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