gdb/spu-tdep.c

   1 /* SPU target-dependent code for GDB, the GNU debugger.
   2    Copyright (C) 2006, 2007 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 struct value *
 149 spu_value_from_register (struct type *type, int regnum,
 150                          struct frame_info *frame)
 151 {
 152   struct value *value = default_value_from_register (type, regnum, frame);
 153   int len = TYPE_LENGTH (type);
 154
 155   if (regnum < SPU_NUM_GPRS && len < 16)
 156     {
 157       int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 158       set_value_offset (value, preferred_slot);
 159     }
 160
 161   return value;
 162 }
 163
 164 /* Register groups.  */
 165
 166 static int
 167 spu_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
 168                          struct reggroup *group)
 169 {
 170   /* Registers displayed via 'info regs'.  */
 171   if (group == general_reggroup)
 172     return 1;
 173
 174   /* Registers displayed via 'info float'.  */
 175   if (group == float_reggroup)
 176     return 0;
 177
 178   /* Registers that need to be saved/restored in order to
 179      push or pop frames.  */
 180   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
 181     return 1;
 182
 183   return default_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group);
 184 }
 185
 186
 187 /* Decoding SPU instructions.  */
 188
 189 enum
 190   {
 191     op_lqd   = 0x34,
 192     op_lqx   = 0x3c4,
 193     op_lqa   = 0x61,
 194     op_lqr   = 0x67,
 195     op_stqd  = 0x24,
 196     op_stqx  = 0x144,
 197     op_stqa  = 0x41,
 198     op_stqr  = 0x47,
 199
 200     op_il    = 0x081,
 201     op_ila   = 0x21,
 202     op_a     = 0x0c0,
 203     op_ai    = 0x1c,
 204
 205     op_selb  = 0x4,
 206
 207     op_br    = 0x64,
 208     op_bra   = 0x60,
 209     op_brsl  = 0x66,
 210     op_brasl = 0x62,
 211     op_brnz  = 0x42,
 212     op_brz   = 0x40,
 213     op_brhnz = 0x46,
 214     op_brhz  = 0x44,
 215     op_bi    = 0x1a8,
 216     op_bisl  = 0x1a9,
 217     op_biz   = 0x128,
 218     op_binz  = 0x129,
 219     op_bihz  = 0x12a,
 220     op_bihnz = 0x12b,
 221   };
 222
 223 static int
 224 is_rr (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *rb)
 225 {
 226   if ((insn >> 21) == op)
 227     {
 228       *rt = insn & 127;
 229       *ra = (insn >> 7) & 127;
 230       *rb = (insn >> 14) & 127;
 231       return 1;
 232     }
 233
 234   return 0;
 235 }
 236
 237 static int
 238 is_rrr (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *rb, int *rc)
 239 {
 240   if ((insn >> 28) == op)
 241     {
 242       *rt = (insn >> 21) & 127;
 243       *ra = (insn >> 7) & 127;
 244       *rb = (insn >> 14) & 127;
 245       *rc = insn & 127;
 246       return 1;
 247     }
 248
 249   return 0;
 250 }
 251
 252 static int
 253 is_ri7 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *i7)
 254 {
 255   if ((insn >> 21) == op)
 256     {
 257       *rt = insn & 127;
 258       *ra = (insn >> 7) & 127;
 259       *i7 = (((insn >> 14) & 127) ^ 0x40) - 0x40;
 260       return 1;
 261     }
 262
 263   return 0;
 264 }
 265
 266 static int
 267 is_ri10 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *i10)
 268 {
 269   if ((insn >> 24) == op)
 270     {
 271       *rt = insn & 127;
 272       *ra = (insn >> 7) & 127;
 273       *i10 = (((insn >> 14) & 0x3ff) ^ 0x200) - 0x200;
 274       return 1;
 275     }
 276
 277   return 0;
 278 }
 279
 280 static int
 281 is_ri16 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *i16)
 282 {
 283   if ((insn >> 23) == op)
 284     {
 285       *rt = insn & 127;
 286       *i16 = (((insn >> 7) & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
 287       return 1;
 288     }
 289
 290   return 0;
 291 }
 292
 293 static int
 294 is_ri18 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *i18)
 295 {
 296   if ((insn >> 25) == op)
 297     {
 298       *rt = insn & 127;
 299       *i18 = (((insn >> 7) & 0x3ffff) ^ 0x20000) - 0x20000;
 300       return 1;
 301     }
 302
 303   return 0;
 304 }
 305
 306 static int
 307 is_branch (unsigned int insn, int *offset, int *reg)
 308 {
 309   int rt, i7, i16;
 310
 311   if (is_ri16 (insn, op_br, &rt, &i16)
 312       || is_ri16 (insn, op_brsl, &rt, &i16)
 313       || is_ri16 (insn, op_brnz, &rt, &i16)
 314       || is_ri16 (insn, op_brz, &rt, &i16)
 315       || is_ri16 (insn, op_brhnz, &rt, &i16)
 316       || is_ri16 (insn, op_brhz, &rt, &i16))
 317     {
 318       *reg = SPU_PC_REGNUM;
 319       *offset = i16 << 2;
 320       return 1;
 321     }
 322
 323   if (is_ri16 (insn, op_bra, &rt, &i16)
 324       || is_ri16 (insn, op_brasl, &rt, &i16))
 325     {
 326       *reg = -1;
 327       *offset = i16 << 2;
 328       return 1;
 329     }
 330
 331   if (is_ri7 (insn, op_bi, &rt, reg, &i7)
 332       || is_ri7 (insn, op_bisl, &rt, reg, &i7)
 333       || is_ri7 (insn, op_biz, &rt, reg, &i7)
 334       || is_ri7 (insn, op_binz, &rt, reg, &i7)
 335       || is_ri7 (insn, op_bihz, &rt, reg, &i7)
 336       || is_ri7 (insn, op_bihnz, &rt, reg, &i7))
 337     {
 338       *offset = 0;
 339       return 1;
 340     }
 341
 342   return 0;
 343 }
 344
 345
 346 /* Prolog parsing.  */
 347
 348 struct spu_prologue_data
 349   {
 350     /* Stack frame size.  -1 if analysis was unsuccessful.  */
 351     int size;
 352
 353     /* How to find the CFA.  The CFA is equal to SP at function entry.  */
 354     int cfa_reg;
 355     int cfa_offset;
 356
 357     /* Offset relative to CFA where a register is saved.  -1 if invalid.  */
 358     int reg_offset[SPU_NUM_GPRS];
 359   };
 360
 361 static CORE_ADDR
 362 spu_analyze_prologue (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR end_pc,
 363                       struct spu_prologue_data *data)
 364 {
 365   int found_sp = 0;
 366   int found_fp = 0;
 367   int found_lr = 0;
 368   int reg_immed[SPU_NUM_GPRS];
 369   gdb_byte buf[16];
 370   CORE_ADDR prolog_pc = start_pc;
 371   CORE_ADDR pc;
 372   int i;
 373
 374
 375   /* Initialize DATA to default values.  */
 376   data->size = -1;
 377
 378   data->cfa_reg = SPU_RAW_SP_REGNUM;
 379   data->cfa_offset = 0;
 380
 381   for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 382     data->reg_offset[i] = -1;
 383
 384   /* Set up REG_IMMED array.  This is non-zero for a register if we know its
 385      preferred slot currently holds this immediate value.  */
 386   for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 387       reg_immed[i] = 0;
 388
 389   /* Scan instructions until the first branch.
 390
 391      The following instructions are important prolog components:
 392
 393         - The first instruction to set up the stack pointer.
 394         - The first instruction to set up the frame pointer.
 395         - The first instruction to save the link register.
 396
 397      We return the instruction after the latest of these three,
 398      or the incoming PC if none is found.  The first instruction
 399      to set up the stack pointer also defines the frame size.
 400
 401      Note that instructions saving incoming arguments to their stack
 402      slots are not counted as important, because they are hard to
 403      identify with certainty.  This should not matter much, because
 404      arguments are relevant only in code compiled with debug data,
 405      and in such code the GDB core will advance until the first source
 406      line anyway, using SAL data.
 407
 408      For purposes of stack unwinding, we analyze the following types
 409      of instructions in addition:
 410
 411       - Any instruction adding to the current frame pointer.
 412       - Any instruction loading an immediate constant into a register.
 413       - Any instruction storing a register onto the stack.
 414
 415      These are used to compute the CFA and REG_OFFSET output.  */
 416
 417   for (pc = start_pc; pc < end_pc; pc += 4)
 418     {
 419       unsigned int insn;
 420       int rt, ra, rb, rc, immed;
 421
 422       if (target_read_memory (pc, buf, 4))
 423         break;
 424       insn = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 425
 426       /* AI is the typical instruction to set up a stack frame.
 427          It is also used to initialize the frame pointer.  */
 428       if (is_ri10 (insn, op_ai, &rt, &ra, &immed))
 429         {
 430           if (rt == data->cfa_reg && ra == data->cfa_reg)
 431             data->cfa_offset -= immed;
 432
 433           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 434               && !found_sp)
 435             {
 436               found_sp = 1;
 437               prolog_pc = pc + 4;
 438
 439               data->size = -immed;
 440             }
 441           else if (rt == SPU_FP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 442                    && !found_fp)
 443             {
 444               found_fp = 1;
 445               prolog_pc = pc + 4;
 446
 447               data->cfa_reg = SPU_FP_REGNUM;
 448               data->cfa_offset -= immed;
 449             }
 450         }
 451
 452       /* A is used to set up stack frames of size >= 512 bytes.
 453          If we have tracked the contents of the addend register,
 454          we can handle this as well.  */
 455       else if (is_rr (insn, op_a, &rt, &ra, &rb))
 456         {
 457           if (rt == data->cfa_reg && ra == data->cfa_reg)
 458             {
 459               if (reg_immed[rb] != 0)
 460                 data->cfa_offset -= reg_immed[rb];
 461               else
 462                 data->cfa_reg = -1;  /* We don't know the CFA any more.  */
 463             }
 464
 465           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 466               && !found_sp)
 467             {
 468               found_sp = 1;
 469               prolog_pc = pc + 4;
 470
 471               if (reg_immed[rb] != 0)
 472                 data->size = -reg_immed[rb];
 473             }
 474         }
 475
 476       /* We need to track IL and ILA used to load immediate constants
 477          in case they are later used as input to an A instruction.  */
 478       else if (is_ri16 (insn, op_il, &rt, &immed))
 479         {
 480           reg_immed[rt] = immed;
 481         }
 482
 483       else if (is_ri18 (insn, op_ila, &rt, &immed))
 484         {
 485           reg_immed[rt] = immed & 0x3ffff;
 486         }
 487
 488       /* STQD is used to save registers to the stack.  */
 489       else if (is_ri10 (insn, op_stqd, &rt, &ra, &immed))
 490         {
 491           if (ra == data->cfa_reg)
 492             data->reg_offset[rt] = data->cfa_offset - (immed << 4);
 493
 494           if (ra == data->cfa_reg && rt == SPU_LR_REGNUM
 495               && !found_lr)
 496             {
 497               found_lr = 1;
 498               prolog_pc = pc + 4;
 499             }
 500         }
 501
 502       /* _start uses SELB to set up the stack pointer.  */
 503       else if (is_rrr (insn, op_selb, &rt, &ra, &rb, &rc))
 504         {
 505           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && !found_sp)
 506             found_sp = 1;
 507         }
 508
 509       /* We terminate if we find a branch.  */
 510       else if (is_branch (insn, &immed, &ra))
 511         break;
 512     }
 513
 514
 515   /* If we successfully parsed until here, and didn't find any instruction
 516      modifying SP, we assume we have a frameless function.  */
 517   if (!found_sp)
 518     data->size = 0;
 519
 520   /* Return cooked instead of raw SP.  */
 521   if (data->cfa_reg == SPU_RAW_SP_REGNUM)
 522     data->cfa_reg = SPU_SP_REGNUM;
 523
 524   return prolog_pc;
 525 }
 526
 527 /* Return the first instruction after the prologue starting at PC.  */
 528 static CORE_ADDR
 529 spu_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
 530 {
 531   struct spu_prologue_data data;
 532   return spu_analyze_prologue (pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
 533 }
 534
 535 /* Return the frame pointer in use at address PC.  */
 536 static void
 537 spu_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc, int *reg, LONGEST *offset)
 538 {
 539   struct spu_prologue_data data;
 540   spu_analyze_prologue (pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
 541
 542   if (data.size != -1 && data.cfa_reg != -1)
 543     {
 544       /* The 'frame pointer' address is CFA minus frame size.  */
 545       *reg = data.cfa_reg;
 546       *offset = data.cfa_offset - data.size;
 547     }
 548   else
 549     {
 550       /* ??? We don't really know ... */
 551       *reg = SPU_SP_REGNUM;
 552       *offset = 0;
 553     }
 554 }
 555
 556 /* Normal stack frames.  */
 557
 558 struct spu_unwind_cache
 559 {
 560   CORE_ADDR func;
 561   CORE_ADDR frame_base;
 562   CORE_ADDR local_base;
 563
 564   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
 565 };
 566
 567 static struct spu_unwind_cache *
 568 spu_frame_unwind_cache (struct frame_info *next_frame,
 569                         void **this_prologue_cache)
 570 {
 571   struct spu_unwind_cache *info;
 572   struct spu_prologue_data data;
 573
 574   if (*this_prologue_cache)
 575     return *this_prologue_cache;
 576
 577   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct spu_unwind_cache);
 578   *this_prologue_cache = info;
 579   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (next_frame);
 580   info->frame_base = 0;
 581   info->local_base = 0;
 582
 583   /* Find the start of the current function, and analyze its prologue.  */
 584   info->func = frame_func_unwind (next_frame);
 585   if (info->func == 0)
 586     {
 587       /* Fall back to using the current PC as frame ID.  */
 588       info->func = frame_pc_unwind (next_frame);
 589       data.size = -1;
 590     }
 591   else
 592     spu_analyze_prologue (info->func, frame_pc_unwind (next_frame), &data);
 593
 594
 595   /* If successful, use prologue analysis data.  */
 596   if (data.size != -1 && data.cfa_reg != -1)
 597     {
 598       CORE_ADDR cfa;
 599       int i;
 600       gdb_byte buf[16];
 601
 602       /* Determine CFA via unwound CFA_REG plus CFA_OFFSET.  */
 603       frame_unwind_register (next_frame, data.cfa_reg, buf);
 604       cfa = extract_unsigned_integer (buf, 4) + data.cfa_offset;
 605
 606       /* Call-saved register slots.  */
 607       for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 608         if (i == SPU_LR_REGNUM
 609             || (i >= SPU_SAVED1_REGNUM && i <= SPU_SAVEDN_REGNUM))
 610           if (data.reg_offset[i] != -1)
 611             info->saved_regs[i].addr = cfa - data.reg_offset[i];
 612
 613       /* The previous PC comes from the link register.  */
 614       if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, SPU_LR_REGNUM))
 615         info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM] = info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM];
 616       else
 617         info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM].realreg = SPU_LR_REGNUM;
 618
 619       /* The previous SP is equal to the CFA.  */
 620       trad_frame_set_value (info->saved_regs, SPU_SP_REGNUM, cfa);
 621
 622       /* Frame bases.  */
 623       info->frame_base = cfa;
 624       info->local_base = cfa - data.size;
 625     }
 626
 627   /* Otherwise, fall back to reading the backchain link.  */
 628   else
 629     {
 630       CORE_ADDR reg, backchain;
 631
 632       /* Get the backchain.  */
 633       reg = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_SP_REGNUM);
 634       backchain = read_memory_unsigned_integer (reg, 4);
 635
 636       /* A zero backchain terminates the frame chain.  Also, sanity
 637          check against the local store size limit.  */
 638       if (backchain != 0 && backchain < SPU_LS_SIZE)
 639         {
 640           /* Assume the link register is saved into its slot.  */
 641           if (backchain + 16 < SPU_LS_SIZE)
 642             info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM].addr = backchain + 16;
 643
 644           /* This will also be the previous PC.  */
 645           if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, SPU_LR_REGNUM))
 646             info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM] = info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM];
 647           else
 648             info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM].realreg = SPU_LR_REGNUM;
 649
 650           /* The previous SP will equal the backchain value.  */
 651           trad_frame_set_value (info->saved_regs, SPU_SP_REGNUM, backchain);
 652
 653           /* Frame bases.  */
 654           info->frame_base = backchain;
 655           info->local_base = reg;
 656         }
 657     }
 658
 659   return info;
 660 }
 661
 662 static void
 663 spu_frame_this_id (struct frame_info *next_frame,
 664                    void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
 665 {
 666   struct spu_unwind_cache *info =
 667     spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
 668
 669   if (info->frame_base == 0)
 670     return;
 671
 672   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, info->func);
 673 }
 674
 675 static void
 676 spu_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame,
 677                          void **this_prologue_cache,
 678                          int regnum, int *optimizedp,
 679                          enum lval_type *lvalp, CORE_ADDR * addrp,
 680                          int *realnump, gdb_byte *bufferp)
 681 {
 682   struct spu_unwind_cache *info
 683     = spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
 684
 685   /* Special-case the stack pointer.  */
 686   if (regnum == SPU_RAW_SP_REGNUM)
 687     regnum = SPU_SP_REGNUM;
 688
 689   trad_frame_get_prev_register (next_frame, info->saved_regs, regnum,
 690                                 optimizedp, lvalp, addrp, realnump, bufferp);
 691 }
 692
 693 static const struct frame_unwind spu_frame_unwind = {
 694   NORMAL_FRAME,
 695   spu_frame_this_id,
 696   spu_frame_prev_register
 697 };
 698
 699 const struct frame_unwind *
 700 spu_frame_sniffer (struct frame_info *next_frame)
 701 {
 702   return &spu_frame_unwind;
 703 }
 704
 705 static CORE_ADDR
 706 spu_frame_base_address (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 707 {
 708   struct spu_unwind_cache *info
 709     = spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_cache);
 710   return info->local_base;
 711 }
 712
 713 static const struct frame_base spu_frame_base = {
 714   &spu_frame_unwind,
 715   spu_frame_base_address,
 716   spu_frame_base_address,
 717   spu_frame_base_address
 718 };
 719
 720 static CORE_ADDR
 721 spu_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 722 {
 723   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_PC_REGNUM);
 724 }
 725
 726 static CORE_ADDR
 727 spu_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 728 {
 729   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_SP_REGNUM);
 730 }
 731
 732
 733 /* Function calling convention.  */
 734
 735 static int
 736 spu_scalar_value_p (struct type *type)
 737 {
 738   switch (TYPE_CODE (type))
 739     {
 740     case TYPE_CODE_INT:
 741     case TYPE_CODE_ENUM:
 742     case TYPE_CODE_RANGE:
 743     case TYPE_CODE_CHAR:
 744     case TYPE_CODE_BOOL:
 745     case TYPE_CODE_PTR:
 746     case TYPE_CODE_REF:
 747       return TYPE_LENGTH (type) <= 16;
 748
 749     default:
 750       return 0;
 751     }
 752 }
 753
 754 static void
 755 spu_value_to_regcache (struct regcache *regcache, int regnum,
 756                        struct type *type, const gdb_byte *in)
 757 {
 758   int len = TYPE_LENGTH (type);
 759
 760   if (spu_scalar_value_p (type))
 761     {
 762       int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 763       regcache_cooked_write_part (regcache, regnum, preferred_slot, len, in);
 764     }
 765   else
 766     {
 767       while (len >= 16)
 768         {
 769           regcache_cooked_write (regcache, regnum++, in);
 770           in += 16;
 771           len -= 16;
 772         }
 773
 774       if (len > 0)
 775         regcache_cooked_write_part (regcache, regnum, 0, len, in);
 776     }
 777 }
 778
 779 static void
 780 spu_regcache_to_value (struct regcache *regcache, int regnum,
 781                        struct type *type, gdb_byte *out)
 782 {
 783   int len = TYPE_LENGTH (type);
 784
 785   if (spu_scalar_value_p (type))
 786     {
 787       int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 788       regcache_cooked_read_part (regcache, regnum, preferred_slot, len, out);
 789     }
 790   else
 791     {
 792       while (len >= 16)
 793         {
 794           regcache_cooked_read (regcache, regnum++, out);
 795           out += 16;
 796           len -= 16;
 797         }
 798
 799       if (len > 0)
 800         regcache_cooked_read_part (regcache, regnum, 0, len, out);
 801     }
 802 }
 803
 804 static CORE_ADDR
 805 spu_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 806                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
 807                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
 808                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
 809 {
 810   int i;
 811   int regnum = SPU_ARG1_REGNUM;
 812   int stack_arg = -1;
 813   gdb_byte buf[16];
 814
 815   /* Set the return address.  */
 816   memset (buf, 0, sizeof buf);
 817   store_unsigned_integer (buf, 4, bp_addr);
 818   regcache_cooked_write (regcache, SPU_LR_REGNUM, buf);
 819
 820   /* If STRUCT_RETURN is true, then the struct return address (in
 821      STRUCT_ADDR) will consume the first argument-passing register.
 822      Both adjust the register count and store that value.  */
 823   if (struct_return)
 824     {
 825       memset (buf, 0, sizeof buf);
 826       store_unsigned_integer (buf, 4, struct_addr);
 827       regcache_cooked_write (regcache, regnum++, buf);
 828     }
 829
 830   /* Fill in argument registers.  */
 831   for (i = 0; i < nargs; i++)
 832     {
 833       struct value *arg = args[i];
 834       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
 835       const gdb_byte *contents = value_contents (arg);
 836       int len = TYPE_LENGTH (type);
 837       int n_regs = align_up (len, 16) / 16;
 838
 839       /* If the argument doesn't wholly fit into registers, it and
 840          all subsequent arguments go to the stack.  */
 841       if (regnum + n_regs - 1 > SPU_ARGN_REGNUM)
 842         {
 843           stack_arg = i;
 844           break;
 845         }
 846
 847       spu_value_to_regcache (regcache, regnum, type, contents);
 848       regnum += n_regs;
 849     }
 850
 851   /* Overflow arguments go to the stack.  */
 852   if (stack_arg != -1)
 853     {
 854       CORE_ADDR ap;
 855
 856       /* Allocate all required stack size.  */
 857       for (i = stack_arg; i < nargs; i++)
 858         {
 859           struct type *type = check_typedef (value_type (args[i]));
 860           sp -= align_up (TYPE_LENGTH (type), 16);
 861         }
 862
 863       /* Fill in stack arguments.  */
 864       ap = sp;
 865       for (i = stack_arg; i < nargs; i++)
 866         {
 867           struct value *arg = args[i];
 868           struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
 869           int len = TYPE_LENGTH (type);
 870           int preferred_slot;
 871
 872           if (spu_scalar_value_p (type))
 873             preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 874           else
 875             preferred_slot = 0;
 876
 877           target_write_memory (ap + preferred_slot, value_contents (arg), len);
 878           ap += align_up (TYPE_LENGTH (type), 16);
 879         }
 880     }
 881
 882   /* Allocate stack frame header.  */
 883   sp -= 32;
 884
 885   /* Finally, update the SP register.  */
 886   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, SPU_SP_REGNUM, sp);
 887
 888   return sp;
 889 }
 890
 891 static struct frame_id
 892 spu_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 893 {
 894   return frame_id_build (spu_unwind_sp (gdbarch, next_frame),
 895                          spu_unwind_pc (gdbarch, next_frame));
 896 }
 897
 898 /* Function return value access.  */
 899
 900 static enum return_value_convention
 901 spu_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
 902                   struct regcache *regcache, gdb_byte *out, const gdb_byte *in)
 903 {
 904   enum return_value_convention rvc;
 905
 906   if (TYPE_LENGTH (type) <= (SPU_ARGN_REGNUM - SPU_ARG1_REGNUM + 1) * 16)
 907     rvc = RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 908   else
 909     rvc = RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 910
 911   if (in)
 912     {
 913       switch (rvc)
 914         {
 915         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
 916           spu_value_to_regcache (regcache, SPU_ARG1_REGNUM, type, in);
 917           break;
 918
 919         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
 920           error ("Cannot set function return value.");
 921           break;
 922         }
 923     }
 924   else if (out)
 925     {
 926       switch (rvc)
 927         {
 928         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
 929           spu_regcache_to_value (regcache, SPU_ARG1_REGNUM, type, out);
 930           break;
 931
 932         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
 933           error ("Function return value unknown.");
 934           break;
 935         }
 936     }
 937
 938   return rvc;
 939 }
 940
 941
 942 /* Breakpoints.  */
 943
 944 static const gdb_byte *
 945 spu_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR * pcptr, int *lenptr)
 946 {
 947   static const gdb_byte breakpoint[] = { 0x00, 0x00, 0x3f, 0xff };
 948
 949   *lenptr = sizeof breakpoint;
 950   return breakpoint;
 951 }
 952
 953
 954 /* Software single-stepping support.  */
 955
 956 void
 957 spu_software_single_step (enum target_signal signal, int insert_breakpoints_p)
 958 {
 959   if (insert_breakpoints_p)
 960     {
 961       CORE_ADDR pc, next_pc;
 962       unsigned int insn;
 963       int offset, reg;
 964       gdb_byte buf[4];
 965
 966       regcache_cooked_read (current_regcache, SPU_PC_REGNUM, buf);
 967       pc = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 968
 969       if (target_read_memory (pc, buf, 4))
 970         return;
 971       insn = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 972
 973        /* Next sequential instruction is at PC + 4, except if the current
 974           instruction is a PPE-assisted call, in which case it is at PC + 8.
 975           Wrap around LS limit to be on the safe side.  */
 976       if ((insn & 0xffffff00) == 0x00002100)
 977         next_pc = (pc + 8) & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
 978       else
 979         next_pc = (pc + 4) & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
 980
 981       insert_single_step_breakpoint (next_pc);
 982
 983       if (is_branch (insn, &offset, &reg))
 984         {
 985           CORE_ADDR target = offset;
 986
 987           if (reg == SPU_PC_REGNUM)
 988             target += pc;
 989           else if (reg != -1)
 990             {
 991               regcache_cooked_read_part (current_regcache, reg, 0, 4, buf);
 992               target += extract_unsigned_integer (buf, 4);
 993             }
 994
 995           target = target & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
 996           if (target != next_pc)
 997             insert_single_step_breakpoint (target);
 998         }
 999     }
1000   else
1001     remove_single_step_breakpoints ();
1002 }
1003
1004
1005 /* Set up gdbarch struct.  */
1006
1007 static struct gdbarch *
1008 spu_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1009 {
1010   struct gdbarch *gdbarch;
1011
1012   /* Find a candidate among the list of pre-declared architectures.  */
1013   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1014   if (arches != NULL)
1015     return arches->gdbarch;
1016
1017   /* Is is for us?  */
1018   if (info.bfd_arch_info->mach != bfd_mach_spu)
1019     return NULL;
1020
1021   /* Yes, create a new architecture.  */
1022   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, NULL);
1023
1024   /* Disassembler.  */
1025   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_spu);
1026
1027   /* Registers.  */
1028   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, SPU_NUM_REGS);
1029   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, SPU_NUM_PSEUDO_REGS);
1030   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, SPU_SP_REGNUM);
1031   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, SPU_PC_REGNUM);
1032   set_gdbarch_register_name (gdbarch, spu_register_name);
1033   set_gdbarch_register_type (gdbarch, spu_register_type);
1034   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, spu_pseudo_register_read);
1035   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, spu_pseudo_register_write);
1036   set_gdbarch_value_from_register (gdbarch, spu_value_from_register);
1037   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, spu_register_reggroup_p);
1038
1039   /* Data types.  */
1040   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
1041   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
1042   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1043   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1044   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1045   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1046   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1047   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1048   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1049   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1050   set_gdbarch_float_format (gdbarch, &floatformat_ieee_single_big);
1051   set_gdbarch_double_format (gdbarch, &floatformat_ieee_double_big);
1052   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, &floatformat_ieee_double_big);
1053
1054   /* Inferior function calls.  */
1055   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, spu_push_dummy_call);
1056   set_gdbarch_unwind_dummy_id (gdbarch, spu_unwind_dummy_id);
1057   set_gdbarch_return_value (gdbarch, spu_return_value);
1058
1059   /* Frame handling.  */
1060   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1061   frame_unwind_append_sniffer (gdbarch, spu_frame_sniffer);
1062   frame_base_set_default (gdbarch, &spu_frame_base);
1063   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, spu_unwind_pc);
1064   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, spu_unwind_sp);
1065   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, spu_virtual_frame_pointer);
1066   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1067   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, spu_skip_prologue);
1068
1069   /* Breakpoints.  */
1070   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 4);
1071   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, spu_breakpoint_from_pc);
1072   set_gdbarch_cannot_step_breakpoint (gdbarch, 1);
1073   set_gdbarch_software_single_step (gdbarch, spu_software_single_step);
1074
1075   return gdbarch;
1076 }
1077
1078 /* Implement a SPU-specific vector type as replacement
1079    for __gdb_builtin_type_vec128.  */
1080 static void
1081 spu_init_vector_type (void)
1082 {
1083   struct type *type;
1084
1085   type = init_composite_type ("__spu_builtin_type_vec128", TYPE_CODE_UNION);
1086   append_composite_type_field (type, "uint128", builtin_type_int128);
1087   append_composite_type_field (type, "v2_int64", builtin_type_v2_int64);
1088   append_composite_type_field (type, "v4_int32", builtin_type_v4_int32);
1089   append_composite_type_field (type, "v8_int16", builtin_type_v8_int16);
1090   append_composite_type_field (type, "v16_int8", builtin_type_v16_int8);
1091   append_composite_type_field (type, "v2_double", builtin_type_v2_double);
1092   append_composite_type_field (type, "v4_float", builtin_type_v4_float);
1093
1094   TYPE_FLAGS (type) |= TYPE_FLAG_VECTOR;
1095   TYPE_NAME (type) = "spu_builtin_type_vec128";
1096   spu_builtin_type_vec128 = type;
1097 }
1098
1099 void
1100 _initialize_spu_tdep (void)
1101 {
1102   register_gdbarch_init (bfd_arch_spu, spu_gdbarch_init);
1103
1104   spu_init_vector_type ();
1105 }