gdb/tilegx-tdep.c

   1 /* Target-dependent code for the Tilera TILE-Gx processor.
   2
   3    Copyright (C) 2012-2013 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 "gdb_string.h"
  34 #include "gdb_assert.h"
  35 #include "arch-utils.h"
  36 #include "floatformat.h"
  37 #include "regcache.h"
  38 #include "regset.h"
  39 #include "doublest.h"
  40 #include "osabi.h"
  41 #include "linux-tdep.h"
  42 #include "objfiles.h"
  43 #include "solib-svr4.h"
  44 #include "symtab.h"
  45 #include "tilegx-tdep.h"
  46 #include "opcode/tilegx.h"
  47
  48 struct tilegx_frame_cache
  49 {
  50   /* Base address.  */
  51   CORE_ADDR base;
  52   /* Function start.  */
  53   CORE_ADDR start_pc;
  54
  55   /* Table of saved registers.  */
  56   struct trad_frame_saved_reg *saved_regs;
  57 };
  58
  59 /* Register state values used by analyze_prologue.  */
  60 enum reverse_state
  61   {
  62     REVERSE_STATE_REGISTER,
  63     REVERSE_STATE_VALUE,
  64     REVERSE_STATE_UNKNOWN
  65   };
  66
  67 /* Register state used by analyze_prologue().  */
  68 struct tilegx_reverse_regs
  69 {
  70   LONGEST value;
  71   enum reverse_state state;
  72 };
  73
  74 static const struct tilegx_reverse_regs
  75 template_reverse_regs[TILEGX_NUM_PHYS_REGS] =
  76   {
  77     { TILEGX_R0_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  78     { TILEGX_R1_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  79     { TILEGX_R2_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  80     { TILEGX_R3_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  81     { TILEGX_R4_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  82     { TILEGX_R5_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  83     { TILEGX_R6_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  84     { TILEGX_R7_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  85     { TILEGX_R8_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  86     { TILEGX_R9_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
  87     { TILEGX_R10_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  88     { TILEGX_R11_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  89     { TILEGX_R12_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  90     { TILEGX_R13_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  91     { TILEGX_R14_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  92     { TILEGX_R15_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  93     { TILEGX_R16_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  94     { TILEGX_R17_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  95     { TILEGX_R18_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  96     { TILEGX_R19_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  97     { TILEGX_R20_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  98     { TILEGX_R21_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
  99     { TILEGX_R22_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 100     { TILEGX_R23_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 101     { TILEGX_R24_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 102     { TILEGX_R25_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 103     { TILEGX_R26_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 104     { TILEGX_R27_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 105     { TILEGX_R28_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 106     { TILEGX_R29_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 107     { TILEGX_R30_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 108     { TILEGX_R31_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 109     { TILEGX_R32_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 110     { TILEGX_R33_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 111     { TILEGX_R34_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 112     { TILEGX_R35_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 113     { TILEGX_R36_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 114     { TILEGX_R37_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 115     { TILEGX_R38_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 116     { TILEGX_R39_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 117     { TILEGX_R40_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 118     { TILEGX_R41_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 119     { TILEGX_R42_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 120     { TILEGX_R43_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 121     { TILEGX_R44_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 122     { TILEGX_R45_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 123     { TILEGX_R46_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 124     { TILEGX_R47_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 125     { TILEGX_R48_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 126     { TILEGX_R49_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 127     { TILEGX_R50_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 128     { TILEGX_R51_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 129     { TILEGX_R52_REGNUM, REVERSE_STATE_REGISTER },
 130     { TILEGX_TP_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
 131     { TILEGX_SP_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
 132     { TILEGX_LR_REGNUM,  REVERSE_STATE_REGISTER },
 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     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 139     { 0, REVERSE_STATE_UNKNOWN },
 140     { TILEGX_ZERO_REGNUM, REVERSE_STATE_VALUE }
 141   };
 142
 143 /* Implement the "register_name" gdbarch method.  */
 144
 145 static const char *
 146 tilegx_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 147 {
 148   static const char *const register_names[TILEGX_NUM_REGS] =
 149     {
 150       "r0",   "r1",   "r2",   "r3",   "r4",   "r5",   "r6",   "r7",
 151       "r8",   "r9",   "r10",  "r11",  "r12",  "r13",  "r14",  "r15",
 152       "r16",  "r17",  "r18",  "r19",  "r20",  "r21",  "r22",  "r23",
 153       "r24",  "r25",  "r26",  "r27",  "r28",  "r29",  "r30",  "r31",
 154       "r32",  "r33",  "r34",  "r35",  "r36",  "r37",  "r38",  "r39",
 155       "r40",  "r41",  "r42",  "r43",  "r44",  "r45",  "r46",  "r47",
 156       "r48",  "r49",  "r50",  "r51",  "r52",  "tp",   "sp",   "lr",
 157       "sn",   "idn0", "idn1", "udn0", "udn1", "udn2", "udn3", "zero",
 158       "pc",   "faultnum",
 159     };
 160
 161   if (regnum < 0 || regnum >= TILEGX_NUM_REGS)
 162     internal_error (__FILE__, __LINE__,
 163                     "tilegx_register_name: invalid register number %d",
 164                     regnum);
 165
 166   return register_names[regnum];
 167 }
 168
 169 /* This is the implementation of gdbarch method register_type.  */
 170
 171 static struct type *
 172 tilegx_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
 173 {
 174   if (regnum == TILEGX_PC_REGNUM)
 175     return builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr;
 176   else
 177     return builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
 178 }
 179
 180 /* This is the implementation of gdbarch method dwarf2_reg_to_regnum.  */
 181
 182 static int
 183 tilegx_dwarf2_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int num)
 184 {
 185   return num;
 186 }
 187
 188 /* Makes the decision of whether a given type is a scalar type.
 189    Scalar types are returned in the registers r2-r11 as they fit.  */
 190
 191 static int
 192 tilegx_type_is_scalar (struct type *t)
 193 {
 194   return (TYPE_CODE(t) != TYPE_CODE_STRUCT
 195           && TYPE_CODE(t) != TYPE_CODE_UNION
 196           && TYPE_CODE(t) != TYPE_CODE_ARRAY);
 197 }
 198
 199 /* Returns non-zero if the given struct type will be returned using
 200    a special convention, rather than the normal function return method.
 201    Used in the context of the "return" command, and target function
 202    calls from the debugger.  */
 203
 204 static int
 205 tilegx_use_struct_convention (struct type *type)
 206 {
 207   /* Only scalars which fit in R0 - R9 can be returned in registers.
 208      Otherwise, they are returned via a pointer passed in R0.  */
 209   return (!tilegx_type_is_scalar (type)
 210           && (TYPE_LENGTH (type) > (1 + TILEGX_R9_REGNUM - TILEGX_R0_REGNUM)
 211               * tilegx_reg_size));
 212 }
 213
 214 /* Find a function's return value in the appropriate registers (in
 215    REGCACHE), and copy it into VALBUF.  */
 216
 217 static void
 218 tilegx_extract_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
 219                              gdb_byte *valbuf)
 220 {
 221   int len = TYPE_LENGTH (type);
 222   int i, regnum = TILEGX_R0_REGNUM;
 223
 224   for (i = 0; i < len; i += tilegx_reg_size)
 225     regcache_raw_read (regcache, regnum++, valbuf + i);
 226 }
 227
 228 /* Copy the function return value from VALBUF into the proper
 229    location for a function return.
 230    Called only in the context of the "return" command.  */
 231
 232 static void
 233 tilegx_store_return_value (struct type *type, struct regcache *regcache,
 234                            const void *valbuf)
 235 {
 236   if (TYPE_LENGTH (type) < tilegx_reg_size)
 237     {
 238       /* Add leading zeros to the (little-endian) value.  */
 239       gdb_byte buf[tilegx_reg_size] = { 0 };
 240
 241       memcpy (buf, valbuf, TYPE_LENGTH (type));
 242       regcache_raw_write (regcache, TILEGX_R0_REGNUM, buf);
 243     }
 244   else
 245     {
 246       int len = TYPE_LENGTH (type);
 247       int i, regnum = TILEGX_R0_REGNUM;
 248
 249       for (i = 0; i < len; i += tilegx_reg_size)
 250         regcache_raw_write (regcache, regnum++, (gdb_byte *) valbuf + i);
 251     }
 252 }
 253
 254 /* This is the implementation of gdbarch method return_value.  */
 255
 256 static enum return_value_convention
 257 tilegx_return_value (struct gdbarch *gdbarch, struct value *function,
 258                      struct type *type, struct regcache *regcache,
 259                      gdb_byte *readbuf, const gdb_byte *writebuf)
 260 {
 261   if (tilegx_use_struct_convention (type))
 262     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
 263   if (writebuf)
 264     tilegx_store_return_value (type, regcache, writebuf);
 265   else if (readbuf)
 266     tilegx_extract_return_value (type, regcache, readbuf);
 267   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
 268 }
 269
 270 /* This is the implementation of gdbarch method frame_align.  */
 271
 272 static CORE_ADDR
 273 tilegx_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR addr)
 274 {
 275   return addr & -8;
 276 }
 277
 278
 279 /* Implement the "push_dummy_call" gdbarch method.  */
 280
 281 static CORE_ADDR
 282 tilegx_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
 283                         struct value *function,
 284                         struct regcache *regcache,
 285                         CORE_ADDR bp_addr, int nargs,
 286                         struct value **args,
 287                         CORE_ADDR sp, int struct_return,
 288                         CORE_ADDR struct_addr)
 289 {
 290   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 291   CORE_ADDR stack_dest = sp;
 292   int argreg = TILEGX_R0_REGNUM;
 293   int i, j;
 294   int typelen, slacklen, alignlen;
 295   static const gdb_byte four_zero_words[16] = { 0 };
 296
 297   /* If struct_return is 1, then the struct return address will
 298      consume one argument-passing register.  */
 299   if (struct_return)
 300     regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg++, struct_addr);
 301
 302   /* Arguments are passed in R0 - R9, and as soon as an argument
 303      will not fit completely in the remaining registers, then it,
 304      and all remaining arguments, are put on the stack.  */
 305   for (i = 0; i < nargs && argreg <= TILEGX_R9_REGNUM; i++)
 306     {
 307       const gdb_byte *val;
 308       typelen = TYPE_LENGTH (value_enclosing_type (args[i]));
 309
 310       if (typelen > (TILEGX_R9_REGNUM - argreg + 1) * tilegx_reg_size)
 311         break;
 312
 313       /* Put argument into registers wordwise.  */
 314       val = value_contents (args[i]);
 315       for (j = 0; j < typelen; j += tilegx_reg_size)
 316         {
 317           /* ISSUE: Why special handling for "typelen = 4x + 1"?
 318              I don't ever see "typelen" values except 4 and 8.  */
 319           int n = (typelen - j == 1) ? 1 : tilegx_reg_size;
 320           ULONGEST w = extract_unsigned_integer (val + j, n, byte_order);
 321
 322           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, argreg++, w);
 323         }
 324     }
 325
 326   /* Align SP.  */
 327   stack_dest = tilegx_frame_align (gdbarch, stack_dest);
 328
 329   /* Loop backwards through remaining arguments and push them on
 330      the stack, word aligned.  */
 331   for (j = nargs - 1; j >= i; j--)
 332     {
 333       gdb_byte *val;
 334       struct cleanup *back_to;
 335       const gdb_byte *contents = value_contents (args[j]);
 336
 337       typelen = TYPE_LENGTH (value_enclosing_type (args[j]));
 338       slacklen = align_up (typelen, 8) - typelen;
 339       val = xmalloc (typelen + slacklen);
 340       back_to = make_cleanup (xfree, val);
 341       memcpy (val, contents, typelen);
 342       memset (val + typelen, 0, slacklen);
 343
 344       /* Now write data to the stack.  The stack grows downwards.  */
 345       stack_dest -= typelen + slacklen;
 346       write_memory (stack_dest, val, typelen + slacklen);
 347       do_cleanups (back_to);
 348     }
 349
 350   /* Add 16 bytes for linkage space to the stack.  */
 351   stack_dest = stack_dest - 16;
 352   write_memory (stack_dest, four_zero_words, 16);
 353
 354   /* Update stack pointer.  */
 355   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_SP_REGNUM, stack_dest);
 356
 357   /* Set the return address register to point to the entry point of
 358      the program, where a breakpoint lies in wait.  */
 359   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_LR_REGNUM, bp_addr);
 360
 361   return stack_dest;
 362 }
 363
 364
 365 /* Decode the instructions within the given address range.
 366    Decide when we must have reached the end of the function prologue.
 367    If a frame_info pointer is provided, fill in its saved_regs etc.
 368    Returns the address of the first instruction after the prologue.
 369    NOTE: This is often called with start_addr being the start of some
 370    function, and end_addr being the current PC.  */
 371
 372 static CORE_ADDR
 373 tilegx_analyze_prologue (struct gdbarch* gdbarch,
 374                          CORE_ADDR start_addr, CORE_ADDR end_addr,
 375                          struct tilegx_frame_cache *cache,
 376                          struct frame_info *next_frame)
 377 {
 378   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 379   CORE_ADDR next_addr;
 380   CORE_ADDR prolog_end = end_addr;
 381   ULONGEST inst, inst2;
 382   LONGEST offset;
 383   int regnum;
 384   gdb_byte instbuf[32 * TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES];
 385   CORE_ADDR instbuf_start;
 386   unsigned int instbuf_size;
 387   int status;
 388   bfd_uint64_t bundle;
 389   struct tilegx_decoded_instruction
 390     decoded[TILEGX_MAX_INSTRUCTIONS_PER_BUNDLE];
 391   int num_insns;
 392   struct tilegx_reverse_regs reverse_frame[TILEGX_NUM_PHYS_REGS];
 393   struct tilegx_reverse_regs
 394     new_reverse_frame[TILEGX_MAX_INSTRUCTIONS_PER_BUNDLE];
 395   int dest_regs[TILEGX_MAX_INSTRUCTIONS_PER_BUNDLE];
 396   int reverse_frame_valid, prolog_done, branch_seen;
 397   LONGEST prev_sp_value;
 398   int i, j;
 399
 400   if (start_addr >= end_addr
 401       || (start_addr % TILEGX_BUNDLE_ALIGNMENT_IN_BYTES) != 0)
 402     return end_addr;
 403
 404   /* Initialize the reverse frame.  This maps the CURRENT frame's
 405      registers to the outer frame's registers (the frame on the
 406      stack goes the other way).  */
 407   memcpy (&reverse_frame, &template_reverse_regs, sizeof (reverse_frame));
 408
 409   prolog_done = 0;
 410   branch_seen = 0;
 411   prev_sp_value = 0;
 412
 413   /* To cut down on round-trip overhead, we fetch multiple bundles
 414      at once.  These variables describe the range of memory we have
 415      prefetched.  */
 416   instbuf_start = 0;
 417   instbuf_size = 0;
 418
 419   for (next_addr = start_addr;
 420        next_addr < end_addr;
 421        next_addr += TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES)
 422     {
 423       /* Retrieve the next instruction.  */
 424       if (next_addr - instbuf_start >= instbuf_size)
 425         {
 426           /* Figure out how many bytes to fetch.  Don't span a page
 427              boundary since that might cause an unnecessary memory
 428              error.  */
 429           unsigned int size_on_same_page = 4096 - (next_addr & 4095);
 430
 431           instbuf_size = sizeof instbuf;
 432
 433           if (instbuf_size > size_on_same_page)
 434             instbuf_size = size_on_same_page;
 435           instbuf_start = next_addr;
 436
 437           status = safe_frame_unwind_memory (next_frame, instbuf_start,
 438                                              instbuf, instbuf_size);
 439           if (status == 0)
 440             memory_error (status, next_addr);
 441         }
 442
 443       reverse_frame_valid = 0;
 444
 445       bundle = extract_unsigned_integer (&instbuf[next_addr - instbuf_start],
 446                                          8, byte_order);
 447
 448       num_insns = parse_insn_tilegx (bundle, next_addr, decoded);
 449
 450       for (i = 0; i < num_insns; i++)
 451         {
 452           struct tilegx_decoded_instruction *this_insn = &decoded[i];
 453           int64_t *operands = (int64_t *) this_insn->operand_values;
 454           const struct tilegx_opcode *opcode = this_insn->opcode;
 455
 456           switch (opcode->mnemonic)
 457             {
 458             case TILEGX_OPC_ST:
 459               if (cache
 460                   && reverse_frame[operands[0]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 461                   && reverse_frame[operands[1]].state
 462                   == REVERSE_STATE_REGISTER)
 463                 {
 464                   LONGEST saved_address = reverse_frame[operands[0]].value;
 465                   unsigned saved_register
 466                     = (unsigned) reverse_frame[operands[1]].value;
 467
 468                   /* realreg >= 0 and addr != -1 indicates that the
 469                      value of saved_register is in memory location
 470                      saved_address.  The value of realreg is not
 471                      meaningful in this case but it must be >= 0.
 472                      See trad-frame.h.  */
 473                   cache->saved_regs[saved_register].realreg = saved_register;
 474                   cache->saved_regs[saved_register].addr = saved_address;
 475                 }
 476               break;
 477             case TILEGX_OPC_ADDI:
 478             case TILEGX_OPC_ADDLI:
 479               if (cache
 480                   && operands[0] == TILEGX_SP_REGNUM
 481                   && operands[1] == TILEGX_SP_REGNUM
 482                   && reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_REGISTER)
 483                 {
 484                   /* Special case.  We're fixing up the stack frame.  */
 485                   uint64_t hopefully_sp
 486                     = (unsigned) reverse_frame[operands[1]].value;
 487                   short op2_as_short = (short) operands[2];
 488                   signed char op2_as_char = (signed char) operands[2];
 489
 490                   /* Fix up the sign-extension.  */
 491                   if (opcode->mnemonic == TILEGX_OPC_ADDI)
 492                     op2_as_short = op2_as_char;
 493                   prev_sp_value = (cache->saved_regs[hopefully_sp].addr
 494                                    - op2_as_short);
 495
 496                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 497                   new_reverse_frame[i].value
 498                     = cache->saved_regs[hopefully_sp].addr;
 499                   trad_frame_set_value (cache->saved_regs,
 500                                         hopefully_sp, prev_sp_value);
 501                 }
 502               else
 503                 {
 504                   short op2_as_short = (short) operands[2];
 505                   signed char op2_as_char = (signed char) operands[2];
 506
 507                   /* Fix up the sign-extension.  */
 508                   if (opcode->mnemonic == TILEGX_OPC_ADDI)
 509                     op2_as_short = op2_as_char;
 510
 511                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 512                   if (new_reverse_frame[i].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 513                     new_reverse_frame[i].value += op2_as_short;
 514                   else
 515                     new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 516                 }
 517               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 518               dest_regs[i] = operands[0];
 519               break;
 520             case TILEGX_OPC_ADD:
 521               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 522                   && reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 523                 {
 524                   /* We have values -- we can do this.  */
 525                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[2]];
 526                   new_reverse_frame[i].value
 527                     += reverse_frame[operands[i]].value;
 528                 }
 529               else
 530                 {
 531                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 532                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 533                 }
 534               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 535               dest_regs[i] = operands[0];
 536               break;
 537             case TILEGX_OPC_MOVE:
 538               new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 539               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 540               dest_regs[i] = operands[0];
 541               break;
 542             case TILEGX_OPC_MOVEI:
 543             case TILEGX_OPC_MOVELI:
 544               new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 545               new_reverse_frame[i].value = operands[1];
 546               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 547               dest_regs[i] = operands[0];
 548               break;
 549             case TILEGX_OPC_ORI:
 550               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 551                 {
 552                   /* We have a value in A -- we can do this.  */
 553                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 554                   new_reverse_frame[i].value
 555                     = reverse_frame[operands[1]].value | operands[2];
 556                 }
 557               else if (operands[2] == 0)
 558                 {
 559                   /* This is a move.  */
 560                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 561                 }
 562               else
 563                 {
 564                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 565                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 566                 }
 567               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 568               dest_regs[i] = operands[0];
 569               break;
 570             case TILEGX_OPC_OR:
 571               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 572                   && reverse_frame[operands[1]].value == 0)
 573                 {
 574                   /* This is a move.  */
 575                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[2]];
 576                 }
 577               else if (reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 578                        && reverse_frame[operands[2]].value == 0)
 579                 {
 580                   /* This is a move.  */
 581                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 582                 }
 583               else
 584                 {
 585                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 586                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 587                 }
 588               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 589               dest_regs[i] = operands[0];
 590               break;
 591             case TILEGX_OPC_SUB:
 592               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 593                   && reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 594                 {
 595                   /* We have values -- we can do this.  */
 596                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 597                   new_reverse_frame[i].value
 598                     -= reverse_frame[operands[2]].value;
 599                 }
 600               else
 601                 {
 602                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 603                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 604                 }
 605               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 606               dest_regs[i] = operands[0];
 607               break;
 608
 609             case TILEGX_OPC_FNOP:
 610             case TILEGX_OPC_INFO:
 611             case TILEGX_OPC_INFOL:
 612               /* Nothing to see here, move on.
 613                  Note that real NOP is treated as a 'real' instruction
 614                  because someone must have intended that it be there.
 615                  It therefore terminates the prolog.  */
 616               break;
 617
 618             case TILEGX_OPC_J:
 619             case TILEGX_OPC_JAL:
 620
 621             case TILEGX_OPC_BEQZ:
 622             case TILEGX_OPC_BEQZT:
 623             case TILEGX_OPC_BGEZ:
 624             case TILEGX_OPC_BGEZT:
 625             case TILEGX_OPC_BGTZ:
 626             case TILEGX_OPC_BGTZT:
 627             case TILEGX_OPC_BLBC:
 628             case TILEGX_OPC_BLBCT:
 629             case TILEGX_OPC_BLBS:
 630             case TILEGX_OPC_BLBST:
 631             case TILEGX_OPC_BLEZ:
 632             case TILEGX_OPC_BLEZT:
 633             case TILEGX_OPC_BLTZ:
 634             case TILEGX_OPC_BLTZT:
 635             case TILEGX_OPC_BNEZ:
 636             case TILEGX_OPC_BNEZT:
 637
 638             case TILEGX_OPC_IRET:
 639             case TILEGX_OPC_JALR:
 640             case TILEGX_OPC_JALRP:
 641             case TILEGX_OPC_JR:
 642             case TILEGX_OPC_JRP:
 643             case TILEGX_OPC_SWINT0:
 644             case TILEGX_OPC_SWINT1:
 645             case TILEGX_OPC_SWINT2:
 646             case TILEGX_OPC_SWINT3:
 647               /* We're really done -- this is a branch.  */
 648               branch_seen = 1;
 649               prolog_done = 1;
 650               break;
 651             default:
 652               /* We don't know or care what this instruction is.
 653                  All we know is that it isn't part of a prolog, and if
 654                  there's a destination register, we're trashing it.  */
 655               prolog_done = 1;
 656               for (j = 0; j < opcode->num_operands; j++)
 657                 {
 658                   if (this_insn->operands[j]->is_dest_reg)
 659                     {
 660                       dest_regs[i] = operands[j];
 661                       new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 662                       reverse_frame_valid |= 1 << i;
 663                       break;
 664                     }
 665                 }
 666               break;
 667             }
 668         }
 669
 670       /* Now update the reverse frames.  */
 671       for (i = 0; i < num_insns; i++)
 672         {
 673           /* ISSUE: Does this properly handle "network" registers?  */
 674           if ((reverse_frame_valid & (1 << i))
 675               && dest_regs[i] != TILEGX_ZERO_REGNUM)
 676             reverse_frame[dest_regs[i]] = new_reverse_frame[i];
 677         }
 678
 679       if (prev_sp_value != 0)
 680         {
 681           /* GCC uses R52 as a frame pointer.  Have we seen "move r52, sp"?  */
 682           if (reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].state == REVERSE_STATE_REGISTER
 683               && reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].value == TILEGX_SP_REGNUM)
 684           {
 685             reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 686             reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].value = prev_sp_value;
 687           }
 688
 689           prev_sp_value = 0;
 690         }
 691
 692       if (prolog_done && prolog_end == end_addr)
 693         {
 694           /* We found non-prolog code.  As such, _this_ instruction
 695              is the one after the prolog.  We keep processing, because
 696              there may be more prolog code in there, but this is what
 697              we'll return.  */
 698           /* ISSUE: There may not have actually been a prologue, and
 699              we may have simply skipped some random instructions.  */
 700           prolog_end = next_addr;
 701         }
 702       if (branch_seen)
 703         {
 704           /* We saw a branch.  The prolog absolutely must be over.  */
 705           break;
 706         }
 707     }
 708
 709   if (prolog_end == end_addr && cache)
 710     {
 711       /* We may have terminated the prolog early, and we're certainly
 712          at THIS point right now.  It's possible that the values of
 713          registers we need are currently actually in other registers
 714          (and haven't been written to memory yet).  Go find them.  */
 715       for (i = 0; i < TILEGX_NUM_PHYS_REGS; i++)
 716         {
 717           if (reverse_frame[i].state == REVERSE_STATE_REGISTER
 718               && reverse_frame[i].value != i)
 719             {
 720               unsigned saved_register = (unsigned) reverse_frame[i].value;
 721
 722               cache->saved_regs[saved_register].realreg = i;
 723               cache->saved_regs[saved_register].addr = (LONGEST) -1;
 724             }
 725         }
 726     }
 727
 728   return prolog_end;
 729 }
 730
 731 /* This is the implementation of gdbarch method skip_prologue.  */
 732
 733 static CORE_ADDR
 734 tilegx_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
 735 {
 736   CORE_ADDR func_start;
 737
 738   /* This is the preferred method, find the end of the prologue by
 739      using the debugging information.  */
 740   if (find_pc_partial_function (start_pc, NULL, &func_start, NULL))
 741     {
 742       CORE_ADDR post_prologue_pc
 743         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_start);
 744
 745       if (post_prologue_pc != 0)
 746         return max (start_pc, post_prologue_pc);
 747     }
 748
 749   /* Otherwise, try to skip prologue the hard way.  */
 750   return tilegx_analyze_prologue (gdbarch,
 751                                   start_pc,
 752                                   start_pc + 8 * TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES,
 753                                   NULL, NULL);
 754 }
 755
 756 /* This is the implementation of gdbarch method in_function_epilogue_p.  */
 757
 758 static int
 759 tilegx_in_function_epilogue_p (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
 760 {
 761   CORE_ADDR func_addr = 0, func_end = 0;
 762
 763   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &func_addr, &func_end))
 764     {
 765       ULONGEST inst, inst2;
 766       CORE_ADDR addr = func_end - TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES;
 767
 768       /* FIXME: Find the actual epilogue.  */
 769       /* HACK: Just assume the final bundle is the "ret" instruction".  */
 770       if (pc > addr)
 771         return 1;
 772     }
 773   return 0;
 774 }
 775
 776 /* by assigning the 'faultnum' reg in kernel pt_regs with this value,
 777    kernel do_signal will not check r0. see tilegx kernel/signal.c
 778    for details.  */
 779 #define INT_SWINT_1_SIGRETURN (~0)
 780
 781 /* Implement the "write_pc" gdbarch method.  */
 782
 783 static void
 784 tilegx_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
 785 {
 786   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_PC_REGNUM, pc);
 787
 788   /* We must be careful with modifying the program counter.  If we
 789      just interrupted a system call, the kernel might try to restart
 790      it when we resume the inferior.  On restarting the system call,
 791      the kernel will try backing up the program counter even though it
 792      no longer points at the system call.  This typically results in a
 793      SIGSEGV or SIGILL.  We can prevent this by writing INT_SWINT_1_SIGRETURN
 794      in the "faultnum" pseudo-register.
 795
 796      Note that "faultnum" is saved when setting up a dummy call frame.
 797      This means that it is properly restored when that frame is
 798      popped, and that the interrupted system call will be restarted
 799      when we resume the inferior on return from a function call from
 800      within GDB.  In all other cases the system call will not be
 801      restarted.  */
 802   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_FAULTNUM_REGNUM,
 803                                   INT_SWINT_1_SIGRETURN);
 804 }
 805
 806 /* This is the implementation of gdbarch method breakpoint_from_pc.  */
 807
 808 static const unsigned char *
 809 tilegx_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
 810                            CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
 811 {
 812   /* 64-bit pattern for a { bpt ; nop } bundle.  */
 813   static const unsigned char breakpoint[] =
 814     { 0x00, 0x50, 0x48, 0x51, 0xae, 0x44, 0x6a, 0x28 };
 815
 816   *lenptr = sizeof (breakpoint);
 817   return breakpoint;
 818 }
 819
 820 /* Normal frames.  */
 821
 822 static struct tilegx_frame_cache *
 823 tilegx_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 824 {
 825   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
 826   struct tilegx_frame_cache *cache;
 827   CORE_ADDR current_pc;
 828   int i;
 829
 830   if (*this_cache)
 831     return *this_cache;
 832
 833   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct tilegx_frame_cache);
 834   *this_cache = cache;
 835   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
 836   cache->base = 0;
 837   cache->start_pc = get_frame_func (this_frame);
 838   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
 839
 840   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 841   trad_frame_set_value (cache->saved_regs, TILEGX_SP_REGNUM, cache->base);
 842
 843   cache->saved_regs[TILEGX_PC_REGNUM] = cache->saved_regs[TILEGX_LR_REGNUM];
 844   if (cache->start_pc)
 845     tilegx_analyze_prologue (gdbarch, cache->start_pc, current_pc,
 846                              cache, this_frame);
 847
 848   return cache;
 849 }
 850
 851 /* Retrieve the value of REGNUM in FRAME.  */
 852
 853 static struct value*
 854 tilegx_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
 855                             void **this_cache,
 856                             int regnum)
 857 {
 858   struct tilegx_frame_cache *info =
 859     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 860
 861   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs,
 862                                        regnum);
 863 }
 864
 865 /* Build frame id.  */
 866
 867 static void
 868 tilegx_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
 869                       struct frame_id *this_id)
 870 {
 871   struct tilegx_frame_cache *info =
 872     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 873
 874   /* This marks the outermost frame.  */
 875   if (info->base == 0)
 876     return;
 877
 878   (*this_id) = frame_id_build (info->base, info->start_pc);
 879 }
 880
 881 static CORE_ADDR
 882 tilegx_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 883 {
 884   struct tilegx_frame_cache *cache =
 885     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 886
 887   return cache->base;
 888 }
 889
 890 static const struct frame_unwind tilegx_frame_unwind = {
 891   NORMAL_FRAME,
 892   default_frame_unwind_stop_reason,
 893   tilegx_frame_this_id,
 894   tilegx_frame_prev_register,
 895   NULL,                        /* const struct frame_data *unwind_data  */
 896   default_frame_sniffer,       /* frame_sniffer_ftype *sniffer  */
 897   NULL                         /* frame_prev_pc_ftype *prev_pc  */
 898 };
 899
 900 static const struct frame_base tilegx_frame_base = {
 901   &tilegx_frame_unwind,
 902   tilegx_frame_base_address,
 903   tilegx_frame_base_address,
 904   tilegx_frame_base_address
 905 };
 906
 907 static CORE_ADDR
 908 tilegx_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 909 {
 910   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 911 }
 912
 913 static CORE_ADDR
 914 tilegx_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 915 {
 916   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, TILEGX_PC_REGNUM);
 917 }
 918
 919 static struct frame_id
 920 tilegx_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch,
 921                         struct frame_info *this_frame)
 922 {
 923   CORE_ADDR sp;
 924
 925   sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 926   return frame_id_build (sp, get_frame_pc (this_frame));
 927 }
 928
 929
 930 /* We cannot read/write the "special" registers.  */
 931
 932 static int
 933 tilegx_cannot_reference_register (struct gdbarch *gdbarch, int regno)
 934 {
 935   if (regno >= 0 && regno < TILEGX_NUM_EASY_REGS)
 936     return 0;
 937   else if (regno == TILEGX_PC_REGNUM
 938            || regno == TILEGX_FAULTNUM_REGNUM)
 939     return 0;
 940   else
 941     return 1;
 942 }
 943
 944 static struct gdbarch *
 945 tilegx_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 946 {
 947   struct gdbarch *gdbarch;
 948   int arch_size = 64;
 949
 950   /* Handle arch_size == 32 or 64.  Default to 64.  */
 951   if (info.abfd)
 952     arch_size = bfd_get_arch_size (info.abfd);
 953
 954   /* Try to find a pre-existing architecture.  */
 955   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
 956        arches != NULL;
 957        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
 958     {
 959       /* We only have two flavors -- just make sure arch_size matches.  */
 960       if (gdbarch_ptr_bit (arches->gdbarch) == arch_size)
 961         return (arches->gdbarch);
 962     }
 963
 964   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, NULL);
 965
 966   /* Basic register fields and methods, datatype sizes and stuff.  */
 967
 968   /* There are 64 physical registers which can be referenced by
 969      instructions (although only 56 of them can actually be
 970      debugged) and 1 magic register (the PC).  The other three
 971      magic registers (ex1, syscall, orig_r0) which are known to
 972      "ptrace" are ignored by "gdb".  Note that we simply pretend
 973      that there are 65 registers, and no "pseudo registers".  */
 974   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, TILEGX_NUM_REGS);
 975   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, 0);
 976
 977   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, TILEGX_SP_REGNUM);
 978   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, TILEGX_PC_REGNUM);
 979
 980   set_gdbarch_register_name (gdbarch, tilegx_register_name);
 981   set_gdbarch_register_type (gdbarch, tilegx_register_type);
 982
 983   set_gdbarch_char_signed (gdbarch, 0);
 984   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
 985   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
 986   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, arch_size);
 987   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
 988
 989   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
 990   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
 991   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
 992
 993   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, arch_size);
 994   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, arch_size);
 995
 996   set_gdbarch_cannot_fetch_register (gdbarch,
 997                                      tilegx_cannot_reference_register);
 998   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch,
 999                                      tilegx_cannot_reference_register);
1000
1001   /* Stack grows down.  */
1002   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1003
1004   /* Frame Info.  */
1005   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, tilegx_unwind_sp);
1006   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, tilegx_unwind_pc);
1007   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, tilegx_unwind_dummy_id);
1008   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, tilegx_frame_align);
1009   frame_base_set_default (gdbarch, &tilegx_frame_base);
1010
1011   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, tilegx_skip_prologue);
1012
1013   set_gdbarch_in_function_epilogue_p (gdbarch,
1014                                       tilegx_in_function_epilogue_p);
1015
1016   /* Map debug registers into internal register numbers.  */
1017   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, tilegx_dwarf2_reg_to_regnum);
1018
1019   /* These values and methods are used when gdb calls a target function.  */
1020   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, tilegx_push_dummy_call);
1021   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, tilegx_write_pc);
1022   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, tilegx_breakpoint_from_pc);
1023   set_gdbarch_return_value (gdbarch, tilegx_return_value);
1024
1025   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_tilegx);
1026
1027   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
1028
1029   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1030   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &tilegx_frame_unwind);
1031
1032   return gdbarch;
1033 }
1034
1035 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
1036 extern initialize_file_ftype _initialize_tilegx_tdep;
1037
1038 void
1039 _initialize_tilegx_tdep (void)
1040 {
1041   register_gdbarch_init (bfd_arch_tilegx, tilegx_gdbarch_init);
1042 }