gdb/spu-tdep.c

   1 /* SPU target-dependent code for GDB, the GNU debugger.
   2    Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4    Contributed by Ulrich Weigand <uweigand@de.ibm.com>.
   5    Based on a port by Sid Manning <sid@us.ibm.com>.
   6
   7    This file is part of GDB.
   8
   9    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12    (at your option) any later version.
  13
  14    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17    GNU General Public License for more details.
  18
  19    You should have received a copy of the GNU General Public License
  20    along with this program; if not, write to the Free Software
  21    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  22    Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  23
  24 #include "defs.h"
  25 #include "arch-utils.h"
  26 #include "gdbtypes.h"
  27 #include "gdbcmd.h"
  28 #include "gdbcore.h"
  29 #include "gdb_string.h"
  30 #include "gdb_assert.h"
  31 #include "frame.h"
  32 #include "frame-unwind.h"
  33 #include "frame-base.h"
  34 #include "trad-frame.h"
  35 #include "symtab.h"
  36 #include "symfile.h"
  37 #include "value.h"
  38 #include "inferior.h"
  39 #include "dis-asm.h"
  40 #include "objfiles.h"
  41 #include "language.h"
  42 #include "regcache.h"
  43 #include "reggroups.h"
  44 #include "floatformat.h"
  45
  46 #include "spu-tdep.h"
  47
  48 /* SPU-specific vector type.  */
  49 struct type *spu_builtin_type_vec128;
  50
  51 /* Registers.  */
  52
  53 static const char *
  54 spu_register_name (int reg_nr)
  55 {
  56   static char *register_names[] =
  57     {
  58       "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
  59       "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15",
  60       "r16", "r17", "r18", "r19", "r20", "r21", "r22", "r23",
  61       "r24", "r25", "r26", "r27", "r28", "r29", "r30", "r31",
  62       "r32", "r33", "r34", "r35", "r36", "r37", "r38", "r39",
  63       "r40", "r41", "r42", "r43", "r44", "r45", "r46", "r47",
  64       "r48", "r49", "r50", "r51", "r52", "r53", "r54", "r55",
  65       "r56", "r57", "r58", "r59", "r60", "r61", "r62", "r63",
  66       "r64", "r65", "r66", "r67", "r68", "r69", "r70", "r71",
  67       "r72", "r73", "r74", "r75", "r76", "r77", "r78", "r79",
  68       "r80", "r81", "r82", "r83", "r84", "r85", "r86", "r87",
  69       "r88", "r89", "r90", "r91", "r92", "r93", "r94", "r95",
  70       "r96", "r97", "r98", "r99", "r100", "r101", "r102", "r103",
  71       "r104", "r105", "r106", "r107", "r108", "r109", "r110", "r111",
  72       "r112", "r113", "r114", "r115", "r116", "r117", "r118", "r119",
  73       "r120", "r121", "r122", "r123", "r124", "r125", "r126", "r127",
  74       "id", "pc", "sp"
  75     };
  76
  77   if (reg_nr < 0)
  78     return NULL;
  79   if (reg_nr >= sizeof register_names / sizeof *register_names)
  80     return NULL;
  81
  82   return register_names[reg_nr];
  83 }
  84
  85 static struct type *
  86 spu_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
  87 {
  88   if (reg_nr < SPU_NUM_GPRS)
  89     return spu_builtin_type_vec128;
  90
  91   switch (reg_nr)
  92     {
  93     case SPU_ID_REGNUM:
  94       return builtin_type_uint32;
  95
  96     case SPU_PC_REGNUM:
  97       return builtin_type_void_func_ptr;
  98
  99     case SPU_SP_REGNUM:
 100       return builtin_type_void_data_ptr;
 101
 102     default:
 103       internal_error (__FILE__, __LINE__, "invalid regnum");
 104     }
 105 }
 106
 107 /* Pseudo registers for preferred slots - stack pointer.  */
 108
 109 static void
 110 spu_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
 111                           int regnum, gdb_byte *buf)
 112 {
 113   gdb_byte reg[16];
 114
 115   switch (regnum)
 116     {
 117     case SPU_SP_REGNUM:
 118       regcache_raw_read (regcache, SPU_RAW_SP_REGNUM, reg);
 119       memcpy (buf, reg, 4);
 120       break;
 121
 122     default:
 123       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
 124     }
 125 }
 126
 127 static void
 128 spu_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
 129                            int regnum, const gdb_byte *buf)
 130 {
 131   gdb_byte reg[16];
 132
 133   switch (regnum)
 134     {
 135     case SPU_SP_REGNUM:
 136       regcache_raw_read (regcache, SPU_RAW_SP_REGNUM, reg);
 137       memcpy (reg, buf, 4);
 138       regcache_raw_write (regcache, SPU_RAW_SP_REGNUM, reg);
 139       break;
 140
 141     default:
 142       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
 143     }
 144 }
 145
 146 /* Value conversion -- access scalar values at the preferred slot.  */
 147
 148 static int
 149 spu_convert_register_p (int regno, struct type *type)
 150 {
 151   return regno < SPU_NUM_GPRS && TYPE_LENGTH (type) < 16;
 152 }
 153
 154 static void
 155 spu_register_to_value (struct frame_info *frame, int regnum,
 156                        struct type *valtype, gdb_byte *out)
 157 {
 158   gdb_byte in[16];
 159   int len = TYPE_LENGTH (valtype);
 160   int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 161   gdb_assert (len < 16);
 162
 163   get_frame_register (frame, regnum, in);
 164   memcpy (out, in + preferred_slot, len);
 165 }
 166
 167 static void
 168 spu_value_to_register (struct frame_info *frame, int regnum,
 169                        struct type *valtype, const gdb_byte *in)
 170 {
 171   gdb_byte out[16];
 172   int len = TYPE_LENGTH (valtype);
 173   int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 174   gdb_assert (len < 16);
 175
 176   memset (out, 0, 16);
 177   memcpy (out + preferred_slot, in, len);
 178   put_frame_register (frame, regnum, out);
 179 }
 180
 181 /* Register groups.  */
 182
 183 static int
 184 spu_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
 185                          struct reggroup *group)
 186 {
 187   /* Registers displayed via 'info regs'.  */
 188   if (group == general_reggroup)
 189     return 1;
 190
 191   /* Registers displayed via 'info float'.  */
 192   if (group == float_reggroup)
 193     return 0;
 194
 195   /* Registers that need to be saved/restored in order to
 196      push or pop frames.  */
 197   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
 198     return 1;
 199
 200   return default_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group);
 201 }
 202
 203
 204 /* Decoding SPU instructions.  */
 205
 206 enum
 207   {
 208     op_lqd   = 0x34,
 209     op_lqx   = 0x3c4,
 210     op_lqa   = 0x61,
 211     op_lqr   = 0x67,
 212     op_stqd  = 0x24,
 213     op_stqx  = 0x144,
 214     op_stqa  = 0x41,
 215     op_stqr  = 0x47,
 216
 217     op_il    = 0x081,
 218     op_ila   = 0x21,
 219     op_a     = 0x0c0,
 220     op_ai    = 0x1c,
 221
 222     op_selb  = 0x4,
 223
 224     op_br    = 0x64,
 225     op_bra   = 0x60,
 226     op_brsl  = 0x66,
 227     op_brasl = 0x62,
 228     op_brnz  = 0x42,
 229     op_brz   = 0x40,
 230     op_brhnz = 0x46,
 231     op_brhz  = 0x44,
 232     op_bi    = 0x1a8,
 233     op_bisl  = 0x1a9,
 234     op_biz   = 0x128,
 235     op_binz  = 0x129,
 236     op_bihz  = 0x12a,
 237     op_bihnz = 0x12b,
 238   };
 239
 240 static int
 241 is_rr (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *rb)
 242 {
 243   if ((insn >> 21) == op)
 244     {
 245       *rt = insn & 127;
 246       *ra = (insn >> 7) & 127;
 247       *rb = (insn >> 14) & 127;
 248       return 1;
 249     }
 250
 251   return 0;
 252 }
 253
 254 static int
 255 is_rrr (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *rb, int *rc)
 256 {
 257   if ((insn >> 28) == op)
 258     {
 259       *rt = (insn >> 21) & 127;
 260       *ra = (insn >> 7) & 127;
 261       *rb = (insn >> 14) & 127;
 262       *rc = insn & 127;
 263       return 1;
 264     }
 265
 266   return 0;
 267 }
 268
 269 static int
 270 is_ri7 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *i7)
 271 {
 272   if ((insn >> 21) == op)
 273     {
 274       *rt = insn & 127;
 275       *ra = (insn >> 7) & 127;
 276       *i7 = (((insn >> 14) & 127) ^ 0x40) - 0x40;
 277       return 1;
 278     }
 279
 280   return 0;
 281 }
 282
 283 static int
 284 is_ri10 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *i10)
 285 {
 286   if ((insn >> 24) == op)
 287     {
 288       *rt = insn & 127;
 289       *ra = (insn >> 7) & 127;
 290       *i10 = (((insn >> 14) & 0x3ff) ^ 0x200) - 0x200;
 291       return 1;
 292     }
 293
 294   return 0;
 295 }
 296
 297 static int
 298 is_ri16 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *i16)
 299 {
 300   if ((insn >> 23) == op)
 301     {
 302       *rt = insn & 127;
 303       *i16 = (((insn >> 7) & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
 304       return 1;
 305     }
 306
 307   return 0;
 308 }
 309
 310 static int
 311 is_ri18 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *i18)
 312 {
 313   if ((insn >> 25) == op)
 314     {
 315       *rt = insn & 127;
 316       *i18 = (((insn >> 7) & 0x3ffff) ^ 0x20000) - 0x20000;
 317       return 1;
 318     }
 319
 320   return 0;
 321 }
 322
 323 static int
 324 is_branch (unsigned int insn, int *offset, int *reg)
 325 {
 326   int rt, i7, i16;
 327
 328   if (is_ri16 (insn, op_br, &rt, &i16)
 329       || is_ri16 (insn, op_brsl, &rt, &i16)
 330       || is_ri16 (insn, op_brnz, &rt, &i16)
 331       || is_ri16 (insn, op_brz, &rt, &i16)
 332       || is_ri16 (insn, op_brhnz, &rt, &i16)
 333       || is_ri16 (insn, op_brhz, &rt, &i16))
 334     {
 335       *reg = SPU_PC_REGNUM;
 336       *offset = i16 << 2;
 337       return 1;
 338     }
 339
 340   if (is_ri16 (insn, op_bra, &rt, &i16)
 341       || is_ri16 (insn, op_brasl, &rt, &i16))
 342     {
 343       *reg = -1;
 344       *offset = i16 << 2;
 345       return 1;
 346     }
 347
 348   if (is_ri7 (insn, op_bi, &rt, reg, &i7)
 349       || is_ri7 (insn, op_bisl, &rt, reg, &i7)
 350       || is_ri7 (insn, op_biz, &rt, reg, &i7)
 351       || is_ri7 (insn, op_binz, &rt, reg, &i7)
 352       || is_ri7 (insn, op_bihz, &rt, reg, &i7)
 353       || is_ri7 (insn, op_bihnz, &rt, reg, &i7))
 354     {
 355       *offset = 0;
 356       return 1;
 357     }
 358
 359   return 0;
 360 }
 361
 362
 363 /* Prolog parsing.  */
 364
 365 struct spu_prologue_data
 366   {
 367     /* Stack frame size.  -1 if analysis was unsuccessful.  */
 368     int size;
 369
 370     /* How to find the CFA.  The CFA is equal to SP at function entry.  */
 371     int cfa_reg;
 372     int cfa_offset;
 373
 374     /* Offset relative to CFA where a register is saved.  -1 if invalid.  */
 375     int reg_offset[SPU_NUM_GPRS];
 376   };
 377
 378 static CORE_ADDR
 379 spu_analyze_prologue (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR end_pc,
 380                       struct spu_prologue_data *data)
 381 {
 382   int found_sp = 0;
 383   int found_fp = 0;
 384   int found_lr = 0;
 385   int reg_immed[SPU_NUM_GPRS];
 386   gdb_byte buf[16];
 387   CORE_ADDR prolog_pc = start_pc;
 388   CORE_ADDR pc;
 389   int i;
 390
 391
 392   /* Initialize DATA to default values.  */
 393   data->size = -1;
 394
 395   data->cfa_reg = SPU_RAW_SP_REGNUM;
 396   data->cfa_offset = 0;
 397
 398   for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 399     data->reg_offset[i] = -1;
 400
 401   /* Set up REG_IMMED array.  This is non-zero for a register if we know its
 402      preferred slot currently holds this immediate value.  */
 403   for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 404       reg_immed[i] = 0;
 405
 406   /* Scan instructions until the first branch.
 407
 408      The following instructions are important prolog components:
 409
 410         - The first instruction to set up the stack pointer.
 411         - The first instruction to set up the frame pointer.
 412         - The first instruction to save the link register.
 413
 414      We return the instruction after the latest of these three,
 415      or the incoming PC if none is found.  The first instruction
 416      to set up the stack pointer also defines the frame size.
 417
 418      Note that instructions saving incoming arguments to their stack
 419      slots are not counted as important, because they are hard to
 420      identify with certainty.  This should not matter much, because
 421      arguments are relevant only in code compiled with debug data,
 422      and in such code the GDB core will advance until the first source
 423      line anyway, using SAL data.
 424
 425      For purposes of stack unwinding, we analyze the following types
 426      of instructions in addition:
 427
 428       - Any instruction adding to the current frame pointer.
 429       - Any instruction loading an immediate constant into a register.
 430       - Any instruction storing a register onto the stack.
 431
 432      These are used to compute the CFA and REG_OFFSET output.  */
 433
 434   for (pc = start_pc; pc < end_pc; pc += 4)
 435     {
 436       unsigned int insn;
 437       int rt, ra, rb, rc, immed;
 438
 439       if (target_read_memory (pc, buf, 4))
 440         break;
 441       insn = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 442
 443       /* AI is the typical instruction to set up a stack frame.
 444          It is also used to initialize the frame pointer.  */
 445       if (is_ri10 (insn, op_ai, &rt, &ra, &immed))
 446         {
 447           if (rt == data->cfa_reg && ra == data->cfa_reg)
 448             data->cfa_offset -= immed;
 449
 450           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 451               && !found_sp)
 452             {
 453               found_sp = 1;
 454               prolog_pc = pc + 4;
 455
 456               data->size = -immed;
 457             }
 458           else if (rt == SPU_FP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 459                    && !found_fp)
 460             {
 461               found_fp = 1;
 462               prolog_pc = pc + 4;
 463
 464               data->cfa_reg = SPU_FP_REGNUM;
 465               data->cfa_offset -= immed;
 466             }
 467         }
 468
 469       /* A is used to set up stack frames of size >= 512 bytes.
 470          If we have tracked the contents of the addend register,
 471          we can handle this as well.  */
 472       else if (is_rr (insn, op_a, &rt, &ra, &rb))
 473         {
 474           if (rt == data->cfa_reg && ra == data->cfa_reg)
 475             {
 476               if (reg_immed[rb] != 0)
 477                 data->cfa_offset -= reg_immed[rb];
 478               else
 479                 data->cfa_reg = -1;  /* We don't know the CFA any more.  */
 480             }
 481
 482           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 483               && !found_sp)
 484             {
 485               found_sp = 1;
 486               prolog_pc = pc + 4;
 487
 488               if (reg_immed[rb] != 0)
 489                 data->size = -reg_immed[rb];
 490             }
 491         }
 492
 493       /* We need to track IL and ILA used to load immediate constants
 494          in case they are later used as input to an A instruction.  */
 495       else if (is_ri16 (insn, op_il, &rt, &immed))
 496         {
 497           reg_immed[rt] = immed;
 498         }
 499
 500       else if (is_ri18 (insn, op_ila, &rt, &immed))
 501         {
 502           reg_immed[rt] = immed & 0x3ffff;
 503         }
 504
 505       /* STQD is used to save registers to the stack.  */
 506       else if (is_ri10 (insn, op_stqd, &rt, &ra, &immed))
 507         {
 508           if (ra == data->cfa_reg)
 509             data->reg_offset[rt] = data->cfa_offset - (immed << 4);
 510
 511           if (ra == data->cfa_reg && rt == SPU_LR_REGNUM
 512               && !found_lr)
 513             {
 514               found_lr = 1;
 515               prolog_pc = pc + 4;
 516             }
 517         }
 518
 519       /* _start uses SELB to set up the stack pointer.  */
 520       else if (is_rrr (insn, op_selb, &rt, &ra, &rb, &rc))
 521         {
 522           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && !found_sp)
 523             found_sp = 1;
 524         }
 525
 526       /* We terminate if we find a branch.  */
 527       else if (is_branch (insn, &immed, &ra))
 528         break;
 529     }
 530
 531
 532   /* If we successfully parsed until here, and didn't find any instruction
 533      modifying SP, we assume we have a frameless function.  */
 534   if (!found_sp)
 535     data->size = 0;
 536
 537   /* Return cooked instead of raw SP.  */
 538   if (data->cfa_reg == SPU_RAW_SP_REGNUM)
 539     data->cfa_reg = SPU_SP_REGNUM;
 540
 541   return prolog_pc;
 542 }
 543
 544 /* Return the first instruction after the prologue starting at PC.  */
 545 static CORE_ADDR
 546 spu_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
 547 {
 548   struct spu_prologue_data data;
 549   return spu_analyze_prologue (pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
 550 }
 551
 552 /* Return the frame pointer in use at address PC.  */
 553 static void
 554 spu_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc, int *reg, LONGEST *offset)
 555 {
 556   struct spu_prologue_data data;
 557   spu_analyze_prologue (pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
 558
 559   if (data.size != -1 && data.cfa_reg != -1)
 560     {
 561       /* The 'frame pointer' address is CFA minus frame size.  */
 562       *reg = data.cfa_reg;
 563       *offset = data.cfa_offset - data.size;
 564     }
 565   else
 566     {
 567       /* ??? We don't really know ... */
 568       *reg = SPU_SP_REGNUM;
 569       *offset = 0;
 570     }
 571 }
 572
 573 /* Normal stack frames.  */
 574
 575 struct spu_unwind_cache
 576 {
 577   CORE_ADDR func;
 578   CORE_ADDR frame_base;
 579   CORE_ADDR local_base;
 580
 581   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
 582 };
 583
 584 static struct spu_unwind_cache *
 585 spu_frame_unwind_cache (struct frame_info *next_frame,
 586                         void **this_prologue_cache)
 587 {
 588   struct spu_unwind_cache *info;
 589   struct spu_prologue_data data;
 590
 591   if (*this_prologue_cache)
 592     return *this_prologue_cache;
 593
 594   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct spu_unwind_cache);
 595   *this_prologue_cache = info;
 596   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (next_frame);
 597   info->frame_base = 0;
 598   info->local_base = 0;
 599
 600   /* Find the start of the current function, and analyze its prologue.  */
 601   info->func = frame_func_unwind (next_frame);
 602   if (info->func == 0)
 603     {
 604       /* Fall back to using the current PC as frame ID.  */
 605       info->func = frame_pc_unwind (next_frame);
 606       data.size = -1;
 607     }
 608   else
 609     spu_analyze_prologue (info->func, frame_pc_unwind (next_frame), &data);
 610
 611
 612   /* If successful, use prologue analysis data.  */
 613   if (data.size != -1 && data.cfa_reg != -1)
 614     {
 615       CORE_ADDR cfa;
 616       int i;
 617       gdb_byte buf[16];
 618
 619       /* Determine CFA via unwound CFA_REG plus CFA_OFFSET.  */
 620       frame_unwind_register (next_frame, data.cfa_reg, buf);
 621       cfa = extract_unsigned_integer (buf, 4) + data.cfa_offset;
 622
 623       /* Call-saved register slots.  */
 624       for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 625         if (i == SPU_LR_REGNUM
 626             || (i >= SPU_SAVED1_REGNUM && i <= SPU_SAVEDN_REGNUM))
 627           if (data.reg_offset[i] != -1)
 628             info->saved_regs[i].addr = cfa - data.reg_offset[i];
 629
 630       /* The previous PC comes from the link register.  */
 631       if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, SPU_LR_REGNUM))
 632         info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM] = info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM];
 633       else
 634         info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM].realreg = SPU_LR_REGNUM;
 635
 636       /* The previous SP is equal to the CFA.  */
 637       trad_frame_set_value (info->saved_regs, SPU_SP_REGNUM, cfa);
 638
 639       /* Frame bases.  */
 640       info->frame_base = cfa;
 641       info->local_base = cfa - data.size;
 642     }
 643
 644   /* Otherwise, fall back to reading the backchain link.  */
 645   else
 646     {
 647       CORE_ADDR reg, backchain;
 648
 649       /* Get the backchain.  */
 650       reg = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_SP_REGNUM);
 651       backchain = read_memory_unsigned_integer (reg, 4);
 652
 653       /* A zero backchain terminates the frame chain.  Also, sanity
 654          check against the local store size limit.  */
 655       if (backchain != 0 && backchain < SPU_LS_SIZE)
 656         {
 657           /* Assume the link register is saved into its slot.  */
 658           if (backchain + 16 < SPU_LS_SIZE)
 659             info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM].addr = backchain + 16;
 660
 661           /* This will also be the previous PC.  */
 662           if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, SPU_LR_REGNUM))
 663             info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM] = info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM];
 664           else
 665             info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM].realreg = SPU_LR_REGNUM;
 666
 667           /* The previous SP will equal the backchain value.  */
 668           trad_frame_set_value (info->saved_regs, SPU_SP_REGNUM, backchain);
 669
 670           /* Frame bases.  */
 671           info->frame_base = backchain;
 672           info->local_base = reg;
 673         }
 674     }
 675
 676   return info;
 677 }
 678
 679 static void
 680 spu_frame_this_id (struct frame_info *next_frame,
 681                    void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
 682 {
 683   struct spu_unwind_cache *info =
 684     spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
 685
 686   if (info->frame_base == 0)
 687     return;
 688
 689   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, info->func);
 690 }
 691
 692 static void
 693 spu_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame,
 694                          void **this_prologue_cache,
 695                          int regnum, int *optimizedp,
 696                          enum lval_type *lvalp, CORE_ADDR * addrp,
 697                          int *realnump, gdb_byte *bufferp)
 698 {
 699   struct spu_unwind_cache *info
 700     = spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
 701
 702   /* Special-case the stack pointer.  */
 703   if (regnum == SPU_RAW_SP_REGNUM)
 704     regnum = SPU_SP_REGNUM;
 705
 706   trad_frame_get_prev_register (next_frame, info->saved_regs, regnum,
 707                                 optimizedp, lvalp, addrp, realnump, bufferp);
 708 }
 709
 710 static const struct frame_unwind spu_frame_unwind = {
 711   NORMAL_FRAME,
 712   spu_frame_this_id,
 713   spu_frame_prev_register
 714 };
 715
 716 const struct frame_unwind *
 717 spu_frame_sniffer (struct frame_info *next_frame)
 718 {
 719   return &spu_frame_unwind;
 720 }
 721
 722 static CORE_ADDR
 723 spu_frame_base_address (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 724 {
 725   struct spu_unwind_cache *info
 726     = spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_cache);
 727   return info->local_base;
 728 }
 729
 730 static const struct frame_base spu_frame_base = {
 731   &spu_frame_unwind,
 732   spu_frame_base_address,
 733   spu_frame_base_address,
 734   spu_frame_base_address
 735 };
 736
 737 static CORE_ADDR
 738 spu_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 739 {
 740   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_PC_REGNUM);
 741 }
 742
 743 static CORE_ADDR
 744 spu_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 745 {
 746   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_SP_REGNUM);
 747 }
 748
 749
 750 /* Function calling convention.  */
 751
 752 static int
 753 spu_scalar_value_p (struct type *type)
 754 {
 755   switch (TYPE_CODE (type))
 756     {
 757     case TYPE_CODE_INT:
 758     case TYPE_CODE_ENUM:
 759     case TYPE_CODE_RANGE:
 760     case TYPE_CODE_CHAR:
 761     case TYPE_CODE_BOOL:
 762     case TYPE_CODE_PTR:
 763     case TYPE_CODE_REF:
 764       return TYPE_LENGTH (type) <= 16;
 765
 766     default:
 767       return 0;
 768     }
 769 }
 770
 771 static void
 772 spu_value_to_regcache (struct regcache *regcache, int regnum,
 773                        struct type *type, const gdb_byte *in)
 774 {
 775   int len = TYPE_LENGTH (type);
 776
 777   if (spu_scalar_value_p (type))
 778     {
 779       int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 780       regcache_cooked_write_part (regcache, regnum, preferred_slot, len, in);
 781     }
 782   else
 783     {
 784       while (len >= 16)
 785         {
 786           regcache_cooked_write (regcache, regnum++, in);
 787           in += 16;
 788           len -= 16;
 789         }
 790
 791       if (len > 0)
 792         regcache_cooked_write_part (regcache, regnum, 0, len, in);
 793     }
 794 }
 795
 796 static void
 797 spu_regcache_to_value (struct regcache *regcache, int regnum,
 798                        struct type *type, gdb_byte *out)
 799 {
 800   int len = TYPE_LENGTH (type);
 801
 802   if (spu_scalar_value_p (type))
 803     {
 804       int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 805       regcache_cooked_read_part (regcache, regnum, preferred_slot, len, out);
 806     }
 807   else
 808     {
 809       while (len >= 16)
 810         {
 811           regcache_cooked_read (regcache, regnum++, out);
 812           out += 16;
 813           len -= 16;
 814         }
 815
 816       if (len > 0)
 817         regcache_cooked_read_part (regcache, regnum, 0, len, out);
 818     }
 819 }
 820
 821 static CORE_ADDR
 822 spu_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 823                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
 824                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
 825                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
 826 {
 827   int i;
 828   int regnum = SPU_ARG1_REGNUM;
 829   int stack_arg = -1;
 830   gdb_byte buf[16];
 831
 832   /* Set the return address.  */
 833   memset (buf, 0, sizeof buf);
 834   store_unsigned_integer (buf, 4, bp_addr);
 835   regcache_cooked_write (regcache, SPU_LR_REGNUM, buf);
 836
 837   /* If STRUCT_RETURN is true, then the struct return address (in
 838      STRUCT_ADDR) will consume the first argument-passing register.
 839      Both adjust the register count and store that value.  */
 840   if (struct_return)
 841     {
 842       memset (buf, 0, sizeof buf);
 843       store_unsigned_integer (buf, 4, struct_addr);
 844       regcache_cooked_write (regcache, regnum++, buf);
 845     }
 846
 847   /* Fill in argument registers.  */
 848   for (i = 0; i < nargs; i++)
 849     {
 850       struct value *arg = args[i];
 851       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
 852       const gdb_byte *contents = value_contents (arg);
 853       int len = TYPE_LENGTH (type);
 854       int n_regs = align_up (len, 16) / 16;
 855
 856       /* If the argument doesn't wholly fit into registers, it and
 857          all subsequent arguments go to the stack.  */
 858       if (regnum + n_regs - 1 > SPU_ARGN_REGNUM)
 859         {
 860           stack_arg = i;
 861           break;
 862         }
 863
 864       spu_value_to_regcache (regcache, regnum, type, contents);
 865       regnum += n_regs;
 866     }
 867
 868   /* Overflow arguments go to the stack.  */
 869   if (stack_arg != -1)
 870     {
 871       CORE_ADDR ap;
 872
 873       /* Allocate all required stack size.  */
 874       for (i = stack_arg; i < nargs; i++)
 875         {
 876           struct type *type = check_typedef (value_type (args[i]));
 877           sp -= align_up (TYPE_LENGTH (type), 16);
 878         }
 879
 880       /* Fill in stack arguments.  */
 881       ap = sp;
 882       for (i = stack_arg; i < nargs; i++)
 883         {
 884           struct value *arg = args[i];
 885           struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
 886           int len = TYPE_LENGTH (type);
 887           int preferred_slot;
 888
 889           if (spu_scalar_value_p (type))
 890             preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 891           else
 892             preferred_slot = 0;
 893
 894           target_write_memory (ap + preferred_slot, value_contents (arg), len);
 895           ap += align_up (TYPE_LENGTH (type), 16);
 896         }
 897     }
 898
 899   /* Allocate stack frame header.  */
 900   sp -= 32;
 901
 902   /* Finally, update the SP register.  */
 903   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, SPU_SP_REGNUM, sp);
 904
 905   return sp;
 906 }
 907
 908 static struct frame_id
 909 spu_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 910 {
 911   return frame_id_build (spu_unwind_sp (gdbarch, next_frame),
 912                          spu_unwind_pc (gdbarch, next_frame));
 913 }
 914
 915 /* Function return value access.  */
 916
 917 static enum return_value_convention
 918 spu_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
 919                   struct regcache *regcache, gdb_byte *out, const gdb_byte *in)
 920 {
 921   enum return_value_convention rvc;
 922
 923   if (TYPE_LENGTH (type) <= (SPU_ARGN_REGNUM - SPU_ARG1_REGNUM + 1) * 16)
 924     rvc = RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 925   else
 926     rvc = RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 927
 928   if (in)
 929     {
 930       switch (rvc)
 931         {
 932         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
 933           spu_value_to_regcache (regcache, SPU_ARG1_REGNUM, type, in);
 934           break;
 935
 936         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
 937           error ("Cannot set function return value.");
 938           break;
 939         }
 940     }
 941   else if (out)
 942     {
 943       switch (rvc)
 944         {
 945         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
 946           spu_regcache_to_value (regcache, SPU_ARG1_REGNUM, type, out);
 947           break;
 948
 949         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
 950           error ("Function return value unknown.");
 951           break;
 952         }
 953     }
 954
 955   return rvc;
 956 }
 957
 958
 959 /* Breakpoints.  */
 960
 961 static const gdb_byte *
 962 spu_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR * pcptr, int *lenptr)
 963 {
 964   static const gdb_byte breakpoint[] = { 0x00, 0x00, 0x3f, 0xff };
 965
 966   *lenptr = sizeof breakpoint;
 967   return breakpoint;
 968 }
 969
 970
 971 /* Software single-stepping support.  */
 972
 973 void
 974 spu_software_single_step (enum target_signal signal, int insert_breakpoints_p)
 975 {
 976   if (insert_breakpoints_p)
 977     {
 978       CORE_ADDR pc, next_pc;
 979       unsigned int insn;
 980       int offset, reg;
 981       gdb_byte buf[4];
 982
 983       regcache_cooked_read (current_regcache, SPU_PC_REGNUM, buf);
 984       pc = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 985
 986       if (target_read_memory (pc, buf, 4))
 987         return;
 988       insn = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 989
 990        /* Next sequential instruction is at PC + 4, except if the current
 991           instruction is a PPE-assisted call, in which case it is at PC + 8.
 992           Wrap around LS limit to be on the safe side.  */
 993       if ((insn & 0xffffff00) == 0x00002100)
 994         next_pc = (pc + 8) & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
 995       else
 996         next_pc = (pc + 4) & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
 997
 998       insert_single_step_breakpoint (next_pc);
 999
1000       if (is_branch (insn, &offset, &reg))
1001         {
1002           CORE_ADDR target = offset;
1003
1004           if (reg == SPU_PC_REGNUM)
1005             target += pc;
1006           else if (reg != -1)
1007             {
1008               regcache_cooked_read_part (current_regcache, reg, 0, 4, buf);
1009               target += extract_unsigned_integer (buf, 4);
1010             }
1011
1012           target = target & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
1013           if (target != next_pc)
1014             insert_single_step_breakpoint (target);
1015         }
1016     }
1017   else
1018     remove_single_step_breakpoints ();
1019 }
1020
1021
1022 /* Set up gdbarch struct.  */
1023
1024 static struct gdbarch *
1025 spu_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1026 {
1027   struct gdbarch *gdbarch;
1028
1029   /* Find a candidate among the list of pre-declared architectures.  */
1030   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1031   if (arches != NULL)
1032     return arches->gdbarch;
1033
1034   /* Is is for us?  */
1035   if (info.bfd_arch_info->mach != bfd_mach_spu)
1036     return NULL;
1037
1038   /* Yes, create a new architecture.  */
1039   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, NULL);
1040
1041   /* Disassembler.  */
1042   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_spu);
1043
1044   /* Registers.  */
1045   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, SPU_NUM_REGS);
1046   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, SPU_NUM_PSEUDO_REGS);
1047   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, SPU_SP_REGNUM);
1048   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, SPU_PC_REGNUM);
1049   set_gdbarch_register_name (gdbarch, spu_register_name);
1050   set_gdbarch_register_type (gdbarch, spu_register_type);
1051   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, spu_pseudo_register_read);
1052   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, spu_pseudo_register_write);
1053   set_gdbarch_convert_register_p (gdbarch, spu_convert_register_p);
1054   set_gdbarch_register_to_value (gdbarch, spu_register_to_value);
1055   set_gdbarch_value_to_register (gdbarch, spu_value_to_register);
1056   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, spu_register_reggroup_p);
1057
1058   /* Data types.  */
1059   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
1060   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
1061   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1062   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1063   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1064   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1065   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1066   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1067   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1068   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1069   set_gdbarch_float_format (gdbarch, &floatformat_ieee_single_big);
1070   set_gdbarch_double_format (gdbarch, &floatformat_ieee_double_big);
1071   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, &floatformat_ieee_double_big);
1072
1073   /* Inferior function calls.  */
1074   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, spu_push_dummy_call);
1075   set_gdbarch_unwind_dummy_id (gdbarch, spu_unwind_dummy_id);
1076   set_gdbarch_return_value (gdbarch, spu_return_value);
1077
1078   /* Frame handling.  */
1079   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1080   frame_unwind_append_sniffer (gdbarch, spu_frame_sniffer);
1081   frame_base_set_default (gdbarch, &spu_frame_base);
1082   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, spu_unwind_pc);
1083   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, spu_unwind_sp);
1084   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, spu_virtual_frame_pointer);
1085   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1086   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, spu_skip_prologue);
1087
1088   /* Breakpoints.  */
1089   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 4);
1090   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, spu_breakpoint_from_pc);
1091   set_gdbarch_cannot_step_breakpoint (gdbarch, 1);
1092   set_gdbarch_software_single_step (gdbarch, spu_software_single_step);
1093
1094   return gdbarch;
1095 }
1096
1097 /* Implement a SPU-specific vector type as replacement
1098    for __gdb_builtin_type_vec128.  */
1099 static void
1100 spu_init_vector_type (void)
1101 {
1102   struct type *type;
1103
1104   type = init_composite_type ("__spu_builtin_type_vec128", TYPE_CODE_UNION);
1105   append_composite_type_field (type, "uint128", builtin_type_int128);
1106   append_composite_type_field (type, "v2_int64", builtin_type_v2_int64);
1107   append_composite_type_field (type, "v4_int32", builtin_type_v4_int32);
1108   append_composite_type_field (type, "v8_int16", builtin_type_v8_int16);
1109   append_composite_type_field (type, "v16_int8", builtin_type_v16_int8);
1110   append_composite_type_field (type, "v2_double", builtin_type_v2_double);
1111   append_composite_type_field (type, "v4_float", builtin_type_v4_float);
1112
1113   TYPE_FLAGS (type) |= TYPE_FLAG_VECTOR;
1114   TYPE_NAME (type) = "spu_builtin_type_vec128";
1115   spu_builtin_type_vec128 = type;
1116 }
1117
1118 void
1119 _initialize_spu_tdep (void)
1120 {
1121   register_gdbarch_init (bfd_arch_spu, spu_gdbarch_init);
1122
1123   spu_init_vector_type ();
1124 }