gdb: gdbserver: xtensa: make C0_NREGS available
[external/binutils.git] / gdb / xtensa-tdep.c
1 /* Target-dependent code for the Xtensa port of GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2003-2017 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 "solib-svr4.h"
23 #include "symtab.h"
24 #include "symfile.h"
25 #include "objfiles.h"
26 #include "gdbtypes.h"
27 #include "gdbcore.h"
28 #include "value.h"
29 #include "dis-asm.h"
30 #include "inferior.h"
31 #include "osabi.h"
32 #include "floatformat.h"
33 #include "regcache.h"
34 #include "reggroups.h"
35 #include "regset.h"
36
37 #include "dummy-frame.h"
38 #include "dwarf2.h"
39 #include "dwarf2-frame.h"
40 #include "dwarf2loc.h"
41 #include "frame-base.h"
42 #include "frame-unwind.h"
43
44 #include "arch-utils.h"
45 #include "gdbarch.h"
46 #include "remote.h"
47 #include "serial.h"
48
49 #include "command.h"
50 #include "gdbcmd.h"
51
52 #include "xtensa-isa.h"
53 #include "xtensa-tdep.h"
54 #include "xtensa-config.h"
55 #include <algorithm>
56
57
58 static unsigned int xtensa_debug_level = 0;
59
60 #define DEBUGWARN(args...) \
61   if (xtensa_debug_level > 0) \
62     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(warn ) " args)
63
64 #define DEBUGINFO(args...) \
65   if (xtensa_debug_level > 1) \
66     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(info ) " args)
67
68 #define DEBUGTRACE(args...) \
69   if (xtensa_debug_level > 2) \
70     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(trace) " args)
71
72 #define DEBUGVERB(args...) \
73   if (xtensa_debug_level > 3) \
74     fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "(verb ) " args)
75
76
77 /* According to the ABI, the SP must be aligned to 16-byte boundaries.  */
78 #define SP_ALIGNMENT 16
79
80
81 /* On Windowed ABI, we use a6 through a11 for passing arguments
82    to a function called by GDB because CALL4 is used.  */
83 #define ARGS_NUM_REGS           6
84 #define REGISTER_SIZE           4
85
86
87 /* Extract the call size from the return address or PS register.  */
88 #define PS_CALLINC_SHIFT        16
89 #define PS_CALLINC_MASK         0x00030000
90 #define CALLINC(ps)             (((ps) & PS_CALLINC_MASK) >> PS_CALLINC_SHIFT)
91 #define WINSIZE(ra)             (4 * (( (ra) >> 30) & 0x3))
92
93 /* On TX,  hardware can be configured without Exception Option.
94    There is no PS register in this case.  Inside XT-GDB,  let us treat
95    it as a virtual read-only register always holding the same value.  */
96 #define TX_PS                   0x20
97
98 /* ABI-independent macros.  */
99 #define ARG_NOF(gdbarch) \
100   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi \
101    == CallAbiCall0Only ? C0_NARGS : (ARGS_NUM_REGS))
102 #define ARG_1ST(gdbarch) \
103   (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi  == CallAbiCall0Only \
104    ? (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS) \
105    : (gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 6))
106
107 /* XTENSA_IS_ENTRY tests whether the first byte of an instruction
108    indicates that the instruction is an ENTRY instruction.  */
109
110 #define XTENSA_IS_ENTRY(gdbarch, op1) \
111   ((gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG) \
112    ? ((op1) == 0x6c) : ((op1) == 0x36))
113
114 #define XTENSA_ENTRY_LENGTH     3
115
116 /* windowing_enabled() returns true, if windowing is enabled.
117    WOE must be set to 1; EXCM to 0.
118    Note: We assume that EXCM is always 0 for XEA1.  */
119
120 #define PS_WOE                  (1<<18)
121 #define PS_EXC                  (1<<4)
122
123 static int
124 windowing_enabled (struct gdbarch *gdbarch, unsigned int ps)
125 {
126   /* If we know CALL0 ABI is set explicitly,  say it is Call0.  */
127   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
128     return 0;
129
130   return ((ps & PS_EXC) == 0 && (ps & PS_WOE) != 0);
131 }
132
133 /* Convert a live A-register number to the corresponding AR-register
134    number.  */
135 static int
136 arreg_number (struct gdbarch *gdbarch, int a_regnum, ULONGEST wb)
137 {
138   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
139   int arreg;
140
141   arreg = a_regnum - tdep->a0_base;
142   arreg += (wb & ((tdep->num_aregs - 1) >> 2)) << WB_SHIFT;
143   arreg &= tdep->num_aregs - 1;
144
145   return arreg + tdep->ar_base;
146 }
147
148 /* Convert a live AR-register number to the corresponding A-register order
149    number in a range [0..15].  Return -1, if AR_REGNUM is out of WB window.  */
150 static int
151 areg_number (struct gdbarch *gdbarch, int ar_regnum, unsigned int wb)
152 {
153   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
154   int areg;
155
156   areg = ar_regnum - tdep->ar_base;
157   if (areg < 0 || areg >= tdep->num_aregs)
158     return -1;
159   areg = (areg - wb * 4) & (tdep->num_aregs - 1);
160   return (areg > 15) ? -1 : areg;
161 }
162
163 /* Read Xtensa register directly from the hardware.  */ 
164 static unsigned long
165 xtensa_read_register (int regnum)
166 {
167   ULONGEST value;
168
169   regcache_raw_read_unsigned (get_current_regcache (), regnum, &value);
170   return (unsigned long) value;
171 }
172
173 /* Write Xtensa register directly to the hardware.  */ 
174 static void
175 xtensa_write_register (int regnum, ULONGEST value)
176 {
177   regcache_raw_write_unsigned (get_current_regcache (), regnum, value);
178 }
179
180 /* Return the window size of the previous call to the function from which we
181    have just returned.
182
183    This function is used to extract the return value after a called function
184    has returned to the caller.  On Xtensa, the register that holds the return
185    value (from the perspective of the caller) depends on what call
186    instruction was used.  For now, we are assuming that the call instruction
187    precedes the current address, so we simply analyze the call instruction.
188    If we are in a dummy frame, we simply return 4 as we used a 'pseudo-call4'
189    method to call the inferior function.  */
190
191 static int
192 extract_call_winsize (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
193 {
194   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
195   int winsize = 4;
196   int insn;
197   gdb_byte buf[4];
198
199   DEBUGTRACE ("extract_call_winsize (pc = 0x%08x)\n", (int) pc);
200
201   /* Read the previous instruction (should be a call[x]{4|8|12}.  */
202   read_memory (pc-3, buf, 3);
203   insn = extract_unsigned_integer (buf, 3, byte_order);
204
205   /* Decode call instruction:
206      Little Endian
207        call{0,4,8,12}   OFFSET || {00,01,10,11} || 0101
208        callx{0,4,8,12}  OFFSET || 11 || {00,01,10,11} || 0000
209      Big Endian
210        call{0,4,8,12}   0101 || {00,01,10,11} || OFFSET
211        callx{0,4,8,12}  0000 || {00,01,10,11} || 11 || OFFSET.  */
212
213   if (byte_order == BFD_ENDIAN_LITTLE)
214     {
215       if (((insn & 0xf) == 0x5) || ((insn & 0xcf) == 0xc0))
216         winsize = (insn & 0x30) >> 2;   /* 0, 4, 8, 12.  */
217     }
218   else
219     {
220       if (((insn >> 20) == 0x5) || (((insn >> 16) & 0xf3) == 0x03))
221         winsize = (insn >> 16) & 0xc;   /* 0, 4, 8, 12.  */
222     }
223   return winsize;
224 }
225
226
227 /* REGISTER INFORMATION */
228
229 /* Find register by name.  */
230 static int
231 xtensa_find_register_by_name (struct gdbarch *gdbarch, char *name)
232 {
233   int i;
234
235   for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch)
236          + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
237        i++)
238
239     if (strcasecmp (gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].name, name) == 0)
240       return i;
241
242   return -1;
243 }
244
245 /* Returns the name of a register.  */
246 static const char *
247 xtensa_register_name (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
248 {
249   /* Return the name stored in the register map.  */
250   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
251                               + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
252     return gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum].name;
253
254   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register %d"), regnum);
255   return 0;
256 }
257
258 /* Return the type of a register.  Create a new type, if necessary.  */
259
260 static struct type *
261 xtensa_register_type (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
262 {
263   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
264
265   /* Return signed integer for ARx and Ax registers.  */
266   if ((regnum >= tdep->ar_base
267        && regnum < tdep->ar_base + tdep->num_aregs)
268       || (regnum >= tdep->a0_base
269           && regnum < tdep->a0_base + 16))
270     return builtin_type (gdbarch)->builtin_int;
271
272   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch)
273       || regnum == tdep->a0_base + 1)
274     return builtin_type (gdbarch)->builtin_data_ptr;
275
276   /* Return the stored type for all other registers.  */
277   else if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
278                                    + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
279     {
280       xtensa_register_t* reg = &tdep->regmap[regnum];
281
282       /* Set ctype for this register (only the first time).  */
283
284       if (reg->ctype == 0)
285         {
286           struct ctype_cache *tp;
287           int size = reg->byte_size;
288
289           /* We always use the memory representation,
290              even if the register width is smaller.  */
291           switch (size)
292             {
293             case 1:
294               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint8;
295               break;
296
297             case 2:
298               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint16;
299               break;
300
301             case 4:
302               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint32;
303               break;
304
305             case 8:
306               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint64;
307               break;
308
309             case 16:
310               reg->ctype = builtin_type (gdbarch)->builtin_uint128;
311               break;
312
313             default:
314               for (tp = tdep->type_entries; tp != NULL; tp = tp->next)
315                 if (tp->size == size)
316                   break;
317
318               if (tp == NULL)
319                 {
320                   char *name = xstrprintf ("int%d", size * 8);
321
322                   tp = XNEW (struct ctype_cache);
323                   tp->next = tdep->type_entries;
324                   tdep->type_entries = tp;
325                   tp->size = size;
326                   tp->virtual_type
327                     = arch_integer_type (gdbarch, size * 8, 1, name);
328                   xfree (name);
329                 }
330
331               reg->ctype = tp->virtual_type;
332             }
333         }
334       return reg->ctype;
335     }
336
337   internal_error (__FILE__, __LINE__, _("invalid register number %d"), regnum);
338   return 0;
339 }
340
341
342 /* Return the 'local' register number for stubs, dwarf2, etc.
343    The debugging information enumerates registers starting from 0 for A0
344    to n for An.  So, we only have to add the base number for A0.  */
345
346 static int
347 xtensa_reg_to_regnum (struct gdbarch *gdbarch, int regnum)
348 {
349   int i;
350
351   if (regnum >= 0 && regnum < 16)
352     return gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum;
353
354   for (i = 0;
355        i < gdbarch_num_regs (gdbarch) + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch);
356        i++)
357     if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[i].target_number)
358       return i;
359
360   return -1;
361 }
362
363
364 /* Write the bits of a masked register to the various registers.
365    Only the masked areas of these registers are modified; the other
366    fields are untouched.  The size of masked registers is always less
367    than or equal to 32 bits.  */
368
369 static void
370 xtensa_register_write_masked (struct regcache *regcache,
371                               xtensa_register_t *reg, const gdb_byte *buffer)
372 {
373   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
374   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
375
376   int shift = 0;                /* Shift for next mask (mod 32).  */
377   int start, size;              /* Start bit and size of current mask.  */
378
379   unsigned int *ptr = value;
380   unsigned int regval, m, mem = 0;
381
382   int bytesize = reg->byte_size;
383   int bitsize = bytesize * 8;
384   int i, r;
385
386   DEBUGTRACE ("xtensa_register_write_masked ()\n");
387
388   /* Copy the masked register to host byte-order.  */
389   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
390     for (i = 0; i < bytesize; i++)
391       {
392         mem >>= 8;
393         mem |= (buffer[bytesize - i - 1] << 24);
394         if ((i & 3) == 3)
395           *ptr++ = mem;
396       }
397   else
398     for (i = 0; i < bytesize; i++)
399       {
400         mem >>= 8;
401         mem |= (buffer[i] << 24);
402         if ((i & 3) == 3)
403           *ptr++ = mem;
404       }
405
406   /* We might have to shift the final value:
407      bytesize & 3 == 0 -> nothing to do, we use the full 32 bits,
408      bytesize & 3 == x -> shift (4-x) * 8.  */
409
410   *ptr = mem >> (((0 - bytesize) & 3) * 8);
411   ptr = value;
412   mem = *ptr;
413
414   /* Write the bits to the masked areas of the other registers.  */
415   for (i = 0; i < mask->count; i++)
416     {
417       start = mask->mask[i].bit_start;
418       size = mask->mask[i].bit_size;
419       regval = mem >> shift;
420
421       if ((shift += size) > bitsize)
422         error (_("size of all masks is larger than the register"));
423
424       if (shift >= 32)
425         {
426           mem = *(++ptr);
427           shift -= 32;
428           bitsize -= 32;
429
430           if (shift > 0)
431             regval |= mem << (size - shift);
432         }
433
434       /* Make sure we have a valid register.  */
435       r = mask->mask[i].reg_num;
436       if (r >= 0 && size > 0)
437         {
438           /* Don't overwrite the unmasked areas.  */
439           ULONGEST old_val;
440           regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &old_val);
441           m = 0xffffffff >> (32 - size) << start;
442           regval <<= start;
443           regval = (regval & m) | (old_val & ~m);
444           regcache_cooked_write_unsigned (regcache, r, regval);
445         }
446     }
447 }
448
449
450 /* Read a tie state or mapped registers.  Read the masked areas
451    of the registers and assemble them into a single value.  */
452
453 static enum register_status
454 xtensa_register_read_masked (struct regcache *regcache,
455                              xtensa_register_t *reg, gdb_byte *buffer)
456 {
457   unsigned int value[(MAX_REGISTER_SIZE + 3) / 4];
458   const xtensa_mask_t *mask = reg->mask;
459
460   int shift = 0;
461   int start, size;
462
463   unsigned int *ptr = value;
464   unsigned int regval, mem = 0;
465
466   int bytesize = reg->byte_size;
467   int bitsize = bytesize * 8;
468   int i;
469
470   DEBUGTRACE ("xtensa_register_read_masked (reg \"%s\", ...)\n",
471               reg->name == 0 ? "" : reg->name);
472
473   /* Assemble the register from the masked areas of other registers.  */
474   for (i = 0; i < mask->count; i++)
475     {
476       int r = mask->mask[i].reg_num;
477       if (r >= 0)
478         {
479           enum register_status status;
480           ULONGEST val;
481
482           status = regcache_cooked_read_unsigned (regcache, r, &val);
483           if (status != REG_VALID)
484             return status;
485           regval = (unsigned int) val;
486         }
487       else
488         regval = 0;
489
490       start = mask->mask[i].bit_start;
491       size = mask->mask[i].bit_size;
492
493       regval >>= start;
494
495       if (size < 32)
496         regval &= (0xffffffff >> (32 - size));
497
498       mem |= regval << shift;
499
500       if ((shift += size) > bitsize)
501         error (_("size of all masks is larger than the register"));
502
503       if (shift >= 32)
504         {
505           *ptr++ = mem;
506           bitsize -= 32;
507           shift -= 32;
508
509           if (shift == 0)
510             mem = 0;
511           else
512             mem = regval >> (size - shift);
513         }
514     }
515
516   if (shift > 0)
517     *ptr = mem;
518
519   /* Copy value to target byte order.  */
520   ptr = value;
521   mem = *ptr;
522
523   if (gdbarch_byte_order (get_regcache_arch (regcache)) == BFD_ENDIAN_BIG)
524     for (i = 0; i < bytesize; i++)
525       {
526         if ((i & 3) == 0)
527           mem = *ptr++;
528         buffer[bytesize - i - 1] = mem & 0xff;
529         mem >>= 8;
530       }
531   else
532     for (i = 0; i < bytesize; i++)
533       {
534         if ((i & 3) == 0)
535           mem = *ptr++;
536         buffer[i] = mem & 0xff;
537         mem >>= 8;
538       }
539
540   return REG_VALID;
541 }
542
543
544 /* Read pseudo registers.  */
545
546 static enum register_status
547 xtensa_pseudo_register_read (struct gdbarch *gdbarch,
548                              struct regcache *regcache,
549                              int regnum,
550                              gdb_byte *buffer)
551 {
552   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
553
554   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_read (... regnum = %d (%s) ...)\n",
555               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
556
557   /* Read aliases a0..a15, if this is a Windowed ABI.  */
558   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
559       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
560       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
561     {
562       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
563       enum register_status status;
564
565       status = regcache_raw_read (regcache,
566                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
567                                   buf);
568       if (status != REG_VALID)
569         return status;
570       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
571                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
572     }
573
574   /* We can always read non-pseudo registers.  */
575   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
576     return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
577
578   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
579      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
580      
581   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
582     {
583       buffer[0] = (gdb_byte)0;
584       buffer[1] = (gdb_byte)0;
585       buffer[2] = (gdb_byte)0;
586       buffer[3] = (gdb_byte)0;
587       return REG_VALID;
588     }
589   /* Pseudo registers.  */
590   else if (regnum >= 0
591             && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
592                         + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
593     {
594       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
595       xtensa_register_type_t type = reg->type;
596       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
597
598       /* We cannot read Unknown or Unmapped registers.  */
599       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
600         {
601           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
602             {
603               warning (_("cannot read register %s"),
604                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
605               return REG_VALID;
606             }
607         }
608
609       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
610       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
611         {
612           /* Use 'fetch' to get register?  */
613           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
614             {
615               warning (_("cannot read register"));
616               return REG_VALID;
617             }
618
619           /* On some targets (esp. simulators), we can always read the reg.  */
620           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
621             {
622               warning (_("cannot read register"));
623               return REG_VALID;
624             }
625         }
626
627       /* We can always read mapped registers.  */
628       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
629         return xtensa_register_read_masked (regcache, reg, buffer);
630
631       /* Assume that we can read the register.  */
632       return regcache_raw_read (regcache, regnum, buffer);
633     }
634   else
635     internal_error (__FILE__, __LINE__,
636                     _("invalid register number %d"), regnum);
637 }
638
639
640 /* Write pseudo registers.  */
641
642 static void
643 xtensa_pseudo_register_write (struct gdbarch *gdbarch,
644                               struct regcache *regcache,
645                               int regnum,
646                               const gdb_byte *buffer)
647 {
648   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
649
650   DEBUGTRACE ("xtensa_pseudo_register_write (... regnum = %d (%s) ...)\n",
651               regnum, xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
652
653   /* Renumber register, if aliase a0..a15 on Windowed ABI.  */
654   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_windowed_registers
655       && (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
656       && (regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15))
657     {
658       gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (MAX_REGISTER_SIZE);
659
660       regcache_raw_read (regcache,
661                          gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
662       regnum = arreg_number (gdbarch, regnum,
663                              extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
664     }
665
666   /* We can always write 'core' registers.
667      Note: We might have converted Ax->ARy.  */
668   if (regnum >= 0 && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch))
669     regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
670
671   /* We have to find out how to deal with priveleged registers.
672      Let's treat them as pseudo-registers, but we cannot read/write them.  */
673
674   else if (regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base)
675     {
676       return;
677     }
678   /* Pseudo registers.  */
679   else if (regnum >= 0
680            && regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
681                        + gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch))
682     {
683       xtensa_register_t *reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
684       xtensa_register_type_t type = reg->type;
685       int flags = gdbarch_tdep (gdbarch)->target_flags;
686
687       /* On most targets, we cannot write registers
688          of type "Unknown" or "Unmapped".  */
689       if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
690         {
691           if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
692             {
693               warning (_("cannot write register %s"),
694                        xtensa_register_name (gdbarch, regnum));
695               return;
696             }
697         }
698
699       /* Some targets cannot read TIE register files.  */
700       else if (type == xtRegisterTypeTieRegfile)
701         {
702           /* Use 'store' to get register?  */
703           if (flags & xtTargetFlagsUseFetchStore)
704             {
705               warning (_("cannot write register"));
706               return;
707             }
708
709           /* On some targets (esp. simulators), we can always write
710              the register.  */
711           else if ((flags & xtTargetFlagsNonVisibleRegs) == 0)
712             {
713               warning (_("cannot write register"));
714               return;
715             }
716         }
717
718       /* We can always write mapped registers.  */
719       else if (type == xtRegisterTypeMapped || type == xtRegisterTypeTieState)
720         {
721           xtensa_register_write_masked (regcache, reg, buffer);
722           return;
723         }
724
725       /* Assume that we can write the register.  */
726       regcache_raw_write (regcache, regnum, buffer);
727     }
728   else
729     internal_error (__FILE__, __LINE__,
730                     _("invalid register number %d"), regnum);
731 }
732
733 static struct reggroup *xtensa_ar_reggroup;
734 static struct reggroup *xtensa_user_reggroup;
735 static struct reggroup *xtensa_vectra_reggroup;
736 static struct reggroup *xtensa_cp[XTENSA_MAX_COPROCESSOR];
737
738 static void
739 xtensa_init_reggroups (void)
740 {
741   int i;
742   char cpname[] = "cp0";
743
744   xtensa_ar_reggroup = reggroup_new ("ar", USER_REGGROUP);
745   xtensa_user_reggroup = reggroup_new ("user", USER_REGGROUP);
746   xtensa_vectra_reggroup = reggroup_new ("vectra", USER_REGGROUP);
747
748   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
749     {
750       cpname[2] = '0' + i;
751       xtensa_cp[i] = reggroup_new (cpname, USER_REGGROUP);
752     }
753 }
754
755 static void
756 xtensa_add_reggroups (struct gdbarch *gdbarch)
757 {
758   int i;
759
760   /* Predefined groups.  */
761   reggroup_add (gdbarch, all_reggroup);
762   reggroup_add (gdbarch, save_reggroup);
763   reggroup_add (gdbarch, restore_reggroup);
764   reggroup_add (gdbarch, system_reggroup);
765   reggroup_add (gdbarch, vector_reggroup);
766   reggroup_add (gdbarch, general_reggroup);
767   reggroup_add (gdbarch, float_reggroup);
768
769   /* Xtensa-specific groups.  */
770   reggroup_add (gdbarch, xtensa_ar_reggroup);
771   reggroup_add (gdbarch, xtensa_user_reggroup);
772   reggroup_add (gdbarch, xtensa_vectra_reggroup);
773
774   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
775     reggroup_add (gdbarch, xtensa_cp[i]);
776 }
777
778 static int 
779 xtensa_coprocessor_register_group (struct reggroup *group)
780 {
781   int i;
782
783   for (i = 0; i < XTENSA_MAX_COPROCESSOR; i++)
784     if (group == xtensa_cp[i])
785       return i;
786
787   return -1;
788 }
789
790 #define SAVE_REST_FLAGS (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
791                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE \
792                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_VOLATILE)
793
794 #define SAVE_REST_VALID (XTENSA_REGISTER_FLAGS_READABLE \
795                         | XTENSA_REGISTER_FLAGS_WRITABLE)
796
797 static int
798 xtensa_register_reggroup_p (struct gdbarch *gdbarch,
799                             int regnum,
800                             struct reggroup *group)
801 {
802   xtensa_register_t* reg = &gdbarch_tdep (gdbarch)->regmap[regnum];
803   xtensa_register_type_t type = reg->type;
804   xtensa_register_group_t rg = reg->group;
805   int cp_number;
806
807   if (group == save_reggroup)
808     /* Every single register should be included into the list of registers
809        to be watched for changes while using -data-list-changed-registers.  */
810     return 1;
811
812   /* First, skip registers that are not visible to this target
813      (unknown and unmapped registers when not using ISS).  */
814
815   if (type == xtRegisterTypeUnmapped || type == xtRegisterTypeUnknown)
816     return 0;
817   if (group == all_reggroup)
818     return 1;
819   if (group == xtensa_ar_reggroup)
820     return rg & xtRegisterGroupAddrReg;
821   if (group == xtensa_user_reggroup)
822     return rg & xtRegisterGroupUser;
823   if (group == float_reggroup)
824     return rg & xtRegisterGroupFloat;
825   if (group == general_reggroup)
826     return rg & xtRegisterGroupGeneral;
827   if (group == system_reggroup)
828     return rg & xtRegisterGroupState;
829   if (group == vector_reggroup || group == xtensa_vectra_reggroup)
830     return rg & xtRegisterGroupVectra;
831   if (group == restore_reggroup)
832     return (regnum < gdbarch_num_regs (gdbarch)
833             && (reg->flags & SAVE_REST_FLAGS) == SAVE_REST_VALID);
834   cp_number = xtensa_coprocessor_register_group (group);
835   if (cp_number >= 0)
836     return rg & (xtRegisterGroupCP0 << cp_number);
837   else
838     return 1;
839 }
840
841
842 /* Supply register REGNUM from the buffer specified by GREGS and LEN
843    in the general-purpose register set REGSET to register cache
844    REGCACHE.  If REGNUM is -1 do this for all registers in REGSET.  */
845
846 static void
847 xtensa_supply_gregset (const struct regset *regset,
848                        struct regcache *rc,
849                        int regnum,
850                        const void *gregs,
851                        size_t len)
852 {
853   const xtensa_elf_gregset_t *regs = (const xtensa_elf_gregset_t *) gregs;
854   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (rc);
855   int i;
856
857   DEBUGTRACE ("xtensa_supply_gregset (..., regnum==%d, ...)\n", regnum);
858
859   if (regnum == gdbarch_pc_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
860     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), (char *) &regs->pc);
861   if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch) || regnum == -1)
862     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), (char *) &regs->ps);
863   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum || regnum == -1)
864     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum,
865                          (char *) &regs->windowbase);
866   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum || regnum == -1)
867     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
868                          (char *) &regs->windowstart);
869   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum || regnum == -1)
870     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lbeg_regnum,
871                          (char *) &regs->lbeg);
872   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum || regnum == -1)
873     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lend_regnum,
874                          (char *) &regs->lend);
875   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum || regnum == -1)
876     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->lcount_regnum,
877                          (char *) &regs->lcount);
878   if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum || regnum == -1)
879     regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->sar_regnum,
880                          (char *) &regs->sar);
881   if (regnum >=gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
882       && regnum < gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
883                     + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs)
884     regcache_raw_supply (rc, regnum,
885                          (char *) &regs->ar[regnum - gdbarch_tdep
886                            (gdbarch)->ar_base]);
887   else if (regnum == -1)
888     {
889       for (i = 0; i < gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs; ++i)
890         regcache_raw_supply (rc, gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base + i,
891                              (char *) &regs->ar[i]);
892     }
893 }
894
895
896 /* Xtensa register set.  */
897
898 static struct regset
899 xtensa_gregset =
900 {
901   NULL,
902   xtensa_supply_gregset
903 };
904
905
906 /* Iterate over supported core file register note sections. */
907
908 static void
909 xtensa_iterate_over_regset_sections (struct gdbarch *gdbarch,
910                                      iterate_over_regset_sections_cb *cb,
911                                      void *cb_data,
912                                      const struct regcache *regcache)
913 {
914   DEBUGTRACE ("xtensa_iterate_over_regset_sections\n");
915
916   cb (".reg", sizeof (xtensa_elf_gregset_t), &xtensa_gregset,
917       NULL, cb_data);
918 }
919
920
921 /* Handling frames.  */
922
923 /* Number of registers to save in case of Windowed ABI.  */
924 #define XTENSA_NUM_SAVED_AREGS          12
925
926 /* Frame cache part for Windowed ABI.  */
927 typedef struct xtensa_windowed_frame_cache
928 {
929   int wb;               /* WINDOWBASE of the previous frame.  */
930   int callsize;         /* Call size of this frame.  */
931   int ws;               /* WINDOWSTART of the previous frame.  It keeps track of
932                            life windows only.  If there is no bit set for the
933                            window,  that means it had been already spilled
934                            because of window overflow.  */
935
936    /* Addresses of spilled A-registers.
937       AREGS[i] == -1, if corresponding AR is alive.  */
938   CORE_ADDR aregs[XTENSA_NUM_SAVED_AREGS];
939 } xtensa_windowed_frame_cache_t;
940
941 /* Call0 ABI Definitions.  */
942
943 #define C0_MAXOPDS  3   /* Maximum number of operands for prologue
944                            analysis.  */
945 #define C0_CLESV   12   /* Callee-saved registers are here and up.  */
946 #define C0_SP       1   /* Register used as SP.  */
947 #define C0_FP      15   /* Register used as FP.  */
948 #define C0_RA       0   /* Register used as return address.  */
949 #define C0_ARGS     2   /* Register used as first arg/retval.  */
950 #define C0_NARGS    6   /* Number of A-regs for args/retvals.  */
951
952 /* Each element of xtensa_call0_frame_cache.c0_rt[] describes for each
953    A-register where the current content of the reg came from (in terms
954    of an original reg and a constant).  Negative values of c0_rt[n].fp_reg
955    mean that the orignal content of the register was saved to the stack.
956    c0_rt[n].fr.ofs is NOT the offset from the frame base because we don't 
957    know where SP will end up until the entire prologue has been analyzed.  */
958
959 #define C0_CONST   -1   /* fr_reg value if register contains a constant.  */
960 #define C0_INEXP   -2   /* fr_reg value if inexpressible as reg + offset.  */
961 #define C0_NOSTK   -1   /* to_stk value if register has not been stored.  */
962
963 extern xtensa_isa xtensa_default_isa;
964
965 typedef struct xtensa_c0reg
966 {
967   int fr_reg;  /* original register from which register content
968                   is derived, or C0_CONST, or C0_INEXP.  */
969   int fr_ofs;  /* constant offset from reg, or immediate value.  */
970   int to_stk;  /* offset from original SP to register (4-byte aligned),
971                   or C0_NOSTK if register has not been saved.  */
972 } xtensa_c0reg_t;
973
974 /* Frame cache part for Call0 ABI.  */
975 typedef struct xtensa_call0_frame_cache
976 {
977   int c0_frmsz;                    /* Stack frame size.  */
978   int c0_hasfp;                    /* Current frame uses frame pointer.  */
979   int fp_regnum;                   /* A-register used as FP.  */
980   int c0_fp;                       /* Actual value of frame pointer.  */
981   int c0_fpalign;                  /* Dinamic adjustment for the stack
982                                       pointer. It's an AND mask. Zero,
983                                       if alignment was not adjusted.  */
984   int c0_old_sp;                   /* In case of dynamic adjustment, it is
985                                       a register holding unaligned sp. 
986                                       C0_INEXP, when undefined.  */
987   int c0_sp_ofs;                   /* If "c0_old_sp" was spilled it's a
988                                       stack offset. C0_NOSTK otherwise.  */
989                                            
990   xtensa_c0reg_t c0_rt[C0_NREGS];  /* Register tracking information.  */
991 } xtensa_call0_frame_cache_t;
992
993 typedef struct xtensa_frame_cache
994 {
995   CORE_ADDR base;       /* Stack pointer of this frame.  */
996   CORE_ADDR pc;         /* PC of this frame at the function entry point.  */
997   CORE_ADDR ra;         /* The raw return address of this frame.  */
998   CORE_ADDR ps;         /* The PS register of the previous (older) frame.  */
999   CORE_ADDR prev_sp;    /* Stack Pointer of the previous (older) frame.  */
1000   int call0;            /* It's a call0 framework (else windowed).  */
1001   union
1002     {
1003       xtensa_windowed_frame_cache_t     wd;     /* call0 == false.  */
1004       xtensa_call0_frame_cache_t        c0;     /* call0 == true.  */
1005     };
1006 } xtensa_frame_cache_t;
1007
1008
1009 static struct xtensa_frame_cache *
1010 xtensa_alloc_frame_cache (int windowed)
1011 {
1012   xtensa_frame_cache_t *cache;
1013   int i;
1014
1015   DEBUGTRACE ("xtensa_alloc_frame_cache ()\n");
1016
1017   cache = FRAME_OBSTACK_ZALLOC (xtensa_frame_cache_t);
1018
1019   cache->base = 0;
1020   cache->pc = 0;
1021   cache->ra = 0;
1022   cache->ps = 0;
1023   cache->prev_sp = 0;
1024   cache->call0 = !windowed;
1025   if (cache->call0)
1026     {
1027       cache->c0.c0_frmsz  = -1;
1028       cache->c0.c0_hasfp  =  0;
1029       cache->c0.fp_regnum = -1;
1030       cache->c0.c0_fp     = -1;
1031       cache->c0.c0_fpalign =  0;
1032       cache->c0.c0_old_sp  =  C0_INEXP;
1033       cache->c0.c0_sp_ofs  =  C0_NOSTK;
1034
1035       for (i = 0; i < C0_NREGS; i++)
1036         {
1037           cache->c0.c0_rt[i].fr_reg = i;
1038           cache->c0.c0_rt[i].fr_ofs = 0;
1039           cache->c0.c0_rt[i].to_stk = C0_NOSTK;
1040         }
1041     }
1042   else
1043     {
1044       cache->wd.wb = 0;
1045       cache->wd.ws = 0;
1046       cache->wd.callsize = -1;
1047
1048       for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
1049         cache->wd.aregs[i] = -1;
1050     }
1051   return cache;
1052 }
1053
1054
1055 static CORE_ADDR
1056 xtensa_frame_align (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR address)
1057 {
1058   return address & ~15;
1059 }
1060
1061
1062 static CORE_ADDR
1063 xtensa_unwind_pc (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *next_frame)
1064 {
1065   gdb_byte buf[8];
1066   CORE_ADDR pc;
1067
1068   DEBUGTRACE ("xtensa_unwind_pc (next_frame = %s)\n", 
1069                 host_address_to_string (next_frame));
1070
1071   frame_unwind_register (next_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), buf);
1072   pc = extract_typed_address (buf, builtin_type (gdbarch)->builtin_func_ptr);
1073
1074   DEBUGINFO ("[xtensa_unwind_pc] pc = 0x%08x\n", (unsigned int) pc);
1075
1076   return pc;
1077 }
1078
1079
1080 static struct frame_id
1081 xtensa_dummy_id (struct gdbarch *gdbarch, struct frame_info *this_frame)
1082 {
1083   CORE_ADDR pc, fp;
1084
1085   /* THIS-FRAME is a dummy frame.  Return a frame ID of that frame.  */
1086
1087   pc = get_frame_pc (this_frame);
1088   fp = get_frame_register_unsigned
1089          (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1090
1091   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1092   return frame_id_build (fp + SP_ALIGNMENT, pc);
1093 }
1094
1095 /* Returns true,  if instruction to execute next is unique to Xtensa Window
1096    Interrupt Handlers.  It can only be one of L32E,  S32E,  RFWO,  or RFWU.  */
1097
1098 static int
1099 xtensa_window_interrupt_insn (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR pc)
1100 {
1101   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1102   unsigned int insn = read_memory_integer (pc, 4, byte_order);
1103   unsigned int code;
1104
1105   if (byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1106     {
1107       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1108       code = insn & 0xf000ff00;
1109       if ((code == 0x00009000) || (code == 0x00009400))
1110         return 1;
1111       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1112       code = insn & 0xffffff00;
1113       return ((code == 0x00430000) || (code == 0x00530000));
1114     }
1115   else
1116     {
1117       /* Check, if this is L32E or S32E.  */
1118       code = insn & 0x00ff000f;
1119       if ((code == 0x090000) || (code == 0x490000))
1120         return 1;
1121       /* Check, if this is RFWU or RFWO.  */
1122       code = insn & 0x00ffffff;
1123       return ((code == 0x00003400) || (code == 0x00003500));
1124     }
1125 }
1126
1127 /* Returns the best guess about which register is a frame pointer
1128    for the function containing CURRENT_PC.  */
1129
1130 #define XTENSA_ISA_BSZ          32              /* Instruction buffer size.  */
1131 #define XTENSA_ISA_BADPC        ((CORE_ADDR)0)  /* Bad PC value.  */
1132
1133 static unsigned int
1134 xtensa_scan_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc)
1135 {
1136 #define RETURN_FP goto done
1137
1138   unsigned int fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1;
1139   CORE_ADDR start_addr;
1140   xtensa_isa isa;
1141   xtensa_insnbuf ins, slot;
1142   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
1143   CORE_ADDR ia, bt, ba;
1144   xtensa_format ifmt;
1145   int ilen, islots, is;
1146   xtensa_opcode opc;
1147   const char *opcname;
1148
1149   find_pc_partial_function (current_pc, NULL, &start_addr, NULL);
1150   if (start_addr == 0)
1151     return fp_regnum;
1152
1153   isa = xtensa_default_isa;
1154   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
1155   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1156   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
1157   ba = 0;
1158
1159   for (ia = start_addr, bt = ia; ia < current_pc ; ia += ilen)
1160     {
1161       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
1162         {
1163           ba = ia;
1164           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < current_pc
1165             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : current_pc;
1166           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
1167             RETURN_FP;
1168         }
1169
1170       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
1171       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
1172       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
1173         RETURN_FP;
1174       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
1175       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
1176         RETURN_FP;
1177       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
1178       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
1179         RETURN_FP;
1180       
1181       for (is = 0; is < islots; ++is)
1182         {
1183           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
1184             RETURN_FP;
1185           
1186           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
1187           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
1188             RETURN_FP;
1189           
1190           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
1191
1192           if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
1193               || strcasecmp (opcname, "or") == 0)
1194             {
1195               unsigned int register_operand;
1196
1197               /* Possible candidate for setting frame pointer
1198                  from A1.  This is what we are looking for.  */
1199
1200               if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, 
1201                                             is, slot, &register_operand) != 0)
1202                 RETURN_FP;
1203               if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &register_operand) != 0)
1204                 RETURN_FP;
1205               if (register_operand == 1)  /* Mov{.n} FP A1.  */
1206                 {
1207                   if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, 
1208                                                 &register_operand) != 0)
1209                     RETURN_FP;
1210                   if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0,
1211                                              &register_operand) != 0)
1212                     RETURN_FP;
1213
1214                   fp_regnum
1215                     = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + register_operand;
1216                   RETURN_FP;
1217                 }
1218             }
1219
1220           if (
1221               /* We have problems decoding the memory.  */
1222               opcname == NULL 
1223               || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
1224               || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0
1225               /* Hit planted breakpoint.  */
1226               || strcasecmp (opcname, "break") == 0
1227               || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0
1228               /* Flow control instructions finish prologue.  */
1229               || xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
1230               || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
1231               || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
1232               || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
1233               || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
1234               || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
1235             /* Can not continue analysis.  */
1236             RETURN_FP;
1237         }
1238     }
1239 done:
1240   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
1241   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
1242   return fp_regnum;
1243 }
1244
1245 /* The key values to identify the frame using "cache" are 
1246
1247         cache->base    = SP (or best guess about FP) of this frame;
1248         cache->pc      = entry-PC (entry point of the frame function);
1249         cache->prev_sp = SP of the previous frame.  */
1250
1251 static void
1252 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1253                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc);
1254
1255 static void
1256 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
1257                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
1258                                      CORE_ADDR pc);
1259
1260 static struct xtensa_frame_cache *
1261 xtensa_frame_cache (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1262 {
1263   xtensa_frame_cache_t *cache;
1264   CORE_ADDR ra, wb, ws, pc, sp, ps;
1265   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1266   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1267   unsigned int fp_regnum;
1268   int  windowed, ps_regnum;
1269
1270   if (*this_cache)
1271     return (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1272
1273   pc = get_frame_register_unsigned (this_frame, gdbarch_pc_regnum (gdbarch));
1274   ps_regnum = gdbarch_ps_regnum (gdbarch);
1275   ps = (ps_regnum >= 0
1276         ? get_frame_register_unsigned (this_frame, ps_regnum) : TX_PS);
1277
1278   windowed = windowing_enabled (gdbarch, ps);
1279
1280   /* Get pristine xtensa-frame.  */
1281   cache = xtensa_alloc_frame_cache (windowed);
1282   *this_cache = cache;
1283
1284   if (windowed)
1285     {
1286       LONGEST op1;
1287
1288       /* Get WINDOWBASE, WINDOWSTART, and PS registers.  */
1289       wb = get_frame_register_unsigned (this_frame, 
1290                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
1291       ws = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1292                                         gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
1293
1294       if (safe_read_memory_integer (pc, 1, byte_order, &op1)
1295           && XTENSA_IS_ENTRY (gdbarch, op1))
1296         {
1297           int callinc = CALLINC (ps);
1298           ra = get_frame_register_unsigned
1299             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + callinc * 4);
1300           
1301           /* ENTRY hasn't been executed yet, therefore callsize is still 0.  */
1302           cache->wd.callsize = 0;
1303           cache->wd.wb = wb;
1304           cache->wd.ws = ws;
1305           cache->prev_sp = get_frame_register_unsigned
1306                              (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1307
1308           /* This only can be the outermost frame since we are
1309              just about to execute ENTRY.  SP hasn't been set yet.
1310              We can assume any frame size, because it does not
1311              matter, and, let's fake frame base in cache.  */
1312           cache->base = cache->prev_sp - 16;
1313
1314           cache->pc = pc;
1315           cache->ra = (cache->pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1316           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1317             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1318
1319           return cache;
1320         }
1321       else
1322         {
1323           fp_regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
1324           ra = get_frame_register_unsigned (this_frame,
1325                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base);
1326           cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
1327           cache->wd.wb = (wb - cache->wd.callsize / 4)
1328                           & (gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs / 4 - 1);
1329           cache->wd.ws = ws & ~(1 << wb);
1330
1331           cache->pc = get_frame_func (this_frame);
1332           cache->ra = (pc & 0xc0000000) | (ra & 0x3fffffff);
1333           cache->ps = (ps & ~PS_CALLINC_MASK)
1334             | ((WINSIZE(ra)/4) << PS_CALLINC_SHIFT);
1335         }
1336
1337       if (cache->wd.ws == 0)
1338         {
1339           int i;
1340
1341           /* Set A0...A3.  */
1342           sp = get_frame_register_unsigned
1343             (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1) - 16;
1344           
1345           for (i = 0; i < 4; i++, sp += 4)
1346             {
1347               cache->wd.aregs[i] = sp;
1348             }
1349
1350           if (cache->wd.callsize > 4)
1351             {
1352               /* Set A4...A7/A11.  */
1353               /* Get the SP of the frame previous to the previous one.
1354                  To achieve this, we have to dereference SP twice.  */
1355               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1356               sp = (CORE_ADDR) read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1357               sp -= cache->wd.callsize * 4;
1358
1359               for ( i = 4; i < cache->wd.callsize; i++, sp += 4)
1360                 {
1361                   cache->wd.aregs[i] = sp;
1362                 }
1363             }
1364         }
1365
1366       if ((cache->prev_sp == 0) && ( ra != 0 ))
1367         /* If RA is equal to 0 this frame is an outermost frame.  Leave
1368            cache->prev_sp unchanged marking the boundary of the frame stack.  */
1369         {
1370           if ((cache->wd.ws & (1 << cache->wd.wb)) == 0)
1371             {
1372               /* Register window overflow already happened.
1373                  We can read caller's SP from the proper spill loction.  */
1374               sp = get_frame_register_unsigned
1375                 (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
1376               cache->prev_sp = read_memory_integer (sp - 12, 4, byte_order);
1377             }
1378           else
1379             {
1380               /* Read caller's frame SP directly from the previous window.  */
1381               int regnum = arreg_number
1382                              (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1,
1383                               cache->wd.wb);
1384
1385               cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum);
1386             }
1387         }
1388     }
1389   else if (xtensa_window_interrupt_insn (gdbarch, pc))
1390     {
1391       /* Execution stopped inside Xtensa Window Interrupt Handler.  */
1392
1393       xtensa_window_interrupt_frame_cache (this_frame, cache, pc);
1394       /* Everything was set already,  including cache->base.  */
1395       return cache;
1396     }
1397   else  /* Call0 framework.  */
1398     {
1399       call0_frame_cache (this_frame, cache, pc);  
1400       fp_regnum = cache->c0.fp_regnum;
1401     }
1402
1403   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
1404
1405   return cache;
1406 }
1407
1408 static int xtensa_session_once_reported = 1;
1409
1410 /* Report a problem with prologue analysis while doing backtracing.
1411    But, do it only once to avoid annoyng repeated messages.  */
1412
1413 static void
1414 warning_once (void)
1415 {
1416   if (xtensa_session_once_reported == 0)
1417     warning (_("\
1418 \nUnrecognised function prologue. Stack trace cannot be resolved. \
1419 This message will not be repeated in this session.\n"));
1420
1421   xtensa_session_once_reported = 1;
1422 }
1423
1424
1425 static void
1426 xtensa_frame_this_id (struct frame_info *this_frame,
1427                       void **this_cache,
1428                       struct frame_id *this_id)
1429 {
1430   struct xtensa_frame_cache *cache =
1431     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1432
1433   if (cache->prev_sp == 0)
1434     return;
1435
1436   (*this_id) = frame_id_build (cache->prev_sp, cache->pc);
1437 }
1438
1439 static struct value *
1440 xtensa_frame_prev_register (struct frame_info *this_frame,
1441                             void **this_cache,
1442                             int regnum)
1443 {
1444   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
1445   struct xtensa_frame_cache *cache;
1446   ULONGEST saved_reg = 0;
1447   int done = 1;
1448
1449   if (*this_cache == NULL)
1450     *this_cache = xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1451   cache = (struct xtensa_frame_cache *) *this_cache;
1452
1453   if (regnum ==gdbarch_pc_regnum (gdbarch))
1454     saved_reg = cache->ra;
1455   else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1)
1456     saved_reg = cache->prev_sp;
1457   else if (!cache->call0)
1458     {
1459       if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum)
1460         saved_reg = cache->wd.ws;
1461       else if (regnum == gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum)
1462         saved_reg = cache->wd.wb;
1463       else if (regnum == gdbarch_ps_regnum (gdbarch))
1464         saved_reg = cache->ps;
1465       else
1466         done = 0;
1467     }
1468   else
1469     done = 0;
1470
1471   if (done)
1472     return frame_unwind_got_constant (this_frame, regnum, saved_reg);
1473
1474   if (!cache->call0) /* Windowed ABI.  */
1475     {
1476       /* Convert A-register numbers to AR-register numbers,
1477          if we deal with A-register.  */
1478       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base
1479           && regnum <= gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 15)
1480         regnum = arreg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1481
1482       /* Check, if we deal with AR-register saved on stack.  */
1483       if (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1484           && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1485                          + gdbarch_tdep (gdbarch)->num_aregs))
1486         {
1487           int areg = areg_number (gdbarch, regnum, cache->wd.wb);
1488
1489           if (areg >= 0
1490               && areg < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS
1491               && cache->wd.aregs[areg] != -1)
1492             return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1493                                             cache->wd.aregs[areg]);
1494         }
1495     }
1496   else /* Call0 ABI.  */
1497     {
1498       int reg = (regnum >= gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1499                 && regnum <= (gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base
1500                                + C0_NREGS))
1501                   ? regnum - gdbarch_tdep (gdbarch)->ar_base : regnum;
1502
1503       if (reg < C0_NREGS)
1504         {
1505           CORE_ADDR spe;
1506           int stkofs;
1507
1508           /* If register was saved in the prologue, retrieve it.  */
1509           stkofs = cache->c0.c0_rt[reg].to_stk;
1510           if (stkofs != C0_NOSTK)
1511             {
1512               /* Determine SP on entry based on FP.  */
1513               spe = cache->c0.c0_fp
1514                 - cache->c0.c0_rt[cache->c0.fp_regnum].fr_ofs;
1515
1516               return frame_unwind_got_memory (this_frame, regnum,
1517                                               spe + stkofs);
1518             }
1519         }
1520     }
1521
1522   /* All other registers have been either saved to
1523      the stack or are still alive in the processor.  */
1524
1525   return frame_unwind_got_register (this_frame, regnum, regnum);
1526 }
1527
1528
1529 static const struct frame_unwind
1530 xtensa_unwind =
1531 {
1532   NORMAL_FRAME,
1533   default_frame_unwind_stop_reason,
1534   xtensa_frame_this_id,
1535   xtensa_frame_prev_register,
1536   NULL,
1537   default_frame_sniffer
1538 };
1539
1540 static CORE_ADDR
1541 xtensa_frame_base_address (struct frame_info *this_frame, void **this_cache)
1542 {
1543   struct xtensa_frame_cache *cache =
1544     xtensa_frame_cache (this_frame, this_cache);
1545
1546   return cache->base;
1547 }
1548
1549 static const struct frame_base
1550 xtensa_frame_base =
1551 {
1552   &xtensa_unwind,
1553   xtensa_frame_base_address,
1554   xtensa_frame_base_address,
1555   xtensa_frame_base_address
1556 };
1557
1558
1559 static void
1560 xtensa_extract_return_value (struct type *type,
1561                              struct regcache *regcache,
1562                              void *dst)
1563 {
1564   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1565   bfd_byte *valbuf = (bfd_byte *) dst;
1566   int len = TYPE_LENGTH (type);
1567   ULONGEST pc, wb;
1568   int callsize, areg;
1569   int offset = 0;
1570
1571   DEBUGTRACE ("xtensa_extract_return_value (...)\n");
1572
1573   gdb_assert(len > 0);
1574
1575   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1576     {
1577       /* First, we have to find the caller window in the register file.  */
1578       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1579       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1580
1581       /* On Xtensa, we can return up to 4 words (or 2 for call12).  */
1582       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1583         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1584                         _("cannot extract return value of %d bytes long"),
1585                         len);
1586
1587       /* Get the register offset of the return
1588          register (A2) in the caller window.  */
1589       regcache_raw_read_unsigned
1590         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1591       areg = arreg_number (gdbarch,
1592                           gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1593     }
1594   else
1595     {
1596       /* No windowing hardware - Call0 ABI.  */
1597       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1598     }
1599
1600   DEBUGINFO ("[xtensa_extract_return_value] areg %d len %d\n", areg, len);
1601
1602   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1603     offset = 4 - len;
1604
1605   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1606     {
1607       if (len < 4)
1608         regcache_raw_read_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1609       else
1610         regcache_raw_read (regcache, areg, valbuf);
1611     }
1612 }
1613
1614
1615 static void
1616 xtensa_store_return_value (struct type *type,
1617                            struct regcache *regcache,
1618                            const void *dst)
1619 {
1620   struct gdbarch *gdbarch = get_regcache_arch (regcache);
1621   const bfd_byte *valbuf = (const bfd_byte *) dst;
1622   unsigned int areg;
1623   ULONGEST pc, wb;
1624   int callsize;
1625   int len = TYPE_LENGTH (type);
1626   int offset = 0;
1627
1628   DEBUGTRACE ("xtensa_store_return_value (...)\n");
1629
1630   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1631     {
1632       regcache_raw_read_unsigned 
1633         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, &wb);
1634       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_pc_regnum (gdbarch), &pc);
1635       callsize = extract_call_winsize (gdbarch, pc);
1636
1637       if (len > (callsize > 8 ? 8 : 16))
1638         internal_error (__FILE__, __LINE__,
1639                         _("unimplemented for this length: %d"),
1640                         TYPE_LENGTH (type));
1641       areg = arreg_number (gdbarch,
1642                            gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 2 + callsize, wb);
1643
1644       DEBUGTRACE ("[xtensa_store_return_value] callsize %d wb %d\n",
1645               callsize, (int) wb);
1646     }
1647   else
1648     {
1649       areg = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_ARGS;
1650     }
1651
1652   if (len < 4 && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1653     offset = 4 - len;
1654
1655   for (; len > 0; len -= 4, areg++, valbuf += 4)
1656     {
1657       if (len < 4)
1658         regcache_raw_write_part (regcache, areg, offset, len, valbuf);
1659       else
1660         regcache_raw_write (regcache, areg, valbuf);
1661     }
1662 }
1663
1664
1665 static enum return_value_convention
1666 xtensa_return_value (struct gdbarch *gdbarch,
1667                      struct value *function,
1668                      struct type *valtype,
1669                      struct regcache *regcache,
1670                      gdb_byte *readbuf,
1671                      const gdb_byte *writebuf)
1672 {
1673   /* Structures up to 16 bytes are returned in registers.  */
1674
1675   int struct_return = ((TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_STRUCT
1676                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_UNION
1677                         || TYPE_CODE (valtype) == TYPE_CODE_ARRAY)
1678                        && TYPE_LENGTH (valtype) > 16);
1679
1680   if (struct_return)
1681     return RETURN_VALUE_STRUCT_CONVENTION;
1682
1683   DEBUGTRACE ("xtensa_return_value(...)\n");
1684
1685   if (writebuf != NULL)
1686     {
1687       xtensa_store_return_value (valtype, regcache, writebuf);
1688     }
1689
1690   if (readbuf != NULL)
1691     {
1692       gdb_assert (!struct_return);
1693       xtensa_extract_return_value (valtype, regcache, readbuf);
1694     }
1695   return RETURN_VALUE_REGISTER_CONVENTION;
1696 }
1697
1698
1699 /* DUMMY FRAME */
1700
1701 static CORE_ADDR
1702 xtensa_push_dummy_call (struct gdbarch *gdbarch,
1703                         struct value *function,
1704                         struct regcache *regcache,
1705                         CORE_ADDR bp_addr,
1706                         int nargs,
1707                         struct value **args,
1708                         CORE_ADDR sp,
1709                         int struct_return,
1710                         CORE_ADDR struct_addr)
1711 {
1712   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
1713   int i;
1714   int size, onstack_size;
1715   gdb_byte *buf = (gdb_byte *) alloca (16);
1716   CORE_ADDR ra, ps;
1717   struct argument_info
1718   {
1719     const bfd_byte *contents;
1720     int length;
1721     int onstack;                /* onstack == 0 => in reg */
1722     int align;                  /* alignment */
1723     union
1724     {
1725       int offset;               /* stack offset if on stack.  */
1726       int regno;                /* regno if in register.  */
1727     } u;
1728   };
1729
1730   struct argument_info *arg_info =
1731     (struct argument_info *) alloca (nargs * sizeof (struct argument_info));
1732
1733   CORE_ADDR osp = sp;
1734
1735   DEBUGTRACE ("xtensa_push_dummy_call (...)\n");
1736
1737   if (xtensa_debug_level > 3)
1738     {
1739       int i;
1740       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] nargs = %d\n", nargs);
1741       DEBUGINFO ("[xtensa_push_dummy_call] sp=0x%x, struct_return=%d, "
1742                  "struct_addr=0x%x\n",
1743                  (int) sp, (int) struct_return, (int) struct_addr);
1744
1745       for (i = 0; i < nargs; i++)
1746         {
1747           struct value *arg = args[i];
1748           struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1749           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%2d: %s %3d ", i,
1750                               host_address_to_string (arg),
1751                               TYPE_LENGTH (arg_type));
1752           switch (TYPE_CODE (arg_type))
1753             {
1754             case TYPE_CODE_INT:
1755               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "int");
1756               break;
1757             case TYPE_CODE_STRUCT:
1758               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "struct");
1759               break;
1760             default:
1761               fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, "%3d", TYPE_CODE (arg_type));
1762               break;
1763             }
1764           fprintf_unfiltered (gdb_stdlog, " %s\n",
1765                               host_address_to_string (value_contents (arg)));
1766         }
1767     }
1768
1769   /* First loop: collect information.
1770      Cast into type_long.  (This shouldn't happen often for C because
1771      GDB already does this earlier.)  It's possible that GDB could
1772      do it all the time but it's harmless to leave this code here.  */
1773
1774   size = 0;
1775   onstack_size = 0;
1776   i = 0;
1777
1778   if (struct_return)
1779     size = REGISTER_SIZE;
1780
1781   for (i = 0; i < nargs; i++)
1782     {
1783       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1784       struct value *arg = args[i];
1785       struct type *arg_type = check_typedef (value_type (arg));
1786
1787       switch (TYPE_CODE (arg_type))
1788         {
1789         case TYPE_CODE_INT:
1790         case TYPE_CODE_BOOL:
1791         case TYPE_CODE_CHAR:
1792         case TYPE_CODE_RANGE:
1793         case TYPE_CODE_ENUM:
1794
1795           /* Cast argument to long if necessary as the mask does it too.  */
1796           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1797               < TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long))
1798             {
1799               arg_type = builtin_type (gdbarch)->builtin_long;
1800               arg = value_cast (arg_type, arg);
1801             }
1802           /* Aligment is equal to the type length for the basic types.  */
1803           info->align = TYPE_LENGTH (arg_type);
1804           break;
1805
1806         case TYPE_CODE_FLT:
1807
1808           /* Align doubles correctly.  */
1809           if (TYPE_LENGTH (arg_type)
1810               == TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double))
1811             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_double);
1812           else
1813             info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1814           break;
1815
1816         case TYPE_CODE_STRUCT:
1817         default:
1818           info->align = TYPE_LENGTH (builtin_type (gdbarch)->builtin_long);
1819           break;
1820         }
1821       info->length = TYPE_LENGTH (arg_type);
1822       info->contents = value_contents (arg);
1823
1824       /* Align size and onstack_size.  */
1825       size = (size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1826       onstack_size = (onstack_size + info->align - 1) & ~(info->align - 1);
1827
1828       if (size + info->length > REGISTER_SIZE * ARG_NOF (gdbarch))
1829         {
1830           info->onstack = 1;
1831           info->u.offset = onstack_size;
1832           onstack_size += info->length;
1833         }
1834       else
1835         {
1836           info->onstack = 0;
1837           info->u.regno = ARG_1ST (gdbarch) + size / REGISTER_SIZE;
1838         }
1839       size += info->length;
1840     }
1841
1842   /* Adjust the stack pointer and align it.  */
1843   sp = align_down (sp - onstack_size, SP_ALIGNMENT);
1844
1845   /* Simulate MOVSP, if Windowed ABI.  */
1846   if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1847       && (sp != osp))
1848     {
1849       read_memory (osp - 16, buf, 16);
1850       write_memory (sp - 16, buf, 16);
1851     }
1852
1853   /* Second Loop: Load arguments.  */
1854
1855   if (struct_return)
1856     {
1857       store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, struct_addr);
1858       regcache_cooked_write (regcache, ARG_1ST (gdbarch), buf);
1859     }
1860
1861   for (i = 0; i < nargs; i++)
1862     {
1863       struct argument_info *info = &arg_info[i];
1864
1865       if (info->onstack)
1866         {
1867           int n = info->length;
1868           CORE_ADDR offset = sp + info->u.offset;
1869
1870           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of a memory
1871              word in big-endian mode and require a shift.  This only
1872              applies for structures smaller than one word.  */
1873
1874           if (n < REGISTER_SIZE
1875               && gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1876             offset += (REGISTER_SIZE - n);
1877
1878           write_memory (offset, info->contents, info->length);
1879
1880         }
1881       else
1882         {
1883           int n = info->length;
1884           const bfd_byte *cp = info->contents;
1885           int r = info->u.regno;
1886
1887           /* Odd-sized structs are aligned to the lower side of registers in
1888              big-endian mode and require a shift.  The odd-sized leftover will
1889              be at the end.  Note that this is only true for structures smaller
1890              than REGISTER_SIZE; for larger odd-sized structures the excess
1891              will be left-aligned in the register on both endiannesses.  */
1892
1893           if (n < REGISTER_SIZE && byte_order == BFD_ENDIAN_BIG)
1894             {
1895               ULONGEST v;
1896               v = extract_unsigned_integer (cp, REGISTER_SIZE, byte_order);
1897               v = v >> ((REGISTER_SIZE - n) * TARGET_CHAR_BIT);
1898
1899               store_unsigned_integer (buf, REGISTER_SIZE, byte_order, v);
1900               regcache_cooked_write (regcache, r, buf);
1901
1902               cp += REGISTER_SIZE;
1903               n -= REGISTER_SIZE;
1904               r++;
1905             }
1906           else
1907             while (n > 0)
1908               {
1909                 regcache_cooked_write (regcache, r, cp);
1910
1911                 cp += REGISTER_SIZE;
1912                 n -= REGISTER_SIZE;
1913                 r++;
1914               }
1915         }
1916     }
1917
1918   /* Set the return address of dummy frame to the dummy address.
1919      The return address for the current function (in A0) is
1920      saved in the dummy frame, so we can savely overwrite A0 here.  */
1921
1922   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi != CallAbiCall0Only)
1923     {
1924       ULONGEST val;
1925
1926       ra = (bp_addr & 0x3fffffff) | 0x40000000;
1927       regcache_raw_read_unsigned (regcache, gdbarch_ps_regnum (gdbarch), &val);
1928       ps = (unsigned long) val & ~0x00030000;
1929       regcache_cooked_write_unsigned
1930         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 4, ra);
1931       regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1932                                       gdbarch_ps_regnum (gdbarch),
1933                                       ps | 0x00010000);
1934
1935       /* All the registers have been saved.  After executing
1936          dummy call, they all will be restored.  So it's safe
1937          to modify WINDOWSTART register to make it look like there
1938          is only one register window corresponding to WINDOWEBASE.  */
1939
1940       regcache_raw_read (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum, buf);
1941       regcache_cooked_write_unsigned
1942         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum,
1943          1 << extract_unsigned_integer (buf, 4, byte_order));
1944     }
1945   else
1946     {
1947       /* Simulate CALL0: write RA into A0 register.  */
1948       regcache_cooked_write_unsigned
1949         (regcache, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base, bp_addr);
1950     }
1951
1952   /* Set new stack pointer and return it.  */
1953   regcache_cooked_write_unsigned (regcache,
1954                                   gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1, sp);
1955   /* Make dummy frame ID unique by adding a constant.  */
1956   return sp + SP_ALIGNMENT;
1957 }
1958
1959 /* Implement the breakpoint_kind_from_pc gdbarch method.  */
1960
1961 static int
1962 xtensa_breakpoint_kind_from_pc (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR *pcptr)
1963 {
1964   if (gdbarch_tdep (gdbarch)->isa_use_density_instructions)
1965     return 2;
1966   else
1967     return 4;
1968 }
1969
1970 /* Return a breakpoint for the current location of PC.  We always use
1971    the density version if we have density instructions (regardless of the
1972    current instruction at PC), and use regular instructions otherwise.  */
1973
1974 #define BIG_BREAKPOINT { 0x00, 0x04, 0x00 }
1975 #define LITTLE_BREAKPOINT { 0x00, 0x40, 0x00 }
1976 #define DENSITY_BIG_BREAKPOINT { 0xd2, 0x0f }
1977 #define DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT { 0x2d, 0xf0 }
1978
1979 /* Implement the sw_breakpoint_from_kind gdbarch method.  */
1980
1981 static const gdb_byte *
1982 xtensa_sw_breakpoint_from_kind (struct gdbarch *gdbarch, int kind, int *size)
1983 {
1984   *size = kind;
1985
1986   if (kind == 4)
1987     {
1988       static unsigned char big_breakpoint[] = BIG_BREAKPOINT;
1989       static unsigned char little_breakpoint[] = LITTLE_BREAKPOINT;
1990
1991       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
1992         return big_breakpoint;
1993       else
1994         return little_breakpoint;
1995     }
1996   else
1997     {
1998       static unsigned char density_big_breakpoint[] = DENSITY_BIG_BREAKPOINT;
1999       static unsigned char density_little_breakpoint[]
2000         = DENSITY_LITTLE_BREAKPOINT;
2001
2002       if (gdbarch_byte_order (gdbarch) == BFD_ENDIAN_BIG)
2003         return density_big_breakpoint;
2004       else
2005         return density_little_breakpoint;
2006     }
2007 }
2008
2009 /* Call0 ABI support routines.  */
2010
2011 /* Return true, if PC points to "ret" or "ret.n".  */ 
2012
2013 static int
2014 call0_ret (CORE_ADDR start_pc, CORE_ADDR finish_pc)
2015 {
2016 #define RETURN_RET goto done
2017   xtensa_isa isa;
2018   xtensa_insnbuf ins, slot;
2019   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2020   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2021   xtensa_format ifmt;
2022   int ilen, islots, is;
2023   xtensa_opcode opc;
2024   const char *opcname;
2025   int found_ret = 0;
2026
2027   isa = xtensa_default_isa;
2028   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2029   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2030   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2031   ba = 0;
2032
2033   for (ia = start_pc, bt = ia; ia < finish_pc ; ia += ilen)
2034     {
2035       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2036         {
2037           ba = ia;
2038           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < finish_pc
2039             ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : finish_pc;
2040           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2041             RETURN_RET;
2042         }
2043
2044       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2045       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2046       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2047         RETURN_RET;
2048       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2049       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2050         RETURN_RET;
2051       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2052       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2053         RETURN_RET;
2054       
2055       for (is = 0; is < islots; ++is)
2056         {
2057           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2058             RETURN_RET;
2059           
2060           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2061           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2062             RETURN_RET;
2063           
2064           opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2065           
2066           if ((strcasecmp (opcname, "ret.n") == 0)
2067               || (strcasecmp (opcname, "ret") == 0))
2068             {
2069               found_ret = 1;
2070               RETURN_RET;
2071             }
2072         }
2073     }
2074  done:
2075   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2076   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2077   return found_ret;
2078 }
2079
2080 /* Call0 opcode class.  Opcodes are preclassified according to what they
2081    mean for Call0 prologue analysis, and their number of significant operands.
2082    The purpose of this is to simplify prologue analysis by separating 
2083    instruction decoding (libisa) from the semantics of prologue analysis.  */
2084
2085 typedef enum
2086 {
2087   c0opc_illegal,       /* Unknown to libisa (invalid) or 'ill' opcode.  */
2088   c0opc_uninteresting, /* Not interesting for Call0 prologue analysis.  */
2089   c0opc_flow,          /* Flow control insn.  */
2090   c0opc_entry,         /* ENTRY indicates non-Call0 prologue.  */
2091   c0opc_break,         /* Debugger software breakpoints.  */
2092   c0opc_add,           /* Adding two registers.  */
2093   c0opc_addi,          /* Adding a register and an immediate.  */
2094   c0opc_and,           /* Bitwise "and"-ing two registers.  */
2095   c0opc_sub,           /* Subtracting a register from a register.  */
2096   c0opc_mov,           /* Moving a register to a register.  */
2097   c0opc_movi,          /* Moving an immediate to a register.  */
2098   c0opc_l32r,          /* Loading a literal.  */
2099   c0opc_s32i,          /* Storing word at fixed offset from a base register.  */
2100   c0opc_rwxsr,         /* RSR, WRS, or XSR instructions.  */
2101   c0opc_l32e,          /* L32E instruction.  */
2102   c0opc_s32e,          /* S32E instruction.  */
2103   c0opc_rfwo,          /* RFWO instruction.  */
2104   c0opc_rfwu,          /* RFWU instruction.  */
2105   c0opc_NrOf           /* Number of opcode classifications.  */
2106 } xtensa_insn_kind;
2107
2108 /* Return true,  if OPCNAME is RSR,  WRS,  or XSR instruction.  */
2109
2110 static int
2111 rwx_special_register (const char *opcname)
2112 {
2113   char ch = *opcname++;
2114   
2115   if ((ch != 'r') && (ch != 'w') && (ch != 'x'))
2116     return 0;
2117   if (*opcname++ != 's')
2118     return 0;
2119   if (*opcname++ != 'r')
2120     return 0;
2121   if (*opcname++ != '.')
2122     return 0;
2123
2124   return 1;
2125 }
2126
2127 /* Classify an opcode based on what it means for Call0 prologue analysis.  */
2128
2129 static xtensa_insn_kind
2130 call0_classify_opcode (xtensa_isa isa, xtensa_opcode opc)
2131 {
2132   const char *opcname;
2133   xtensa_insn_kind opclass = c0opc_uninteresting;
2134
2135   DEBUGTRACE ("call0_classify_opcode (..., opc = %d)\n", opc);
2136
2137   /* Get opcode name and handle special classifications.  */
2138
2139   opcname = xtensa_opcode_name (isa, opc);
2140
2141   if (opcname == NULL 
2142       || strcasecmp (opcname, "ill") == 0
2143       || strcasecmp (opcname, "ill.n") == 0)
2144     opclass = c0opc_illegal;
2145   else if (strcasecmp (opcname, "break") == 0
2146            || strcasecmp (opcname, "break.n") == 0)
2147      opclass = c0opc_break;
2148   else if (strcasecmp (opcname, "entry") == 0)
2149     opclass = c0opc_entry;
2150   else if (strcasecmp (opcname, "rfwo") == 0)
2151     opclass = c0opc_rfwo;
2152   else if (strcasecmp (opcname, "rfwu") == 0)
2153     opclass = c0opc_rfwu;
2154   else if (xtensa_opcode_is_branch (isa, opc) > 0
2155            || xtensa_opcode_is_jump   (isa, opc) > 0
2156            || xtensa_opcode_is_loop   (isa, opc) > 0
2157            || xtensa_opcode_is_call   (isa, opc) > 0
2158            || strcasecmp (opcname, "simcall") == 0
2159            || strcasecmp (opcname, "syscall") == 0)
2160     opclass = c0opc_flow;
2161
2162   /* Also, classify specific opcodes that need to be tracked.  */
2163   else if (strcasecmp (opcname, "add") == 0 
2164            || strcasecmp (opcname, "add.n") == 0)
2165     opclass = c0opc_add;
2166   else if (strcasecmp (opcname, "and") == 0)
2167     opclass = c0opc_and;
2168   else if (strcasecmp (opcname, "addi") == 0 
2169            || strcasecmp (opcname, "addi.n") == 0
2170            || strcasecmp (opcname, "addmi") == 0)
2171     opclass = c0opc_addi;
2172   else if (strcasecmp (opcname, "sub") == 0)
2173     opclass = c0opc_sub;
2174   else if (strcasecmp (opcname, "mov.n") == 0
2175            || strcasecmp (opcname, "or") == 0) /* Could be 'mov' asm macro.  */
2176     opclass = c0opc_mov;
2177   else if (strcasecmp (opcname, "movi") == 0 
2178            || strcasecmp (opcname, "movi.n") == 0)
2179     opclass = c0opc_movi;
2180   else if (strcasecmp (opcname, "l32r") == 0)
2181     opclass = c0opc_l32r;
2182   else if (strcasecmp (opcname, "s32i") == 0 
2183            || strcasecmp (opcname, "s32i.n") == 0)
2184     opclass = c0opc_s32i;
2185   else if (strcasecmp (opcname, "l32e") == 0)
2186     opclass = c0opc_l32e;
2187   else if (strcasecmp (opcname, "s32e") == 0)
2188     opclass = c0opc_s32e;
2189   else if (rwx_special_register (opcname))
2190     opclass = c0opc_rwxsr;
2191
2192   return opclass;
2193 }
2194
2195 /* Tracks register movement/mutation for a given operation, which may
2196    be within a bundle.  Updates the destination register tracking info
2197    accordingly.  The pc is needed only for pc-relative load instructions
2198    (eg. l32r).  The SP register number is needed to identify stores to
2199    the stack frame.  Returns 0, if analysis was succesfull, non-zero
2200    otherwise.  */
2201
2202 static int
2203 call0_track_op (struct gdbarch *gdbarch, xtensa_c0reg_t dst[], xtensa_c0reg_t src[],
2204                 xtensa_insn_kind opclass, int nods, unsigned odv[],
2205                 CORE_ADDR pc, int spreg, xtensa_frame_cache_t *cache)
2206 {
2207   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2208   unsigned litbase, litaddr, litval;
2209
2210   switch (opclass)
2211     {
2212     case c0opc_addi:
2213       /* 3 operands: dst, src, imm.  */
2214       gdb_assert (nods == 3);
2215       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2216       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2217       break;
2218     case c0opc_add:
2219       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2220       gdb_assert (nods == 3); 
2221       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2222         {
2223           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2224           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs + src[odv[1]].fr_ofs;
2225         }
2226       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2227         {
2228           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2229           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs + src[odv[2]].fr_ofs;
2230         }
2231       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2232       break;
2233     case c0opc_and:
2234       /* 3 operands:  dst, src1, src2.  */
2235       gdb_assert (nods == 3);
2236       if (cache->c0.c0_fpalign == 0)
2237         {
2238           /* Handle dynamic stack alignment.  */
2239           if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg) && (src[odv[1]].fr_reg == spreg))
2240             {
2241               if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2242                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[2]].fr_ofs;
2243               break;
2244             }
2245           else if ((src[odv[0]].fr_reg == spreg)
2246                    && (src[odv[2]].fr_reg == spreg))
2247             {
2248               if (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2249                 cache->c0.c0_fpalign = src[odv[1]].fr_ofs;
2250               break;
2251             }
2252           /* else fall through.  */
2253         }
2254       if      (src[odv[1]].fr_reg == C0_CONST)
2255         {
2256           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[2]].fr_reg;
2257           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[2]].fr_ofs & src[odv[1]].fr_ofs;
2258         }
2259       else if (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2260         {
2261           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2262           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs & src[odv[2]].fr_ofs;
2263         }
2264       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2265       break;
2266     case c0opc_sub:
2267       /* 3 operands: dst, src1, src2.  */
2268       gdb_assert (nods == 3);
2269       if      (src[odv[2]].fr_reg == C0_CONST)
2270         {
2271           dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2272           dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs - src[odv[2]].fr_ofs;
2273         }
2274       else dst[odv[0]].fr_reg = C0_INEXP;
2275       break;
2276     case c0opc_mov:
2277       /* 2 operands: dst, src [, src].  */
2278       gdb_assert (nods == 2);
2279       /* First, check if it's a special case of saving unaligned SP
2280          to a spare register in case of dynamic stack adjustment.
2281          But, only do it one time.  The second time could be initializing
2282          frame pointer.  We don't want to overwrite the first one.  */
2283       if ((odv[1] == spreg) && (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP))
2284         cache->c0.c0_old_sp = odv[0];
2285
2286       dst[odv[0]].fr_reg = src[odv[1]].fr_reg;
2287       dst[odv[0]].fr_ofs = src[odv[1]].fr_ofs;
2288       break;
2289     case c0opc_movi:
2290       /* 2 operands: dst, imm.  */
2291       gdb_assert (nods == 2);
2292       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2293       dst[odv[0]].fr_ofs = odv[1];
2294       break;
2295     case c0opc_l32r:
2296       /* 2 operands: dst, literal offset.  */
2297       gdb_assert (nods == 2);
2298       /* litbase = xtensa_get_litbase (pc);  can be also used.  */
2299       litbase = (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum == -1)
2300         ? 0 : xtensa_read_register
2301                 (gdbarch_tdep (gdbarch)->litbase_regnum);
2302       litaddr = litbase & 1
2303                   ? (litbase & ~1) + (signed)odv[1]
2304                   : (pc + 3  + (signed)odv[1]) & ~3;
2305       litval = read_memory_integer (litaddr, 4, byte_order);
2306       dst[odv[0]].fr_reg = C0_CONST;
2307       dst[odv[0]].fr_ofs = litval;
2308       break;
2309     case c0opc_s32i:
2310       /* 3 operands: value, base, offset.  */
2311       gdb_assert (nods == 3 && spreg >= 0 && spreg < C0_NREGS);
2312       /* First, check if it's a spill for saved unaligned SP,
2313          when dynamic stack adjustment was applied to this frame.  */
2314       if ((cache->c0.c0_fpalign != 0)           /* Dynamic stack adjustment.  */
2315           && (odv[1] == spreg)                  /* SP usage indicates spill.  */
2316           && (odv[0] == cache->c0.c0_old_sp))   /* Old SP register spilled.  */
2317         cache->c0.c0_sp_ofs = odv[2];
2318
2319       if (src[odv[1]].fr_reg == spreg        /* Store to stack frame.  */
2320           && (src[odv[1]].fr_ofs & 3) == 0   /* Alignment preserved.  */
2321           &&  src[odv[0]].fr_reg >= 0        /* Value is from a register.  */
2322           &&  src[odv[0]].fr_ofs == 0        /* Value hasn't been modified.  */
2323           &&  src[src[odv[0]].fr_reg].to_stk == C0_NOSTK) /* First time.  */
2324         {
2325           /* ISA encoding guarantees alignment.  But, check it anyway.  */
2326           gdb_assert ((odv[2] & 3) == 0);
2327           dst[src[odv[0]].fr_reg].to_stk = src[odv[1]].fr_ofs + odv[2];
2328         }
2329       break;
2330       /* If we end up inside Window Overflow / Underflow interrupt handler
2331          report an error because these handlers should have been handled
2332          already in a different way.  */
2333     case c0opc_l32e:
2334     case c0opc_s32e:
2335     case c0opc_rfwo:
2336     case c0opc_rfwu:
2337       return 1;
2338     default:
2339       return 1;
2340     }
2341   return 0;
2342 }
2343
2344 /* Analyze prologue of the function at start address to determine if it uses
2345    the Call0 ABI, and if so track register moves and linear modifications
2346    in the prologue up to the PC or just beyond the prologue, whichever is
2347    first. An 'entry' instruction indicates non-Call0 ABI and the end of the
2348    prologue. The prologue may overlap non-prologue instructions but is
2349    guaranteed to end by the first flow-control instruction (jump, branch,
2350    call or return).  Since an optimized function may move information around
2351    and change the stack frame arbitrarily during the prologue, the information
2352    is guaranteed valid only at the point in the function indicated by the PC.
2353    May be used to skip the prologue or identify the ABI, w/o tracking.
2354
2355    Returns:   Address of first instruction after prologue, or PC (whichever 
2356               is first), or 0, if decoding failed (in libisa).
2357    Input args:
2358       start   Start address of function/prologue.
2359       pc      Program counter to stop at.  Use 0 to continue to end of prologue.
2360               If 0, avoids infinite run-on in corrupt code memory by bounding
2361               the scan to the end of the function if that can be determined.
2362       nregs   Number of general registers to track.
2363    InOut args:
2364       cache   Xtensa frame cache.
2365
2366       Note that these may produce useful results even if decoding fails
2367       because they begin with default assumptions that analysis may change.  */
2368
2369 static CORE_ADDR
2370 call0_analyze_prologue (struct gdbarch *gdbarch,
2371                         CORE_ADDR start, CORE_ADDR pc,
2372                         int nregs, xtensa_frame_cache_t *cache)
2373 {
2374   CORE_ADDR ia;             /* Current insn address in prologue.  */
2375   CORE_ADDR ba = 0;         /* Current address at base of insn buffer.  */
2376   CORE_ADDR bt;             /* Current address at top+1 of insn buffer.  */
2377   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];/* Instruction buffer for decoding prologue.  */
2378   xtensa_isa isa;           /* libisa ISA handle.  */
2379   xtensa_insnbuf ins, slot; /* libisa handle to decoded insn, slot.  */
2380   xtensa_format ifmt;       /* libisa instruction format.  */
2381   int ilen, islots, is;     /* Instruction length, nbr slots, current slot.  */
2382   xtensa_opcode opc;        /* Opcode in current slot.  */
2383   xtensa_insn_kind opclass; /* Opcode class for Call0 prologue analysis.  */
2384   int nods;                 /* Opcode number of operands.  */
2385   unsigned odv[C0_MAXOPDS]; /* Operand values in order provided by libisa.  */
2386   xtensa_c0reg_t *rtmp;     /* Register tracking info snapshot.  */
2387   int j;                    /* General loop counter.  */
2388   int fail = 0;             /* Set non-zero and exit, if decoding fails.  */
2389   CORE_ADDR body_pc;        /* The PC for the first non-prologue insn.  */
2390   CORE_ADDR end_pc;         /* The PC for the lust function insn.  */
2391
2392   struct symtab_and_line prologue_sal;
2393
2394   DEBUGTRACE ("call0_analyze_prologue (start = 0x%08x, pc = 0x%08x, ...)\n", 
2395               (int)start, (int)pc);
2396
2397   /* Try to limit the scan to the end of the function if a non-zero pc
2398      arg was not supplied to avoid probing beyond the end of valid memory.
2399      If memory is full of garbage that classifies as c0opc_uninteresting.
2400      If this fails (eg. if no symbols) pc ends up 0 as it was.
2401      Initialize the Call0 frame and register tracking info.
2402      Assume it's Call0 until an 'entry' instruction is encountered.
2403      Assume we may be in the prologue until we hit a flow control instr.  */
2404
2405   rtmp = NULL;
2406   body_pc = UINT_MAX;
2407   end_pc = 0;
2408
2409   /* Find out, if we have an information about the prologue from DWARF.  */
2410   prologue_sal = find_pc_line (start, 0);
2411   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
2412     body_pc = prologue_sal.end;
2413
2414   /* If we are going to analyze the prologue in general without knowing about
2415      the current PC, make the best assumtion for the end of the prologue.  */
2416   if (pc == 0)
2417     {
2418       find_pc_partial_function (start, 0, NULL, &end_pc);
2419       body_pc = std::min (end_pc, body_pc);
2420     }
2421   else
2422     body_pc = std::min (pc, body_pc);
2423
2424   cache->call0 = 1;
2425   rtmp = (xtensa_c0reg_t*) alloca(nregs * sizeof(xtensa_c0reg_t));
2426
2427   isa = xtensa_default_isa;
2428   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2429   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2430   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2431
2432   for (ia = start, bt = ia; ia < body_pc ; ia += ilen)
2433     {
2434       /* (Re)fill instruction buffer from memory if necessary, but do not
2435          read memory beyond PC to be sure we stay within text section
2436          (this protection only works if a non-zero pc is supplied).  */
2437
2438       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2439         {
2440           ba = ia;
2441           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ) < body_pc ? ba + XTENSA_ISA_BSZ : body_pc;
2442           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0 )
2443             error (_("Unable to read target memory ..."));
2444         }
2445
2446       /* Decode format information.  */
2447
2448       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2449       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2450       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2451         {
2452           fail = 1;
2453           goto done;
2454         }
2455       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2456       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2457         {
2458           fail = 1;
2459           goto done;
2460         }
2461       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2462       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2463         {
2464           fail = 1;
2465           goto done;
2466         }
2467
2468       /* Analyze a bundle or a single instruction, using a snapshot of 
2469          the register tracking info as input for the entire bundle so that
2470          register changes do not take effect within this bundle.  */
2471
2472       for (j = 0; j < nregs; ++j)
2473         rtmp[j] = cache->c0.c0_rt[j];
2474
2475       for (is = 0; is < islots; ++is)
2476         {
2477           /* Decode a slot and classify the opcode.  */
2478
2479           fail = xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot);
2480           if (fail)
2481             goto done;
2482
2483           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2484           DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] instr addr = 0x%08x, opc = %d\n", 
2485                      (unsigned)ia, opc);
2486           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2487             opclass = c0opc_illegal;
2488           else
2489             opclass = call0_classify_opcode (isa, opc);
2490
2491           /* Decide whether to track this opcode, ignore it, or bail out.  */
2492
2493           switch (opclass)
2494             {
2495             case c0opc_illegal:
2496             case c0opc_break:
2497               fail = 1;
2498               goto done;
2499
2500             case c0opc_uninteresting:
2501               continue;
2502
2503             case c0opc_flow:  /* Flow control instructions stop analysis.  */
2504             case c0opc_rwxsr: /* RSR, WSR, XSR instructions stop analysis.  */
2505               goto done;
2506
2507             case c0opc_entry:
2508               cache->call0 = 0;
2509               ia += ilen;               /* Skip over 'entry' insn.  */
2510               goto done;
2511
2512             default:
2513               cache->call0 = 1;
2514             }
2515
2516           /* Only expected opcodes should get this far.  */
2517
2518           /* Extract and decode the operands.  */
2519           nods = xtensa_opcode_num_operands (isa, opc);
2520           if (nods == XTENSA_UNDEFINED)
2521             {
2522               fail = 1;
2523               goto done;
2524             }
2525
2526           for (j = 0; j < nods && j < C0_MAXOPDS; ++j)
2527             {
2528               fail = xtensa_operand_get_field (isa, opc, j, ifmt, 
2529                                                is, slot, &odv[j]);
2530               if (fail)
2531                 goto done;
2532
2533               fail = xtensa_operand_decode (isa, opc, j, &odv[j]);
2534               if (fail)
2535                 goto done;
2536             }
2537
2538           /* Check operands to verify use of 'mov' assembler macro.  */
2539           if (opclass == c0opc_mov && nods == 3)
2540             {
2541               if (odv[2] == odv[1])
2542                 {
2543                   nods = 2;
2544                   if ((odv[0] == 1) && (odv[1] != 1))
2545                     /* OR  A1, An, An  , where n != 1.
2546                        This means we are inside epilogue already.  */
2547                     goto done;
2548                 }
2549               else
2550                 {
2551                   opclass = c0opc_uninteresting;
2552                   continue;
2553                 }
2554             }
2555
2556           /* Track register movement and modification for this operation.  */
2557           fail = call0_track_op (gdbarch, cache->c0.c0_rt, rtmp,
2558                                  opclass, nods, odv, ia, 1, cache);
2559           if (fail)
2560             goto done;
2561         }
2562     }
2563 done:
2564   DEBUGVERB ("[call0_analyze_prologue] stopped at instr addr 0x%08x, %s\n",
2565              (unsigned)ia, fail ? "failed" : "succeeded");
2566   xtensa_insnbuf_free(isa, slot);
2567   xtensa_insnbuf_free(isa, ins);
2568   return fail ? XTENSA_ISA_BADPC : ia;
2569 }
2570
2571 /* Initialize frame cache for the current frame in CALL0 ABI.  */
2572
2573 static void
2574 call0_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2575                    xtensa_frame_cache_t *cache, CORE_ADDR pc)
2576 {
2577   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2578   enum bfd_endian byte_order = gdbarch_byte_order (gdbarch);
2579   CORE_ADDR start_pc;           /* The beginning of the function.  */
2580   CORE_ADDR body_pc=UINT_MAX;   /* PC, where prologue analysis stopped.  */
2581   CORE_ADDR sp, fp, ra;
2582   int fp_regnum = C0_SP, c0_hasfp = 0, c0_frmsz = 0, prev_sp = 0, to_stk;
2583  
2584   sp = get_frame_register_unsigned
2585     (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 1);
2586   fp = sp; /* Assume FP == SP until proven otherwise.  */
2587
2588   /* Find the beginning of the prologue of the function containing the PC
2589      and analyze it up to the PC or the end of the prologue.  */
2590
2591   if (find_pc_partial_function (pc, NULL, &start_pc, NULL))
2592     {
2593       body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, pc, C0_NREGS, cache);
2594
2595       if (body_pc == XTENSA_ISA_BADPC)
2596         {
2597           warning_once ();
2598           ra = 0;
2599           goto finish_frame_analysis;
2600         }
2601     }
2602   
2603   /* Get the frame information and FP (if used) at the current PC.
2604      If PC is in the prologue, the prologue analysis is more reliable
2605      than DWARF info.  We don't not know for sure, if PC is in the prologue,
2606      but we do know no calls have yet taken place, so we can almost
2607      certainly rely on the prologue analysis.  */
2608
2609   if (body_pc <= pc)
2610     {
2611       /* Prologue analysis was successful up to the PC.
2612          It includes the cases when PC == START_PC.  */
2613       c0_hasfp = cache->c0.c0_rt[C0_FP].fr_reg == C0_SP;
2614       /* c0_hasfp == true means there is a frame pointer because
2615          we analyzed the prologue and found that cache->c0.c0_rt[C0_FP]
2616          was derived from SP.  Otherwise, it would be C0_FP.  */
2617       fp_regnum = c0_hasfp ? C0_FP : C0_SP;
2618       c0_frmsz = - cache->c0.c0_rt[fp_regnum].fr_ofs;
2619       fp_regnum += gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base;
2620     }
2621   else  /* No data from the prologue analysis.  */
2622     {
2623       c0_hasfp = 0;
2624       fp_regnum = gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + C0_SP;
2625       c0_frmsz = 0;
2626       start_pc = pc;
2627    }
2628
2629   if (cache->c0.c0_fpalign)
2630     {
2631       /* This frame has a special prologue with a dynamic stack adjustment
2632          to force an alignment, which is bigger than standard 16 bytes.  */
2633
2634       CORE_ADDR unaligned_sp;
2635
2636       if (cache->c0.c0_old_sp == C0_INEXP)
2637         /* This can't be.  Prologue code should be consistent.
2638            Unaligned stack pointer should be saved in a spare register.  */
2639         {
2640           warning_once ();
2641           ra = 0;
2642           goto finish_frame_analysis;
2643         }
2644
2645       if (cache->c0.c0_sp_ofs == C0_NOSTK)
2646         /* Saved unaligned value of SP is kept in a register.  */
2647         unaligned_sp = get_frame_register_unsigned
2648           (this_frame, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_old_sp);
2649       else
2650         /* Get the value from stack.  */
2651         unaligned_sp = (CORE_ADDR)
2652           read_memory_integer (fp + cache->c0.c0_sp_ofs, 4, byte_order);
2653
2654       prev_sp = unaligned_sp + c0_frmsz;
2655     }
2656   else
2657     prev_sp = fp + c0_frmsz;
2658
2659   /* Frame size from debug info or prologue tracking does not account for 
2660      alloca() and other dynamic allocations.  Adjust frame size by FP - SP.  */
2661   if (c0_hasfp)
2662     {
2663       fp = get_frame_register_unsigned (this_frame, fp_regnum);
2664
2665       /* Update the stack frame size.  */
2666       c0_frmsz += fp - sp;
2667     }
2668
2669   /* Get the return address (RA) from the stack if saved,
2670      or try to get it from a register.  */
2671
2672   to_stk = cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk;
2673   if (to_stk != C0_NOSTK)
2674     ra = (CORE_ADDR) 
2675       read_memory_integer (sp + c0_frmsz + cache->c0.c0_rt[C0_RA].to_stk,
2676                            4, byte_order);
2677
2678   else if (cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_CONST
2679            && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_ofs == 0)
2680     {
2681       /* Special case for terminating backtrace at a function that wants to
2682          be seen as the outermost one.  Such a function will clear it's RA (A0)
2683          register to 0 in the prologue instead of saving its original value.  */
2684       ra = 0;
2685     }
2686   else
2687     {
2688       /* RA was copied to another register or (before any function call) may
2689          still be in the original RA register.  This is not always reliable:
2690          even in a leaf function, register tracking stops after prologue, and
2691          even in prologue, non-prologue instructions (not tracked) may overwrite
2692          RA or any register it was copied to.  If likely in prologue or before
2693          any call, use retracking info and hope for the best (compiler should
2694          have saved RA in stack if not in a leaf function).  If not in prologue,
2695          too bad.  */
2696
2697       int i;
2698       for (i = 0;
2699            (i < C0_NREGS)
2700            && (i == C0_RA || cache->c0.c0_rt[i].fr_reg != C0_RA);
2701            ++i);
2702       if (i >= C0_NREGS && cache->c0.c0_rt[C0_RA].fr_reg == C0_RA)
2703         i = C0_RA;
2704       if (i < C0_NREGS)
2705         {
2706           ra = get_frame_register_unsigned
2707             (this_frame,
2708              gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + cache->c0.c0_rt[i].fr_reg);
2709         }
2710       else ra = 0;
2711     }
2712   
2713  finish_frame_analysis:
2714   cache->pc = start_pc;
2715   cache->ra = ra;
2716   /* RA == 0 marks the outermost frame.  Do not go past it.  */
2717   cache->prev_sp = (ra != 0) ?  prev_sp : 0;
2718   cache->c0.fp_regnum = fp_regnum;
2719   cache->c0.c0_frmsz = c0_frmsz;
2720   cache->c0.c0_hasfp = c0_hasfp;
2721   cache->c0.c0_fp = fp;
2722 }
2723
2724 static CORE_ADDR a0_saved;
2725 static CORE_ADDR a7_saved;
2726 static CORE_ADDR a11_saved;
2727 static int a0_was_saved;
2728 static int a7_was_saved;
2729 static int a11_was_saved;
2730
2731 /* Simulate L32E instruction:  AT <-- ref (AS + offset).  */
2732 static void
2733 execute_l32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2734 {
2735   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2736   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2737   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2738   unsigned int spilled_value
2739     = read_memory_unsigned_integer (addr, 4, gdbarch_byte_order (gdbarch));
2740
2741   if ((at == 0) && !a0_was_saved)
2742     {
2743       a0_saved = xtensa_read_register (atreg);
2744       a0_was_saved = 1;
2745     }
2746   else if ((at == 7) && !a7_was_saved)
2747     {
2748       a7_saved = xtensa_read_register (atreg);
2749       a7_was_saved = 1;
2750     }
2751   else if ((at == 11) && !a11_was_saved)
2752     {
2753       a11_saved = xtensa_read_register (atreg);
2754       a11_was_saved = 1;
2755     }
2756
2757   xtensa_write_register (atreg, spilled_value);
2758 }
2759
2760 /* Simulate S32E instruction:  AT --> ref (AS + offset).  */
2761 static void
2762 execute_s32e (struct gdbarch *gdbarch, int at, int as, int offset, CORE_ADDR wb)
2763 {
2764   int atreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + at, wb);
2765   int asreg = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + as, wb);
2766   CORE_ADDR addr = xtensa_read_register (asreg) + offset;
2767   ULONGEST spilled_value = xtensa_read_register (atreg);
2768
2769   write_memory_unsigned_integer (addr, 4,
2770                                  gdbarch_byte_order (gdbarch),
2771                                  spilled_value);
2772 }
2773
2774 #define XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN  200
2775
2776 typedef enum
2777 {
2778   xtWindowOverflow,
2779   xtWindowUnderflow,
2780   xtNoExceptionHandler
2781 } xtensa_exception_handler_t;
2782
2783 /* Execute instruction stream from current PC until hitting RFWU or RFWO.
2784    Return type of Xtensa Window Interrupt Handler on success.  */
2785 static xtensa_exception_handler_t
2786 execute_code (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR current_pc, CORE_ADDR wb)
2787 {
2788   xtensa_isa isa;
2789   xtensa_insnbuf ins, slot;
2790   gdb_byte ibuf[XTENSA_ISA_BSZ];
2791   CORE_ADDR ia, bt, ba;
2792   xtensa_format ifmt;
2793   int ilen, islots, is;
2794   xtensa_opcode opc;
2795   int insn_num = 0;
2796   void (*func) (struct gdbarch *, int, int, int, CORE_ADDR);
2797
2798   uint32_t at, as, offset;
2799
2800   /* WindowUnderflow12 = true, when inside _WindowUnderflow12.  */ 
2801   int WindowUnderflow12 = (current_pc & 0x1ff) >= 0x140; 
2802
2803   isa = xtensa_default_isa;
2804   gdb_assert (XTENSA_ISA_BSZ >= xtensa_isa_maxlength (isa));
2805   ins = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2806   slot = xtensa_insnbuf_alloc (isa);
2807   ba = 0;
2808   ia = current_pc;
2809   bt = ia;
2810
2811   a0_was_saved = 0;
2812   a7_was_saved = 0;
2813   a11_was_saved = 0;
2814
2815   while (insn_num++ < XTENSA_MAX_WINDOW_INTERRUPT_HANDLER_LEN)
2816     {
2817       if (ia + xtensa_isa_maxlength (isa) > bt)
2818         {
2819           ba = ia;
2820           bt = (ba + XTENSA_ISA_BSZ);
2821           if (target_read_memory (ba, ibuf, bt - ba) != 0)
2822             return xtNoExceptionHandler;
2823         }
2824       xtensa_insnbuf_from_chars (isa, ins, &ibuf[ia-ba], 0);
2825       ifmt = xtensa_format_decode (isa, ins);
2826       if (ifmt == XTENSA_UNDEFINED)
2827         return xtNoExceptionHandler;
2828       ilen = xtensa_format_length (isa, ifmt);
2829       if (ilen == XTENSA_UNDEFINED)
2830         return xtNoExceptionHandler;
2831       islots = xtensa_format_num_slots (isa, ifmt);
2832       if (islots == XTENSA_UNDEFINED)
2833         return xtNoExceptionHandler;
2834       for (is = 0; is < islots; ++is)
2835         {
2836           if (xtensa_format_get_slot (isa, ifmt, is, ins, slot))
2837             return xtNoExceptionHandler;
2838           opc = xtensa_opcode_decode (isa, ifmt, is, slot);
2839           if (opc == XTENSA_UNDEFINED) 
2840             return xtNoExceptionHandler;
2841           switch (call0_classify_opcode (isa, opc))
2842             {
2843             case c0opc_illegal:
2844             case c0opc_flow:
2845             case c0opc_entry:
2846             case c0opc_break:
2847               /* We expect none of them here.  */
2848               return xtNoExceptionHandler;
2849             case c0opc_l32e:
2850               func = execute_l32e;
2851               break;
2852             case c0opc_s32e:
2853               func = execute_s32e;
2854               break;
2855             case c0opc_rfwo: /* RFWO.  */
2856               /* Here, we return from WindowOverflow handler and,
2857                  if we stopped at the very beginning, which means
2858                  A0 was saved, we have to restore it now.  */
2859               if (a0_was_saved)
2860                 {
2861                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2862                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2863                                             wb);
2864                   xtensa_write_register (arreg, a0_saved);
2865                 }
2866               return xtWindowOverflow;
2867             case c0opc_rfwu: /* RFWU.  */
2868               /* Here, we return from WindowUnderflow handler.
2869                  Let's see if either A7 or A11 has to be restored.  */
2870               if (WindowUnderflow12)
2871                 {
2872                   if (a11_was_saved)
2873                     {
2874                       int arreg = arreg_number (gdbarch,
2875                                                 gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 11,
2876                                                 wb);
2877                       xtensa_write_register (arreg, a11_saved);
2878                     }
2879                 }
2880               else if (a7_was_saved)
2881                 {
2882                   int arreg = arreg_number (gdbarch,
2883                                             gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + 7,
2884                                             wb);
2885                   xtensa_write_register (arreg, a7_saved);
2886                 }
2887               return xtWindowUnderflow;
2888             default: /* Simply skip this insns.  */
2889               continue;
2890             }
2891
2892           /* Decode arguments for L32E / S32E and simulate their execution.  */
2893           if ( xtensa_opcode_num_operands (isa, opc) != 3 )
2894             return xtNoExceptionHandler;
2895           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 0, ifmt, is, slot, &at))
2896             return xtNoExceptionHandler;
2897           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 0, &at))
2898             return xtNoExceptionHandler;
2899           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 1, ifmt, is, slot, &as))
2900             return xtNoExceptionHandler;
2901           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 1, &as))
2902             return xtNoExceptionHandler;
2903           if (xtensa_operand_get_field (isa, opc, 2, ifmt, is, slot, &offset))
2904             return xtNoExceptionHandler;
2905           if (xtensa_operand_decode (isa, opc, 2, &offset))
2906             return xtNoExceptionHandler;
2907
2908           (*func) (gdbarch, at, as, offset, wb);
2909         }
2910
2911       ia += ilen;
2912     }
2913   return xtNoExceptionHandler;
2914 }
2915
2916 /* Handle Window Overflow / Underflow exception frames.  */
2917
2918 static void
2919 xtensa_window_interrupt_frame_cache (struct frame_info *this_frame,
2920                                      xtensa_frame_cache_t *cache,
2921                                      CORE_ADDR pc)
2922 {
2923   struct gdbarch *gdbarch = get_frame_arch (this_frame);
2924   CORE_ADDR ps, wb, ws, ra;
2925   int epc1_regnum, i, regnum;
2926   xtensa_exception_handler_t eh_type;
2927
2928   /* Read PS, WB, and WS from the hardware. Note that PS register
2929      must be present, if Windowed ABI is supported.  */
2930   ps = xtensa_read_register (gdbarch_ps_regnum (gdbarch));
2931   wb = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->wb_regnum);
2932   ws = xtensa_read_register (gdbarch_tdep (gdbarch)->ws_regnum);
2933
2934   /* Execute all the remaining instructions from Window Interrupt Handler
2935      by simulating them on the remote protocol level.  On return, set the
2936      type of Xtensa Window Interrupt Handler, or report an error.  */
2937   eh_type = execute_code (gdbarch, pc, wb);
2938   if (eh_type == xtNoExceptionHandler)
2939     error (_("\
2940 Unable to decode Xtensa Window Interrupt Handler's code."));
2941
2942   cache->ps = ps ^ PS_EXC;      /* Clear the exception bit in PS.  */
2943   cache->call0 = 0;             /* It's Windowed ABI.  */
2944
2945   /* All registers for the cached frame will be alive.  */
2946   for (i = 0; i < XTENSA_NUM_SAVED_AREGS; i++)
2947     cache->wd.aregs[i] = -1;
2948
2949   if (eh_type == xtWindowOverflow)
2950     cache->wd.ws = ws ^ (1 << wb);
2951   else /* eh_type == xtWindowUnderflow.  */
2952     cache->wd.ws = ws | (1 << wb);
2953
2954   cache->wd.wb = (ps & 0xf00) >> 8; /* Set WB to OWB.  */
2955   regnum = arreg_number (gdbarch, gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base,
2956                          cache->wd.wb);
2957   ra = xtensa_read_register (regnum);
2958   cache->wd.callsize = WINSIZE (ra);
2959   cache->prev_sp = xtensa_read_register (regnum + 1);
2960   /* Set regnum to a frame pointer of the frame being cached.  */
2961   regnum = xtensa_scan_prologue (gdbarch, pc);
2962   regnum = arreg_number (gdbarch,
2963                          gdbarch_tdep (gdbarch)->a0_base + regnum,
2964                          cache->wd.wb);
2965   cache->base = get_frame_register_unsigned (this_frame, regnum);
2966
2967   /* Read PC of interrupted function from EPC1 register.  */
2968   epc1_regnum = xtensa_find_register_by_name (gdbarch,"epc1");
2969   if (epc1_regnum < 0)
2970     error(_("Unable to read Xtensa register EPC1"));
2971   cache->ra = xtensa_read_register (epc1_regnum);
2972   cache->pc = get_frame_func (this_frame);
2973 }
2974
2975
2976 /* Skip function prologue.
2977
2978    Return the pc of the first instruction after prologue.  GDB calls this to
2979    find the address of the first line of the function or (if there is no line
2980    number information) to skip the prologue for planting breakpoints on 
2981    function entries.  Use debug info (if present) or prologue analysis to skip 
2982    the prologue to achieve reliable debugging behavior.  For windowed ABI, 
2983    only the 'entry' instruction is skipped.  It is not strictly necessary to 
2984    skip the prologue (Call0) or 'entry' (Windowed) because xt-gdb knows how to
2985    backtrace at any point in the prologue, however certain potential hazards 
2986    are avoided and a more "normal" debugging experience is ensured by 
2987    skipping the prologue (can be disabled by defining DONT_SKIP_PROLOG).
2988    For example, if we don't skip the prologue:
2989    - Some args may not yet have been saved to the stack where the debug
2990      info expects to find them (true anyway when only 'entry' is skipped);
2991    - Software breakpoints ('break' instrs) may not have been unplanted 
2992      when the prologue analysis is done on initializing the frame cache, 
2993      and breaks in the prologue will throw off the analysis.
2994
2995    If we have debug info ( line-number info, in particular ) we simply skip
2996    the code associated with the first function line effectively skipping
2997    the prologue code.  It works even in cases like
2998
2999    int main()
3000    {    int local_var = 1;
3001         ....
3002    }
3003
3004    because, for this source code, both Xtensa compilers will generate two
3005    separate entries ( with the same line number ) in dwarf line-number
3006    section to make sure there is a boundary between the prologue code and
3007    the rest of the function.
3008
3009    If there is no debug info, we need to analyze the code.  */
3010
3011 /* #define DONT_SKIP_PROLOGUE  */
3012
3013 static CORE_ADDR
3014 xtensa_skip_prologue (struct gdbarch *gdbarch, CORE_ADDR start_pc)
3015 {
3016   struct symtab_and_line prologue_sal;
3017   CORE_ADDR body_pc;
3018
3019   DEBUGTRACE ("xtensa_skip_prologue (start_pc = 0x%08x)\n", (int) start_pc);
3020
3021 #if DONT_SKIP_PROLOGUE
3022   return start_pc;
3023 #endif
3024
3025  /* Try to find first body line from debug info.  */
3026
3027   prologue_sal = find_pc_line (start_pc, 0);
3028   if (prologue_sal.line != 0) /* Found debug info.  */
3029     {
3030       /* In Call0,  it is possible to have a function with only one instruction
3031          ('ret') resulting from a one-line optimized function that does nothing.
3032          In that case,  prologue_sal.end may actually point to the start of the
3033          next function in the text section,  causing a breakpoint to be set at
3034          the wrong place.  Check,  if the end address is within a different
3035          function,  and if so return the start PC.  We know we have symbol
3036          information.  */
3037
3038       CORE_ADDR end_func;
3039
3040       if ((gdbarch_tdep (gdbarch)->call_abi == CallAbiCall0Only)
3041           && call0_ret (start_pc, prologue_sal.end))
3042         return start_pc;
3043
3044       find_pc_partial_function (prologue_sal.end, NULL, &end_func, NULL);
3045       if (end_func != start_pc)
3046         return start_pc;
3047
3048       return prologue_sal.end;
3049     }
3050
3051   /* No debug line info.  Analyze prologue for Call0 or simply skip ENTRY.  */
3052   body_pc = call0_analyze_prologue (gdbarch, start_pc, 0, 0,
3053                                     xtensa_alloc_frame_cache (0));
3054   return body_pc != 0 ? body_pc : start_pc;
3055 }
3056
3057 /* Verify the current configuration.  */
3058 static void
3059 xtensa_verify_config (struct gdbarch *gdbarch)
3060 {
3061   struct gdbarch_tdep *tdep = gdbarch_tdep (gdbarch);
3062   string_file log;
3063
3064   /* Verify that we got a reasonable number of AREGS.  */
3065   if ((tdep->num_aregs & -tdep->num_aregs) != tdep->num_aregs)
3066     log.printf (_("\
3067 \n\tnum_aregs: Number of AR registers (%d) is not a power of two!"),
3068                 tdep->num_aregs);
3069
3070   /* Verify that certain registers exist.  */
3071
3072   if (tdep->pc_regnum == -1)
3073     log.printf (_("\n\tpc_regnum: No PC register"));
3074   if (tdep->isa_use_exceptions && tdep->ps_regnum == -1)
3075     log.printf (_("\n\tps_regnum: No PS register"));
3076
3077   if (tdep->isa_use_windowed_registers)
3078     {
3079       if (tdep->wb_regnum == -1)
3080         log.printf (_("\n\twb_regnum: No WB register"));
3081       if (tdep->ws_regnum == -1)
3082         log.printf (_("\n\tws_regnum: No WS register"));
3083       if (tdep->ar_base == -1)
3084         log.printf (_("\n\tar_base: No AR registers"));
3085     }
3086
3087   if (tdep->a0_base == -1)
3088     log.printf (_("\n\ta0_base: No Ax registers"));
3089
3090   if (!log.empty ())
3091     internal_error (__FILE__, __LINE__,
3092                     _("the following are invalid: %s"), log.c_str ());
3093 }
3094
3095
3096 /* Derive specific register numbers from the array of registers.  */
3097
3098 static void
3099 xtensa_derive_tdep (struct gdbarch_tdep *tdep)
3100 {
3101   xtensa_register_t* rmap;
3102   int n, max_size = 4;
3103
3104   tdep->num_regs = 0;
3105   tdep->num_nopriv_regs = 0;
3106
3107 /* Special registers 0..255 (core).  */
3108 #define XTENSA_DBREGN_SREG(n)  (0x0200+(n))
3109
3110   for (rmap = tdep->regmap, n = 0; rmap->target_number != -1; n++, rmap++)
3111     {
3112       if (rmap->target_number == 0x0020)
3113         tdep->pc_regnum = n;
3114       else if (rmap->target_number == 0x0100)
3115         tdep->ar_base = n;
3116       else if (rmap->target_number == 0x0000)
3117         tdep->a0_base = n;
3118       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(72))
3119         tdep->wb_regnum = n;
3120       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(73))
3121         tdep->ws_regnum = n;
3122       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(233))
3123         tdep->debugcause_regnum = n;
3124       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(232))
3125         tdep->exccause_regnum = n;
3126       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(238))
3127         tdep->excvaddr_regnum = n;
3128       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(0))
3129         tdep->lbeg_regnum = n;
3130       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(1))
3131         tdep->lend_regnum = n;
3132       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(2))
3133         tdep->lcount_regnum = n;
3134       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(3))
3135         tdep->sar_regnum = n;
3136       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(5))
3137         tdep->litbase_regnum = n;
3138       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(230))
3139         tdep->ps_regnum = n;
3140 #if 0
3141       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(226))
3142         tdep->interrupt_regnum = n;
3143       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(227))
3144         tdep->interrupt2_regnum = n;
3145       else if (rmap->target_number == XTENSA_DBREGN_SREG(224))
3146         tdep->cpenable_regnum = n;
3147 #endif
3148
3149       if (rmap->byte_size > max_size)
3150         max_size = rmap->byte_size;
3151       if (rmap->mask != 0 && tdep->num_regs == 0)
3152         tdep->num_regs = n;
3153       /* Find out out how to deal with priveleged registers.
3154
3155          if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3156               && tdep->num_nopriv_regs == 0)
3157            tdep->num_nopriv_regs = n;
3158       */
3159       if ((rmap->flags & XTENSA_REGISTER_FLAGS_PRIVILEGED) != 0
3160           && tdep->num_regs == 0)
3161         tdep->num_regs = n;
3162     }
3163
3164   /* Number of pseudo registers.  */
3165   tdep->num_pseudo_regs = n - tdep->num_regs;
3166
3167   /* Empirically determined maximum sizes.  */
3168   tdep->max_register_raw_size = max_size;
3169   tdep->max_register_virtual_size = max_size;
3170 }
3171
3172 /* Module "constructor" function.  */
3173
3174 extern struct gdbarch_tdep xtensa_tdep;
3175
3176 static struct gdbarch *
3177 xtensa_gdbarch_init (struct gdbarch_info info, struct gdbarch_list *arches)
3178 {
3179   struct gdbarch_tdep *tdep;
3180   struct gdbarch *gdbarch;
3181
3182   DEBUGTRACE ("gdbarch_init()\n");
3183
3184   if (!xtensa_default_isa)
3185     xtensa_default_isa = xtensa_isa_init (0, 0);
3186
3187   /* We have to set the byte order before we call gdbarch_alloc.  */
3188   info.byte_order = XCHAL_HAVE_BE ? BFD_ENDIAN_BIG : BFD_ENDIAN_LITTLE;
3189
3190   tdep = &xtensa_tdep;
3191   gdbarch = gdbarch_alloc (&info, tdep);
3192   xtensa_derive_tdep (tdep);
3193
3194   /* Verify our configuration.  */
3195   xtensa_verify_config (gdbarch);
3196   xtensa_session_once_reported = 0;
3197
3198   /* Pseudo-Register read/write.  */
3199   set_gdbarch_pseudo_register_read (gdbarch, xtensa_pseudo_register_read);
3200   set_gdbarch_pseudo_register_write (gdbarch, xtensa_pseudo_register_write);
3201
3202   /* Set target information.  */
3203   set_gdbarch_num_regs (gdbarch, tdep->num_regs);
3204   set_gdbarch_num_pseudo_regs (gdbarch, tdep->num_pseudo_regs);
3205   set_gdbarch_sp_regnum (gdbarch, tdep->a0_base + 1);
3206   set_gdbarch_pc_regnum (gdbarch, tdep->pc_regnum);
3207   set_gdbarch_ps_regnum (gdbarch, tdep->ps_regnum);
3208
3209   /* Renumber registers for known formats (stabs and dwarf2).  */
3210   set_gdbarch_stab_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3211   set_gdbarch_dwarf2_reg_to_regnum (gdbarch, xtensa_reg_to_regnum);
3212
3213   /* We provide our own function to get register information.  */
3214   set_gdbarch_register_name (gdbarch, xtensa_register_name);
3215   set_gdbarch_register_type (gdbarch, xtensa_register_type);
3216
3217   /* To call functions from GDB using dummy frame.  */
3218   set_gdbarch_push_dummy_call (gdbarch, xtensa_push_dummy_call);
3219
3220   set_gdbarch_believe_pcc_promotion (gdbarch, 1);
3221
3222   set_gdbarch_return_value (gdbarch, xtensa_return_value);
3223
3224   /* Advance PC across any prologue instructions to reach "real" code.  */
3225   set_gdbarch_skip_prologue (gdbarch, xtensa_skip_prologue);
3226
3227   /* Stack grows downward.  */
3228   set_gdbarch_inner_than (gdbarch, core_addr_lessthan);
3229
3230   /* Set breakpoints.  */
3231   set_gdbarch_breakpoint_kind_from_pc (gdbarch,
3232                                        xtensa_breakpoint_kind_from_pc);
3233   set_gdbarch_sw_breakpoint_from_kind (gdbarch,
3234                                        xtensa_sw_breakpoint_from_kind);
3235
3236   /* After breakpoint instruction or illegal instruction, pc still
3237      points at break instruction, so don't decrement.  */
3238   set_gdbarch_decr_pc_after_break (gdbarch, 0);
3239
3240   /* We don't skip args.  */
3241   set_gdbarch_frame_args_skip (gdbarch, 0);
3242
3243   set_gdbarch_unwind_pc (gdbarch, xtensa_unwind_pc);
3244
3245   set_gdbarch_frame_align (gdbarch, xtensa_frame_align);
3246
3247   set_gdbarch_dummy_id (gdbarch, xtensa_dummy_id);
3248
3249   /* Frame handling.  */
3250   frame_base_set_default (gdbarch, &xtensa_frame_base);
3251   frame_unwind_append_unwinder (gdbarch, &xtensa_unwind);
3252   dwarf2_append_unwinders (gdbarch);
3253
3254   set_gdbarch_print_insn (gdbarch, print_insn_xtensa);
3255
3256   set_gdbarch_have_nonsteppable_watchpoint (gdbarch, 1);
3257
3258   xtensa_add_reggroups (gdbarch);
3259   set_gdbarch_register_reggroup_p (gdbarch, xtensa_register_reggroup_p);
3260
3261   set_gdbarch_iterate_over_regset_sections
3262     (gdbarch, xtensa_iterate_over_regset_sections);
3263
3264   set_solib_svr4_fetch_link_map_offsets
3265     (gdbarch, svr4_ilp32_fetch_link_map_offsets);
3266
3267   /* Hook in the ABI-specific overrides, if they have been registered.  */
3268   gdbarch_init_osabi (info, gdbarch);
3269
3270   return gdbarch;
3271 }
3272
3273 static void
3274 xtensa_dump_tdep (struct gdbarch *gdbarch, struct ui_file *file)
3275 {
3276   error (_("xtensa_dump_tdep(): not implemented"));
3277 }
3278
3279 /* Provide a prototype to silence -Wmissing-prototypes.  */
3280 extern initialize_file_ftype _initialize_xtensa_tdep;
3281
3282 void
3283 _initialize_xtensa_tdep (void)
3284 {
3285   gdbarch_register (bfd_arch_xtensa, xtensa_gdbarch_init, xtensa_dump_tdep);
3286   xtensa_init_reggroups ();
3287
3288   add_setshow_zuinteger_cmd ("xtensa",
3289                              class_maintenance,
3290                              &xtensa_debug_level,
3291                             _("Set Xtensa debugging."),
3292                             _("Show Xtensa debugging."), _("\
3293 When non-zero, Xtensa-specific debugging is enabled. \
3294 Can be 1, 2, 3, or 4 indicating the level of debugging."),
3295                              NULL,
3296                              NULL,
3297                              &setdebuglist, &showdebuglist);
3298 }