gdb/tilegx-tdep.c

   1 /* Target-dependent code for the Tilera TILE-Gx processor.
   2
   3    Copyright (C) 2012-2017 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This file is part of GDB.
   6
   7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
  10    (at your option) any later version.
  11
  12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15    GNU General Public License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  19
  20 #include "defs.h"
  21 #include "frame.h"
  22 #include "frame-base.h"
  23 #include "frame-unwind.h"
  24 #include "dwarf2-frame.h"
  25 #include "trad-frame.h"
  26 #include "symtab.h"
  27 #include "gdbtypes.h"
  28 #include "gdbcmd.h"
  29 #include "gdbcore.h"
  30 #include "value.h"
  31 #include "dis-asm.h"
  32 #include "inferior.h"
  33 #include "arch-utils.h"
  34 #include "floatformat.h"
  35 #include "regcache.h"
  36 #include "regset.h"
  37 #include "doublest.h"
  38 #include "osabi.h"
  39 #include "linux-tdep.h"
  40 #include "objfiles.h"
  41 #include "solib-svr4.h"
  42 #include "tilegx-tdep.h"
  43 #include "opcode/tilegx.h"
  44 #include <algorithm>
  45
  46 struct tilegx_frame_cache
  47 {
  48   /* Base address.  */
  49   CORE_ADDR base;
  50   /* Function start.  */
  51   CORE_ADDR start_pc;
  52
  53   /* Table of saved registers.  */
  54   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
  55 };
  56
  57 /* Register state values used by analyze_prologue.  */
  58 enum reverse_state
  59   {
  60     REVERSE_STATE_REGISTER,
  61     REVERSE_STATE_VALUE,
  62     REVERSE_STATE_UNKNOWN
  63   };
  64
  65 /* Register state used by analyze_prologue().  */
  66 struct tilegx_reverse_regs
  67 {
  68   LONGEST value;
  69   enum reverse_state state;
  70 };
  71
  72 static const struct tilegx_reverse_regs
  73 template_reverse_regs[TILEGX_NUM_PHYS_REGS] =
  74   {
  75     { TILEGX_R0_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  76     { TILEGX_R1_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  77     { TILEGX_R2_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  78     { TILEGX_R3_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  79     { TILEGX_R4_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  80     { TILEGX_R5_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  81     { TILEGX_R6_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  82     { TILEGX_R7_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  83     { TILEGX_R8_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  84     { TILEGX_R9_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  85     { TILEGX_R10_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  86     { TILEGX_R11_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  87     { TILEGX_R12_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  88     { TILEGX_R13_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  89     { TILEGX_R14_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  90     { TILEGX_R15_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  91     { TILEGX_R16_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  92     { TILEGX_R17_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  93     { TILEGX_R18_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  94     { TILEGX_R19_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  95     { TILEGX_R20_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  96     { TILEGX_R21_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  97     { TILEGX_R22_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  98     { TILEGX_R23_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  99     { TILEGX_R24_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 100     { TILEGX_R25_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 101     { TILEGX_R26_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 102     { TILEGX_R27_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 103     { TILEGX_R28_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 104     { TILEGX_R29_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 105     { TILEGX_R30_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 106     { TILEGX_R31_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 107     { TILEGX_R32_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 108     { TILEGX_R33_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 109     { TILEGX_R34_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 110     { TILEGX_R35_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 111     { TILEGX_R36_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 112     { TILEGX_R37_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 113     { TILEGX_R38_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 114     { TILEGX_R39_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 115     { TILEGX_R40_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 116     { TILEGX_R41_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 117     { TILEGX_R42_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 118     { TILEGX_R43_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 119     { TILEGX_R44_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 120     { TILEGX_R45_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 121     { TILEGX_R46_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 122     { TILEGX_R47_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 123     { TILEGX_R48_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 124     { TILEGX_R49_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 125     { TILEGX_R50_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 126     { TILEGX_R51_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 127     { TILEGX_R52_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 128     { TILEGX_TP_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
 129     { TILEGX_SP_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
 130     { TILEGX_LR_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
 131     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 132     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 133     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 134     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 135     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 136     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 137     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 138     { TILEGX_ZERO_REGNUM, REVERSE_STATE_VALUE }
 139   };
 140
 141 /* Implement the "register_name" gdbarch method.  */
 142
 143 static const char *
 144 tilegx_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 145 {
 146   static const char *const register_names[TILEGX_NUM_REGS] =
 147     {
 148       "r0",   "r1",   "r2",   "r3",   "r4",   "r5",   "r6",   "r7",
 149       "r8",   "r9",   "r10",  "r11",  "r12",  "r13",  "r14",  "r15",
 150       "r16",  "r17",  "r18",  "r19",  "r20",  "r21",  "r22",  "r23",
 151       "r24",  "r25",  "r26",  "r27",  "r28",  "r29",  "r30",  "r31",
 152       "r32",  "r33",  "r34",  "r35",  "r36",  "r37",  "r38",  "r39",
 153       "r40",  "r41",  "r42",  "r43",  "r44",  "r45",  "r46",  "r47",
 154       "r48",  "r49",  "r50",  "r51",  "r52",  "tp",   "sp",   "lr",
 155       "sn",   "idn0", "idn1", "udn0", "udn1", "udn2", "udn3", "zero",
 156       "pc",   "faultnum",
 157     };
 158
 159   if (regnum < 0 || regnum >= TILEGX_NUM_REGS)
 160     internal_error (__FILE__, __LINE__,
 161                     "tilegx_register_name: invalid register number %d",
 162                     regnum);
 163
 164   return register_names[regnum];
 165 }
 166
 167 /* This is the implementation of gdbarch method register_type.  */
 168
 169 static struct type *
 170 tilegx_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 171 {
 172   if (regnum == TILEGX_PC_REGNUM)
 173     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
 174   else
 175     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
 176 }
 177
 178 /* This is the implementation of gdbarch method dwarf2_reg_to_regnum.  */
 179
 180 static int
 181 tilegx_dwarf2_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int num)
 182 {
 183   return num;
 184 }
 185
 186 /* Makes the decision of whether a given type is a scalar type.
 187    Scalar types are returned in the registers r2-r11 as they fit.  */
 188
 189 static int
 190 tilegx_type_is_scalar (struct type *t)
 191 {
 192   return (TYPE_CODE(t) != TYPE_CODE_STRUCT
 193           && TYPE_CODE(t) != TYPE_CODE_UNION
 194           && TYPE_CODE(t) != TYPE_CODE_ARRAY);
 195 }
 196
 197 /* Returns non-zero if the given struct type will be returned using
 198    a special convention, rather than the normal function return method.
 199    Used in the context of the "return" command, and target function
 200    calls from the debugger.  */
 201
 202 static int
 203 tilegx_use_struct_convention (struct type *type)
 204 {
 205   /* Only scalars which fit in R0 - R9 can be returned in registers.
 206      Otherwise, they are returned via a pointer passed in R0.  */
 207   return (!tilegx_type_is_scalar (type)
 208           && (TYPE_LENGTH (type) > (1 + TILEGX_R9_REGNUM - TILEGX_R0_REGNUM)
 209               * tilegx_reg_size));
 210 }
 211
 212 /* Find a function's return value in the appropriate registers (in
 213    REGCACHE), and copy it into VALBUF.  */
 214
 215 static void
 216 tilegx_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
 217                              gdb_byte *valbuf)
 218 {
 219   int len = TYPE_LENGTH (type);
 220   int i, regnum = TILEGX_R0_REGNUM;
 221
 222   for (i = 0; i < len; i += tilegx_reg_size)
 223     regcache_raw_read (regcache, regnum++, valbuf + i);
 224 }
 225
 226 /* Copy the function return value from VALBUF into the proper
 227    location for a function return.
 228    Called only in the context of the "return" command.  */
 229
 230 static void
 231 tilegx_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
 232                            const void *valbuf)
 233 {
 234   if (TYPE_LENGTH (type) < tilegx_reg_size)
 235     {
 236       /* Add leading zeros to the (little-endian) value.  */
 237       gdb_byte buf[tilegx_reg_size] = { 0 };
 238
 239       memcpy (buf, valbuf, TYPE_LENGTH (type));
 240       regcache_raw_write (regcache, TILEGX_R0_REGNUM, buf);
 241     }
 242   else
 243     {
 244       int len = TYPE_LENGTH (type);
 245       int i, regnum = TILEGX_R0_REGNUM;
 246
 247       for (i = 0; i < len; i += tilegx_reg_size)
 248         regcache_raw_write (regcache, regnum++, (gdb_byte *) valbuf + i);
 249     }
 250 }
 251
 252 /* This is the implementation of gdbarch method return_value.  */
 253
 254 static enum return_value_convention
 255 tilegx_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 256                      struct type *type, struct regcache *regcache,
 257                      gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
 258 {
 259   if (tilegx_use_struct_convention (type))
 260     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 261   if (writebuf)
 262     tilegx_store_return_value (type, regcache, writebuf);
 263   else if (readbuf)
 264     tilegx_extract_return_value (type, regcache, readbuf);
 265   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 266 }
 267
 268 /* This is the implementation of gdbarch method frame_align.  */
 269
 270 static CORE_ADDR
 271 tilegx_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
 272 {
 273   return addr & -8;
 274 }
 275
 276
 277 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.  */
 278
 279 static CORE_ADDR
 280 tilegx_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
 281                         struct value *function,
 282                         struct regcache *regcache,
 283                         CORE_ADDR bp_addr, int nargs,
 284                         struct value **args,
 285                         CORE_ADDR sp, int struct_return,
 286                         CORE_ADDR struct_addr)
 287 {
 288   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 289   CORE_ADDR stack_dest = sp;
 290   int argreg = TILEGX_R0_REGNUM;
 291   int i, j;
 292   int typelen, slacklen;
 293   static const gdb_byte four_zero_words[16] = { 0 };
 294
 295   /* If struct_return is 1, then the struct return address will
 296      consume one argument-passing register.  */
 297   if (struct_return)
 298     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg++, struct_addr);
 299
 300   /* Arguments are passed in R0 - R9, and as soon as an argument
 301      will not fit completely in the remaining registers, then it,
 302      and all remaining arguments, are put on the stack.  */
 303   for (i = 0; i < nargs && argreg <= TILEGX_R9_REGNUM; i++)
 304     {
 305       const gdb_byte *val;
 306       typelen = TYPE_LENGTH (value_enclosing_type (args[i]));
 307
 308       if (typelen > (TILEGX_R9_REGNUM - argreg + 1) * tilegx_reg_size)
 309         break;
 310
 311       /* Put argument into registers wordwise.  */
 312       val = value_contents (args[i]);
 313       for (j = 0; j < typelen; j += tilegx_reg_size)
 314         {
 315           /* ISSUE: Why special handling for "typelen = 4x + 1"?
 316              I don't ever see "typelen" values except 4 and 8.  */
 317           int n = (typelen - j == 1) ? 1 : tilegx_reg_size;
 318           ULONGEST w = extract_unsigned_integer (val + j, n, byte_order);
 319
 320           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg++, w);
 321         }
 322     }
 323
 324   /* Align SP.  */
 325   stack_dest = tilegx_frame_align (gdbarch, stack_dest);
 326
 327   /* Loop backwards through remaining arguments and push them on
 328      the stack, word aligned.  */
 329   for (j = nargs - 1; j >= i; j--)
 330     {
 331       gdb_byte *val;
 332       struct cleanup *back_to;
 333       const gdb_byte *contents = value_contents (args[j]);
 334
 335       typelen = TYPE_LENGTH (value_enclosing_type (args[j]));
 336       slacklen = align_up (typelen, 8) - typelen;
 337       val = (gdb_byte *) xmalloc (typelen + slacklen);
 338       back_to = make_cleanup (xfree, val);
 339       memcpy (val, contents, typelen);
 340       memset (val + typelen, 0, slacklen);
 341
 342       /* Now write data to the stack.  The stack grows downwards.  */
 343       stack_dest -= typelen + slacklen;
 344       write_memory (stack_dest, val, typelen + slacklen);
 345       do_cleanups (back_to);
 346     }
 347
 348   /* Add 16 bytes for linkage space to the stack.  */
 349   stack_dest = stack_dest - 16;
 350   write_memory (stack_dest, four_zero_words, 16);
 351
 352   /* Update stack pointer.  */
 353   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_SP_REGNUM, stack_dest);
 354
 355   /* Set the return address register to point to the entry point of
 356      the program, where a breakpoint lies in wait.  */
 357   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_LR_REGNUM, bp_addr);
 358
 359   return stack_dest;
 360 }
 361
 362
 363 /* Decode the instructions within the given address range.
 364    Decide when we must have reached the end of the function prologue.
 365    If a frame_info pointer is provided, fill in its saved_regs etc.
 366    Returns the address of the first instruction after the prologue.
 367    NOTE: This is often called with start_addr being the start of some
 368    function, and end_addr being the current PC.  */
 369
 370 static CORE_ADDR
 371 tilegx_analyze_prologue (struct gdbarch* gdbarch,
 372                          CORE_ADDR start_addr, CORE_ADDR end_addr,
 373                          struct tilegx_frame_cache *cache,
 374                          struct frame_info *next_frame)
 375 {
 376   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 377   CORE_ADDR next_addr;
 378   CORE_ADDR prolog_end = end_addr;
 379   gdb_byte instbuf[32 * TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES];
 380   CORE_ADDR instbuf_start;
 381   unsigned int instbuf_size;
 382   int status;
 383   bfd_uint64_t bundle;
 384   struct tilegx_decoded_instruction
 385     decoded[TILEGX_MAX_INSTRUCTIONS_PER_BUNDLE];
 386   int num_insns;
 387   struct tilegx_reverse_regs reverse_frame[TILEGX_NUM_PHYS_REGS];
 388   struct tilegx_reverse_regs
 389     new_reverse_frame[TILEGX_MAX_INSTRUCTIONS_PER_BUNDLE];
 390   int dest_regs[TILEGX_MAX_INSTRUCTIONS_PER_BUNDLE];
 391   int reverse_frame_valid, prolog_done, branch_seen, lr_saved_on_stack_p;
 392   LONGEST prev_sp_value;
 393   int i, j;
 394
 395   if (start_addr >= end_addr
 396       || (start_addr % TILEGX_BUNDLE_ALIGNMENT_IN_BYTES) != 0)
 397     return end_addr;
 398
 399   /* Initialize the reverse frame.  This maps the CURRENT frame's
 400      registers to the outer frame's registers (the frame on the
 401      stack goes the other way).  */
 402   memcpy (&reverse_frame, &template_reverse_regs, sizeof (reverse_frame));
 403
 404   prolog_done = 0;
 405   branch_seen = 0;
 406   prev_sp_value = 0;
 407   lr_saved_on_stack_p = 0;
 408
 409   /* To cut down on round-trip overhead, we fetch multiple bundles
 410      at once.  These variables describe the range of memory we have
 411      prefetched.  */
 412   instbuf_start = 0;
 413   instbuf_size = 0;
 414
 415   for (next_addr = start_addr;
 416        next_addr < end_addr;
 417        next_addr += TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES)
 418     {
 419       /* Retrieve the next instruction.  */
 420       if (next_addr - instbuf_start >= instbuf_size)
 421         {
 422           /* Figure out how many bytes to fetch.  Don't span a page
 423              boundary since that might cause an unnecessary memory
 424              error.  */
 425           unsigned int size_on_same_page = 4096 - (next_addr & 4095);
 426
 427           instbuf_size = sizeof instbuf;
 428
 429           if (instbuf_size > size_on_same_page)
 430             instbuf_size = size_on_same_page;
 431
 432           instbuf_size = std::min ((CORE_ADDR) instbuf_size,
 433                                    (end_addr - next_addr));
 434           instbuf_start = next_addr;
 435
 436           status = safe_frame_unwind_memory (next_frame, instbuf_start,
 437                                              instbuf, instbuf_size);
 438           if (status == 0)
 439             memory_error (TARGET_XFER_E_IO, next_addr);
 440         }
 441
 442       reverse_frame_valid = 0;
 443
 444       bundle = extract_unsigned_integer (&instbuf[next_addr - instbuf_start],
 445                                          8, byte_order);
 446
 447       num_insns = parse_insn_tilegx (bundle, next_addr, decoded);
 448
 449       for (i = 0; i < num_insns; i++)
 450         {
 451           struct tilegx_decoded_instruction *this_insn = &decoded[i];
 452           long long *operands = this_insn->operand_values;
 453           const struct tilegx_opcode *opcode = this_insn->opcode;
 454
 455           switch (opcode->mnemonic)
 456             {
 457             case TILEGX_OPC_ST:
 458               if (cache
 459                   && reverse_frame[operands[0]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 460                   && reverse_frame[operands[1]].state
 461                   == REVERSE_STATE_REGISTER)
 462                 {
 463                   LONGEST saved_address = reverse_frame[operands[0]].value;
 464                   unsigned saved_register
 465                     = (unsigned) reverse_frame[operands[1]].value;
 466
 467                   /* realreg >= 0 and addr != -1 indicates that the
 468                      value of saved_register is in memory location
 469                      saved_address.  The value of realreg is not
 470                      meaningful in this case but it must be >= 0.
 471                      See trad-frame.h.  */
 472                   cache->saved_regs[saved_register].realreg = saved_register;
 473                   cache->saved_regs[saved_register].addr = saved_address;
 474                 }
 475               else if (cache
 476                        && (operands[0] == TILEGX_SP_REGNUM)
 477                        && (operands[1] == TILEGX_LR_REGNUM))
 478                 lr_saved_on_stack_p = 1;
 479               break;
 480             case TILEGX_OPC_ADDI:
 481             case TILEGX_OPC_ADDLI:
 482               if (cache
 483                   && operands[0] == TILEGX_SP_REGNUM
 484                   && operands[1] == TILEGX_SP_REGNUM
 485                   && reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_REGISTER)
 486                 {
 487                   /* Special case.  We're fixing up the stack frame.  */
 488                   uint64_t hopefully_sp
 489                     = (unsigned) reverse_frame[operands[1]].value;
 490                   short op2_as_short = (short) operands[2];
 491                   signed char op2_as_char = (signed char) operands[2];
 492
 493                   /* Fix up the sign-extension.  */
 494                   if (opcode->mnemonic == TILEGX_OPC_ADDI)
 495                     op2_as_short = op2_as_char;
 496                   prev_sp_value = (cache->saved_regs[hopefully_sp].addr
 497                                    - op2_as_short);
 498
 499                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 500                   new_reverse_frame[i].value
 501                     = cache->saved_regs[hopefully_sp].addr;
 502                   trad_frame_set_value (cache->saved_regs,
 503                                         hopefully_sp, prev_sp_value);
 504                 }
 505               else
 506                 {
 507                   short op2_as_short = (short) operands[2];
 508                   signed char op2_as_char = (signed char) operands[2];
 509
 510                   /* Fix up the sign-extension.  */
 511                   if (opcode->mnemonic == TILEGX_OPC_ADDI)
 512                     op2_as_short = op2_as_char;
 513
 514                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 515                   if (new_reverse_frame[i].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 516                     new_reverse_frame[i].value += op2_as_short;
 517                   else
 518                     new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 519                 }
 520               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 521               dest_regs[i] = operands[0];
 522               break;
 523             case TILEGX_OPC_ADD:
 524               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 525                   && reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 526                 {
 527                   /* We have values -- we can do this.  */
 528                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[2]];
 529                   new_reverse_frame[i].value
 530                     += reverse_frame[operands[i]].value;
 531                 }
 532               else
 533                 {
 534                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 535                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 536                 }
 537               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 538               dest_regs[i] = operands[0];
 539               break;
 540             case TILEGX_OPC_MOVE:
 541               new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 542               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 543               dest_regs[i] = operands[0];
 544               break;
 545             case TILEGX_OPC_MOVEI:
 546             case TILEGX_OPC_MOVELI:
 547               new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 548               new_reverse_frame[i].value = operands[1];
 549               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 550               dest_regs[i] = operands[0];
 551               break;
 552             case TILEGX_OPC_ORI:
 553               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 554                 {
 555                   /* We have a value in A -- we can do this.  */
 556                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 557                   new_reverse_frame[i].value
 558                     = reverse_frame[operands[1]].value | operands[2];
 559                 }
 560               else if (operands[2] == 0)
 561                 {
 562                   /* This is a move.  */
 563                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 564                 }
 565               else
 566                 {
 567                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 568                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 569                 }
 570               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 571               dest_regs[i] = operands[0];
 572               break;
 573             case TILEGX_OPC_OR:
 574               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 575                   && reverse_frame[operands[1]].value == 0)
 576                 {
 577                   /* This is a move.  */
 578                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[2]];
 579                 }
 580               else if (reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 581                        && reverse_frame[operands[2]].value == 0)
 582                 {
 583                   /* This is a move.  */
 584                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 585                 }
 586               else
 587                 {
 588                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 589                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 590                 }
 591               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 592               dest_regs[i] = operands[0];
 593               break;
 594             case TILEGX_OPC_SUB:
 595               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 596                   && reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 597                 {
 598                   /* We have values -- we can do this.  */
 599                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 600                   new_reverse_frame[i].value
 601                     -= reverse_frame[operands[2]].value;
 602                 }
 603               else
 604                 {
 605                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 606                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 607                 }
 608               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 609               dest_regs[i] = operands[0];
 610               break;
 611
 612             case TILEGX_OPC_FNOP:
 613             case TILEGX_OPC_INFO:
 614             case TILEGX_OPC_INFOL:
 615               /* Nothing to see here, move on.
 616                  Note that real NOP is treated as a 'real' instruction
 617                  because someone must have intended that it be there.
 618                  It therefore terminates the prolog.  */
 619               break;
 620
 621             case TILEGX_OPC_J:
 622             case TILEGX_OPC_JAL:
 623
 624             case TILEGX_OPC_BEQZ:
 625             case TILEGX_OPC_BEQZT:
 626             case TILEGX_OPC_BGEZ:
 627             case TILEGX_OPC_BGEZT:
 628             case TILEGX_OPC_BGTZ:
 629             case TILEGX_OPC_BGTZT:
 630             case TILEGX_OPC_BLBC:
 631             case TILEGX_OPC_BLBCT:
 632             case TILEGX_OPC_BLBS:
 633             case TILEGX_OPC_BLBST:
 634             case TILEGX_OPC_BLEZ:
 635             case TILEGX_OPC_BLEZT:
 636             case TILEGX_OPC_BLTZ:
 637             case TILEGX_OPC_BLTZT:
 638             case TILEGX_OPC_BNEZ:
 639             case TILEGX_OPC_BNEZT:
 640
 641             case TILEGX_OPC_IRET:
 642             case TILEGX_OPC_JALR:
 643             case TILEGX_OPC_JALRP:
 644             case TILEGX_OPC_JR:
 645             case TILEGX_OPC_JRP:
 646             case TILEGX_OPC_SWINT0:
 647             case TILEGX_OPC_SWINT1:
 648             case TILEGX_OPC_SWINT2:
 649             case TILEGX_OPC_SWINT3:
 650               /* We're really done -- this is a branch.  */
 651               branch_seen = 1;
 652               prolog_done = 1;
 653               break;
 654             default:
 655               /* We don't know or care what this instruction is.
 656                  All we know is that it isn't part of a prolog, and if
 657                  there's a destination register, we're trashing it.  */
 658               prolog_done = 1;
 659               for (j = 0; j < opcode->num_operands; j++)
 660                 {
 661                   if (this_insn->operands[j]->is_dest_reg)
 662                     {
 663                       dest_regs[i] = operands[j];
 664                       new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 665                       reverse_frame_valid |= 1 << i;
 666                       break;
 667                     }
 668                 }
 669               break;
 670             }
 671         }
 672
 673       /* Now update the reverse frames.  */
 674       for (i = 0; i < num_insns; i++)
 675         {
 676           /* ISSUE: Does this properly handle "network" registers?  */
 677           if ((reverse_frame_valid & (1 << i))
 678               && dest_regs[i] != TILEGX_ZERO_REGNUM)
 679             reverse_frame[dest_regs[i]] = new_reverse_frame[i];
 680         }
 681
 682       if (prev_sp_value != 0)
 683         {
 684           /* GCC uses R52 as a frame pointer.  Have we seen "move r52, sp"?  */
 685           if (reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].state == REVERSE_STATE_REGISTER
 686               && reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].value == TILEGX_SP_REGNUM)
 687           {
 688             reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 689             reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].value = prev_sp_value;
 690           }
 691
 692           prev_sp_value = 0;
 693         }
 694
 695       if (prolog_done && prolog_end == end_addr)
 696         {
 697           /* We found non-prolog code.  As such, _this_ instruction
 698              is the one after the prolog.  We keep processing, because
 699              there may be more prolog code in there, but this is what
 700              we'll return.  */
 701           /* ISSUE: There may not have actually been a prologue, and
 702              we may have simply skipped some random instructions.  */
 703           prolog_end = next_addr;
 704         }
 705       if (branch_seen)
 706         {
 707           /* We saw a branch.  The prolog absolutely must be over.  */
 708           break;
 709         }
 710     }
 711
 712   if (prolog_end == end_addr && cache)
 713     {
 714       /* We may have terminated the prolog early, and we're certainly
 715          at THIS point right now.  It's possible that the values of
 716          registers we need are currently actually in other registers
 717          (and haven't been written to memory yet).  Go find them.  */
 718       for (i = 0; i < TILEGX_NUM_PHYS_REGS; i++)
 719         {
 720           if (reverse_frame[i].state == REVERSE_STATE_REGISTER
 721               && reverse_frame[i].value != i)
 722             {
 723               unsigned saved_register = (unsigned) reverse_frame[i].value;
 724
 725               cache->saved_regs[saved_register].realreg = i;
 726               cache->saved_regs[saved_register].addr = (LONGEST) -1;
 727             }
 728         }
 729     }
 730
 731   if (lr_saved_on_stack_p)
 732     {
 733       cache->saved_regs[TILEGX_LR_REGNUM].realreg = TILEGX_LR_REGNUM;
 734       cache->saved_regs[TILEGX_LR_REGNUM].addr =
 735         cache->saved_regs[TILEGX_SP_REGNUM].addr;
 736     }
 737
 738   return prolog_end;
 739 }
 740
 741 /* This is the implementation of gdbarch method skip_prologue.  */
 742
 743 static CORE_ADDR
 744 tilegx_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
 745 {
 746   CORE_ADDR func_start, end_pc;
 747   struct obj_section *s;
 748
 749   /* This is the preferred method, find the end of the prologue by
 750      using the debugging information.  */
 751   if (find_pc_partial_function (start_pc, NULL, &func_start, NULL))
 752     {
 753       CORE_ADDR post_prologue_pc
 754         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_start);
 755
 756       if (post_prologue_pc != 0)
 757         return std::max (start_pc, post_prologue_pc);
 758     }
 759
 760   /* Don't straddle a section boundary.  */
 761   s = find_pc_section (start_pc);
 762   end_pc = start_pc + 8 * TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES;
 763   if (s != NULL)
 764     end_pc = std::min (end_pc, obj_section_endaddr (s));
 765
 766   /* Otherwise, try to skip prologue the hard way.  */
 767   return tilegx_analyze_prologue (gdbarch,
 768                                   start_pc,
 769                                   end_pc,
 770                                   NULL, NULL);
 771 }
 772
 773 /* This is the implementation of gdbarch method stack_frame_destroyed_p.  */
 774
 775 static int
 776 tilegx_stack_frame_destroyed_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
 777 {
 778   CORE_ADDR func_addr = 0, func_end = 0;
 779
 780   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
 781     {
 782       CORE_ADDR addr = func_end - TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES;
 783
 784       /* FIXME: Find the actual epilogue.  */
 785       /* HACK: Just assume the final bundle is the "ret" instruction".  */
 786       if (pc > addr)
 787         return 1;
 788     }
 789   return 0;
 790 }
 791
 792 /* This is the implementation of gdbarch method get_longjmp_target.  */
 793
 794 static int
 795 tilegx_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
 796 {
 797   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
 798   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 799   CORE_ADDR jb_addr;
 800   gdb_byte buf[8];
 801
 802   jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, TILEGX_R0_REGNUM);
 803
 804   /* TileGX jmp_buf contains 32 elements of type __uint_reg_t which
 805      has a size of 8 bytes.  The return address is stored in the 25th
 806      slot.  */
 807   if (target_read_memory (jb_addr + 25 * 8, buf, 8))
 808     return 0;
 809
 810   *pc = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
 811
 812   return 1;
 813 }
 814
 815 /* by assigning the 'faultnum' reg in kernel pt_regs with this value,
 816    kernel do_signal will not check r0. see tilegx kernel/signal.c
 817    for details.  */
 818 #define INT_SWINT_1_SIGRETURN (~0)
 819
 820 /* Implement the "write_pc" gdbarch method.  */
 821
 822 static void
 823 tilegx_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
 824 {
 825   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_PC_REGNUM, pc);
 826
 827   /* We must be careful with modifying the program counter.  If we
 828      just interrupted a system call, the kernel might try to restart
 829      it when we resume the inferior.  On restarting the system call,
 830      the kernel will try backing up the program counter even though it
 831      no longer points at the system call.  This typically results in a
 832      SIGSEGV or SIGILL.  We can prevent this by writing INT_SWINT_1_SIGRETURN
 833      in the "faultnum" pseudo-register.
 834
 835      Note that "faultnum" is saved when setting up a dummy call frame.
 836      This means that it is properly restored when that frame is
 837      popped, and that the interrupted system call will be restarted
 838      when we resume the inferior on return from a function call from
 839      within GDB.  In all other cases the system call will not be
 840      restarted.  */
 841   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_FAULTNUM_REGNUM,
 842                                   INT_SWINT_1_SIGRETURN);
 843 }
 844
 845 /* 64-bit pattern for a { bpt ; nop } bundle.  */
 846 constexpr gdb_byte tilegx_break_insn[] =
 847   { 0x00, 0x50, 0x48, 0x51, 0xae, 0x44, 0x6a, 0x28 };
 848
 849 typedef BP_MANIPULATION (tilegx_break_insn) tilegx_breakpoint;
 850
 851 /* Normal frames.  */
 852
 853 static struct tilegx_frame_cache *
 854 tilegx_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 855 {
 856   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
 857   struct tilegx_frame_cache *cache;
 858   CORE_ADDR current_pc;
 859
 860   if (*this_cache)
 861     return (struct tilegx_frame_cache *) *this_cache;
 862
 863   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct tilegx_frame_cache);
 864   *this_cache = cache;
 865   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
 866   cache->base = 0;
 867   cache->start_pc = get_frame_func (this_frame);
 868   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
 869
 870   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 871   trad_frame_set_value (cache->saved_regs, TILEGX_SP_REGNUM, cache->base);
 872
 873   if (cache->start_pc)
 874     tilegx_analyze_prologue (gdbarch, cache->start_pc, current_pc,
 875                              cache, this_frame);
 876
 877   cache->saved_regs[TILEGX_PC_REGNUM] = cache->saved_regs[TILEGX_LR_REGNUM];
 878
 879   return cache;
 880 }
 881
 882 /* Retrieve the value of REGNUM in FRAME.  */
 883
 884 static struct value*
 885 tilegx_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
 886                             void **this_cache,
 887                             int regnum)
 888 {
 889   struct tilegx_frame_cache *info =
 890     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 891
 892   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs,
 893                                        regnum);
 894 }
 895
 896 /* Build frame id.  */
 897
 898 static void
 899 tilegx_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
 900                       struct frame_id *this_id)
 901 {
 902   struct tilegx_frame_cache *info =
 903     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 904
 905   /* This marks the outermost frame.  */
 906   if (info->base == 0)
 907     return;
 908
 909   (*this_id) = frame_id_build (info->base, info->start_pc);
 910 }
 911
 912 static CORE_ADDR
 913 tilegx_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 914 {
 915   struct tilegx_frame_cache *cache =
 916     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 917
 918   return cache->base;
 919 }
 920
 921 static const struct frame_unwind tilegx_frame_unwind = {
 922   NORMAL_FRAME,
 923   default_frame_unwind_stop_reason,
 924   tilegx_frame_this_id,
 925   tilegx_frame_prev_register,
 926   NULL,                        /* const struct frame_data *unwind_data  */
 927   default_frame_sniffer,       /* frame_sniffer_ftype *sniffer  */
 928   NULL                         /* frame_prev_pc_ftype *prev_pc  */
 929 };
 930
 931 static const struct frame_base tilegx_frame_base = {
 932   &tilegx_frame_unwind,
 933   tilegx_frame_base_address,
 934   tilegx_frame_base_address,
 935   tilegx_frame_base_address
 936 };
 937
 938 static CORE_ADDR
 939 tilegx_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 940 {
 941   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 942 }
 943
 944 static CORE_ADDR
 945 tilegx_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 946 {
 947   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, TILEGX_PC_REGNUM);
 948 }
 949
 950 static struct frame_id
 951 tilegx_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch,
 952                         struct frame_info *this_frame)
 953 {
 954   CORE_ADDR sp;
 955
 956   sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 957   return frame_id_build (sp, get_frame_pc (this_frame));
 958 }
 959
 960
 961 /* We cannot read/write the "special" registers.  */
 962
 963 static int
 964 tilegx_cannot_reference_register (struct gdbarch *gdbarch, int regno)
 965 {
 966   if (regno >= 0 && regno < TILEGX_NUM_EASY_REGS)
 967     return 0;
 968   else if (regno == TILEGX_PC_REGNUM
 969            || regno == TILEGX_FAULTNUM_REGNUM)
 970     return 0;
 971   else
 972     return 1;
 973 }
 974
 975 static struct gdbarch *
 976 tilegx_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 977 {
 978   struct gdbarch *gdbarch;
 979   int arch_size = 64;
 980
 981   /* Handle arch_size == 32 or 64.  Default to 64.  */
 982   if (info.abfd)
 983     arch_size = bfd_get_arch_size (info.abfd);
 984
 985   /* Try to find a pre-existing architecture.  */
 986   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
 987        arches != NULL;
 988        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
 989     {
 990       /* We only have two flavors -- just make sure arch_size matches.  */
 991       if (gdbarch_ptr_bit (arches->gdbarch) == arch_size)
 992         return (arches->gdbarch);
 993     }
 994
 995   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, NULL);
 996
 997   /* Basic register fields and methods, datatype sizes and stuff.  */
 998
 999   /* There are 64 physical registers which can be referenced by
1000      instructions (although only 56 of them can actually be
1001      debugged) and 1 magic register (the PC).  The other three
1002      magic registers (ex1, syscall, orig_r0) which are known to
1003      "ptrace" are ignored by "gdb".  Note that we simply pretend
1004      that there are 65 registers, and no "pseudo registers".  */
1005   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, TILEGX_NUM_REGS);
1006   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, 0);
1007
1008   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, TILEGX_SP_REGNUM);
1009   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, TILEGX_PC_REGNUM);
1010
1011   set_gdbarch_register_name (gdbarch, tilegx_register_name);
1012   set_gdbarch_register_type (gdbarch, tilegx_register_type);
1013
1014   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1015   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1016   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, arch_size);
1017   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1018
1019   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1020   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1021   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1022
1023   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, arch_size);
1024   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, arch_size);
1025
1026   set_gdbarch_cannot_fetch_register (gdbarch,
1027                                      tilegx_cannot_reference_register);
1028   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch,
1029                                      tilegx_cannot_reference_register);
1030
1031   /* Stack grows down.  */
1032   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1033
1034   /* Frame Info.  */
1035   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, tilegx_unwind_sp);
1036   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, tilegx_unwind_pc);
1037   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, tilegx_unwind_dummy_id);
1038   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, tilegx_frame_align);
1039   frame_base_set_default (gdbarch, &tilegx_frame_base);
1040
1041   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, tilegx_skip_prologue);
1042
1043   set_gdbarch_stack_frame_destroyed_p (gdbarch, tilegx_stack_frame_destroyed_p);
1044
1045   /* Map debug registers into internal register numbers.  */
1046   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, tilegx_dwarf2_reg_to_regnum);
1047
1048   /* These values and methods are used when gdb calls a target function.  */
1049   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, tilegx_push_dummy_call);
1050   set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, tilegx_get_longjmp_target);
1051   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, tilegx_write_pc);
1052   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch,
1053                                        tilegx_breakpoint::kind_from_pc);
1054   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch,
1055                                        tilegx_breakpoint::bp_from_kind);
1056   set_gdbarch_return_value (gdbarch, tilegx_return_value);
1057
1058   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
1059
1060   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1061   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &tilegx_frame_unwind);
1062
1063   return gdbarch;
1064 }
1065
1066 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
1067 extern initialize_file_ftype _initialize_tilegx_tdep;
1068
1069 void
1070 _initialize_tilegx_tdep (void)
1071 {
1072   register_gdbarch_init (bfd_arch_tilegx, tilegx_gdbarch_init);
1073 }