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, lr_saved_on_stack_p;
 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   lr_saved_on_stack_p = 0;
 413
 414   /* To cut down on round-trip overhead, we fetch multiple bundles
 415      at once.  These variables describe the range of memory we have
 416      prefetched.  */
 417   instbuf_start = 0;
 418   instbuf_size = 0;
 419
 420   for (next_addr = start_addr;
 421        next_addr < end_addr;
 422        next_addr += TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES)
 423     {
 424       /* Retrieve the next instruction.  */
 425       if (next_addr - instbuf_start >= instbuf_size)
 426         {
 427           /* Figure out how many bytes to fetch.  Don't span a page
 428              boundary since that might cause an unnecessary memory
 429              error.  */
 430           unsigned int size_on_same_page = 4096 - (next_addr & 4095);
 431
 432           instbuf_size = sizeof instbuf;
 433
 434           if (instbuf_size > size_on_same_page)
 435             instbuf_size = size_on_same_page;
 436           instbuf_start = next_addr;
 437
 438           status = safe_frame_unwind_memory (next_frame, instbuf_start,
 439                                              instbuf, instbuf_size);
 440           if (status == 0)
 441             memory_error (status, next_addr);
 442         }
 443
 444       reverse_frame_valid = 0;
 445
 446       bundle = extract_unsigned_integer (&instbuf[next_addr - instbuf_start],
 447                                          8, byte_order);
 448
 449       num_insns = parse_insn_tilegx (bundle, next_addr, decoded);
 450
 451       for (i = 0; i < num_insns; i++)
 452         {
 453           struct tilegx_decoded_instruction *this_insn = &decoded[i];
 454           int64_t *operands = (int64_t *) this_insn->operand_values;
 455           const struct tilegx_opcode *opcode = this_insn->opcode;
 456
 457           switch (opcode->mnemonic)
 458             {
 459             case TILEGX_OPC_ST:
 460               if (cache
 461                   && reverse_frame[operands[0]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 462                   && reverse_frame[operands[1]].state
 463                   == REVERSE_STATE_REGISTER)
 464                 {
 465                   LONGEST saved_address = reverse_frame[operands[0]].value;
 466                   unsigned saved_register
 467                     = (unsigned) reverse_frame[operands[1]].value;
 468
 469                   /* realreg >= 0 and addr != -1 indicates that the
 470                      value of saved_register is in memory location
 471                      saved_address.  The value of realreg is not
 472                      meaningful in this case but it must be >= 0.
 473                      See trad-frame.h.  */
 474                   cache->saved_regs[saved_register].realreg = saved_register;
 475                   cache->saved_regs[saved_register].addr = saved_address;
 476                 }
 477               else if (cache
 478                        && (operands[0] == TILEGX_SP_REGNUM)
 479                        && (operands[1] == TILEGX_LR_REGNUM))
 480                 lr_saved_on_stack_p = 1;
 481               break;
 482             case TILEGX_OPC_ADDI:
 483             case TILEGX_OPC_ADDLI:
 484               if (cache
 485                   && operands[0] == TILEGX_SP_REGNUM
 486                   && operands[1] == TILEGX_SP_REGNUM
 487                   && reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_REGISTER)
 488                 {
 489                   /* Special case.  We're fixing up the stack frame.  */
 490                   uint64_t hopefully_sp
 491                     = (unsigned) reverse_frame[operands[1]].value;
 492                   short op2_as_short = (short) operands[2];
 493                   signed char op2_as_char = (signed char) operands[2];
 494
 495                   /* Fix up the sign-extension.  */
 496                   if (opcode->mnemonic == TILEGX_OPC_ADDI)
 497                     op2_as_short = op2_as_char;
 498                   prev_sp_value = (cache->saved_regs[hopefully_sp].addr
 499                                    - op2_as_short);
 500
 501                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 502                   new_reverse_frame[i].value
 503                     = cache->saved_regs[hopefully_sp].addr;
 504                   trad_frame_set_value (cache->saved_regs,
 505                                         hopefully_sp, prev_sp_value);
 506                 }
 507               else
 508                 {
 509                   short op2_as_short = (short) operands[2];
 510                   signed char op2_as_char = (signed char) operands[2];
 511
 512                   /* Fix up the sign-extension.  */
 513                   if (opcode->mnemonic == TILEGX_OPC_ADDI)
 514                     op2_as_short = op2_as_char;
 515
 516                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 517                   if (new_reverse_frame[i].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 518                     new_reverse_frame[i].value += op2_as_short;
 519                   else
 520                     new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 521                 }
 522               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 523               dest_regs[i] = operands[0];
 524               break;
 525             case TILEGX_OPC_ADD:
 526               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 527                   && reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 528                 {
 529                   /* We have values -- we can do this.  */
 530                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[2]];
 531                   new_reverse_frame[i].value
 532                     += reverse_frame[operands[i]].value;
 533                 }
 534               else
 535                 {
 536                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 537                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 538                 }
 539               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 540               dest_regs[i] = operands[0];
 541               break;
 542             case TILEGX_OPC_MOVE:
 543               new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 544               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 545               dest_regs[i] = operands[0];
 546               break;
 547             case TILEGX_OPC_MOVEI:
 548             case TILEGX_OPC_MOVELI:
 549               new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 550               new_reverse_frame[i].value = operands[1];
 551               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 552               dest_regs[i] = operands[0];
 553               break;
 554             case TILEGX_OPC_ORI:
 555               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 556                 {
 557                   /* We have a value in A -- we can do this.  */
 558                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 559                   new_reverse_frame[i].value
 560                     = reverse_frame[operands[1]].value | operands[2];
 561                 }
 562               else if (operands[2] == 0)
 563                 {
 564                   /* This is a move.  */
 565                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 566                 }
 567               else
 568                 {
 569                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 570                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 571                 }
 572               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 573               dest_regs[i] = operands[0];
 574               break;
 575             case TILEGX_OPC_OR:
 576               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 577                   && reverse_frame[operands[1]].value == 0)
 578                 {
 579                   /* This is a move.  */
 580                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[2]];
 581                 }
 582               else if (reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 583                        && reverse_frame[operands[2]].value == 0)
 584                 {
 585                   /* This is a move.  */
 586                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 587                 }
 588               else
 589                 {
 590                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 591                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 592                 }
 593               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 594               dest_regs[i] = operands[0];
 595               break;
 596             case TILEGX_OPC_SUB:
 597               if (reverse_frame[operands[1]].state == REVERSE_STATE_VALUE
 598                   && reverse_frame[operands[2]].state == REVERSE_STATE_VALUE)
 599                 {
 600                   /* We have values -- we can do this.  */
 601                   new_reverse_frame[i] = reverse_frame[operands[1]];
 602                   new_reverse_frame[i].value
 603                     -= reverse_frame[operands[2]].value;
 604                 }
 605               else
 606                 {
 607                   /* We don't know anything about the values.  Punt.  */
 608                   new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 609                 }
 610               reverse_frame_valid |= 1 << i;
 611               dest_regs[i] = operands[0];
 612               break;
 613
 614             case TILEGX_OPC_FNOP:
 615             case TILEGX_OPC_INFO:
 616             case TILEGX_OPC_INFOL:
 617               /* Nothing to see here, move on.
 618                  Note that real NOP is treated as a 'real' instruction
 619                  because someone must have intended that it be there.
 620                  It therefore terminates the prolog.  */
 621               break;
 622
 623             case TILEGX_OPC_J:
 624             case TILEGX_OPC_JAL:
 625
 626             case TILEGX_OPC_BEQZ:
 627             case TILEGX_OPC_BEQZT:
 628             case TILEGX_OPC_BGEZ:
 629             case TILEGX_OPC_BGEZT:
 630             case TILEGX_OPC_BGTZ:
 631             case TILEGX_OPC_BGTZT:
 632             case TILEGX_OPC_BLBC:
 633             case TILEGX_OPC_BLBCT:
 634             case TILEGX_OPC_BLBS:
 635             case TILEGX_OPC_BLBST:
 636             case TILEGX_OPC_BLEZ:
 637             case TILEGX_OPC_BLEZT:
 638             case TILEGX_OPC_BLTZ:
 639             case TILEGX_OPC_BLTZT:
 640             case TILEGX_OPC_BNEZ:
 641             case TILEGX_OPC_BNEZT:
 642
 643             case TILEGX_OPC_IRET:
 644             case TILEGX_OPC_JALR:
 645             case TILEGX_OPC_JALRP:
 646             case TILEGX_OPC_JR:
 647             case TILEGX_OPC_JRP:
 648             case TILEGX_OPC_SWINT0:
 649             case TILEGX_OPC_SWINT1:
 650             case TILEGX_OPC_SWINT2:
 651             case TILEGX_OPC_SWINT3:
 652               /* We're really done -- this is a branch.  */
 653               branch_seen = 1;
 654               prolog_done = 1;
 655               break;
 656             default:
 657               /* We don't know or care what this instruction is.
 658                  All we know is that it isn't part of a prolog, and if
 659                  there's a destination register, we're trashing it.  */
 660               prolog_done = 1;
 661               for (j = 0; j < opcode->num_operands; j++)
 662                 {
 663                   if (this_insn->operands[j]->is_dest_reg)
 664                     {
 665                       dest_regs[i] = operands[j];
 666                       new_reverse_frame[i].state = REVERSE_STATE_UNKNOWN;
 667                       reverse_frame_valid |= 1 << i;
 668                       break;
 669                     }
 670                 }
 671               break;
 672             }
 673         }
 674
 675       /* Now update the reverse frames.  */
 676       for (i = 0; i < num_insns; i++)
 677         {
 678           /* ISSUE: Does this properly handle "network" registers?  */
 679           if ((reverse_frame_valid & (1 << i))
 680               && dest_regs[i] != TILEGX_ZERO_REGNUM)
 681             reverse_frame[dest_regs[i]] = new_reverse_frame[i];
 682         }
 683
 684       if (prev_sp_value != 0)
 685         {
 686           /* GCC uses R52 as a frame pointer.  Have we seen "move r52, sp"?  */
 687           if (reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].state == REVERSE_STATE_REGISTER
 688               && reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].value == TILEGX_SP_REGNUM)
 689           {
 690             reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].state = REVERSE_STATE_VALUE;
 691             reverse_frame[TILEGX_R52_REGNUM].value = prev_sp_value;
 692           }
 693
 694           prev_sp_value = 0;
 695         }
 696
 697       if (prolog_done && prolog_end == end_addr)
 698         {
 699           /* We found non-prolog code.  As such, _this_ instruction
 700              is the one after the prolog.  We keep processing, because
 701              there may be more prolog code in there, but this is what
 702              we'll return.  */
 703           /* ISSUE: There may not have actually been a prologue, and
 704              we may have simply skipped some random instructions.  */
 705           prolog_end = next_addr;
 706         }
 707       if (branch_seen)
 708         {
 709           /* We saw a branch.  The prolog absolutely must be over.  */
 710           break;
 711         }
 712     }
 713
 714   if (prolog_end == end_addr && cache)
 715     {
 716       /* We may have terminated the prolog early, and we're certainly
 717          at THIS point right now.  It's possible that the values of
 718          registers we need are currently actually in other registers
 719          (and haven't been written to memory yet).  Go find them.  */
 720       for (i = 0; i < TILEGX_NUM_PHYS_REGS; i++)
 721         {
 722           if (reverse_frame[i].state == REVERSE_STATE_REGISTER
 723               && reverse_frame[i].value != i)
 724             {
 725               unsigned saved_register = (unsigned) reverse_frame[i].value;
 726
 727               cache->saved_regs[saved_register].realreg = i;
 728               cache->saved_regs[saved_register].addr = (LONGEST) -1;
 729             }
 730         }
 731     }
 732
 733   if (lr_saved_on_stack_p)
 734     {
 735       cache->saved_regs[TILEGX_LR_REGNUM].realreg = TILEGX_LR_REGNUM;
 736       cache->saved_regs[TILEGX_LR_REGNUM].addr =
 737         cache->saved_regs[TILEGX_SP_REGNUM].addr;
 738     }
 739
 740   return prolog_end;
 741 }
 742
 743 /* This is the implementation of gdbarch method skip_prologue.  */
 744
 745 static CORE_ADDR
 746 tilegx_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
 747 {
 748   CORE_ADDR func_start;
 749
 750   /* This is the preferred method, find the end of the prologue by
 751      using the debugging information.  */
 752   if (find_pc_partial_function (start_pc, NULL, &func_start, NULL))
 753     {
 754       CORE_ADDR post_prologue_pc
 755         = skip_prologue_using_sal (gdbarch, func_start);
 756
 757       if (post_prologue_pc != 0)
 758         return max (start_pc, post_prologue_pc);
 759     }
 760
 761   /* Otherwise, try to skip prologue the hard way.  */
 762   return tilegx_analyze_prologue (gdbarch,
 763                                   start_pc,
 764                                   start_pc + 8 * TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES,
 765                                   NULL, NULL);
 766 }
 767
 768 /* This is the implementation of gdbarch method in_function_epilogue_p.  */
 769
 770 static int
 771 tilegx_in_function_epilogue_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       ULONGEST inst, inst2;
 778       CORE_ADDR addr = func_end - TILEGX_BUNDLE_SIZE_IN_BYTES;
 779
 780       /* FIXME: Find the actual epilogue.  */
 781       /* HACK: Just assume the final bundle is the "ret" instruction".  */
 782       if (pc > addr)
 783         return 1;
 784     }
 785   return 0;
 786 }
 787
 788 /* This is the implementation of gdbarch method get_longjmp_target.  */
 789
 790 static int
 791 tilegx_get_longjmp_target (struct frame_info *frame, CORE_ADDR *pc)
 792 {
 793   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (frame);
 794   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
 795   CORE_ADDR jb_addr;
 796   gdb_byte buf[8];
 797
 798   jb_addr = get_frame_register_unsigned (frame, TILEGX_R0_REGNUM);
 799
 800   /* TileGX jmp_buf contains 32 elements of type __uint_reg_t which
 801      has a size of 8 bytes.  The return address is stored in the 25th
 802      slot.  */
 803   if (target_read_memory (jb_addr + 25 * 8, buf, 8))
 804     return 0;
 805
 806   *pc = extract_unsigned_integer (buf, 8, byte_order);
 807
 808   return 1;
 809 }
 810
 811 /* by assigning the 'faultnum' reg in kernel pt_regs with this value,
 812    kernel do_signal will not check r0. see tilegx kernel/signal.c
 813    for details.  */
 814 #define INT_SWINT_1_SIGRETURN (~0)
 815
 816 /* Implement the "write_pc" gdbarch method.  */
 817
 818 static void
 819 tilegx_write_pc (struct regcache *regcache, CORE_ADDR pc)
 820 {
 821   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_PC_REGNUM, pc);
 822
 823   /* We must be careful with modifying the program counter.  If we
 824      just interrupted a system call, the kernel might try to restart
 825      it when we resume the inferior.  On restarting the system call,
 826      the kernel will try backing up the program counter even though it
 827      no longer points at the system call.  This typically results in a
 828      SIGSEGV or SIGILL.  We can prevent this by writing INT_SWINT_1_SIGRETURN
 829      in the "faultnum" pseudo-register.
 830
 831      Note that "faultnum" is saved when setting up a dummy call frame.
 832      This means that it is properly restored when that frame is
 833      popped, and that the interrupted system call will be restarted
 834      when we resume the inferior on return from a function call from
 835      within GDB.  In all other cases the system call will not be
 836      restarted.  */
 837   regcache_cooked_write_unsigned (regcache, TILEGX_FAULTNUM_REGNUM,
 838                                   INT_SWINT_1_SIGRETURN);
 839 }
 840
 841 /* This is the implementation of gdbarch method breakpoint_from_pc.  */
 842
 843 static const unsigned char *
 844 tilegx_breakpoint_from_pc (struct gdbarch *gdbarch,
 845                            CORE_ADDR *pcptr, int *lenptr)
 846 {
 847   /* 64-bit pattern for a { bpt ; nop } bundle.  */
 848   static const unsigned char breakpoint[] =
 849     { 0x00, 0x50, 0x48, 0x51, 0xae, 0x44, 0x6a, 0x28 };
 850
 851   *lenptr = sizeof (breakpoint);
 852   return breakpoint;
 853 }
 854
 855 /* Normal frames.  */
 856
 857 static struct tilegx_frame_cache *
 858 tilegx_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 859 {
 860   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
 861   struct tilegx_frame_cache *cache;
 862   CORE_ADDR current_pc;
 863   int i;
 864
 865   if (*this_cache)
 866     return *this_cache;
 867
 868   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (struct tilegx_frame_cache);
 869   *this_cache = cache;
 870   cache->saved_regs = trad_frame_alloc_saved_regs (this_frame);
 871   cache->base = 0;
 872   cache->start_pc = get_frame_func (this_frame);
 873   current_pc = get_frame_pc (this_frame);
 874
 875   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 876   trad_frame_set_value (cache->saved_regs, TILEGX_SP_REGNUM, cache->base);
 877
 878   if (cache->start_pc)
 879     tilegx_analyze_prologue (gdbarch, cache->start_pc, current_pc,
 880                              cache, this_frame);
 881
 882   cache->saved_regs[TILEGX_PC_REGNUM] = cache->saved_regs[TILEGX_LR_REGNUM];
 883
 884   return cache;
 885 }
 886
 887 /* Retrieve the value of REGNUM in FRAME.  */
 888
 889 static struct value*
 890 tilegx_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
 891                             void **this_cache,
 892                             int regnum)
 893 {
 894   struct tilegx_frame_cache *info =
 895     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 896
 897   return trad_frame_get_prev_register (this_frame, info->saved_regs,
 898                                        regnum);
 899 }
 900
 901 /* Build frame id.  */
 902
 903 static void
 904 tilegx_frame_this_id (struct frame_info *this_frame, void **this_cache,
 905                       struct frame_id *this_id)
 906 {
 907   struct tilegx_frame_cache *info =
 908     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 909
 910   /* This marks the outermost frame.  */
 911   if (info->base == 0)
 912     return;
 913
 914   (*this_id) = frame_id_build (info->base, info->start_pc);
 915 }
 916
 917 static CORE_ADDR
 918 tilegx_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
 919 {
 920   struct tilegx_frame_cache *cache =
 921     tilegx_frame_cache (this_frame, this_cache);
 922
 923   return cache->base;
 924 }
 925
 926 static const struct frame_unwind tilegx_frame_unwind = {
 927   NORMAL_FRAME,
 928   default_frame_unwind_stop_reason,
 929   tilegx_frame_this_id,
 930   tilegx_frame_prev_register,
 931   NULL,                        /* const struct frame_data *unwind_data  */
 932   default_frame_sniffer,       /* frame_sniffer_ftype *sniffer  */
 933   NULL                         /* frame_prev_pc_ftype *prev_pc  */
 934 };
 935
 936 static const struct frame_base tilegx_frame_base = {
 937   &tilegx_frame_unwind,
 938   tilegx_frame_base_address,
 939   tilegx_frame_base_address,
 940   tilegx_frame_base_address
 941 };
 942
 943 static CORE_ADDR
 944 tilegx_unwind_sp (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 945 {
 946   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 947 }
 948
 949 static CORE_ADDR
 950 tilegx_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
 951 {
 952   return frame_unwind_register_unsigned (next_frame, TILEGX_PC_REGNUM);
 953 }
 954
 955 static struct frame_id
 956 tilegx_unwind_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch,
 957                         struct frame_info *this_frame)
 958 {
 959   CORE_ADDR sp;
 960
 961   sp = get_frame_register_unsigned (this_frame, TILEGX_SP_REGNUM);
 962   return frame_id_build (sp, get_frame_pc (this_frame));
 963 }
 964
 965
 966 /* We cannot read/write the "special" registers.  */
 967
 968 static int
 969 tilegx_cannot_reference_register (struct gdbarch *gdbarch, int regno)
 970 {
 971   if (regno >= 0 && regno < TILEGX_NUM_EASY_REGS)
 972     return 0;
 973   else if (regno == TILEGX_PC_REGNUM
 974            || regno == TILEGX_FAULTNUM_REGNUM)
 975     return 0;
 976   else
 977     return 1;
 978 }
 979
 980 static struct gdbarch *
 981 tilegx_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
 982 {
 983   struct gdbarch *gdbarch;
 984   int arch_size = 64;
 985
 986   /* Handle arch_size == 32 or 64.  Default to 64.  */
 987   if (info.abfd)
 988     arch_size = bfd_get_arch_size (info.abfd);
 989
 990   /* Try to find a pre-existing architecture.  */
 991   for (arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches, &info);
 992        arches != NULL;
 993        arches = gdbarch_list_lookup_by_info (arches->next, &info))
 994     {
 995       /* We only have two flavors -- just make sure arch_size matches.  */
 996       if (gdbarch_ptr_bit (arches->gdbarch) == arch_size)
 997         return (arches->gdbarch);
 998     }
 999
1000   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, NULL);
1001
1002   /* Basic register fields and methods, datatype sizes and stuff.  */
1003
1004   /* There are 64 physical registers which can be referenced by
1005      instructions (although only 56 of them can actually be
1006      debugged) and 1 magic register (the PC).  The other three
1007      magic registers (ex1, syscall, orig_r0) which are known to
1008      "ptrace" are ignored by "gdb".  Note that we simply pretend
1009      that there are 65 registers, and no "pseudo registers".  */
1010   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, TILEGX_NUM_REGS);
1011   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, 0);
1012
1013   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, TILEGX_SP_REGNUM);
1014   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, TILEGX_PC_REGNUM);
1015
1016   set_gdbarch_register_name (gdbarch, tilegx_register_name);
1017   set_gdbarch_register_type (gdbarch, tilegx_register_type);
1018
1019   set_gdbarch_short_bit (gdbarch, 2 * TARGET_CHAR_BIT);
1020   set_gdbarch_int_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1021   set_gdbarch_long_bit (gdbarch, arch_size);
1022   set_gdbarch_long_long_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1023
1024   set_gdbarch_float_bit (gdbarch, 4 * TARGET_CHAR_BIT);
1025   set_gdbarch_double_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1026   set_gdbarch_long_double_bit (gdbarch, 8 * TARGET_CHAR_BIT);
1027
1028   set_gdbarch_ptr_bit (gdbarch, arch_size);
1029   set_gdbarch_addr_bit (gdbarch, arch_size);
1030
1031   set_gdbarch_cannot_fetch_register (gdbarch,
1032                                      tilegx_cannot_reference_register);
1033   set_gdbarch_cannot_store_register (gdbarch,
1034                                      tilegx_cannot_reference_register);
1035
1036   /* Stack grows down.  */
1037   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
1038
1039   /* Frame Info.  */
1040   set_gdbarch_unwind_sp (gdbarch, tilegx_unwind_sp);
1041   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, tilegx_unwind_pc);
1042   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, tilegx_unwind_dummy_id);
1043   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, tilegx_frame_align);
1044   frame_base_set_default (gdbarch, &tilegx_frame_base);
1045
1046   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, tilegx_skip_prologue);
1047
1048   set_gdbarch_in_function_epilogue_p (gdbarch,
1049                                       tilegx_in_function_epilogue_p);
1050
1051   /* Map debug registers into internal register numbers.  */
1052   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, tilegx_dwarf2_reg_to_regnum);
1053
1054   /* These values and methods are used when gdb calls a target function.  */
1055   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, tilegx_push_dummy_call);
1056   set_gdbarch_get_longjmp_target (gdbarch, tilegx_get_longjmp_target);
1057   set_gdbarch_write_pc (gdbarch, tilegx_write_pc);
1058   set_gdbarch_breakpoint_from_pc (gdbarch, tilegx_breakpoint_from_pc);
1059   set_gdbarch_return_value (gdbarch, tilegx_return_value);
1060
1061   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_tilegx);
1062
1063   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
1064
1065   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
1066   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &tilegx_frame_unwind);
1067
1068   return gdbarch;
1069 }
1070
1071 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
1072 extern initialize_file_ftype _initialize_tilegx_tdep;
1073
1074 void
1075 _initialize_tilegx_tdep (void)
1076 {
1077   register_gdbarch_init (bfd_arch_tilegx, tilegx_gdbarch_init);
1078 }