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
  49 /* Registers.  */
  50
  51 static const char *
  52 spu_register_name (int reg_nr)
  53 {
  54   static char *register_names[] =
  55     {
  56       "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7",
  57       "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15",
  58       "r16", "r17", "r18", "r19", "r20", "r21", "r22", "r23",
  59       "r24", "r25", "r26", "r27", "r28", "r29", "r30", "r31",
  60       "r32", "r33", "r34", "r35", "r36", "r37", "r38", "r39",
  61       "r40", "r41", "r42", "r43", "r44", "r45", "r46", "r47",
  62       "r48", "r49", "r50", "r51", "r52", "r53", "r54", "r55",
  63       "r56", "r57", "r58", "r59", "r60", "r61", "r62", "r63",
  64       "r64", "r65", "r66", "r67", "r68", "r69", "r70", "r71",
  65       "r72", "r73", "r74", "r75", "r76", "r77", "r78", "r79",
  66       "r80", "r81", "r82", "r83", "r84", "r85", "r86", "r87",
  67       "r88", "r89", "r90", "r91", "r92", "r93", "r94", "r95",
  68       "r96", "r97", "r98", "r99", "r100", "r101", "r102", "r103",
  69       "r104", "r105", "r106", "r107", "r108", "r109", "r110", "r111",
  70       "r112", "r113", "r114", "r115", "r116", "r117", "r118", "r119",
  71       "r120", "r121", "r122", "r123", "r124", "r125", "r126", "r127",
  72       "id", "pc", "sp"
  73     };
  74
  75   if (reg_nr < 0)
  76     return NULL;
  77   if (reg_nr >= sizeof register_names / sizeof *register_names)
  78     return NULL;
  79
  80   return register_names[reg_nr];
  81 }
  82
  83 static struct type *
  84 spu_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int reg_nr)
  85 {
  86   if (reg_nr < SPU_NUM_GPRS)
  87     return builtin_type_vec128;
  88
  89   switch (reg_nr)
  90     {
  91     case SPU_ID_REGNUM:
  92       return builtin_type_uint32;
  93
  94     case SPU_PC_REGNUM:
  95       return builtin_type_void_func_ptr;
  96
  97     case SPU_SP_REGNUM:
  98       return builtin_type_void_data_ptr;
  99
 100     default:
 101       internal_error (__FILE__, __LINE__, "invalid regnum");
 102     }
 103 }
 104
 105 /* Pseudo registers for preferred slots - stack pointer.  */
 106
 107 static void
 108 spu_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
 109                           int regnum, gdb_byte *buf)
 110 {
 111   gdb_byte reg[16];
 112
 113   switch (regnum)
 114     {
 115     case SPU_SP_REGNUM:
 116       regcache_raw_read (regcache, SPU_RAW_SP_REGNUM, reg);
 117       memcpy (buf, reg, 4);
 118       break;
 119
 120     default:
 121       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
 122     }
 123 }
 124
 125 static void
 126 spu_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch, struct regcache *regcache,
 127                            int regnum, const gdb_byte *buf)
 128 {
 129   gdb_byte reg[16];
 130
 131   switch (regnum)
 132     {
 133     case SPU_SP_REGNUM:
 134       regcache_raw_read (regcache, SPU_RAW_SP_REGNUM, reg);
 135       memcpy (reg, buf, 4);
 136       regcache_raw_write (regcache, SPU_RAW_SP_REGNUM, reg);
 137       break;
 138
 139     default:
 140       internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid regnum"));
 141     }
 142 }
 143
 144 /* Value conversion -- access scalar values at the preferred slot.  */
 145
 146 static int
 147 spu_convert_register_p (int regno, struct type *type)
 148 {
 149   return regno < SPU_NUM_GPRS && TYPE_LENGTH (type) < 16;
 150 }
 151
 152 static void
 153 spu_register_to_value (struct frame_info *frame, int regnum,
 154                        struct type *valtype, gdb_byte *out)
 155 {
 156   gdb_byte in[16];
 157   int len = TYPE_LENGTH (valtype);
 158   int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 159   gdb_assert (len < 16);
 160
 161   get_frame_register (frame, regnum, in);
 162   memcpy (out, in + preferred_slot, len);
 163 }
 164
 165 static void
 166 spu_value_to_register (struct frame_info *frame, int regnum,
 167                        struct type *valtype, const gdb_byte *in)
 168 {
 169   gdb_byte out[16];
 170   int len = TYPE_LENGTH (valtype);
 171   int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 172   gdb_assert (len < 16);
 173
 174   memset (out, 0, 16);
 175   memcpy (out + preferred_slot, in, len);
 176   put_frame_register (frame, regnum, out);
 177 }
 178
 179 /* Register groups.  */
 180
 181 static int
 182 spu_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch, int regnum,
 183                          struct reggroup *group)
 184 {
 185   /* Registers displayed via 'info regs'.  */
 186   if (group == general_reggroup)
 187     return 1;
 188
 189   /* Registers displayed via 'info float'.  */
 190   if (group == float_reggroup)
 191     return 0;
 192
 193   /* Registers that need to be saved/restored in order to
 194      push or pop frames.  */
 195   if (group == save_reggroup || group == restore_reggroup)
 196     return 1;
 197
 198   return default_register_reggroup_p (gdbarch, regnum, group);
 199 }
 200
 201
 202 /* Decoding SPU instructions.  */
 203
 204 enum
 205   {
 206     op_lqd   = 0x34,
 207     op_lqx   = 0x3c4,
 208     op_lqa   = 0x61,
 209     op_lqr   = 0x67,
 210     op_stqd  = 0x24,
 211     op_stqx  = 0x144,
 212     op_stqa  = 0x41,
 213     op_stqr  = 0x47,
 214
 215     op_il    = 0x081,
 216     op_ila   = 0x21,
 217     op_a     = 0x0c0,
 218     op_ai    = 0x1c,
 219
 220     op_selb  = 0x4,
 221
 222     op_br    = 0x64,
 223     op_bra   = 0x60,
 224     op_brsl  = 0x66,
 225     op_brasl = 0x62,
 226     op_brnz  = 0x42,
 227     op_brz   = 0x40,
 228     op_brhnz = 0x46,
 229     op_brhz  = 0x44,
 230     op_bi    = 0x1a8,
 231     op_bisl  = 0x1a9,
 232     op_biz   = 0x128,
 233     op_binz  = 0x129,
 234     op_bihz  = 0x12a,
 235     op_bihnz = 0x12b,
 236   };
 237
 238 static int
 239 is_rr (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *rb)
 240 {
 241   if ((insn >> 21) == op)
 242     {
 243       *rt = insn & 127;
 244       *ra = (insn >> 7) & 127;
 245       *rb = (insn >> 14) & 127;
 246       return 1;
 247     }
 248
 249   return 0;
 250 }
 251
 252 static int
 253 is_rrr (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *rb, int *rc)
 254 {
 255   if ((insn >> 28) == op)
 256     {
 257       *rt = (insn >> 21) & 127;
 258       *ra = (insn >> 7) & 127;
 259       *rb = (insn >> 14) & 127;
 260       *rc = insn & 127;
 261       return 1;
 262     }
 263
 264   return 0;
 265 }
 266
 267 static int
 268 is_ri7 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *i7)
 269 {
 270   if ((insn >> 21) == op)
 271     {
 272       *rt = insn & 127;
 273       *ra = (insn >> 7) & 127;
 274       *i7 = (((insn >> 14) & 127) ^ 0x40) - 0x40;
 275       return 1;
 276     }
 277
 278   return 0;
 279 }
 280
 281 static int
 282 is_ri10 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *ra, int *i10)
 283 {
 284   if ((insn >> 24) == op)
 285     {
 286       *rt = insn & 127;
 287       *ra = (insn >> 7) & 127;
 288       *i10 = (((insn >> 14) & 0x3ff) ^ 0x200) - 0x200;
 289       return 1;
 290     }
 291
 292   return 0;
 293 }
 294
 295 static int
 296 is_ri16 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *i16)
 297 {
 298   if ((insn >> 23) == op)
 299     {
 300       *rt = insn & 127;
 301       *i16 = (((insn >> 7) & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
 302       return 1;
 303     }
 304
 305   return 0;
 306 }
 307
 308 static int
 309 is_ri18 (unsigned int insn, int op, int *rt, int *i18)
 310 {
 311   if ((insn >> 25) == op)
 312     {
 313       *rt = insn & 127;
 314       *i18 = (((insn >> 7) & 0x3ffff) ^ 0x20000) - 0x20000;
 315       return 1;
 316     }
 317
 318   return 0;
 319 }
 320
 321 static int
 322 is_branch (unsigned int insn, int *offset, int *reg)
 323 {
 324   int rt, i7, i16;
 325
 326   if (is_ri16 (insn, op_br, &rt, &i16)
 327       || is_ri16 (insn, op_brsl, &rt, &i16)
 328       || is_ri16 (insn, op_brnz, &rt, &i16)
 329       || is_ri16 (insn, op_brz, &rt, &i16)
 330       || is_ri16 (insn, op_brhnz, &rt, &i16)
 331       || is_ri16 (insn, op_brhz, &rt, &i16))
 332     {
 333       *reg = SPU_PC_REGNUM;
 334       *offset = i16 << 2;
 335       return 1;
 336     }
 337
 338   if (is_ri16 (insn, op_bra, &rt, &i16)
 339       || is_ri16 (insn, op_brasl, &rt, &i16))
 340     {
 341       *reg = -1;
 342       *offset = i16 << 2;
 343       return 1;
 344     }
 345
 346   if (is_ri7 (insn, op_bi, &rt, reg, &i7)
 347       || is_ri7 (insn, op_bisl, &rt, reg, &i7)
 348       || is_ri7 (insn, op_biz, &rt, reg, &i7)
 349       || is_ri7 (insn, op_binz, &rt, reg, &i7)
 350       || is_ri7 (insn, op_bihz, &rt, reg, &i7)
 351       || is_ri7 (insn, op_bihnz, &rt, reg, &i7))
 352     {
 353       *offset = 0;
 354       return 1;
 355     }
 356
 357   return 0;
 358 }
 359
 360
 361 /* Prolog parsing.  */
 362
 363 struct spu_prologue_data
 364   {
 365     /* Stack frame size.  -1 if analysis was unsuccessful.  */
 366     int size;
 367
 368     /* How to find the CFA.  The CFA is equal to SP at function entry.  */
 369     int cfa_reg;
 370     int cfa_offset;
 371
 372     /* Offset relative to CFA where a register is saved.  -1 if invalid.  */
 373     int reg_offset[SPU_NUM_GPRS];
 374   };
 375
 376 static CORE_ADDR
 377 spu_analyze_prologue (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR end_pc,
 378                       struct spu_prologue_data *data)
 379 {
 380   int found_sp = 0;
 381   int found_fp = 0;
 382   int found_lr = 0;
 383   int reg_immed[SPU_NUM_GPRS];
 384   gdb_byte buf[16];
 385   CORE_ADDR prolog_pc = start_pc;
 386   CORE_ADDR pc;
 387   int i;
 388
 389
 390   /* Initialize DATA to default values.  */
 391   data->size = -1;
 392
 393   data->cfa_reg = SPU_RAW_SP_REGNUM;
 394   data->cfa_offset = 0;
 395
 396   for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 397     data->reg_offset[i] = -1;
 398
 399   /* Set up REG_IMMED array.  This is non-zero for a register if we know its
 400      preferred slot currently holds this immediate value.  */
 401   for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 402       reg_immed[i] = 0;
 403
 404   /* Scan instructions until the first branch.
 405
 406      The following instructions are important prolog components:
 407
 408         - The first instruction to set up the stack pointer.
 409         - The first instruction to set up the frame pointer.
 410         - The first instruction to save the link register.
 411
 412      We return the instruction after the latest of these three,
 413      or the incoming PC if none is found.  The first instruction
 414      to set up the stack pointer also defines the frame size.
 415
 416      Note that instructions saving incoming arguments to their stack
 417      slots are not counted as important, because they are hard to
 418      identify with certainty.  This should not matter much, because
 419      arguments are relevant only in code compiled with debug data,
 420      and in such code the GDB core will advance until the first source
 421      line anyway, using SAL data.
 422
 423      For purposes of stack unwinding, we analyze the following types
 424      of instructions in addition:
 425
 426       - Any instruction adding to the current frame pointer.
 427       - Any instruction loading an immediate constant into a register.
 428       - Any instruction storing a register onto the stack.
 429
 430      These are used to compute the CFA and REG_OFFSET output.  */
 431
 432   for (pc = start_pc; pc < end_pc; pc += 4)
 433     {
 434       unsigned int insn;
 435       int rt, ra, rb, rc, immed;
 436
 437       if (target_read_memory (pc, buf, 4))
 438         break;
 439       insn = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 440
 441       /* AI is the typical instruction to set up a stack frame.
 442          It is also used to initialize the frame pointer.  */
 443       if (is_ri10 (insn, op_ai, &rt, &ra, &immed))
 444         {
 445           if (rt == data->cfa_reg && ra == data->cfa_reg)
 446             data->cfa_offset -= immed;
 447
 448           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 449               && !found_sp)
 450             {
 451               found_sp = 1;
 452               prolog_pc = pc + 4;
 453
 454               data->size = -immed;
 455             }
 456           else if (rt == SPU_FP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 457                    && !found_fp)
 458             {
 459               found_fp = 1;
 460               prolog_pc = pc + 4;
 461
 462               data->cfa_reg = SPU_FP_REGNUM;
 463               data->cfa_offset -= immed;
 464             }
 465         }
 466
 467       /* A is used to set up stack frames of size >= 512 bytes.
 468          If we have tracked the contents of the addend register,
 469          we can handle this as well.  */
 470       else if (is_rr (insn, op_a, &rt, &ra, &rb))
 471         {
 472           if (rt == data->cfa_reg && ra == data->cfa_reg)
 473             {
 474               if (reg_immed[rb] != 0)
 475                 data->cfa_offset -= reg_immed[rb];
 476               else
 477                 data->cfa_reg = -1;  /* We don't know the CFA any more.  */
 478             }
 479
 480           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && ra == SPU_RAW_SP_REGNUM
 481               && !found_sp)
 482             {
 483               found_sp = 1;
 484               prolog_pc = pc + 4;
 485
 486               if (reg_immed[rb] != 0)
 487                 data->size = -reg_immed[rb];
 488             }
 489         }
 490
 491       /* We need to track IL and ILA used to load immediate constants
 492          in case they are later used as input to an A instruction.  */
 493       else if (is_ri16 (insn, op_il, &rt, &immed))
 494         {
 495           reg_immed[rt] = immed;
 496         }
 497
 498       else if (is_ri18 (insn, op_ila, &rt, &immed))
 499         {
 500           reg_immed[rt] = immed & 0x3ffff;
 501         }
 502
 503       /* STQD is used to save registers to the stack.  */
 504       else if (is_ri10 (insn, op_stqd, &rt, &ra, &immed))
 505         {
 506           if (ra == data->cfa_reg)
 507             data->reg_offset[rt] = data->cfa_offset - (immed << 4);
 508
 509           if (ra == data->cfa_reg && rt == SPU_LR_REGNUM
 510               && !found_lr)
 511             {
 512               found_lr = 1;
 513               prolog_pc = pc + 4;
 514             }
 515         }
 516
 517       /* _start uses SELB to set up the stack pointer.  */
 518       else if (is_rrr (insn, op_selb, &rt, &ra, &rb, &rc))
 519         {
 520           if (rt == SPU_RAW_SP_REGNUM && !found_sp)
 521             found_sp = 1;
 522         }
 523
 524       /* We terminate if we find a branch.  */
 525       else if (is_branch (insn, &immed, &ra))
 526         break;
 527     }
 528
 529
 530   /* If we successfully parsed until here, and didn't find any instruction
 531      modifying SP, we assume we have a frameless function.  */
 532   if (!found_sp)
 533     data->size = 0;
 534
 535   /* Return cooked instead of raw SP.  */
 536   if (data->cfa_reg == SPU_RAW_SP_REGNUM)
 537     data->cfa_reg = SPU_SP_REGNUM;
 538
 539   return prolog_pc;
 540 }
 541
 542 /* Return the first instruction after the prologue starting at PC.  */
 543 static CORE_ADDR
 544 spu_skip_prologue (CORE_ADDR pc)
 545 {
 546   struct spu_prologue_data data;
 547   return spu_analyze_prologue (pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
 548 }
 549
 550 /* Return the frame pointer in use at address PC.  */
 551 static void
 552 spu_virtual_frame_pointer (CORE_ADDR pc, int *reg, LONGEST *offset)
 553 {
 554   struct spu_prologue_data data;
 555   spu_analyze_prologue (pc, (CORE_ADDR)-1, &data);
 556
 557   if (data.size != -1 && data.cfa_reg != -1)
 558     {
 559       /* The 'frame pointer' address is CFA minus frame size.  */
 560       *reg = data.cfa_reg;
 561       *offset = data.cfa_offset - data.size;
 562     }
 563   else
 564     {
 565       /* ??? We don't really know ... */
 566       *reg = SPU_SP_REGNUM;
 567       *offset = 0;
 568     }
 569 }
 570
 571 /* Normal stack frames.  */
 572
 573 struct spu_unwind_cache
 574 {
 575   CORE_ADDR func;
 576   CORE_ADDR frame_base;
 577   CORE_ADDR local_base;
 578
 579   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
 580 };
 581
 582 static struct spu_unwind_cache *
 583 spu_frame_unwind_cache (struct frame_info *next_frame,
 584                         void **this_prologue_cache)
 585 {
 586   struct spu_unwind_cache *info;
 587   struct spu_prologue_data data;
 588
 589   if (*this_prologue_cache)
 590     return *this_prologue_cache;
 591
 592   info = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct spu_unwind_cache);
 593   *this_prologue_cache = info;
 594   info->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (next_frame);
 595   info->frame_base = 0;
 596   info->local_base = 0;
 597
 598   /* Find the start of the current function, and analyze its prologue.  */
 599   info->func = frame_func_unwind (next_frame);
 600   if (info->func == 0)
 601     {
 602       /* Fall back to using the current PC as frame ID.  */
 603       info->func = frame_pc_unwind (next_frame);
 604       data.size = -1;
 605     }
 606   else
 607     spu_analyze_prologue (info->func, frame_pc_unwind (next_frame), &data);
 608
 609
 610   /* If successful, use prologue analysis data.  */
 611   if (data.size != -1 && data.cfa_reg != -1)
 612     {
 613       CORE_ADDR cfa;
 614       int i;
 615       gdb_byte buf[16];
 616
 617       /* Determine CFA via unwound CFA_REG plus CFA_OFFSET.  */
 618       frame_unwind_register (next_frame, data.cfa_reg, buf);
 619       cfa = extract_unsigned_integer (buf, 4) + data.cfa_offset;
 620
 621       /* Call-saved register slots.  */
 622       for (i = 0; i < SPU_NUM_GPRS; i++)
 623         if (i == SPU_LR_REGNUM
 624             || (i >= SPU_SAVED1_REGNUM && i <= SPU_SAVEDN_REGNUM))
 625           if (data.reg_offset[i] != -1)
 626             info->saved_regs[i].addr = cfa - data.reg_offset[i];
 627
 628       /* The previous PC comes from the link register.  */
 629       if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, SPU_LR_REGNUM))
 630         info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM] = info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM];
 631       else
 632         info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM].realreg = SPU_LR_REGNUM;
 633
 634       /* The previous SP is equal to the CFA.  */
 635       trad_frame_set_value (info->saved_regs, SPU_SP_REGNUM, cfa);
 636
 637       /* Frame bases.  */
 638       info->frame_base = cfa;
 639       info->local_base = cfa - data.size;
 640     }
 641
 642   /* Otherwise, fall back to reading the backchain link.  */
 643   else
 644     {
 645       CORE_ADDR reg, backchain;
 646
 647       /* Get the backchain.  */
 648       reg = frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_SP_REGNUM);
 649       backchain = read_memory_unsigned_integer (reg, 4);
 650
 651       /* A zero backchain terminates the frame chain.  Also, sanity
 652          check against the local store size limit.  */
 653       if (backchain != 0 && backchain < SPU_LS_SIZE)
 654         {
 655           /* Assume the link register is saved into its slot.  */
 656           if (backchain + 16 < SPU_LS_SIZE)
 657             info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM].addr = backchain + 16;
 658
 659           /* This will also be the previous PC.  */
 660           if (trad_frame_addr_p (info->saved_regs, SPU_LR_REGNUM))
 661             info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM] = info->saved_regs[SPU_LR_REGNUM];
 662           else
 663             info->saved_regs[SPU_PC_REGNUM].realreg = SPU_LR_REGNUM;
 664
 665           /* The previous SP will equal the backchain value.  */
 666           trad_frame_set_value (info->saved_regs, SPU_SP_REGNUM, backchain);
 667
 668           /* Frame bases.  */
 669           info->frame_base = backchain;
 670           info->local_base = reg;
 671         }
 672     }
 673
 674   return info;
 675 }
 676
 677 static void
 678 spu_frame_this_id (struct frame_info *next_frame,
 679                    void **this_prologue_cache, struct frame_id *this_id)
 680 {
 681   struct spu_unwind_cache *info =
 682     spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
 683
 684   if (info->frame_base == 0)
 685     return;
 686
 687   *this_id = frame_id_build (info->frame_base, info->func);
 688 }
 689
 690 static void
 691 spu_frame_prev_register (struct frame_info *next_frame,
 692                          void **this_prologue_cache,
 693                          int regnum, int *optimizedp,
 694                          enum lval_type *lvalp, CORE_ADDR * addrp,
 695                          int *realnump, gdb_byte *bufferp)
 696 {
 697   struct spu_unwind_cache *info
 698     = spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_prologue_cache);
 699
 700   /* Special-case the stack pointer.  */
 701   if (regnum == SPU_RAW_SP_REGNUM)
 702     regnum = SPU_SP_REGNUM;
 703
 704   trad_frame_get_prev_register (next_frame, info->saved_regs, regnum,
 705                                 optimizedp, lvalp, addrp, realnump, bufferp);
 706 }
 707
 708 static const struct frame_unwind spu_frame_unwind = {
 709   NORMAL_FRAME,
 710   spu_frame_this_id,
 711   spu_frame_prev_register
 712 };
 713
 714 const struct frame_unwind *
 715 spu_frame_sniffer (struct frame_info *next_frame)
 716 {
 717   return &spu_frame_unwind;
 718 }
 719
 720 static CORE_ADDR
 721 spu_frame_base_address (struct frame_info *next_frame, void **this_cache)
 722 {
 723   struct spu_unwind_cache *info
 724     = spu_frame_unwind_cache (next_frame, this_cache);
 725   return info->local_base;
 726 }
 727
 728 static const struct frame_base spu_frame_base = {
 729   &spu_frame_unwind,
 730   spu_frame_base_address,
 731   spu_frame_base_address,
 732   spu_frame_base_address
 733 };
 734
 735 static CORE_ADDR
 736 spu_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 737 {
 738   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_PC_REGNUM);
 739 }
 740
 741 static CORE_ADDR
 742 spu_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 743 {
 744   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, SPU_SP_REGNUM);
 745 }
 746
 747
 748 /* Function calling convention.  */
 749
 750 static int
 751 spu_scalar_value_p (struct type *type)
 752 {
 753   switch (TYPE_CODE (type))
 754     {
 755     case TYPE_CODE_INT:
 756     case TYPE_CODE_ENUM:
 757     case TYPE_CODE_RANGE:
 758     case TYPE_CODE_CHAR:
 759     case TYPE_CODE_BOOL:
 760     case TYPE_CODE_PTR:
 761     case TYPE_CODE_REF:
 762       return TYPE_LENGTH (type) <= 16;
 763
 764     default:
 765       return 0;
 766     }
 767 }
 768
 769 static void
 770 spu_value_to_regcache (struct regcache *regcache, int regnum,
 771                        struct type *type, const gdb_byte *in)
 772 {
 773   int len = TYPE_LENGTH (type);
 774
 775   if (spu_scalar_value_p (type))
 776     {
 777       int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 778       regcache_cooked_write_part (regcache, regnum, preferred_slot, len, in);
 779     }
 780   else
 781     {
 782       while (len >= 16)
 783         {
 784           regcache_cooked_write (regcache, regnum++, in);
 785           in += 16;
 786           len -= 16;
 787         }
 788
 789       if (len > 0)
 790         regcache_cooked_write_part (regcache, regnum, 0, len, in);
 791     }
 792 }
 793
 794 static void
 795 spu_regcache_to_value (struct regcache *regcache, int regnum,
 796                        struct type *type, gdb_byte *out)
 797 {
 798   int len = TYPE_LENGTH (type);
 799
 800   if (spu_scalar_value_p (type))
 801     {
 802       int preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 803       regcache_cooked_read_part (regcache, regnum, preferred_slot, len, out);
 804     }
 805   else
 806     {
 807       while (len >= 16)
 808         {
 809           regcache_cooked_read (regcache, regnum++, out);
 810           out += 16;
 811           len -= 16;
 812         }
 813
 814       if (len > 0)
 815         regcache_cooked_read_part (regcache, regnum, 0, len, out);
 816     }
 817 }
 818
 819 static CORE_ADDR
 820 spu_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 821                      struct regcache *regcache, CORE_ADDR bp_addr,
 822                      int nargs, struct value **args, CORE_ADDR sp,
 823                      int struct_return, CORE_ADDR struct_addr)
 824 {
 825   int i;
 826   int regnum = SPU_ARG1_REGNUM;
 827   int stack_arg = -1;
 828   gdb_byte buf[16];
 829
 830   /* Set the return address.  */
 831   memset (buf, 0, sizeof buf);
 832   store_unsigned_integer (buf, 4, bp_addr);
 833   regcache_cooked_write (regcache, SPU_LR_REGNUM, buf);
 834
 835   /* If STRUCT_RETURN is true, then the struct return address (in
 836      STRUCT_ADDR) will consume the first argument-passing register.
 837      Both adjust the register count and store that value.  */
 838   if (struct_return)
 839     {
 840       memset (buf, 0, sizeof buf);
 841       store_unsigned_integer (buf, 4, struct_addr);
 842       regcache_cooked_write (regcache, regnum++, buf);
 843     }
 844
 845   /* Fill in argument registers.  */
 846   for (i = 0; i < nargs; i++)
 847     {
 848       struct value *arg = args[i];
 849       struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
 850       const gdb_byte *contents = value_contents (arg);
 851       int len = TYPE_LENGTH (type);
 852       int n_regs = align_up (len, 16) / 16;
 853
 854       /* If the argument doesn't wholly fit into registers, it and
 855          all subsequent arguments go to the stack.  */
 856       if (regnum + n_regs - 1 > SPU_ARGN_REGNUM)
 857         {
 858           stack_arg = i;
 859           break;
 860         }
 861
 862       spu_value_to_regcache (regcache, regnum, type, contents);
 863       regnum += n_regs;
 864     }
 865
 866   /* Overflow arguments go to the stack.  */
 867   if (stack_arg != -1)
 868     {
 869       CORE_ADDR ap;
 870
 871       /* Allocate all required stack size.  */
 872       for (i = stack_arg; i < nargs; i++)
 873         {
 874           struct type *type = check_typedef (value_type (args[i]));
 875           sp -= align_up (TYPE_LENGTH (type), 16);
 876         }
 877
 878       /* Fill in stack arguments.  */
 879       ap = sp;
 880       for (i = stack_arg; i < nargs; i++)
 881         {
 882           struct value *arg = args[i];
 883           struct type *type = check_typedef (value_type (arg));
 884           int len = TYPE_LENGTH (type);
 885           int preferred_slot;
 886
 887           if (spu_scalar_value_p (type))
 888             preferred_slot = len < 4 ? 4 - len : 0;
 889           else
 890             preferred_slot = 0;
 891
 892           target_write_memory (ap + preferred_slot, value_contents (arg), len);
 893           ap += align_up (TYPE_LENGTH (type), 16);
 894         }
 895     }
 896
 897   /* Allocate stack frame header.  */
 898   sp -= 32;
 899
 900   /* Finally, update the SP register.  */
 901   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, SPU_SP_REGNUM, sp);
 902
 903   return sp;
 904 }
 905
 906 static struct frame_id
 907 spu_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 908 {
 909   return frame_id_build (spu_unwind_sp (gdbarch, next_frame),
 910                          spu_unwind_pc (gdbarch, next_frame));
 911 }
 912
 913 /* Function return value access.  */
 914
 915 static enum return_value_convention
 916 spu_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct type *type,
 917                   struct regcache *regcache, gdb_byte *out, const gdb_byte *in)
 918 {
 919   enum return_value_convention rvc;
 920
 921   if (TYPE_LENGTH (type) <= (SPU_ARGN_REGNUM - SPU_ARG1_REGNUM + 1) * 16)
 922     rvc = RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 923   else
 924     rvc = RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 925
 926   if (in)
 927     {
 928       switch (rvc)
 929         {
 930         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
 931           spu_value_to_regcache (regcache, SPU_ARG1_REGNUM, type, in);
 932           break;
 933
 934         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
 935           error ("Cannot set function return value.");
 936           break;
 937         }
 938     }
 939   else if (out)
 940     {
 941       switch (rvc)
 942         {
 943         case RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION:
 944           spu_regcache_to_value (regcache, SPU_ARG1_REGNUM, type, out);
 945           break;
 946
 947         case RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION:
 948           error ("Function return value unknown.");
 949           break;
 950         }
 951     }
 952
 953   return rvc;
 954 }
 955
 956
 957 /* Breakpoints.  */
 958
 959 static const gdb_byte *
 960 spu_breakpoint_from_pc (CORE_ADDR * pcptr, int *lenptr)
 961 {
 962   static const gdb_byte breakpoint[] = { 0x00, 0x00, 0x3f, 0xff };
 963
 964   *lenptr = sizeof breakpoint;
 965   return breakpoint;
 966 }
 967
 968
 969 /* Software single-stepping support.  */
 970
 971 void
 972 spu_software_single_step (enum target_signal signal, int insert_breakpoints_p)
 973 {
 974   if (insert_breakpoints_p)
 975     {
 976       CORE_ADDR pc, next_pc;
 977       unsigned int insn;
 978       int offset, reg;
 979       gdb_byte buf[4];
 980
 981       regcache_cooked_read (current_regcache, SPU_PC_REGNUM, buf);
 982       pc = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 983
 984       if (target_read_memory (pc, buf, 4))
 985         return;
 986       insn = extract_unsigned_integer (buf, 4);
 987
 988        /* Next sequential instruction is at PC + 4, except if the current
 989           instruction is a PPE-assisted call, in which case it is at PC + 8.
 990           Wrap around LS limit to be on the safe side.  */
 991       if ((insn & 0xffffff00) == 0x00002100)
 992         next_pc = (pc + 8) & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
 993       else
 994         next_pc = (pc + 4) & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
 995
 996       insert_single_step_breakpoint (next_pc);
 997
 998       if (is_branch (insn, &offset, &reg))
 999         {
1000           CORE_ADDR target = offset;
1001
1002           if (reg == SPU_PC_REGNUM)
1003             target += pc;
1004           else if (reg != -1)
1005             {
1006               regcache_cooked_read_part (current_regcache, reg, 0, 4, buf);
1007               target += extract_unsigned_integer (buf, 4);
1008             }
1009
1010           target = target & (SPU_LS_SIZE - 1) & -4;
1011           if (target != next_pc)
1012             insert_single_step_breakpoint (target);
1013         }
1014     }
1015   else
1016     remove_single_step_breakpoints ();
1017 }
1018
1019
1020 /* Set up gdbarch struct.  */
1021
1022 static struct gdbarch *
1023 spu_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
1024 {
1025   struct gdbarch *gdbarch;
1026
1027   /* Find a candidate among the list of pre-declared architectures.  */
1028   arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
1029   if (arches != NULL)
1030     return arches->gdbarch;
1031
1032   /* Is is for us?  */
1033   if (info.bfd_arch_info->mach != bfd_mach_spu)
1034     return NULL;
1035
1036   /* Yes, create a new architecture.  */
1037   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, NULL);
1038
1039   /* Disassembler.  */
1040   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_spu);
1041
1042   /* Registers.  */
1043   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, SPU_NUM_REGS);
1044   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, SPU_NUM_PSEUDO_REGS);
1045   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, SPU_SP_REGNUM);
1046   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, SPU_PC_REGNUM);
1047   set_gdbarch_register_name (gdbarch, spu_register_name);
1048   set_gdbarch_register_type (gdbarch, spu_register_type);
1049   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, spu_pseudo_register_read);
1050   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, spu_pseudo_register_write);
1051   set_gdbarch_convert_register_p (gdbarch, spu_convert_register_p);
1052   set_gdbarch_register_to_value (gdbarch, spu_register_to_value);
1053   set_gdbarch_value_to_register (gdbarch, spu_value_to_register);
1054   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, spu_register_reggroup_p);
1055
1056   /* Data types.  */
1057   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
1058   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, 32);
1059   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, 32);
1060   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 16);
1061   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 32);
1062   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, 32);
1063   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 64);
1064   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 32);
1065   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 64);
1066   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 64);
1067   set_gdbarch_float_format (gdbarch, &floatformat_ieee_single_big);
1068   set_gdbarch_double_format (gdbarch, &floatformat_ieee_double_big);
1069   set_gdbarch_long_double_format (gdbarch, &floatformat_ieee_double_big);
1070
1071   /* Inferior function calls.  */
1072   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, spu_push_dummy_call);
1073   set_gdbarch_unwind_dummy_id (gdbarch, spu_unwind_dummy_id);
1074   set_gdbarch_return_value (gdbarch, spu_return_value);
1075
1076   /* Frame handling.  */
1077   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1078   frame_unwind_append_sniffer (gdbarch, spu_frame_sniffer);
1079   frame_base_set_default (gdbarch, &spu_frame_base);
1080   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, spu_unwind_pc);
1081   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, spu_unwind_sp);
1082   set_gdbarch_virtual_frame_pointer (gdbarch, spu_virtual_frame_pointer);
1083   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
1084   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, spu_skip_prologue);
1085
1086   /* Breakpoints.  */
1087   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 4);
1088   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, spu_breakpoint_from_pc);
1089   set_gdbarch_cannot_step_breakpoint (gdbarch, 1);
1090   set_gdbarch_software_single_step (gdbarch, spu_software_single_step);
1091
1092   return gdbarch;
1093 }
1094
1095 void
1096 _initialize_spu_tdep (void)
1097 {
1098   register_gdbarch_init (bfd_arch_spu, spu_gdbarch_init);
1099 }