lower Half Access.  */
212   S390_R0_REGNUM, S390_R1_REGNUM, S390_R2_REGNUM, S390_R3_REGNUM,
213   S390_R4_REGNUM, S390_R5_REGNUM, S390_R6_REGNUM, S390_R7_REGNUM,
214   S390_R8_REGNUM, S390_R9_REGNUM, S390_R10_REGNUM, S390_R11_REGNUM,
215   S390_R12_REGNUM, S390_R13_REGNUM, S390_R14_REGNUM, S390_R15_REGNUM,
216 };
217
218 enum { s390_dwarf_reg_r0l = ARRAY_SIZE (s390_dwarf_regmap) - 16 };
219
220 /* Convert DWARF register number REG to the appropriate register
221    number used by GDB.  */
222 static int
223 s390_dwarf_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int reg)
224 {
225   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
226   int gdb_reg = -1;
227
228   /* In a 32-on-64 debug scenario, debug info refers to the full
229      64-bit GPRs.  Note that call frame information still refers to
230      the 32-bit lower halves, because s390_adjust_frame_regnum uses
231      special register numbers to access GPRs.  */
232   if (tdep->gpr_full_regnum != -1 && reg >= 0 && reg < 16)
233     return tdep->gpr_full_regnum + reg;
234
235   if (reg >= 0 && reg < ARRAY_SIZE (s390_dwarf_regmap))
236     gdb_reg = s390_dwarf_regmap[reg];
237
238   if (tdep->v0_full_regnum == -1)
239     {
240       if (gdb_reg >= S390_V16_REGNUM && gdb_reg <= S390_V31_REGNUM)
241         gdb_reg = -1;
242     }
243   else
244     {
245       if (gdb_reg >= S390_F0_REGNUM && gdb_reg <= S390_F15_REGNUM)
246         gdb_reg = gdb_reg - S390_F0_REGNUM + tdep->v0_full_regnum;
247     }
248
249   return gdb_reg;
250 }
251
252 /* Translate a .eh_frame register to DWARF register, or adjust a
253    .debug_frame register.  */
254 static int
255 s390_adjust_frame_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int num, int eh_frame_p)
256 {
257   /* See s390_dwarf_reg_to_regnum for comments.  */
258   return (num >= 0 && num < 16) ? num + s390_dwarf_reg_r0l : num;
259 }
260
261
262 /* Pseudo registers.  */
263
264 static int
265 regnum_is_gpr_full (struct gdbarch_tdep *tdep, int regnum)
266 {
267   return (tdep->gpr_full_regnum != -1
268           && regnum >= tdep->gpr_full_regnum
269           && regnum <= tdep->gpr_full_regnum + 15);
270 }
271
272 /* Check whether REGNUM indicates a full vector register (v0-v15).
273    These pseudo-registers are composed of f0-f15 and v0l-v15l.  */
274
275 static int
276 regnum_is_vxr_full (struct gdbarch_tdep *tdep, int regnum)
277 {
278   return (tdep->v0_full_regnum != -1
279           && regnum >= tdep->v0_full_regnum
280           && regnum <= tdep->v0_full_regnum + 15);
281 }
282
283 /* Return the name of register REGNO.  Return the empty string for
284    registers that shouldn't be visible.  */
285
286 static const char *
287 s390_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
288 {
289   if (regnum >= S390_V0_LOWER_REGNUM
290       && regnum <= S390_V15_LOWER_REGNUM)
291     return "";
292   return tdesc_register_name (gdbarch, regnum);
293 }
294
295 static const char *
296 s390_pseudo_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
297 {
298   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
299
300   if (regnum == tdep->pc_regnum)
301     return "pc";
302
303   if (regnum == tdep->cc_regnum)
304     return "cc";
305
306   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
307     {
308       static const char *full_name[] = {
309         "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
310         "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
311       };
312       return full_name[regnum - tdep->gpr_full_regnum];
313     }
314
315   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
316     {
317       static const char *full_name[] = {
318         "v0", "v1", "v2", "v3", "v4", "v5", "v6", "v7",
319         "v8", "v9", "v10", "v11", "v12", "v13", "v14", "v15"
320       };
321       return full_name[regnum - tdep->v0_full_regnum];
322     }
323
324   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
325 }
326
327 static struct type *
328 s390_pseudo_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
329 {
330   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
331
332   if (regnum == tdep->pc_regnum)
333     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
334
335   if (regnum == tdep->cc_regnum)
336     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
337
338   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
339     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
340
341   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
342     return tdesc_find_type (gdbarch, "vec128");
343
344   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
345 }
346
347 static enum register_status
348 s390_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
349                            int regnum, gdb_byte *buf)
350 {
351   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
352   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
353   int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
354   ULONGEST val;
355
356   if (regnum == tdep->pc_regnum)
357     {
358       enum register_status status;
359
360       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &val);
361       if (status == REG_VALID)
362         {
363           if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
364             val &= 0x7fffffff;
365           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
366         }
367       return status;
368     }
369
370   if (regnum == tdep->cc_regnum)
371     {
372       enum register_status status;
373
374       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, &val);
375       if (status == REG_VALID)
376         {
377           if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
378             val = (val >> 12) & 3;
379           else
380             val = (val >> 44) & 3;
381           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
382         }
383       return status;
384     }
385
386   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
387     {
388       enum register_status status;
389       ULONGEST val_upper;
390
391       regnum -= tdep->gpr_full_regnum;
392
393       status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + regnum, &val);
394       if (status == REG_VALID)
395         status = regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_R0_UPPER_REGNUM + regnum,
396                                              &val_upper);
397       if (status == REG_VALID)
398         {
399           val |= val_upper << 32;
400           store_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order, val);
401         }
402       return status;
403     }
404
405   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
406     {
407       enum register_status status;
408
409       regnum -= tdep->v0_full_regnum;
410
411       status = regcache_raw_read (regcache, S390_F0_REGNUM + regnum, buf);
412       if (status == REG_VALID)
413         status = regcache_raw_read (regcache,
414                                     S390_V0_LOWER_REGNUM + regnum, buf + 8);
415       return status;
416     }
417
418   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
419 }
420
421 static void
422 s390_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
423                             int regnum, const gdb_byte *buf)
424 {
425   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
426   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
427   int regsize = register_size (gdbarch, regnum);
428   ULONGEST val, psw;
429
430   if (regnum == tdep->pc_regnum)
431     {
432       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
433       if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
434         {
435           regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &psw);
436           val = (psw & 0x80000000) | (val & 0x7fffffff);
437         }
438       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, val);
439       return;
440     }
441
442   if (regnum == tdep->cc_regnum)
443     {
444       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
445       regcache_raw_read_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, &psw);
446       if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
447         val = (psw & ~((ULONGEST)3 << 12)) | ((val & 3) << 12);
448       else
449         val = (psw & ~((ULONGEST)3 << 44)) | ((val & 3) << 44);
450       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_PSWM_REGNUM, val);
451       return;
452     }
453
454   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
455     {
456       regnum -= tdep->gpr_full_regnum;
457       val = extract_unsigned_integer (buf, regsize, byte_order);
458       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_R0_REGNUM + regnum,
459                                    val & 0xffffffff);
460       regcache_raw_write_unsigned (regcache, S390_R0_UPPER_REGNUM + regnum,
461                                    val >> 32);
462       return;
463     }
464
465   if (regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
466     {
467       regnum -= tdep->v0_full_regnum;
468       regcache_raw_write (regcache, S390_F0_REGNUM + regnum, buf);
469       regcache_raw_write (regcache, S390_V0_LOWER_REGNUM + regnum, buf + 8);
470       return;
471     }
472
473   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
474 }
475
476 /* 'float' values are stored in the upper half of floating-point
477    registers, even though we are otherwise a big-endian platform.  The
478    same applies to a 'float' value within a vector.  */
479
480 static struct value *
481 s390_value_from_register (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
482                           int regnum, struct frame_id frame_id)
483 {
484   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
485   struct value *value = default_value_from_register (gdbarch, type,
486                                                      regnum, frame_id);
487   check_typedef (type);
488
489   if ((regnum >= S390_F0_REGNUM && regnum <= S390_F15_REGNUM
490        && TYPE_LENGTH (type) < 8)
491       || regnum_is_vxr_full (tdep, regnum)
492       || (regnum >= S390_V16_REGNUM && regnum <= S390_V31_REGNUM))
493     set_value_offset (value, 0);
494
495   return value;
496 }
497
498 /* Register groups.  */
499
500 static int
501 s390_pseudo_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
502                                  struct reggroup *group)
503 {
504   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
505
506   /* We usually save/restore the whole PSW, which includes PC and CC.
507      However, some older gdbservers may not support saving/restoring
508      the whole PSW yet, and will return an XML register description
509      excluding those from the save/restore register groups.  In those
510      cases, we still need to explicitly save/restore PC and CC in order
511      to push or pop frames.  Since this doesn't hurt anything if we
512      already save/restore the whole PSW (it's just redundant), we add
513      PC and CC at this point unconditionally.  */
514   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
515     return regnum == tdep->pc_regnum || regnum == tdep->cc_regnum;
516
517   if (group == vector_reggroup)
518     return regnum_is_vxr_full (tdep, regnum);
519
520   if (group == general_reggroup && regnum_is_vxr_full (tdep, regnum))
521     return 0;
522
523   return default_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group);
524 }
525
526
527 /* Maps for register sets.  */
528
529 static const struct regcache_map_entry s390_gregmap[] =
530   {
531     { 1, S390_PSWM_REGNUM },
532     { 1, S390_PSWA_REGNUM },
533     { 16, S390_R0_REGNUM },
534     { 16, S390_A0_REGNUM },
535     { 1, S390_ORIG_R2_REGNUM },
536     { 0 }
537   };
538
539 static const struct regcache_map_entry s390_fpregmap[] =
540   {
541     { 1, S390_FPC_REGNUM, 8 },
542     { 16, S390_F0_REGNUM, 8 },
543     { 0 }
544   };
545
546 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_upper[] =
547   {
548     { 16, S390_R0_UPPER_REGNUM, 4 },
549     { 0 }
550   };
551
552 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_last_break[] =
553   {
554     { 1, REGCACHE_MAP_SKIP, 4 },
555     { 1, S390_LAST_BREAK_REGNUM, 4 },
556     { 0 }
557   };
558
559 static const struct regcache_map_entry s390x_regmap_last_break[] =
560   {
561     { 1, S390_LAST_BREAK_REGNUM, 8 },
562     { 0 }
563   };
564
565 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_system_call[] =
566   {
567     { 1, S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, 4 },
568     { 0 }
569   };
570
571 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_tdb[] =
572   {
573     { 1, S390_TDB_DWORD0_REGNUM, 8 },
574     { 1, S390_TDB_ABORT_CODE_REGNUM, 8 },
575     { 1, S390_TDB_CONFLICT_TOKEN_REGNUM, 8 },
576     { 1, S390_TDB_ATIA_REGNUM, 8 },
577     { 12, REGCACHE_MAP_SKIP, 8 },
578     { 16, S390_TDB_R0_REGNUM, 8 },
579     { 0 }
580   };
581
582 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_vxrs_low[] =
583   {
584     { 16, S390_V0_LOWER_REGNUM, 8 },
585     { 0 }
586   };
587
588 static const struct regcache_map_entry s390_regmap_vxrs_high[] =
589   {
590     { 16, S390_V16_REGNUM, 16 },
591     { 0 }
592   };
593
594
595 /* Supply the TDB regset.  Like regcache_supply_regset, but invalidate
596    the TDB registers unless the TDB format field is valid.  */
597
598 static void
599 s390_supply_tdb_regset (const struct regset *regset, struct regcache *regcache,
600                     int regnum, const void *regs, size_t len)
601 {
602   ULONGEST tdw;
603   enum register_status ret;
604   int i;
605
606   regcache_supply_regset (regset, regcache, regnum, regs, len);
607   ret = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, S390_TDB_DWORD0_REGNUM, &tdw);
608   if (ret != REG_VALID || (tdw >> 56) != 1)
609     regcache_supply_regset (regset, regcache, regnum, NULL, len);
610 }
611
612 const struct regset s390_gregset = {
613   s390_gregmap,
614   regcache_supply_regset,
615   regcache_collect_regset
616 };
617
618 const struct regset s390_fpregset = {
619   s390_fpregmap,
620   regcache_supply_regset,
621   regcache_collect_regset
622 };
623
624 static const struct regset s390_upper_regset = {
625   s390_regmap_upper,
626   regcache_supply_regset,
627   regcache_collect_regset
628 };
629
630 const struct regset s390_last_break_regset = {
631   s390_regmap_last_break,
632   regcache_supply_regset,
633   regcache_collect_regset
634 };
635
636 const struct regset s390x_last_break_regset = {
637   s390x_regmap_last_break,
638   regcache_supply_regset,
639   regcache_collect_regset
640 };
641
642 const struct regset s390_system_call_regset = {
643   s390_regmap_system_call,
644   regcache_supply_regset,
645   regcache_collect_regset
646 };
647
648 const struct regset s390_tdb_regset = {
649   s390_regmap_tdb,
650   s390_supply_tdb_regset,
651   regcache_collect_regset
652 };
653
654 const struct regset s390_vxrs_low_regset = {
655   s390_regmap_vxrs_low,
656   regcache_supply_regset,
657   regcache_collect_regset
658 };
659
660 const struct regset s390_vxrs_high_regset = {
661   s390_regmap_vxrs_high,
662   regcache_supply_regset,
663   regcache_collect_regset
664 };
665
666 /* Iterate over supported core file register note sections. */
667
668 static void
669 s390_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
670                                    iterate_over_regset_sections_cb *cb,
671                                    void *cb_data,
672                                    const struct regcache *regcache)
673 {
674   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
675   const int gregset_size = (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 ?
676                             s390_sizeof_gregset : s390x_sizeof_gregset);
677
678   cb (".reg", gregset_size, &s390_gregset, NULL, cb_data);
679   cb (".reg2", s390_sizeof_fpregset, &s390_fpregset, NULL, cb_data);
680
681   if (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 && tdep->gpr_full_regnum != -1)
682     cb (".reg-s390-high-gprs", 16 * 4, &s390_upper_regset,
683         "s390 GPR upper halves", cb_data);
684
685   if (tdep->have_linux_v1)
686     cb (".reg-s390-last-break", 8,
687         (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 32
688          ? &s390_last_break_regset : &s390x_last_break_regset),
689         "s930 last-break address", cb_data);
690
691   if (tdep->have_linux_v2)
692     cb (".reg-s390-system-call", 4, &s390_system_call_regset,
693         "s390 system-call", cb_data);
694
695   /* If regcache is set, we are in "write" (gcore) mode.  In this
696      case, don't iterate over the TDB unless its registers are
697      available.  */
698   if (tdep->have_tdb
699       && (regcache == NULL
700           || REG_VALID == regcache_register_status (regcache,
701                                                     S390_TDB_DWORD0_REGNUM)))
702     cb (".reg-s390-tdb", s390_sizeof_tdbregset, &s390_tdb_regset,
703         "s390 TDB", cb_data);
704
705   if (tdep->v0_full_regnum != -1)
706     {
707       cb (".reg-s390-vxrs-low", 16 * 8, &s390_vxrs_low_regset,
708           "s390 vector registers 0-15 lower half", cb_data);
709       cb (".reg-s390-vxrs-high", 16 * 16, &s390_vxrs_high_regset,
710           "s390 vector registers 16-31", cb_data);
711     }
712 }
713
714 static const struct target_desc *
715 s390_core_read_description (struct gdbarch *gdbarch,
716                             struct target_ops *target, bfd *abfd)
717 {
718   asection *section = bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg");
719   CORE_ADDR hwcap = 0;
720   int high_gprs, v1, v2, te, vx;
721
722   target_auxv_search (target, AT_HWCAP, &hwcap);
723   if (!section)
724     return NULL;
725
726   high_gprs = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-high-gprs")
727                != NULL);
728   v1 = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-last-break") != NULL);
729   v2 = (bfd_get_section_by_name (abfd, ".reg-s390-system-call") != NULL);
730   vx = (hwcap & HWCAP_S390_VX);
731   te = (hwcap & HWCAP_S390_TE);
732
733   switch (bfd_section_size (abfd, section))
734     {
735     case s390_sizeof_gregset:
736       if (high_gprs)
737         return (te && vx ? tdesc_s390_tevx_linux64 :
738                 vx ? tdesc_s390_vx_linux64 :
739                 te ? tdesc_s390_te_linux64 :
740                 v2 ? tdesc_s390_linux64v2 :
741                 v1 ? tdesc_s390_linux64v1 : tdesc_s390_linux64);
742       else
743         return (v2 ? tdesc_s390_linux32v2 :
744                 v1 ? tdesc_s390_linux32v1 : tdesc_s390_linux32);
745
746     case s390x_sizeof_gregset:
747       return (te && vx ? tdesc_s390x_tevx_linux64 :
748               vx ? tdesc_s390x_vx_linux64 :
749               te ? tdesc_s390x_te_linux64 :
750               v2 ? tdesc_s390x_linux64v2 :
751               v1 ? tdesc_s390x_linux64v1 : tdesc_s390x_linux64);
752
753     default:
754       return NULL;
755     }
756 }
757
758
759 /* Decoding S/390 instructions.  */
760
761 /* Named opcode values for the S/390 instructions we recognize.  Some
762    instructions have their opcode split across two fields; those are the
763    op1_* and op2_* enums.  */
764 enum
765   {
766     op1_lhi  = 0xa7,   op2_lhi  = 0x08,
767     op1_lghi = 0xa7,   op2_lghi = 0x09,
768     op1_lgfi = 0xc0,   op2_lgfi = 0x01,
769     op_lr    = 0x18,
770     op_lgr   = 0xb904,
771     op_l     = 0x58,
772     op1_ly   = 0xe3,   op2_ly   = 0x58,
773     op1_lg   = 0xe3,   op2_lg   = 0x04,
774     op_lm    = 0x98,
775     op1_lmy  = 0xeb,   op2_lmy  = 0x98,
776     op1_lmg  = 0xeb,   op2_lmg  = 0x04,
777     op_st    = 0x50,
778     op1_sty  = 0xe3,   op2_sty  = 0x50,
779     op1_stg  = 0xe3,   op2_stg  = 0x24,
780     op_std   = 0x60,
781     op_stm   = 0x90,
782     op1_stmy = 0xeb,   op2_stmy = 0x90,
783     op1_stmg = 0xeb,   op2_stmg = 0x24,
784     op1_aghi = 0xa7,   op2_aghi = 0x0b,
785     op1_ahi  = 0xa7,   op2_ahi  = 0x0a,
786     op1_agfi = 0xc2,   op2_agfi = 0x08,
787     op1_afi  = 0xc2,   op2_afi  = 0x09,
788     op1_algfi= 0xc2,   op2_algfi= 0x0a,
789     op1_alfi = 0xc2,   op2_alfi = 0x0b,
790     op_ar    = 0x1a,
791     op_agr   = 0xb908,
792     op_a     = 0x5a,
793     op1_ay   = 0xe3,   op2_ay   = 0x5a,
794     op1_ag   = 0xe3,   op2_ag   = 0x08,
795     op1_slgfi= 0xc2,   op2_slgfi= 0x04,
796     op1_slfi = 0xc2,   op2_slfi = 0x05,
797     op_sr    = 0x1b,
798     op_sgr   = 0xb909,
799     op_s     = 0x5b,
800     op1_sy   = 0xe3,   op2_sy   = 0x5b,
801     op1_sg   = 0xe3,   op2_sg   = 0x09,
802     op_nr    = 0x14,
803     op_ngr   = 0xb980,
804     op_la    = 0x41,
805     op1_lay  = 0xe3,   op2_lay  = 0x71,
806     op1_larl = 0xc0,   op2_larl = 0x00,
807     op_basr  = 0x0d,
808     op_bas   = 0x4d,
809     op_bcr   = 0x07,
810     op_bc    = 0x0d,
811     op_bctr  = 0x06,
812     op_bctgr = 0xb946,
813     op_bct   = 0x46,
814     op1_bctg = 0xe3,   op2_bctg = 0x46,
815     op_bxh   = 0x86,
816     op1_bxhg = 0xeb,   op2_bxhg = 0x44,
817     op_bxle  = 0x87,
818     op1_bxleg= 0xeb,   op2_bxleg= 0x45,
819     op1_bras = 0xa7,   op2_bras = 0x05,
820     op1_brasl= 0xc0,   op2_brasl= 0x05,
821     op1_brc  = 0xa7,   op2_brc  = 0x04,
822     op1_brcl = 0xc0,   op2_brcl = 0x04,
823     op1_brct = 0xa7,   op2_brct = 0x06,
824     op1_brctg= 0xa7,   op2_brctg= 0x07,
825     op_brxh  = 0x84,
826     op1_brxhg= 0xec,   op2_brxhg= 0x44,
827     op_brxle = 0x85,
828     op1_brxlg= 0xec,   op2_brxlg= 0x45,
829     op_svc   = 0x0a,
830   };
831
832
833 /* Read a single instruction from address AT.  */
834
835 #define S390_MAX_INSTR_SIZE 6
836 static int
837 s390_readinstruction (bfd_byte instr[], CORE_ADDR at)
838 {
839   static int s390_instrlen[] = { 2, 4, 4, 6 };
840   int instrlen;
841
842   if (target_read_memory (at, &instr[0], 2))
843     return -1;
844   instrlen = s390_instrlen[instr[0] >> 6];
845   if (instrlen > 2)
846     {
847       if (target_read_memory (at + 2, &instr[2], instrlen - 2))
848         return -1;
849     }
850   return instrlen;
851 }
852
853
854 /* The functions below are for recognizing and decoding S/390
855    instructions of various formats.  Each of them checks whether INSN
856    is an instruction of the given format, with the specified opcodes.
857    If it is, it sets the remaining arguments to the values of the
858    instruction's fields, and returns a non-zero value; otherwise, it
859    returns zero.
860
861    These functions' arguments appear in the order they appear in the
862    instruction, not in the machine-language form.  So, opcodes always
863    come first, even though they're sometimes scattered around the
864    instructions.  And displacements appear before base and extension
865    registers, as they do in the assembly syntax, not at the end, as
866    they do in the machine language.  */
867 static int
868 is_ri (bfd_byte *insn, int op1, int op2, unsigned int *r1, int *i2)
869 {
870   if (insn[0] == op1 && (insn[1] & 0xf) == op2)
871     {
872       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
873       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
874       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
875       return 1;
876     }
877   else
878     return 0;
879 }
880
881
882 static int
883 is_ril (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
884         unsigned int *r1, int *i2)
885 {
886   if (insn[0] == op1 && (insn[1] & 0xf) == op2)
887     {
888       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
889       /* i2 is a signed quantity.  If the host 'int' is 32 bits long,
890          no sign extension is necessary, but we don't want to assume
891          that.  */
892       *i2 = (((insn[2] << 24)
893               | (insn[3] << 16)
894               | (insn[4] << 8)
895               | (insn[5])) ^ 0x80000000) - 0x80000000;
896       return 1;
897     }
898   else
899     return 0;
900 }
901
902
903 static int
904 is_rr (bfd_byte *insn, int op, unsigned int *r1, unsigned int *r2)
905 {
906   if (insn[0] == op)
907     {
908       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
909       *r2 = insn[1] & 0xf;
910       return 1;
911     }
912   else
913     return 0;
914 }
915
916
917 static int
918 is_rre (bfd_byte *insn, int op, unsigned int *r1, unsigned int *r2)
919 {
920   if (((insn[0] << 8) | insn[1]) == op)
921     {
922       /* Yes, insn[3].  insn[2] is unused in RRE format.  */
923       *r1 = (insn[3] >> 4) & 0xf;
924       *r2 = insn[3] & 0xf;
925       return 1;
926     }
927   else
928     return 0;
929 }
930
931
932 static int
933 is_rs (bfd_byte *insn, int op,
934        unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *d2, unsigned int *b2)
935 {
936   if (insn[0] == op)
937     {
938       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
939       *r3 = insn[1] & 0xf;
940       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
941       *d2 = ((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3];
942       return 1;
943     }
944   else
945     return 0;
946 }
947
948
949 static int
950 is_rsy (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
951         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *d2, unsigned int *b2)
952 {
953   if (insn[0] == op1
954       && insn[5] == op2)
955     {
956       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
957       *r3 = insn[1] & 0xf;
958       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
959       /* The 'long displacement' is a 20-bit signed integer.  */
960       *d2 = ((((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3] | (insn[4] << 12))
961                 ^ 0x80000) - 0x80000;
962       return 1;
963     }
964   else
965     return 0;
966 }
967
968
969 static int
970 is_rsi (bfd_byte *insn, int op,
971         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *i2)
972 {
973   if (insn[0] == op)
974     {
975       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
976       *r3 = insn[1] & 0xf;
977       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
978       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
979       return 1;
980     }
981   else
982     return 0;
983 }
984
985
986 static int
987 is_rie (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
988         unsigned int *r1, unsigned int *r3, int *i2)
989 {
990   if (insn[0] == op1
991       && insn[5] == op2)
992     {
993       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
994       *r3 = insn[1] & 0xf;
995       /* i2 is a 16-bit signed quantity.  */
996       *i2 = (((insn[2] << 8) | insn[3]) ^ 0x8000) - 0x8000;
997       return 1;
998     }
999   else
1000     return 0;
1001 }
1002
1003
1004 static int
1005 is_rx (bfd_byte *insn, int op,
1006        unsigned int *r1, int *d2, unsigned int *x2, unsigned int *b2)
1007 {
1008   if (insn[0] == op)
1009     {
1010       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
1011       *x2 = insn[1] & 0xf;
1012       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
1013       *d2 = ((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3];
1014       return 1;
1015     }
1016   else
1017     return 0;
1018 }
1019
1020
1021 static int
1022 is_rxy (bfd_byte *insn, int op1, int op2,
1023         unsigned int *r1, int *d2, unsigned int *x2, unsigned int *b2)
1024 {
1025   if (insn[0] == op1
1026       && insn[5] == op2)
1027     {
1028       *r1 = (insn[1] >> 4) & 0xf;
1029       *x2 = insn[1] & 0xf;
1030       *b2 = (insn[2] >> 4) & 0xf;
1031       /* The 'long displacement' is a 20-bit signed integer.  */
1032       *d2 = ((((insn[2] & 0xf) << 8) | insn[3] | (insn[4] << 12))
1033                 ^ 0x80000) - 0x80000;
1034       return 1;
1035     }
1036   else
1037     return 0;
1038 }
1039
1040
1041 /* Prologue analysis.  */
1042
1043 #define S390_NUM_GPRS 16
1044 #define S390_NUM_FPRS 16
1045
1046 struct s390_prologue_data {
1047
1048   /* The stack.  */
1049   struct pv_area *stack;
1050
1051   /* The size and byte-order of a GPR or FPR.  */
1052   int gpr_size;
1053   int fpr_size;
1054   enum bfd_endian byte_order;
1055
1056   /* The general-purpose registers.  */
1057   pv_t gpr[S390_NUM_GPRS];
1058
1059   /* The floating-point registers.  */
1060   pv_t fpr[S390_NUM_FPRS];
1061
1062   /* The offset relative to the CFA where the incoming GPR N was saved
1063      by the function prologue.  0 if not saved or unknown.  */
1064   int gpr_slot[S390_NUM_GPRS];
1065
1066   /* Likewise for FPRs.  */
1067   int fpr_slot[S390_NUM_FPRS];
1068
1069   /* Nonzero if the backchain was saved.  This is assumed to be the
1070      case when the incoming SP is saved at the current SP location.  */
1071   int back_chain_saved_p;
1072 };
1073
1074 /* Return the effective address for an X-style instruction, like:
1075
1076         L R1, D2(X2, B2)
1077
1078    Here, X2 and B2 are registers, and D2 is a signed 20-bit
1079    constant; the effective address is the sum of all three.  If either
1080    X2 or B2 are zero, then it doesn't contribute to the sum --- this
1081    means that r0 can't be used as either X2 or B2.  */
1082 static pv_t
1083 s390_addr (struct s390_prologue_data *data,
1084            int d2, unsigned int x2, unsigned int b2)
1085 {
1086   pv_t result;
1087
1088   result = pv_constant (d2);
1089   if (x2)
1090     result = pv_add (result, data->gpr[x2]);
1091   if (b2)
1092     result = pv_add (result, data->gpr[b2]);
1093
1094   return result;
1095 }
1096
1097 /* Do a SIZE-byte store of VALUE to D2(X2,B2).  */
1098 static void
1099 s390_store (struct s390_prologue_data *data,
1100             int d2, unsigned int x2, unsigned int b2, CORE_ADDR size,
1101             pv_t value)
1102 {
1103   pv_t addr = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1104   pv_t offset;
1105
1106   /* Check whether we are storing the backchain.  */
1107   offset = pv_subtract (data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM], addr);
1108
1109   if (pv_is_constant (offset) && offset.k == 0)
1110     if (size == data->gpr_size
1111         && pv_is_register_k (value, S390_SP_REGNUM, 0))
1112       {
1113         data->back_chain_saved_p = 1;
1114         return;
1115       }
1116
1117
1118   /* Check whether we are storing a register into the stack.  */
1119   if (!pv_area_store_would_trash (data->stack, addr))
1120     pv_area_store (data->stack, addr, size, value);
1121
1122
1123   /* Note: If this is some store we cannot identify, you might think we
1124      should forget our cached values, as any of those might have been hit.
1125
1126      However, we make the assumption that the register save areas are only
1127      ever stored to once in any given function, and we do recognize these
1128      stores.  Thus every store we cannot recognize does not hit our data.  */
1129 }
1130
1131 /* Do a SIZE-byte load from D2(X2,B2).  */
1132 static pv_t
1133 s390_load (struct s390_prologue_data *data,
1134            int d2, unsigned int x2, unsigned int b2, CORE_ADDR size)
1135
1136 {
1137   pv_t addr = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1138
1139   /* If it's a load from an in-line constant pool, then we can
1140      simulate that, under the assumption that the code isn't
1141      going to change between the time the processor actually
1142      executed it creating the current frame, and the time when
1143      we're analyzing the code to unwind past that frame.  */
1144   if (pv_is_constant (addr))
1145     {
1146       struct target_section *secp;
1147       secp = target_section_by_addr (&current_target, addr.k);
1148       if (secp != NULL
1149           && (bfd_get_section_flags (secp->the_bfd_section->owner,
1150                                      secp->the_bfd_section)
1151               & SEC_READONLY))
1152         return pv_constant (read_memory_integer (addr.k, size,
1153                                                  data->byte_order));
1154     }
1155
1156   /* Check whether we are accessing one of our save slots.  */
1157   return pv_area_fetch (data->stack, addr, size);
1158 }
1159
1160 /* Function for finding saved registers in a 'struct pv_area'; we pass
1161    this to pv_area_scan.
1162
1163    If VALUE is a saved register, ADDR says it was saved at a constant
1164    offset from the frame base, and SIZE indicates that the whole
1165    register was saved, record its offset in the reg_offset table in
1166    PROLOGUE_UNTYPED.  */
1167 static void
1168 s390_check_for_saved (void *data_untyped, pv_t addr,
1169                       CORE_ADDR size, pv_t value)
1170 {
1171   struct s390_prologue_data *data = data_untyped;
1172   int i, offset;
1173
1174   if (!pv_is_register (addr, S390_SP_REGNUM))
1175     return;
1176
1177   offset = 16 * data->gpr_size + 32 - addr.k;
1178
1179   /* If we are storing the original value of a register, we want to
1180      record the CFA offset.  If the same register is stored multiple
1181      times, the stack slot with the highest address counts.  */
1182
1183   for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1184     if (size == data->gpr_size
1185         && pv_is_register_k (value, S390_R0_REGNUM + i, 0))
1186       if (data->gpr_slot[i] == 0
1187           || data->gpr_slot[i] > offset)
1188         {
1189           data->gpr_slot[i] = offset;
1190           return;
1191         }
1192
1193   for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1194     if (size == data->fpr_size
1195         && pv_is_register_k (value, S390_F0_REGNUM + i, 0))
1196       if (data->fpr_slot[i] == 0
1197           || data->fpr_slot[i] > offset)
1198         {
1199           data->fpr_slot[i] = offset;
1200           return;
1201         }
1202 }
1203
1204 /* Analyze the prologue of the function starting at START_PC,
1205    continuing at most until CURRENT_PC.  Initialize DATA to
1206    hold all information we find out about the state of the registers
1207    and stack slots.  Return the address of the instruction after
1208    the last one that changed the SP, FP, or back chain; or zero
1209    on error.  */
1210 static CORE_ADDR
1211 s390_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
1212                        CORE_ADDR start_pc,
1213                        CORE_ADDR current_pc,
1214                        struct s390_prologue_data *data)
1215 {
1216   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1217
1218   /* Our return value:
1219      The address of the instruction after the last one that changed
1220      the SP, FP, or back chain;  zero if we got an error trying to
1221      read memory.  */
1222   CORE_ADDR result = start_pc;
1223
1224   /* The current PC for our abstract interpretation.  */
1225   CORE_ADDR pc;
1226
1227   /* The address of the next instruction after that.  */
1228   CORE_ADDR next_pc;
1229
1230   /* Set up everything's initial value.  */
1231   {
1232     int i;
1233
1234     data->stack = make_pv_area (S390_SP_REGNUM, gdbarch_addr_bit (gdbarch));
1235
1236     /* For the purpose of prologue tracking, we consider the GPR size to
1237        be equal to the ABI word size, even if it is actually larger
1238        (i.e. when running a 32-bit binary under a 64-bit kernel).  */
1239     data->gpr_size = word_size;
1240     data->fpr_size = 8;
1241     data->byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1242
1243     for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1244       data->gpr[i] = pv_register (S390_R0_REGNUM + i, 0);
1245
1246     for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1247       data->fpr[i] = pv_register (S390_F0_REGNUM + i, 0);
1248
1249     for (i = 0; i < S390_NUM_GPRS; i++)
1250       data->gpr_slot[i]  = 0;
1251
1252     for (i = 0; i < S390_NUM_FPRS; i++)
1253       data->fpr_slot[i]  = 0;
1254
1255     data->back_chain_saved_p = 0;
1256   }
1257
1258   /* Start interpreting instructions, until we hit the frame's
1259      current PC or the first branch instruction.  */
1260   for (pc = start_pc; pc > 0 && pc < current_pc; pc = next_pc)
1261     {
1262       bfd_byte insn[S390_MAX_INSTR_SIZE];
1263       int insn_len = s390_readinstruction (insn, pc);
1264
1265       bfd_byte dummy[S390_MAX_INSTR_SIZE] = { 0 };
1266       bfd_byte *insn32 = word_size == 4 ? insn : dummy;
1267       bfd_byte *insn64 = word_size == 8 ? insn : dummy;
1268
1269       /* Fields for various kinds of instructions.  */
1270       unsigned int b2, r1, r2, x2, r3;
1271       int i2, d2;
1272
1273       /* The values of SP and FP before this instruction,
1274          for detecting instructions that change them.  */
1275       pv_t pre_insn_sp, pre_insn_fp;
1276       /* Likewise for the flag whether the back chain was saved.  */
1277       int pre_insn_back_chain_saved_p;
1278
1279       /* If we got an error trying to read the instruction, report it.  */
1280       if (insn_len < 0)
1281         {
1282           result = 0;
1283           break;
1284         }
1285
1286       next_pc = pc + insn_len;
1287
1288       pre_insn_sp = data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1289       pre_insn_fp = data->gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1290       pre_insn_back_chain_saved_p = data->back_chain_saved_p;
1291
1292
1293       /* LHI r1, i2 --- load halfword immediate.  */
1294       /* LGHI r1, i2 --- load halfword immediate (64-bit version).  */
1295       /* LGFI r1, i2 --- load fullword immediate.  */
1296       if (is_ri (insn32, op1_lhi, op2_lhi, &r1, &i2)
1297           || is_ri (insn64, op1_lghi, op2_lghi, &r1, &i2)
1298           || is_ril (insn, op1_lgfi, op2_lgfi, &r1, &i2))
1299         data->gpr[r1] = pv_constant (i2);
1300
1301       /* LR r1, r2 --- load from register.  */
1302       /* LGR r1, r2 --- load from register (64-bit version).  */
1303       else if (is_rr (insn32, op_lr, &r1, &r2)
1304                || is_rre (insn64, op_lgr, &r1, &r2))
1305         data->gpr[r1] = data->gpr[r2];
1306
1307       /* L r1, d2(x2, b2) --- load.  */
1308       /* LY r1, d2(x2, b2) --- load (long-displacement version).  */
1309       /* LG r1, d2(x2, b2) --- load (64-bit version).  */
1310       else if (is_rx (insn32, op_l, &r1, &d2, &x2, &b2)
1311                || is_rxy (insn32, op1_ly, op2_ly, &r1, &d2, &x2, &b2)
1312                || is_rxy (insn64, op1_lg, op2_lg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1313         data->gpr[r1] = s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size);
1314
1315       /* ST r1, d2(x2, b2) --- store.  */
1316       /* STY r1, d2(x2, b2) --- store (long-displacement version).  */
1317       /* STG r1, d2(x2, b2) --- store (64-bit version).  */
1318       else if (is_rx (insn32, op_st, &r1, &d2, &x2, &b2)
1319                || is_rxy (insn32, op1_sty, op2_sty, &r1, &d2, &x2, &b2)
1320                || is_rxy (insn64, op1_stg, op2_stg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1321         s390_store (data, d2, x2, b2, data->gpr_size, data->gpr[r1]);
1322
1323       /* STD r1, d2(x2,b2) --- store floating-point register.  */
1324       else if (is_rx (insn, op_std, &r1, &d2, &x2, &b2))
1325         s390_store (data, d2, x2, b2, data->fpr_size, data->fpr[r1]);
1326
1327       /* STM r1, r3, d2(b2) --- store multiple.  */
1328       /* STMY r1, r3, d2(b2) --- store multiple (long-displacement
1329          version).  */
1330       /* STMG r1, r3, d2(b2) --- store multiple (64-bit version).  */
1331       else if (is_rs (insn32, op_stm, &r1, &r3, &d2, &b2)
1332                || is_rsy (insn32, op1_stmy, op2_stmy, &r1, &r3, &d2, &b2)
1333                || is_rsy (insn64, op1_stmg, op2_stmg, &r1, &r3, &d2, &b2))
1334         {
1335           for (; r1 <= r3; r1++, d2 += data->gpr_size)
1336             s390_store (data, d2, 0, b2, data->gpr_size, data->gpr[r1]);
1337         }
1338
1339       /* AHI r1, i2 --- add halfword immediate.  */
1340       /* AGHI r1, i2 --- add halfword immediate (64-bit version).  */
1341       /* AFI r1, i2 --- add fullword immediate.  */
1342       /* AGFI r1, i2 --- add fullword immediate (64-bit version).  */
1343       else if (is_ri (insn32, op1_ahi, op2_ahi, &r1, &i2)
1344                || is_ri (insn64, op1_aghi, op2_aghi, &r1, &i2)
1345                || is_ril (insn32, op1_afi, op2_afi, &r1, &i2)
1346                || is_ril (insn64, op1_agfi, op2_agfi, &r1, &i2))
1347         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1], i2);
1348
1349       /* ALFI r1, i2 --- add logical immediate.  */
1350       /* ALGFI r1, i2 --- add logical immediate (64-bit version).  */
1351       else if (is_ril (insn32, op1_alfi, op2_alfi, &r1, &i2)
1352                || is_ril (insn64, op1_algfi, op2_algfi, &r1, &i2))
1353         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1],
1354                                          (CORE_ADDR)i2 & 0xffffffff);
1355
1356       /* AR r1, r2 -- add register.  */
1357       /* AGR r1, r2 -- add register (64-bit version).  */
1358       else if (is_rr (insn32, op_ar, &r1, &r2)
1359                || is_rre (insn64, op_agr, &r1, &r2))
1360         data->gpr[r1] = pv_add (data->gpr[r1], data->gpr[r2]);
1361
1362       /* A r1, d2(x2, b2) -- add.  */
1363       /* AY r1, d2(x2, b2) -- add (long-displacement version).  */
1364       /* AG r1, d2(x2, b2) -- add (64-bit version).  */
1365       else if (is_rx (insn32, op_a, &r1, &d2, &x2, &b2)
1366                || is_rxy (insn32, op1_ay, op2_ay, &r1, &d2, &x2, &b2)
1367                || is_rxy (insn64, op1_ag, op2_ag, &r1, &d2, &x2, &b2))
1368         data->gpr[r1] = pv_add (data->gpr[r1],
1369                                 s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size));
1370
1371       /* SLFI r1, i2 --- subtract logical immediate.  */
1372       /* SLGFI r1, i2 --- subtract logical immediate (64-bit version).  */
1373       else if (is_ril (insn32, op1_slfi, op2_slfi, &r1, &i2)
1374                || is_ril (insn64, op1_slgfi, op2_slgfi, &r1, &i2))
1375         data->gpr[r1] = pv_add_constant (data->gpr[r1],
1376                                          -((CORE_ADDR)i2 & 0xffffffff));
1377
1378       /* SR r1, r2 -- subtract register.  */
1379       /* SGR r1, r2 -- subtract register (64-bit version).  */
1380       else if (is_rr (insn32, op_sr, &r1, &r2)
1381                || is_rre (insn64, op_sgr, &r1, &r2))
1382         data->gpr[r1] = pv_subtract (data->gpr[r1], data->gpr[r2]);
1383
1384       /* S r1, d2(x2, b2) -- subtract.  */
1385       /* SY r1, d2(x2, b2) -- subtract (long-displacement version).  */
1386       /* SG r1, d2(x2, b2) -- subtract (64-bit version).  */
1387       else if (is_rx (insn32, op_s, &r1, &d2, &x2, &b2)
1388                || is_rxy (insn32, op1_sy, op2_sy, &r1, &d2, &x2, &b2)
1389                || is_rxy (insn64, op1_sg, op2_sg, &r1, &d2, &x2, &b2))
1390         data->gpr[r1] = pv_subtract (data->gpr[r1],
1391                                 s390_load (data, d2, x2, b2, data->gpr_size));
1392
1393       /* LA r1, d2(x2, b2) --- load address.  */
1394       /* LAY r1, d2(x2, b2) --- load address (long-displacement version).  */
1395       else if (is_rx (insn, op_la, &r1, &d2, &x2, &b2)
1396                || is_rxy (insn, op1_lay, op2_lay, &r1, &d2, &x2, &b2))
1397         data->gpr[r1] = s390_addr (data, d2, x2, b2);
1398
1399       /* LARL r1, i2 --- load address relative long.  */
1400       else if (is_ril (insn, op1_larl, op2_larl, &r1, &i2))
1401         data->gpr[r1] = pv_constant (pc + i2 * 2);
1402
1403       /* BASR r1, 0 --- branch and save.
1404          Since r2 is zero, this saves the PC in r1, but doesn't branch.  */
1405       else if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1406                && r2 == 0)
1407         data->gpr[r1] = pv_constant (next_pc);
1408
1409       /* BRAS r1, i2 --- branch relative and save.  */
1410       else if (is_ri (insn, op1_bras, op2_bras, &r1, &i2))
1411         {
1412           data->gpr[r1] = pv_constant (next_pc);
1413           next_pc = pc + i2 * 2;
1414
1415           /* We'd better not interpret any backward branches.  We'll
1416              never terminate.  */
1417           if (next_pc <= pc)
1418             break;
1419         }
1420
1421       /* Terminate search when hitting any other branch instruction.  */
1422       else if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1423                || is_rx (insn, op_bas, &r1, &d2, &x2, &b2)
1424                || is_rr (insn, op_bcr, &r1, &r2)
1425                || is_rx (insn, op_bc, &r1, &d2, &x2, &b2)
1426                || is_ri (insn, op1_brc, op2_brc, &r1, &i2)
1427                || is_ril (insn, op1_brcl, op2_brcl, &r1, &i2)
1428                || is_ril (insn, op1_brasl, op2_brasl, &r2, &i2))
1429         break;
1430
1431       else
1432         {
1433           /* An instruction we don't know how to simulate.  The only
1434              safe thing to do would be to set every value we're tracking
1435              to 'unknown'.  Instead, we'll be optimistic: we assume that
1436              we *can* interpret every instruction that the compiler uses
1437              to manipulate any of the data we're interested in here --
1438              then we can just ignore anything else.  */
1439         }
1440
1441       /* Record the address after the last instruction that changed
1442          the FP, SP, or backlink.  Ignore instructions that changed
1443          them back to their original values --- those are probably
1444          restore instructions.  (The back chain is never restored,
1445          just popped.)  */
1446       {
1447         pv_t sp = data->gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1448         pv_t fp = data->gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1449
1450         if ((! pv_is_identical (pre_insn_sp, sp)
1451              && ! pv_is_register_k (sp, S390_SP_REGNUM, 0)
1452              && sp.kind != pvk_unknown)
1453             || (! pv_is_identical (pre_insn_fp, fp)
1454                 && ! pv_is_register_k (fp, S390_FRAME_REGNUM, 0)
1455                 && fp.kind != pvk_unknown)
1456             || pre_insn_back_chain_saved_p != data->back_chain_saved_p)
1457           result = next_pc;
1458       }
1459     }
1460
1461   /* Record where all the registers were saved.  */
1462   pv_area_scan (data->stack, s390_check_for_saved, data);
1463
1464   free_pv_area (data->stack);
1465   data->stack = NULL;
1466
1467   return result;
1468 }
1469
1470 /* Advance PC across any function entry prologue instructions to reach
1471    some "real" code.  */
1472 static CORE_ADDR
1473 s390_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1474 {
1475   struct s390_prologue_data data;
1476   CORE_ADDR skip_pc, func_addr;
1477
1478   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, NULL))
1479     {
1480       CORE_ADDR post_prologue_pc
1481         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_addr);
1482       if (post_prologue_pc != 0)
1483         return max (pc, post_prologue_pc);
1484     }
1485
1486   skip_pc = s390_analyze_prologue (gdbarch, pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
1487   return skip_pc ? skip_pc : pc;
1488 }
1489
1490 /* Implmement the stack_frame_destroyed_p gdbarch method.  */
1491 static int
1492 s390_stack_frame_destroyed_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1493 {
1494   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1495
1496   /* In frameless functions, there's not frame to destroy and thus
1497      we don't care about the epilogue.
1498
1499      In functions with frame, the epilogue sequence is a pair of
1500      a LM-type instruction that restores (amongst others) the
1501      return register %r14 and the stack pointer %r15, followed
1502      by a branch 'br %r14' --or equivalent-- that effects the
1503      actual return.
1504
1505      In that situation, this function needs to return 'true' in
1506      exactly one case: when pc points to that branch instruction.
1507
1508      Thus we try to disassemble the one instructions immediately
1509      preceding pc and check whether it is an LM-type instruction
1510      modifying the stack pointer.
1511
1512      Note that disassembling backwards is not reliable, so there
1513      is a slight chance of false positives here ...  */
1514
1515   bfd_byte insn[6];
1516   unsigned int r1, r3, b2;
1517   int d2;
1518
1519   if (word_size == 4
1520       && !target_read_memory (pc - 4, insn, 4)
1521       && is_rs (insn, op_lm, &r1, &r3, &d2, &b2)
1522       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1523     return 1;
1524
1525   if (word_size == 4
1526       && !target_read_memory (pc - 6, insn, 6)
1527       && is_rsy (insn, op1_lmy, op2_lmy, &r1, &r3, &d2, &b2)
1528       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1529     return 1;
1530
1531   if (word_size == 8
1532       && !target_read_memory (pc - 6, insn, 6)
1533       && is_rsy (insn, op1_lmg, op2_lmg, &r1, &r3, &d2, &b2)
1534       && r3 == S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM)
1535     return 1;
1536
1537   return 0;
1538 }
1539
1540 /* Displaced stepping.  */
1541
1542 /* Fix up the state of registers and memory after having single-stepped
1543    a displaced instruction.  */
1544 static void
1545 s390_displaced_step_fixup (struct gdbarch *gdbarch,
1546                            struct displaced_step_closure *closure,
1547                            CORE_ADDR from, CORE_ADDR to,
1548                            struct regcache *regs)
1549 {
1550   /* Since we use simple_displaced_step_copy_insn, our closure is a
1551      copy of the instruction.  */
1552   gdb_byte *insn = (gdb_byte *) closure;
1553   static int s390_instrlen[] = { 2, 4, 4, 6 };
1554   int insnlen = s390_instrlen[insn[0] >> 6];
1555
1556   /* Fields for various kinds of instructions.  */
1557   unsigned int b2, r1, r2, x2, r3;
1558   int i2, d2;
1559
1560   /* Get current PC and addressing mode bit.  */
1561   CORE_ADDR pc = regcache_read_pc (regs);
1562   ULONGEST amode = 0;
1563
1564   if (register_size (gdbarch, S390_PSWA_REGNUM) == 4)
1565     {
1566       regcache_cooked_read_unsigned (regs, S390_PSWA_REGNUM, &amode);
1567       amode &= 0x80000000;
1568     }
1569
1570   if (debug_displaced)
1571     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1572                         "displaced: (s390) fixup (%s, %s) pc %s len %d amode 0x%x\n",
1573                         paddress (gdbarch, from), paddress (gdbarch, to),
1574                         paddress (gdbarch, pc), insnlen, (int) amode);
1575
1576   /* Handle absolute branch and save instructions.  */
1577   if (is_rr (insn, op_basr, &r1, &r2)
1578       || is_rx (insn, op_bas, &r1, &d2, &x2, &b2))
1579     {
1580       /* Recompute saved return address in R1.  */
1581       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1582                                       amode | (from + insnlen));
1583     }
1584
1585   /* Handle absolute branch instructions.  */
1586   else if (is_rr (insn, op_bcr, &r1, &r2)
1587            || is_rx (insn, op_bc, &r1, &d2, &x2, &b2)
1588            || is_rr (insn, op_bctr, &r1, &r2)
1589            || is_rre (insn, op_bctgr, &r1, &r2)
1590            || is_rx (insn, op_bct, &r1, &d2, &x2, &b2)
1591            || is_rxy (insn, op1_bctg, op2_brctg, &r1, &d2, &x2, &b2)
1592            || is_rs (insn, op_bxh, &r1, &r3, &d2, &b2)
1593            || is_rsy (insn, op1_bxhg, op2_bxhg, &r1, &r3, &d2, &b2)
1594            || is_rs (insn, op_bxle, &r1, &r3, &d2, &b2)
1595            || is_rsy (insn, op1_bxleg, op2_bxleg, &r1, &r3, &d2, &b2))
1596     {
1597       /* Update PC iff branch was *not* taken.  */
1598       if (pc == to + insnlen)
1599         regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1600     }
1601
1602   /* Handle PC-relative branch and save instructions.  */
1603   else if (is_ri (insn, op1_bras, op2_bras, &r1, &i2)
1604            || is_ril (insn, op1_brasl, op2_brasl, &r1, &i2))
1605     {
1606       /* Update PC.  */
1607       regcache_write_pc (regs, pc - to + from);
1608       /* Recompute saved return address in R1.  */
1609       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1610                                       amode | (from + insnlen));
1611     }
1612
1613   /* Handle PC-relative branch instructions.  */
1614   else if (is_ri (insn, op1_brc, op2_brc, &r1, &i2)
1615            || is_ril (insn, op1_brcl, op2_brcl, &r1, &i2)
1616            || is_ri (insn, op1_brct, op2_brct, &r1, &i2)
1617            || is_ri (insn, op1_brctg, op2_brctg, &r1, &i2)
1618            || is_rsi (insn, op_brxh, &r1, &r3, &i2)
1619            || is_rie (insn, op1_brxhg, op2_brxhg, &r1, &r3, &i2)
1620            || is_rsi (insn, op_brxle, &r1, &r3, &i2)
1621            || is_rie (insn, op1_brxlg, op2_brxlg, &r1, &r3, &i2))
1622     {
1623       /* Update PC.  */
1624       regcache_write_pc (regs, pc - to + from);
1625     }
1626
1627   /* Handle LOAD ADDRESS RELATIVE LONG.  */
1628   else if (is_ril (insn, op1_larl, op2_larl, &r1, &i2))
1629     {
1630       /* Update PC.  */
1631       regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1632       /* Recompute output address in R1.  */
1633       regcache_cooked_write_unsigned (regs, S390_R0_REGNUM + r1,
1634                                       amode | (from + i2 * 2));
1635     }
1636
1637   /* If we executed a breakpoint instruction, point PC right back at it.  */
1638   else if (insn[0] == 0x0 && insn[1] == 0x1)
1639     regcache_write_pc (regs, from);
1640
1641   /* For any other insn, PC points right after the original instruction.  */
1642   else
1643     regcache_write_pc (regs, from + insnlen);
1644
1645   if (debug_displaced)
1646     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog,
1647                         "displaced: (s390) pc is now %s\n",
1648                         paddress (gdbarch, regcache_read_pc (regs)));
1649 }
1650
1651
1652 /* Helper routine to unwind pseudo registers.  */
1653
1654 static struct value *
1655 s390_unwind_pseudo_register (struct frame_info *this_frame, int regnum)
1656 {
1657   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1658   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
1659   struct type *type = register_type (gdbarch, regnum);
1660
1661   /* Unwind PC via PSW address.  */
1662   if (regnum == tdep->pc_regnum)
1663     {
1664       struct value *val;
1665
1666       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_PSWA_REGNUM);
1667       if (!value_optimized_out (val))
1668         {
1669           LONGEST pswa = value_as_long (val);
1670
1671           if (TYPE_LENGTH (type) == 4)
1672             return value_from_pointer (type, pswa & 0x7fffffff);
1673           else
1674             return value_from_pointer (type, pswa);
1675         }
1676     }
1677
1678   /* Unwind CC via PSW mask.  */
1679   if (regnum == tdep->cc_regnum)
1680     {
1681       struct value *val;
1682
1683       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_PSWM_REGNUM);
1684       if (!value_optimized_out (val))
1685         {
1686           LONGEST pswm = value_as_long (val);
1687
1688           if (TYPE_LENGTH (type) == 4)
1689             return value_from_longest (type, (pswm >> 12) & 3);
1690           else
1691             return value_from_longest (type, (pswm >> 44) & 3);
1692         }
1693     }
1694
1695   /* Unwind full GPRs to show at least the lower halves (as the
1696      upper halves are undefined).  */
1697   if (regnum_is_gpr_full (tdep, regnum))
1698     {
1699       int reg = regnum - tdep->gpr_full_regnum;
1700       struct value *val;
1701
1702       val = frame_unwind_register_value (this_frame, S390_R0_REGNUM + reg);
1703       if (!value_optimized_out (val))
1704         return value_cast (type, val);
1705     }
1706
1707   return allocate_optimized_out_value (type);
1708 }
1709
1710 static struct value *
1711 s390_trad_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1712                                struct trad_frame_saved_reg saved_regs[],
1713                                int regnum)
1714 {
1715   if (regnum < S390_NUM_REGS)
1716     return trad_frame_get_prev_register (this_frame, saved_regs, regnum);
1717   else
1718     return s390_unwind_pseudo_register (this_frame, regnum);
1719 }
1720
1721
1722 /* Normal stack frames.  */
1723
1724 struct s390_unwind_cache {
1725
1726   CORE_ADDR func;
1727   CORE_ADDR frame_base;
1728   CORE_ADDR local_base;
1729
1730   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
1731 };
1732
1733 static int
1734 s390_prologue_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1735                                   struct s390_unwind_cache *info)
1736 {
1737   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1738   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1739   struct s390_prologue_data data;
1740   pv_t *fp = &data.gpr[S390_FRAME_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1741   pv_t *sp = &data.gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1742   int i;
1743   CORE_ADDR cfa;
1744   CORE_ADDR func;
1745   CORE_ADDR result;
1746   ULONGEST reg;
1747   CORE_ADDR prev_sp;
1748   int frame_pointer;
1749   int size;
1750   struct frame_info *next_frame;
1751
1752   /* Try to find the function start address.  If we can't find it, we don't
1753      bother searching for it -- with modern compilers this would be mostly
1754      pointless anyway.  Trust that we'll either have valid DWARF-2 CFI data
1755      or else a valid backchain ...  */
1756   func = get_frame_func (this_frame);
1757   if (!func)
1758     return 0;
1759
1760   /* Try to analyze the prologue.  */
1761   result = s390_analyze_prologue (gdbarch, func,
1762                                   get_frame_pc (this_frame), &data);
1763   if (!result)
1764     return 0;
1765
1766   /* If this was successful, we should have found the instruction that
1767      sets the stack pointer register to the previous value of the stack
1768      pointer minus the frame size.  */
1769   if (!pv_is_register (*sp, S390_SP_REGNUM))
1770     return 0;
1771
1772   /* A frame size of zero at this point can mean either a real
1773      frameless function, or else a failure to find the prologue.
1774      Perform some sanity checks to verify we really have a
1775      frameless function.  */
1776   if (sp->k == 0)
1777     {
1778       /* If the next frame is a NORMAL_FRAME, this frame *cannot* have frame
1779          size zero.  This is only possible if the next frame is a sentinel
1780          frame, a dummy frame, or a signal trampoline frame.  */
1781       /* FIXME: cagney/2004-05-01: This sanity check shouldn't be
1782          needed, instead the code should simpliy rely on its
1783          analysis.  */
1784       next_frame = get_next_frame (this_frame);
1785       while (next_frame && get_frame_type (next_frame) == INLINE_FRAME)
1786         next_frame = get_next_frame (next_frame);
1787       if (next_frame
1788           && get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) == NORMAL_FRAME)
1789         return 0;
1790
1791       /* If we really have a frameless function, %r14 must be valid
1792          -- in particular, it must point to a different function.  */
1793       reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_RETADDR_REGNUM);
1794       reg = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, reg) - 1;
1795       if (get_pc_function_start (reg) == func)
1796         {
1797           /* However, there is one case where it *is* valid for %r14
1798              to point to the same function -- if this is a recursive
1799              call, and we have stopped in the prologue *before* the
1800              stack frame was allocated.
1801
1802              Recognize this case by looking ahead a bit ...  */
1803
1804           struct s390_prologue_data data2;
1805           pv_t *sp = &data2.gpr[S390_SP_REGNUM - S390_R0_REGNUM];
1806
1807           if (!(s390_analyze_prologue (gdbarch, func, (CORE_ADDR)-1, &data2)
1808                 && pv_is_register (*sp, S390_SP_REGNUM)
1809                 && sp->k != 0))
1810             return 0;
1811         }
1812     }
1813
1814
1815   /* OK, we've found valid prologue data.  */
1816   size = -sp->k;
1817
1818   /* If the frame pointer originally also holds the same value
1819      as the stack pointer, we're probably using it.  If it holds
1820      some other value -- even a constant offset -- it is most
1821      likely used as temp register.  */
1822   if (pv_is_identical (*sp, *fp))
1823     frame_pointer = S390_FRAME_REGNUM;
1824   else
1825     frame_pointer = S390_SP_REGNUM;
1826
1827   /* If we've detected a function with stack frame, we'll still have to
1828      treat it as frameless if we're currently within the function epilog
1829      code at a point where the frame pointer has already been restored.
1830      This can only happen in an innermost frame.  */
1831   /* FIXME: cagney/2004-05-01: This sanity check shouldn't be needed,
1832      instead the code should simpliy rely on its analysis.  */
1833   next_frame = get_next_frame (this_frame);
1834   while (next_frame && get_frame_type (next_frame) == INLINE_FRAME)
1835     next_frame = get_next_frame (next_frame);
1836   if (size > 0
1837       && (next_frame == NULL
1838           || get_frame_type (get_next_frame (this_frame)) != NORMAL_FRAME))
1839     {
1840       /* See the comment in s390_stack_frame_destroyed_p on why this is
1841          not completely reliable ...  */
1842       if (s390_stack_frame_destroyed_p (gdbarch, get_frame_pc (this_frame)))
1843         {
1844           memset (&data, 0, sizeof (data));
1845           size = 0;
1846           frame_pointer = S390_SP_REGNUM;
1847         }
1848     }
1849
1850   /* Once we know the frame register and the frame size, we can unwind
1851      the current value of the frame register from the next frame, and
1852      add back the frame size to arrive that the previous frame's
1853      stack pointer value.  */
1854   prev_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, frame_pointer) + size;
1855   cfa = prev_sp + 16*word_size + 32;
1856
1857   /* Set up ABI call-saved/call-clobbered registers.  */
1858   for (i = 0; i < S390_NUM_REGS; i++)
1859     if (!s390_register_call_saved (gdbarch, i))
1860       trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, i);
1861
1862   /* CC is always call-clobbered.  */
1863   trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, S390_PSWM_REGNUM);
1864
1865   /* Record the addresses of all register spill slots the prologue parser
1866      has recognized.  Consider only registers defined as call-saved by the
1867      ABI; for call-clobbered registers the parser may have recognized
1868      spurious stores.  */
1869
1870   for (i = 0; i < 16; i++)
1871     if (s390_register_call_saved (gdbarch, S390_R0_REGNUM + i)
1872         && data.gpr_slot[i] != 0)
1873       info->saved_regs[S390_R0_REGNUM + i].addr = cfa - data.gpr_slot[i];
1874
1875   for (i = 0; i < 16; i++)
1876     if (s390_register_call_saved (gdbarch, S390_F0_REGNUM + i)
1877         && data.fpr_slot[i] != 0)
1878       info->saved_regs[S390_F0_REGNUM + i].addr = cfa - data.fpr_slot[i];
1879
1880   /* Function return will set PC to %r14.  */
1881   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM] = info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM];
1882
1883   /* In frameless functions, we unwind simply by moving the return
1884      address to the PC.  However, if we actually stored to the
1885      save area, use that -- we might only think the function frameless
1886      because we're in the middle of the prologue ...  */
1887   if (size == 0
1888       && !trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_PSWA_REGNUM))
1889     {
1890       info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].realreg = S390_RETADDR_REGNUM;
1891     }
1892
1893   /* Another sanity check: unless this is a frameless function,
1894      we should have found spill slots for SP and PC.
1895      If not, we cannot unwind further -- this happens e.g. in
1896      libc's thread_start routine.  */
1897   if (size > 0)
1898     {
1899       if (!trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_SP_REGNUM)
1900           || !trad_frame_addr_p (info->saved_regs, S390_PSWA_REGNUM))
1901         prev_sp = -1;
1902     }
1903
1904   /* We use the current value of the frame register as local_base,
1905      and the top of the register save area as frame_base.  */
1906   if (prev_sp != -1)
1907     {
1908       info->frame_base = prev_sp + 16*word_size + 32;
1909       info->local_base = prev_sp - size;
1910     }
1911
1912   info->func = func;
1913   return 1;
1914 }
1915
1916 static void
1917 s390_backchain_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1918                                    struct s390_unwind_cache *info)
1919 {
1920   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1921   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
1922   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1923   CORE_ADDR backchain;
1924   ULONGEST reg;
1925   LONGEST sp;
1926   int i;
1927
1928   /* Set up ABI call-saved/call-clobbered registers.  */
1929   for (i = 0; i < S390_NUM_REGS; i++)
1930     if (!s390_register_call_saved (gdbarch, i))
1931       trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, i);
1932
1933   /* CC is always call-clobbered.  */
1934   trad_frame_set_unknown (info->saved_regs, S390_PSWM_REGNUM);
1935
1936   /* Get the backchain.  */
1937   reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
1938   backchain = read_memory_unsigned_integer (reg, word_size, byte_order);
1939
1940   /* A zero backchain terminates the frame chain.  As additional
1941      sanity check, let's verify that the spill slot for SP in the
1942      save area pointed to by the backchain in fact links back to
1943      the save area.  */
1944   if (backchain != 0
1945       && safe_read_memory_integer (backchain + 15*word_size,
1946                                    word_size, byte_order, &sp)
1947       && (CORE_ADDR)sp == backchain)
1948     {
1949       /* We don't know which registers were saved, but it will have
1950          to be at least %r14 and %r15.  This will allow us to continue
1951          unwinding, but other prev-frame registers may be incorrect ...  */
1952       info->saved_regs[S390_SP_REGNUM].addr = backchain + 15*word_size;
1953       info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM].addr = backchain + 14*word_size;
1954
1955       /* Function return will set PC to %r14.  */
1956       info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM]
1957         = info->saved_regs[S390_RETADDR_REGNUM];
1958
1959       /* We use the current value of the frame register as local_base,
1960          and the top of the register save area as frame_base.  */
1961       info->frame_base = backchain + 16*word_size + 32;
1962       info->local_base = reg;
1963     }
1964
1965   info->func = get_frame_pc (this_frame);
1966 }
1967
1968 static struct s390_unwind_cache *
1969 s390_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
1970                          void **this_prologue_cache)
1971 {
1972   struct s390_unwind_cache *info;
1973
1974   if (*this_prologue_cache)
1975     return *this_prologue_cache;
1976
1977   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_unwind_cache);
1978   *this_prologue_cache = info;
1979   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
1980   info->func = -1;
1981   info->frame_base = -1;
1982   info->local_base = -1;
1983
1984   TRY
1985     {
1986       /* Try to use prologue analysis to fill the unwind cache.
1987          If this fails, fall back to reading the stack backchain.  */
1988       if (!s390_prologue_frame_unwind_cache (this_frame, info))
1989         s390_backchain_frame_unwind_cache (this_frame, info);
1990     }
1991   CATCH (ex, RETURN_MASK_ERROR)
1992     {
1993       if (ex.error != NOT_AVAILABLE_ERROR)
1994         throw_exception (ex);
1995     }
1996   END_CATCH
1997
1998   return info;
1999 }
2000
2001 static void
2002 s390_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2003                     void **this_prologue_cache,
2004                     struct frame_id *this_id)
2005 {
2006   struct s390_unwind_cache *info
2007     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2008
2009   if (info->frame_base == -1)
2010     return;
2011
2012   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, info->func);
2013 }
2014
2015 static struct value *
2016 s390_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2017                           void **this_prologue_cache, int regnum)
2018 {
2019   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2020   struct s390_unwind_cache *info
2021     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2022
2023   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2024 }
2025
2026 static const struct frame_unwind s390_frame_unwind = {
2027   NORMAL_FRAME,
2028   default_frame_unwind_stop_reason,
2029   s390_frame_this_id,
2030   s390_frame_prev_register,
2031   NULL,
2032   default_frame_sniffer
2033 };
2034
2035
2036 /* Code stubs and their stack frames.  For things like PLTs and NULL
2037    function calls (where there is no true frame and the return address
2038    is in the RETADDR register).  */
2039
2040 struct s390_stub_unwind_cache
2041 {
2042   CORE_ADDR frame_base;
2043   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
2044 };
2045
2046 static struct s390_stub_unwind_cache *
2047 s390_stub_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
2048                               void **this_prologue_cache)
2049 {
2050   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2051   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2052   struct s390_stub_unwind_cache *info;
2053   ULONGEST reg;
2054
2055   if (*this_prologue_cache)
2056     return *this_prologue_cache;
2057
2058   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_stub_unwind_cache);
2059   *this_prologue_cache = info;
2060   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2061
2062   /* The return address is in register %r14.  */
2063   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].realreg = S390_RETADDR_REGNUM;
2064
2065   /* Retrieve stack pointer and determine our frame base.  */
2066   reg = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2067   info->frame_base = reg + 16*word_size + 32;
2068
2069   return info;
2070 }
2071
2072 static void
2073 s390_stub_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2074                          void **this_prologue_cache,
2075                          struct frame_id *this_id)
2076 {
2077   struct s390_stub_unwind_cache *info
2078     = s390_stub_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2079   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, get_frame_pc (this_frame));
2080 }
2081
2082 static struct value *
2083 s390_stub_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2084                                void **this_prologue_cache, int regnum)
2085 {
2086   struct s390_stub_unwind_cache *info
2087     = s390_stub_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2088   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2089 }
2090
2091 static int
2092 s390_stub_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2093                          struct frame_info *this_frame,
2094                          void **this_prologue_cache)
2095 {
2096   CORE_ADDR addr_in_block;
2097   bfd_byte insn[S390_MAX_INSTR_SIZE];
2098
2099   /* If the current PC points to non-readable memory, we assume we
2100      have trapped due to an invalid function pointer call.  We handle
2101      the non-existing current function like a PLT stub.  */
2102   addr_in_block = get_frame_address_in_block (this_frame);
2103   if (in_plt_section (addr_in_block)
2104       || s390_readinstruction (insn, get_frame_pc (this_frame)) < 0)
2105     return 1;
2106   return 0;
2107 }
2108
2109 static const struct frame_unwind s390_stub_frame_unwind = {
2110   NORMAL_FRAME,
2111   default_frame_unwind_stop_reason,
2112   s390_stub_frame_this_id,
2113   s390_stub_frame_prev_register,
2114   NULL,
2115   s390_stub_frame_sniffer
2116 };
2117
2118
2119 /* Signal trampoline stack frames.  */
2120
2121 struct s390_sigtramp_unwind_cache {
2122   CORE_ADDR frame_base;
2123   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
2124 };
2125
2126 static struct s390_sigtramp_unwind_cache *
2127 s390_sigtramp_frame_unwind_cache (struct frame_info *this_frame,
2128                                   void **this_prologue_cache)
2129 {
2130   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2131   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2132   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2133   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2134   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info;
2135   ULONGEST this_sp, prev_sp;
2136   CORE_ADDR next_ra, next_cfa, sigreg_ptr, sigreg_high_off;
2137   int i;
2138
2139   if (*this_prologue_cache)
2140     return *this_prologue_cache;
2141
2142   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct s390_sigtramp_unwind_cache);
2143   *this_prologue_cache = info;
2144   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
2145
2146   this_sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2147   next_ra = get_frame_pc (this_frame);
2148   next_cfa = this_sp + 16*word_size + 32;
2149
2150   /* New-style RT frame:
2151         retcode + alignment (8 bytes)
2152         siginfo (128 bytes)
2153         ucontext (contains sigregs at offset 5 words).  */
2154   if (next_ra == next_cfa)
2155     {
2156       sigreg_ptr = next_cfa + 8 + 128 + align_up (5*word_size, 8);
2157       /* sigregs are followed by uc_sigmask (8 bytes), then by the
2158          upper GPR halves if present.  */
2159       sigreg_high_off = 8;
2160     }
2161
2162   /* Old-style RT frame and all non-RT frames:
2163         old signal mask (8 bytes)
2164         pointer to sigregs.  */
2165   else
2166     {
2167       sigreg_ptr = read_memory_unsigned_integer (next_cfa + 8,
2168                                                  word_size, byte_order);
2169       /* sigregs are followed by signo (4 bytes), then by the
2170          upper GPR halves if present.  */
2171       sigreg_high_off = 4;
2172     }
2173
2174   /* The sigregs structure looks like this:
2175             long   psw_mask;
2176             long   psw_addr;
2177             long   gprs[16];
2178             int    acrs[16];
2179             int    fpc;
2180             int    __pad;
2181             double fprs[16];  */
2182
2183   /* PSW mask and address.  */
2184   info->saved_regs[S390_PSWM_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2185   sigreg_ptr += word_size;
2186   info->saved_regs[S390_PSWA_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2187   sigreg_ptr += word_size;
2188
2189   /* Then the GPRs.  */
2190   for (i = 0; i < 16; i++)
2191     {
2192       info->saved_regs[S390_R0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2193       sigreg_ptr += word_size;
2194     }
2195
2196   /* Then the ACRs.  */
2197   for (i = 0; i < 16; i++)
2198     {
2199       info->saved_regs[S390_A0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2200       sigreg_ptr += 4;
2201     }
2202
2203   /* The floating-point control word.  */
2204   info->saved_regs[S390_FPC_REGNUM].addr = sigreg_ptr;
2205   sigreg_ptr += 8;
2206
2207   /* And finally the FPRs.  */
2208   for (i = 0; i < 16; i++)
2209     {
2210       info->saved_regs[S390_F0_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2211       sigreg_ptr += 8;
2212     }
2213
2214   /* If we have them, the GPR upper halves are appended at the end.  */
2215   sigreg_ptr += sigreg_high_off;
2216   if (tdep->gpr_full_regnum != -1)
2217     for (i = 0; i < 16; i++)
2218       {
2219         info->saved_regs[S390_R0_UPPER_REGNUM + i].addr = sigreg_ptr;
2220         sigreg_ptr += 4;
2221       }
2222
2223   /* Restore the previous frame's SP.  */
2224   prev_sp = read_memory_unsigned_integer (
2225                         info->saved_regs[S390_SP_REGNUM].addr,
2226                         word_size, byte_order);
2227
2228   /* Determine our frame base.  */
2229   info->frame_base = prev_sp + 16*word_size + 32;
2230
2231   return info;
2232 }
2233
2234 static void
2235 s390_sigtramp_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
2236                              void **this_prologue_cache,
2237                              struct frame_id *this_id)
2238 {
2239   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info
2240     = s390_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2241   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, get_frame_pc (this_frame));
2242 }
2243
2244 static struct value *
2245 s390_sigtramp_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
2246                                    void **this_prologue_cache, int regnum)
2247 {
2248   struct s390_sigtramp_unwind_cache *info
2249     = s390_sigtramp_frame_unwind_cache (this_frame, this_prologue_cache);
2250   return s390_trad_frame_prev_register (this_frame, info->saved_regs, regnum);
2251 }
2252
2253 static int
2254 s390_sigtramp_frame_sniffer (const struct frame_unwind *self,
2255                              struct frame_info *this_frame,
2256                              void **this_prologue_cache)
2257 {
2258   CORE_ADDR pc = get_frame_pc (this_frame);
2259   bfd_byte sigreturn[2];
2260
2261   if (target_read_memory (pc, sigreturn, 2))
2262     return 0;
2263
2264   if (sigreturn[0] != op_svc)
2265     return 0;
2266
2267   if (sigreturn[1] != 119 /* sigreturn */
2268       && sigreturn[1] != 173 /* rt_sigreturn */)
2269     return 0;
2270
2271   return 1;
2272 }
2273
2274 static const struct frame_unwind s390_sigtramp_frame_unwind = {
2275   SIGTRAMP_FRAME,
2276   default_frame_unwind_stop_reason,
2277   s390_sigtramp_frame_this_id,
2278   s390_sigtramp_frame_prev_register,
2279   NULL,
2280   s390_sigtramp_frame_sniffer
2281 };
2282
2283 /* Retrieve the syscall number at a ptrace syscall-stop.  Return -1
2284    upon error. */
2285
2286 static LONGEST
2287 s390_linux_get_syscall_number (struct gdbarch *gdbarch,
2288                                ptid_t ptid)
2289 {
2290   struct regcache *regs = get_thread_regcache (ptid);
2291   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2292   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2293   ULONGEST pc;
2294   ULONGEST svc_number = -1;
2295   unsigned opcode;
2296
2297   /* Assume that the PC points after the 2-byte SVC instruction.  We
2298      don't currently support SVC via EXECUTE. */
2299   regcache_cooked_read_unsigned (regs, tdep->pc_regnum, &pc);
2300   pc -= 2;
2301   opcode = read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) pc, 1, byte_order);
2302   if (opcode != op_svc)
2303     return -1;
2304
2305   svc_number = read_memory_unsigned_integer ((CORE_ADDR) pc + 1, 1,
2306                                              byte_order);
2307   if (svc_number == 0)
2308     regcache_cooked_read_unsigned (regs, S390_R1_REGNUM, &svc_number);
2309
2310   return svc_number;
2311 }
2312
2313
2314 /* Frame base handling.  */
2315
2316 static CORE_ADDR
2317 s390_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2318 {
2319   struct s390_unwind_cache *info
2320     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
2321   return info->frame_base;
2322 }
2323
2324 static CORE_ADDR
2325 s390_local_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
2326 {
2327   struct s390_unwind_cache *info
2328     = s390_frame_unwind_cache (this_frame, this_cache);
2329   return info->local_base;
2330 }
2331
2332 static const struct frame_base s390_frame_base = {
2333   &s390_frame_unwind,
2334   s390_frame_base_address,
2335   s390_local_base_address,
2336   s390_local_base_address
2337 };
2338
2339 static CORE_ADDR
2340 s390_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
2341 {
2342   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2343   ULONGEST pc;
2344   pc = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, tdep->pc_regnum);
2345   return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, pc);
2346 }
2347
2348 static CORE_ADDR
2349 s390_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
2350 {
2351   ULONGEST sp;
2352   sp = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, S390_SP_REGNUM);
2353   return gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
2354 }
2355
2356
2357 /* DWARF-2 frame support.  */
2358
2359 static struct value *
2360 s390_dwarf2_prev_register (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
2361                            int regnum)
2362 {
2363   return s390_unwind_pseudo_register (this_frame, regnum);
2364 }
2365
2366 static void
2367 s390_dwarf2_frame_init_reg (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
2368                             struct dwarf2_frame_state_reg *reg,
2369                             struct frame_info *this_frame)
2370 {
2371   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2372
2373   /* The condition code (and thus PSW mask) is call-clobbered.  */
2374   if (regnum == S390_PSWM_REGNUM)
2375     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
2376
2377   /* The PSW address unwinds to the return address.  */
2378   else if (regnum == S390_PSWA_REGNUM)
2379     reg->how = DWARF2_FRAME_REG_RA;
2380
2381   /* Fixed registers are call-saved or call-clobbered
2382      depending on the ABI in use.  */
2383   else if (regnum < S390_NUM_REGS)
2384     {
2385       if (s390_register_call_saved (gdbarch, regnum))
2386         reg->how = DWARF2_FRAME_REG_SAME_VALUE;
2387       else
2388         reg->how = DWARF2_FRAME_REG_UNDEFINED;
2389     }
2390
2391   /* We install a special function to unwind pseudos.  */
2392   else
2393     {
2394       reg->how = DWARF2_FRAME_REG_FN;
2395       reg->loc.fn = s390_dwarf2_prev_register;
2396     }
2397 }
2398
2399
2400 /* Dummy function calls.  */
2401
2402 /* Unwrap any single-field structs in TYPE and return the effective
2403    "inner" type.  E.g., yield "float" for all these cases:
2404
2405      float x;
2406      struct { float x };
2407      struct { struct { float x; } x; };
2408      struct { struct { struct { float x; } x; } x; };
2409
2410    However, if an inner type is smaller than MIN_SIZE, abort the
2411    unwrapping.  */
2412
2413 static struct type *
2414 s390_effective_inner_type (struct type *type, unsigned int min_size)
2415 {
2416   while (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_STRUCT
2417          && TYPE_NFIELDS (type) == 1)
2418     {
2419       struct type *inner = check_typedef (TYPE_FIELD_TYPE (type, 0));
2420
2421       if (TYPE_LENGTH (inner) < min_size)
2422         break;
2423       type = inner;
2424     }
2425
2426   return type;
2427 }
2428
2429 /* Return non-zero if TYPE should be passed like "float" or
2430    "double".  */
2431
2432 static int
2433 s390_function_arg_float (struct type *type)
2434 {
2435   /* Note that long double as well as complex types are intentionally
2436      excluded. */
2437   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2438     return 0;
2439
2440   /* A struct containing just a float or double is passed like a float
2441      or double.  */
2442   type = s390_effective_inner_type (type, 0);
2443
2444   return (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT
2445           || TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT);
2446 }
2447
2448 /* Return non-zero if TYPE should be passed like a vector.  */
2449
2450 static int
2451 s390_function_arg_vector (struct type *type)
2452 {
2453   if (TYPE_LENGTH (type) > 16)
2454     return 0;
2455
2456   /* Structs containing just a vector are passed like a vector.  */
2457   type = s390_effective_inner_type (type, TYPE_LENGTH (type));
2458
2459   return TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_ARRAY && TYPE_VECTOR (type);
2460 }
2461
2462 /* Determine whether N is a power of two.  */
2463
2464 static int
2465 is_power_of_two (unsigned int n)
2466 {
2467   return n && ((n & (n - 1)) == 0);
2468 }
2469
2470 /* For an argument whose type is TYPE and which is not passed like a
2471    float or vector, return non-zero if it should be passed like "int"
2472    or "long long".  */
2473
2474 static int
2475 s390_function_arg_integer (struct type *type)
2476 {
2477   enum type_code code = TYPE_CODE (type);
2478
2479   if (TYPE_LENGTH (type) > 8)
2480     return 0;
2481
2482   if (code == TYPE_CODE_INT
2483       || code == TYPE_CODE_ENUM
2484       || code == TYPE_CODE_RANGE
2485       || code == TYPE_CODE_CHAR
2486       || code == TYPE_CODE_BOOL
2487       || code == TYPE_CODE_PTR
2488       || code == TYPE_CODE_REF)
2489     return 1;
2490
2491   return ((code == TYPE_CODE_UNION || code == TYPE_CODE_STRUCT)
2492           && is_power_of_two (TYPE_LENGTH (type)));
2493 }
2494
2495 /* Argument passing state: Internal data structure passed to helper
2496    routines of s390_push_dummy_call.  */
2497
2498 struct s390_arg_state
2499   {
2500     /* Register cache, or NULL, if we are in "preparation mode".  */
2501     struct regcache *regcache;
2502     /* Next available general/floating-point/vector register for
2503        argument passing.  */
2504     int gr, fr, vr;
2505     /* Current pointer to copy area (grows downwards).  */
2506     CORE_ADDR copy;
2507     /* Current pointer to parameter area (grows upwards).  */
2508     CORE_ADDR argp;
2509   };
2510
2511 /* Prepare one argument ARG for a dummy call and update the argument
2512    passing state AS accordingly.  If the regcache field in AS is set,
2513    operate in "write mode" and write ARG into the inferior.  Otherwise
2514    run "preparation mode" and skip all updates to the inferior.  */
2515
2516 static void
2517 s390_handle_arg (struct s390_arg_state *as, struct value *arg,
2518                  struct gdbarch_tdep *tdep, int word_size,
2519                  enum bfd_endian byte_order, int is_unnamed)
2520 {
2521   struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
2522   unsigned int length = TYPE_LENGTH (type);
2523   int write_mode = as->regcache != NULL;
2524
2525   if (s390_function_arg_float (type))
2526     {
2527       /* The GNU/Linux for S/390 ABI uses FPRs 0 and 2 to pass
2528          arguments.  The GNU/Linux for zSeries ABI uses 0, 2, 4, and
2529          6.  */
2530       if (as->fr <= (tdep->abi == ABI_LINUX_S390 ? 2 : 6))
2531         {
2532           /* When we store a single-precision value in an FP register,
2533              it occupies the leftmost bits.  */
2534           if (write_mode)
2535             regcache_cooked_write_part (as->regcache,
2536                                         S390_F0_REGNUM + as->fr,
2537                                         0, length,
2538                                         value_contents (arg));
2539           as->fr += 2;
2540         }
2541       else
2542         {
2543           /* When we store a single-precision value in a stack slot,
2544              it occupies the rightmost bits.  */
2545           as->argp = align_up (as->argp + length, word_size);
2546           if (write_mode)
2547             write_memory (as->argp - length, value_contents (arg),
2548                           length);
2549         }
2550     }
2551   else if (tdep->vector_abi == S390_VECTOR_ABI_128
2552            && s390_function_arg_vector (type))
2553     {
2554       static const char use_vr[] = {24, 26, 28, 30, 25, 27, 29, 31};
2555
2556       if (!is_unnamed && as->vr < ARRAY_SIZE (use_vr))
2557         {
2558           int regnum = S390_V24_REGNUM + use_vr[as->vr] - 24;
2559
2560           if (write_mode)
2561             regcache_cooked_write_part (as->regcache, regnum,
2562                                         0, length,
2563                                         value_contents (arg));
2564           as->vr++;
2565         }
2566       else
2567         {
2568           if (write_mode)
2569             write_memory (as->argp, value_contents (arg), length);
2570           as->argp = align_up (as->argp + length, word_size);
2571         }
2572     }
2573   else if (s390_function_arg_integer (type) && length <= word_size)
2574     {
2575       ULONGEST val;
2576
2577       if (write_mode)
2578         {
2579           /* Place value in least significant bits of the register or
2580              memory word and sign- or zero-extend to full word size.
2581              This also applies to a struct or union.  */
2582           val = TYPE_UNSIGNED (type)
2583             ? extract_unsigned_integer (value_contents (arg),
2584                                         length, byte_order)
2585             : extract_signed_integer (value_contents (arg),
2586                                       length, byte_order);
2587         }
2588
2589       if (as->gr <= 6)
2590         {
2591           if (write_mode)
2592             regcache_cooked_write_unsigned (as->regcache,
2593                                             S390_R0_REGNUM + as->gr,
2594                                             val);
2595           as->gr++;
2596         }
2597       else
2598         {
2599           if (write_mode)
2600             write_memory_unsigned_integer (as->argp, word_size,
2601                                            byte_order, val);
2602           as->argp += word_size;
2603         }
2604     }
2605   else if (s390_function_arg_integer (type) && length == 8)
2606     {
2607       if (as->gr <= 5)
2608         {
2609           if (write_mode)
2610             {
2611               regcache_cooked_write (as->regcache,
2612                                      S390_R0_REGNUM + as->gr,
2613                                      value_contents (arg));
2614               regcache_cooked_write (as->regcache,
2615                                      S390_R0_REGNUM + as->gr + 1,
2616                                      value_contents (arg) + word_size);
2617             }
2618           as->gr += 2;
2619         }
2620       else
2621         {
2622           /* If we skipped r6 because we couldn't fit a DOUBLE_ARG
2623              in it, then don't go back and use it again later.  */
2624           as->gr = 7;
2625
2626           if (write_mode)
2627             write_memory (as->argp, value_contents (arg), length);
2628           as->argp += length;
2629         }
2630     }
2631   else
2632     {
2633       /* This argument type is never passed in registers.  Place the
2634          value in the copy area and pass a pointer to it.  Use 8-byte
2635          alignment as a conservative assumption.  */
2636       as->copy = align_down (as->copy - length, 8);
2637       if (write_mode)
2638         write_memory (as->copy, value_contents (arg), length);
2639
2640       if (as->gr <= 6)
2641         {
2642           if (write_mode)
2643             regcache_cooked_write_unsigned (as->regcache,
2644                                             S390_R0_REGNUM + as->gr,
2645                                             as->copy);
2646           as->gr++;
2647         }
2648       else
2649         {
2650           if (write_mode)
2651             write_memory_unsigned_integer (as->argp, word_size,
2652                                            byte_order, as->copy);
2653           as->argp += word_size;
2654         }
2655     }
2656 }
2657
2658 /* Put the actual parameter values pointed to by ARGS[0..NARGS-1] in
2659    place to be passed to a function, as specified by the "GNU/Linux
2660    for S/390 ELF Application Binary Interface Supplement".
2661
2662    SP is the current stack pointer.  We must put arguments, links,
2663    padding, etc. whereever they belong, and return the new stack
2664    pointer value.
2665
2666    If STRUCT_RETURN is non-zero, then the function we're calling is
2667    going to return a structure by value; STRUCT_ADDR is the address of
2668    a block we've allocated for it on the stack.
2669
2670    Our caller has taken care of any type promotions needed to satisfy
2671    prototypes or the old K&R argument-passing rules.  */
2672
2673 static CORE_ADDR
2674 s390_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
2675                       struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
2676                       int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
2677                       int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
2678 {
2679   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
2680   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2681   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2682   int i;
2683   struct s390_arg_state arg_state, arg_prep;
2684   CORE_ADDR param_area_start, new_sp;
2685   struct type *ftype = check_typedef (value_type (function));
2686
2687   if (TYPE_CODE (ftype) == TYPE_CODE_PTR)
2688     ftype = check_typedef (TYPE_TARGET_TYPE (ftype));
2689
2690   arg_prep.copy = sp;
2691   arg_prep.gr = struct_return ? 3 : 2;
2692   arg_prep.fr = 0;
2693   arg_prep.vr = 0;
2694   arg_prep.argp = 0;
2695   arg_prep.regcache = NULL;
2696
2697   /* Initialize arg_state for "preparation mode".  */
2698   arg_state = arg_prep;
2699
2700   /* Update arg_state.copy with the start of the reference-to-copy area
2701      and arg_state.argp with the size of the parameter area.  */
2702   for (i = 0; i < nargs; i++)
2703     s390_handle_arg (&arg_state, args[i], tdep, word_size, byte_order,
2704                      TYPE_VARARGS (ftype) && i >= TYPE_NFIELDS (ftype));
2705
2706   param_area_start = align_down (arg_state.copy - arg_state.argp, 8);
2707
2708   /* Allocate the standard frame areas: the register save area, the
2709      word reserved for the compiler, and the back chain pointer.  */
2710   new_sp = param_area_start - (16 * word_size + 32);
2711
2712   /* Now we have the final stack pointer.  Make sure we didn't
2713      underflow; on 31-bit, this would result in addresses with the
2714      high bit set, which causes confusion elsewhere.  Note that if we
2715      error out here, stack and registers remain untouched.  */
2716   if (gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, new_sp) != new_sp)
2717     error (_("Stack overflow"));
2718
2719   /* Pass the structure return address in general register 2.  */
2720   if (struct_return)
2721     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_R2_REGNUM, struct_addr);
2722
2723   /* Initialize arg_state for "write mode".  */
2724   arg_state = arg_prep;
2725   arg_state.argp = param_area_start;
2726   arg_state.regcache = regcache;
2727
2728   /* Write all parameters.  */
2729   for (i = 0; i < nargs; i++)
2730     s390_handle_arg (&arg_state, args[i], tdep, word_size, byte_order,
2731                      TYPE_VARARGS (ftype) && i >= TYPE_NFIELDS (ftype));
2732
2733   /* Store return PSWA.  In 31-bit mode, keep addressing mode bit.  */
2734   if (word_size == 4)
2735     {
2736       ULONGEST pswa;
2737       regcache_cooked_read_unsigned (regcache, S390_PSWA_REGNUM, &pswa);
2738       bp_addr = (bp_addr & 0x7fffffff) | (pswa & 0x80000000);
2739     }
2740   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_RETADDR_REGNUM, bp_addr);
2741
2742   /* Store updated stack pointer.  */
2743   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, S390_SP_REGNUM, new_sp);
2744
2745   /* We need to return the 'stack part' of the frame ID,
2746      which is actually the top of the register save area.  */
2747   return param_area_start;
2748 }
2749
2750 /* Assuming THIS_FRAME is a dummy, return the frame ID of that
2751    dummy frame.  The frame ID's base needs to match the TOS value
2752    returned by push_dummy_call, and the PC match the dummy frame's
2753    breakpoint.  */
2754 static struct frame_id
2755 s390_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
2756 {
2757   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2758   CORE_ADDR sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, S390_SP_REGNUM);
2759   sp = gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, sp);
2760
2761   return frame_id_build (sp + 16*word_size + 32,
2762                          get_frame_pc (this_frame));
2763 }
2764
2765 static CORE_ADDR
2766 s390_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
2767 {
2768   /* Both the 32- and 64-bit ABI's say that the stack pointer should
2769      always be aligned on an eight-byte boundary.  */
2770   return (addr & -8);
2771 }
2772
2773
2774 /* Helper for s390_return_value: Set or retrieve a function return
2775    value if it resides in a register.  */
2776
2777 static void
2778 s390_register_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
2779                             struct regcache *regcache,
2780                             gdb_byte *out, const gdb_byte *in)
2781 {
2782   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2783   int word_size = gdbarch_ptr_bit (gdbarch) / 8;
2784   int length = TYPE_LENGTH (type);
2785   int code = TYPE_CODE (type);
2786
2787   if (code == TYPE_CODE_FLT || code == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2788     {
2789       /* Float-like value: left-aligned in f0.  */
2790       if (in != NULL)
2791         regcache_cooked_write_part (regcache, S390_F0_REGNUM,
2792                                     0, length, in);
2793       else
2794         regcache_cooked_read_part (regcache, S390_F0_REGNUM,
2795                                    0, length, out);
2796     }
2797   else if (code == TYPE_CODE_ARRAY)
2798     {
2799       /* Vector: left-aligned in v24.  */
2800       if (in != NULL)
2801         regcache_cooked_write_part (regcache, S390_V24_REGNUM,
2802                                     0, length, in);
2803       else
2804         regcache_cooked_read_part (regcache, S390_V24_REGNUM,
2805                                    0, length, out);
2806     }
2807   else if (length <= word_size)
2808     {
2809       /* Integer: zero- or sign-extended in r2.  */
2810       if (out != NULL)
2811         regcache_cooked_read_part (regcache, S390_R2_REGNUM,
2812                                    word_size - length, length, out);
2813       else if (TYPE_UNSIGNED (type))
2814         regcache_cooked_write_unsigned
2815           (regcache, S390_R2_REGNUM,
2816            extract_unsigned_integer (in, length, byte_order));
2817       else
2818         regcache_cooked_write_signed
2819           (regcache, S390_R2_REGNUM,
2820            extract_signed_integer (in, length, byte_order));
2821     }
2822   else if (length == 2 * word_size)
2823     {
2824       /* Double word: in r2 and r3.  */
2825       if (in != NULL)
2826         {
2827           regcache_cooked_write (regcache, S390_R2_REGNUM, in);
2828           regcache_cooked_write (regcache, S390_R3_REGNUM,
2829                                  in + word_size);
2830         }
2831       else
2832         {
2833           regcache_cooked_read (regcache, S390_R2_REGNUM, out);
2834           regcache_cooked_read (regcache, S390_R3_REGNUM,
2835                                 out + word_size);
2836         }
2837     }
2838   else
2839     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid return type"));
2840 }
2841
2842
2843 /* Implement the 'return_value' gdbarch method.  */
2844
2845 static enum return_value_convention
2846 s390_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
2847                    struct type *type, struct regcache *regcache,
2848                    gdb_byte *out, const gdb_byte *in)
2849 {
2850   enum return_value_convention rvc;
2851
2852   type = check_typedef (type);
2853
2854   switch (TYPE_CODE (type))
2855     {
2856     case TYPE_CODE_STRUCT:
2857     case TYPE_CODE_UNION:
2858     case TYPE_CODE_COMPLEX:
2859       rvc = RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2860       break;
2861     case TYPE_CODE_ARRAY:
2862       rvc = (gdbarch_tdep (gdbarch)->vector_abi == S390_VECTOR_ABI_128
2863              && TYPE_LENGTH (type) <= 16 && TYPE_VECTOR (type))
2864         ? RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION
2865         : RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2866       break;
2867     default:
2868       rvc = TYPE_LENGTH (type) <= 8
2869         ? RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION
2870         : RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
2871     }
2872
2873   if (in != NULL || out != NULL)
2874     {
2875       if (rvc == RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION)
2876         s390_register_return_value (gdbarch, type, regcache, out, in);
2877       else if (in != NULL)
2878         error (_("Cannot set function return value."));
2879       else
2880         error (_("Function return value unknown."));
2881     }
2882
2883   return rvc;
2884 }
2885
2886
2887 /* Breakpoints.  */
2888
2889 static const gdb_byte *
2890 s390_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
2891                          CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
2892 {
2893   static const gdb_byte breakpoint[] = { 0x0, 0x1 };
2894
2895   *lenptr = sizeof (breakpoint);
2896   return breakpoint;
2897 }
2898
2899
2900 /* Address handling.  */
2901
2902 static CORE_ADDR
2903 s390_addr_bits_remove (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
2904 {
2905   return addr & 0x7fffffff;
2906 }
2907
2908 static int
2909 s390_address_class_type_flags (int byte_size, int dwarf2_addr_class)
2910 {
2911   if (byte_size == 4)
2912     return TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
2913   else
2914     return 0;
2915 }
2916
2917 static const char *
2918 s390_address_class_type_flags_to_name (struct gdbarch *gdbarch, int type_flags)
2919 {
2920   if (type_flags & TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1)
2921     return "mode32";
2922   else
2923     return NULL;
2924 }
2925
2926 static int
2927 s390_address_class_name_to_type_flags (struct gdbarch *gdbarch,
2928                                        const char *name,
2929                                        int *type_flags_ptr)
2930 {
2931   if (strcmp (name, "mode32") == 0)
2932     {
2933       *type_flags_ptr = TYPE_INSTANCE_FLAG_ADDRESS_CLASS_1;
2934       return 1;
2935     }
2936   else
2937     return 0;
2938 }
2939
2940 /* Implement gdbarch_gcc_target_options.  GCC does not know "-m32" or
2941    "-mcmodel=large".  */
2942
2943 static char *
2944 s390_gcc_target_options (struct gdbarch *gdbarch)
2945 {
2946   return xstrdup (gdbarch_ptr_bit (gdbarch) == 64 ? "-m64" : "-m31");
2947 }
2948
2949 /* Implement gdbarch_gnu_triplet_regexp.  Target triplets are "s390-*"
2950    for 31-bit and "s390x-*" for 64-bit, while the BFD arch name is
2951    always "s390".  Note that an s390x compiler supports "-m31" as
2952    well.  */
2953
2954 static const char *
2955 s390_gnu_triplet_regexp (struct gdbarch *gdbarch)
2956 {
2957   return "s390x?";
2958 }
2959
2960 /* Implementation of `gdbarch_stap_is_single_operand', as defined in
2961    gdbarch.h.  */
2962
2963 static int
2964 s390_stap_is_single_operand (struct gdbarch *gdbarch, const char *s)
2965 {
2966   return ((isdigit (*s) && s[1] == '(' && s[2] == '%') /* Displacement
2967                                                           or indirection.  */
2968           || *s == '%' /* Register access.  */
2969           || isdigit (*s)); /* Literal number.  */
2970 }
2971
2972 /* Set up gdbarch struct.  */
2973
2974 static struct gdbarch *
2975 s390_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
2976 {
2977   const struct target_desc *tdesc = info.target_desc;
2978   struct tdesc_arch_data *tdesc_data = NULL;
2979   struct gdbarch *gdbarch;
2980   struct gdbarch_tdep *tdep;
2981   int tdep_abi;
2982   enum s390_vector_abi_kind vector_abi;
2983   int have_upper = 0;
2984   int have_linux_v1 = 0;
2985   int have_linux_v2 = 0;
2986   int have_tdb = 0;
2987   int have_vx = 0;
2988   int first_pseudo_reg, last_pseudo_reg;
2989   static const char *const stap_register_prefixes[] = { "%", NULL };
2990   static const char *const stap_register_indirection_prefixes[] = { "(",
2991                                                                     NULL };
2992   static const char *const stap_register_indirection_suffixes[] = { ")",
2993                                                                     NULL };
2994
2995   /* Default ABI and register size.  */
2996   switch (info.bfd_arch_info->mach)
2997     {
2998     case bfd_mach_s390_31:
2999       tdep_abi = ABI_LINUX_S390;
3000       break;
3001
3002     case bfd_mach_s390_64:
3003       tdep_abi = ABI_LINUX_ZSERIES;
3004       break;
3005
3006     default:
3007       return NULL;
3008     }
3009
3010   /* Use default target description if none provided by the target.  */
3011   if (!tdesc_has_registers (tdesc))
3012     {
3013       if (tdep_abi == ABI_LINUX_S390)
3014         tdesc = tdesc_s390_linux32;
3015       else
3016         tdesc = tdesc_s390x_linux64;
3017     }
3018
3019   /* Check any target description for validity.  */
3020   if (tdesc_has_registers (tdesc))
3021     {
3022       static const char *const gprs[] = {
3023         "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
3024         "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
3025       };
3026       static const char *const fprs[] = {
3027         "f0", "f1", "f2", "f3", "f4", "f5", "f6", "f7",
3028         "f8", "f9", "f10", "f11", "f12", "f13", "f14", "f15"
3029       };
3030       static const char *const acrs[] = {
3031         "acr0", "acr1", "acr2", "acr3", "acr4", "acr5", "acr6", "acr7",
3032         "acr8", "acr9", "acr10", "acr11", "acr12", "acr13", "acr14", "acr15"
3033       };
3034       static const char *const gprs_lower[] = {
3035         "r0l", "r1l", "r2l", "r3l", "r4l", "r5l", "r6l", "r7l",
3036         "r8l", "r9l", "r10l", "r11l", "r12l", "r13l", "r14l", "r15l"
3037       };
3038       static const char *const gprs_upper[] = {
3039         "r0h", "r1h", "r2h", "r3h", "r4h", "r5h", "r6h", "r7h",
3040         "r8h", "r9h", "r10h", "r11h", "r12h", "r13h", "r14h", "r15h"
3041       };
3042       static const char *const tdb_regs[] = {
3043         "tdb0", "tac", "tct", "atia",
3044         "tr0", "tr1", "tr2", "tr3", "tr4", "tr5", "tr6", "tr7",
3045         "tr8", "tr9", "tr10", "tr11", "tr12", "tr13", "tr14", "tr15"
3046       };
3047       static const char *const vxrs_low[] = {
3048         "v0l", "v1l", "v2l", "v3l", "v4l", "v5l", "v6l", "v7l", "v8l",
3049         "v9l", "v10l", "v11l", "v12l", "v13l", "v14l", "v15l",
3050       };
3051       static const char *const vxrs_high[] = {
3052         "v16", "v17", "v18", "v19", "v20", "v21", "v22", "v23", "v24",
3053         "v25", "v26", "v27", "v28", "v29", "v30", "v31",
3054       };
3055       const struct tdesc_feature *feature;
3056       int i, valid_p = 1;
3057
3058       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.core");
3059       if (feature == NULL)
3060         return NULL;
3061
3062       tdesc_data = tdesc_data_alloc ();
3063
3064       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3065                                           S390_PSWM_REGNUM, "pswm");
3066       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3067                                           S390_PSWA_REGNUM, "pswa");
3068
3069       if (tdesc_unnumbered_register (feature, "r0"))
3070         {
3071           for (i = 0; i < 16; i++)
3072             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3073                                                 S390_R0_REGNUM + i, gprs[i]);
3074         }
3075       else
3076         {
3077           have_upper = 1;
3078
3079           for (i = 0; i < 16; i++)
3080             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3081                                                 S390_R0_REGNUM + i,
3082                                                 gprs_lower[i]);
3083           for (i = 0; i < 16; i++)
3084             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3085                                                 S390_R0_UPPER_REGNUM + i,
3086                                                 gprs_upper[i]);
3087         }
3088
3089       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.fpr");
3090       if (feature == NULL)
3091         {
3092           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3093           return NULL;
3094         }
3095
3096       valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3097                                           S390_FPC_REGNUM, "fpc");
3098       for (i = 0; i < 16; i++)
3099         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3100                                             S390_F0_REGNUM + i, fprs[i]);
3101
3102       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.acr");
3103       if (feature == NULL)
3104         {
3105           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3106           return NULL;
3107         }
3108
3109       for (i = 0; i < 16; i++)
3110         valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3111                                             S390_A0_REGNUM + i, acrs[i]);
3112
3113       /* Optional GNU/Linux-specific "registers".  */
3114       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.linux");
3115       if (feature)
3116         {
3117           tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3118                                    S390_ORIG_R2_REGNUM, "orig_r2");
3119
3120           if (tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3121                                        S390_LAST_BREAK_REGNUM, "last_break"))
3122             have_linux_v1 = 1;
3123
3124           if (tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3125                                        S390_SYSTEM_CALL_REGNUM, "system_call"))
3126             have_linux_v2 = 1;
3127
3128           if (have_linux_v2 > have_linux_v1)
3129             valid_p = 0;
3130         }
3131
3132       /* Transaction diagnostic block.  */
3133       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.tdb");
3134       if (feature)
3135         {
3136           for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (tdb_regs); i++)
3137             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3138                                                 S390_TDB_DWORD0_REGNUM + i,
3139                                                 tdb_regs[i]);
3140           have_tdb = 1;
3141         }
3142
3143       /* Vector registers.  */
3144       feature = tdesc_find_feature (tdesc, "org.gnu.gdb.s390.vx");
3145       if (feature)
3146         {
3147           for (i = 0; i < 16; i++)
3148             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3149                                                 S390_V0_LOWER_REGNUM + i,
3150                                                 vxrs_low[i]);
3151           for (i = 0; i < 16; i++)
3152             valid_p &= tdesc_numbered_register (feature, tdesc_data,
3153                                                 S390_V16_REGNUM + i,
3154                                                 vxrs_high[i]);
3155           have_vx = 1;
3156         }
3157
3158       if (!valid_p)
3159         {
3160           tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3161           return NULL;
3162         }
3163     }
3164
3165   /* Determine vector ABI.  */
3166   vector_abi = S390_VECTOR_ABI_NONE;
3167 #ifdef HAVE_ELF
3168   if (have_vx
3169       && info.abfd != NULL
3170       && info.abfd->format == bfd_object
3171       && bfd_get_flavour (info.abfd) == bfd_target_elf_flavour
3172       && bfd_elf_get_obj_attr_int (info.abfd, OBJ_ATTR_GNU,
3173                                    Tag_GNU_S390_ABI_Vector) == 2)
3174     vector_abi = S390_VECTOR_ABI_128;
3175 #endif
3176
3177   /* Find a candidate among extant architectures.  */
3178   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
3179        arches != NULL;
3180        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
3181     {
3182       tdep = gdbarch_tdep (arches->gdbarch);
3183       if (!tdep)
3184         continue;
3185       if (tdep->abi != tdep_abi)
3186         continue;
3187       if (tdep->vector_abi != vector_abi)
3188         continue;
3189       if ((tdep->gpr_full_regnum != -1) != have_upper)
3190         continue;
3191       if (tdesc_data != NULL)
3192         tdesc_data_cleanup (tdesc_data);
3193       return arches->gdbarch;
3194     }
3195
3196   /* Otherwise create a new gdbarch for the specified machine type.  */
3197   tdep = XCNEW (struct gdbarch_tdep);
3198   tdep->abi = tdep_abi;
3199   tdep->vector_abi = vector_abi;
3200   tdep->have_linux_v1 = have_linux_v1;
3201   tdep->have_linux_v2 = have_linux_v2;
3202   tdep->have_tdb = have_tdb;
3203   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3204
3205   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 0);
3206   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
3207
3208   /* S/390 GNU/Linux uses either 64-bit or 128-bit long doubles.
3209      We can safely let them default to 128-bit, since the debug info
3210      will give the size of type actually used in each case.  */
3211   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 128);
3212   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, floatformats_ia64_quad);
3213
3214   /* Amount PC must be decremented by after a breakpoint.  This is
3215      often the number of bytes returned by gdbarch_breakpoint_from_pc but not
3216      always.  */
3217   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 2);
3218   /* Stack grows downward.  */
3219   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3220   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, s390_breakpoint_from_pc);
3221   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, s390_skip_prologue);
3222   set_gdbarch_stack_frame_destroyed_p (gdbarch, s390_stack_frame_destroyed_p);
3223
3224   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, S390_NUM_REGS);
3225   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, S390_SP_REGNUM);
3226   set_gdbarch_fp0_regnum (gdbarch, S390_F0_REGNUM);
3227   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, s390_dwarf_reg_to_regnum);
3228   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, s390_dwarf_reg_to_regnum);
3229   set_gdbarch_value_from_register (gdbarch, s390_value_from_register);
3230   set_gdbarch_core_read_description (gdbarch, s390_core_read_description);
3231   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections (gdbarch,
3232                                             s390_iterate_over_regset_sections);
3233   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch, s390_cannot_store_register);
3234   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, s390_write_pc);
3235   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, s390_pseudo_register_read);
3236   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, s390_pseudo_register_write);
3237   set_tdesc_pseudo_register_name (gdbarch, s390_pseudo_register_name);
3238   set_tdesc_pseudo_register_type (gdbarch, s390_pseudo_register_type);
3239   set_tdesc_pseudo_register_reggroup_p (gdbarch,
3240                                         s390_pseudo_register_reggroup_p);
3241   tdesc_use_registers (gdbarch, tdesc, tdesc_data);
3242   set_gdbarch_register_name (gdbarch, s390_register_name);
3243
3244   /* Assign pseudo register numbers.  */
3245   first_pseudo_reg = gdbarch_num_regs (gdbarch);
3246   last_pseudo_reg = first_pseudo_reg;
3247   tdep->gpr_full_regnum = -1;
3248   if (have_upper)
3249     {
3250       tdep->gpr_full_regnum = last_pseudo_reg;
3251       last_pseudo_reg += 16;
3252     }
3253   tdep->v0_full_regnum = -1;
3254   if (have_vx)
3255     {
3256       tdep->v0_full_regnum = last_pseudo_reg;
3257       last_pseudo_reg += 16;
3258     }
3259   tdep->pc_regnum = last_pseudo_reg++;
3260   tdep->cc_regnum = last_pseudo_reg++;
3261   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3262   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, last_pseudo_reg - first_pseudo_reg);
3263
3264   /* Inferior function calls.  */
3265   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, s390_push_dummy_call);
3266   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, s390_dummy_id);
3267   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, s390_frame_align);
3268   set_gdbarch_return_value (gdbarch, s390_return_value);
3269
3270   /* Syscall handling.  */
3271   set_gdbarch_get_syscall_number (gdbarch, s390_linux_get_syscall_number);
3272
3273   /* Frame handling.  */
3274   dwarf2_frame_set_init_reg (gdbarch, s390_dwarf2_frame_init_reg);
3275   dwarf2_frame_set_adjust_regnum (gdbarch, s390_adjust_frame_regnum);
3276   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3277   frame_base_append_sniffer (gdbarch, dwarf2_frame_base_sniffer);
3278   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_stub_frame_unwind);
3279   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_sigtramp_frame_unwind);
3280   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &s390_frame_unwind);
3281   frame_base_set_default (gdbarch, &s390_frame_base);
3282   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, s390_unwind_pc);
3283   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, s390_unwind_sp);
3284
3285   /* Displaced stepping.  */
3286   set_gdbarch_displaced_step_copy_insn (gdbarch,
3287                                         simple_displaced_step_copy_insn);
3288   set_gdbarch_displaced_step_fixup (gdbarch, s390_displaced_step_fixup);
3289   set_gdbarch_displaced_step_free_closure (gdbarch,
3290                                            simple_displaced_step_free_closure);
3291   set_gdbarch_displaced_step_location (gdbarch, linux_displaced_step_location);
3292   set_gdbarch_max_insn_length (gdbarch, S390_MAX_INSTR_SIZE);
3293
3294   /* Note that GNU/Linux is the only OS supported on this
3295      platform.  */
3296   linux_init_abi (info, gdbarch);
3297
3298   switch (tdep->abi)
3299     {
3300     case ABI_LINUX_S390:
3301       set_gdbarch_addr_bits_remove (gdbarch, s390_addr_bits_remove);
3302       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3303         (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3304
3305       set_xml_syscall_file_name (gdbarch, XML_SYSCALL_FILENAME_S390);
3306       break;
3307
3308     case ABI_LINUX_ZSERIES:
3309       set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 64);
3310       set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
3311       set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 64);
3312       set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3313         (gdbarch, svr4_lp64_fetch_link_map_offsets);
3314       set_gdbarch_address_class_type_flags (gdbarch,
3315                                             s390_address_class_type_flags);
3316       set_gdbarch_address_class_type_flags_to_name (gdbarch,
3317                                                     s390_address_class_type_flags_to_name);
3318       set_gdbarch_address_class_name_to_type_flags (gdbarch,
3319                                                     s390_address_class_name_to_type_flags);
3320       set_xml_syscall_file_name (gdbarch, XML_SYSCALL_FILENAME_S390X);
3321       break;
3322     }
3323
3324   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_s390);
3325
3326   set_gdbarch_skip_trampoline_code (gdbarch, find_solib_trampoline_target);
3327
3328   /* Enable TLS support.  */
3329   set_gdbarch_fetch_tls_load_module_address (gdbarch,
3330                                              svr4_fetch_objfile_link_map);
3331
3332   set_gdbarch_get_siginfo_type (gdbarch, linux_get_siginfo_type);
3333
3334   /* SystemTap functions.  */
3335   set_gdbarch_stap_register_prefixes (gdbarch, stap_register_prefixes);
3336   set_gdbarch_stap_register_indirection_prefixes (gdbarch,
3337                                           stap_register_indirection_prefixes);
3338   set_gdbarch_stap_register_indirection_suffixes (gdbarch,
3339                                           stap_register_indirection_suffixes);
3340   set_gdbarch_stap_is_single_operand (gdbarch, s390_stap_is_single_operand);
3341   set_gdbarch_gcc_target_options (gdbarch, s390_gcc_target_options);
3342   set_gdbarch_gnu_triplet_regexp (gdbarch, s390_gnu_triplet_regexp);
3343
3344   return gdbarch;
3345 }
3346
3347
3348 extern initialize_file_ftype _initialize_s390_tdep; /* -Wmissing-prototypes */
3349
3350 void
3351 _initialize_s390_tdep (void)
3352 {
3353   /* Hook us into the gdbarch mechanism.  */
3354   register_gdbarch_init (bfd_arch_s390, s390_gdbarch_init);
3355
3356   /* Initialize the GNU/Linux target descriptions.  */
3357   initialize_tdesc_s390_linux32 ();
3358   initialize_tdesc_s390_linux32v1 ();
3359   initialize_tdesc_s390_linux32v2 ();
3360   initialize_tdesc_s390_linux64 ();
3361   initialize_tdesc_s390_linux64v1 ();
3362   initialize_tdesc_s390_linux64v2 ();
3363   initialize_tdesc_s390_te_linux64 ();
3364   initialize_tdesc_s390_vx_linux64 ();
3365   initialize_tdesc_s390_tevx_linux64 ();
3366   initialize_tdesc_s390x_linux64 ();
3367   initialize_tdesc_s390x_linux64v1 ();
3368   initialize_tdesc_s390x_linux64v2 ();
3369   initialize_tdesc_s390x_te_linux64 ();
3370   initialize_tdesc_s390x_vx_linux64 ();
3371   initialize_tdesc_s390x_tevx_linux64 ();
3372 }